CN101554200A - 冰冻甜食 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种制备冰冻甜食的方法，该冰冻甜食具有8－25wt％的总固体含量且10－100％的膨胀度。该方法的步骤包括：充气并部分冷冻混合组分；制浆，该浆体包含充气的、部分冷冻的混合物和具有0.1－1mm尺寸的冷冻颗粒，其中冷冻颗粒的量按重量计占浆体的10－70％；和在低温挤出机中进一步冷冻浆体。本发明还提供了一种冰冻甜食。

Description

冰冻甜食
技术领域
本发明涉及冰冻甜食，尤其是具有干燥、柔软和疏松质地的冰冻甜食。
背景技术
冰糕、水果冰、乳冰和类似冰冻甜食是受欢迎的产品。这类冰冻甜食基本上由水和糖以及其它成分如水果、乳固体、色料、香料、稳定剂和酸化剂制成。这些固体(即：除水之外的所有成分)中，最主要的部分是糖，一般占冰冻甜食的15到25％。冰冻甜食通常是硬的且冷食。为了吸引消费者，因此对具有新的和/或不同寻常质地或外观的冰冻甜食具有持续需求。
EP 1158862公开了一种具有松脆、易碎质地的冰冻甜食。该甜食含有抗冻蛋白并用水溶性气体充气生产而成。然而，生产一种具有不寻常质地且无需专门组分的冰冻甜食将是有利的。
发明内容
我们现在已经发现通过将一种特定尺寸的冷冻颗粒添加入部分冷冻并充气的混合物中，然后在低温螺杆挤出机中进一步冷冻，可以生产出具有不寻常的质地的低固体冰冻甜食。从而，本发明提供一种总固体含量为8-25wt％且膨胀度为10-100％的冰冻甜食的制备方法，该方法包括步骤：
a)充气并部分冷冻各成分的混合物；
b)制浆，浆体包括包括充气的、部分冷冻的混合物和具有0.1-1mm尺寸的冷冻颗粒，其中冷冻颗粒的量按重量计占浆体的10-70％；
c)在低温挤出机中进一步冷冻该浆体。
所产生的冰冻甜食具有不寻常的干燥、柔软、疏松(crumbly)和脆弱的(frangible)质地。该冰冻甜食还具有其它的优点，即具有低总固体含量，因此具有低的糖含量，这引起了有健康意识消费者的兴趣。它们包含大量的冰因而提供了爽快感，但不同于传统的低固体冰冻甜食，它们不是坚硬或冷食的。它们还可以被挤出成型。
优选地，冰冻甜食的总固体含量为10-20％。
优选地，冰冻甜食的膨胀度为20-80％。
优选地，冷冻颗粒的尺寸小于0.5mm。
优选地，冷冻颗粒的量按重量计占浆体的20-60％。
优选地，冷冻颗粒的固体含量小于0.5wt％，更优选冷冻颗粒是冰。
优选地，在步骤b)中，尺寸大于1mm的冷冻颗粒被加入充气的部分冷冻的混合物中，之后颗粒尺寸降低到小于1mm。
第二方面，本发明提供一种冰冻甜食，其总固体含量为8-25wt％、膨胀度为10-100％、平均气泡尺寸小于35μm，并且包含按重量计10-70％的尺寸为0.1-1mm的冷冻颗粒。
优选地，平均气泡尺寸小于30μm。
发明详述
除非另外定义，此处使用的所有技术和科学术语与本领域(例如在冷冻甜食制造中)普通技术人员通常所理解的含义相同。在冷冻甜食制造中所使用的各种术语和技术的定义和记载，可见于“Ice Cream”，第6版，Marshall，Goff和Hartel(2003)，Kluwer Academic/Plenum Publishers。所有的百分比，除非另外指出，指的都是重量百分比，除了关于膨胀度引用的百分比之外。
冰冻甜食是为了在冷冻状态下食用的甜味制造食品。本发明中的冰冻甜食总固体含量为8-25wt％，优选的，总固体含量至少为10％，更优选至少12％；同时优选至多20％，更优选至多18％。冰冻甜食的总固体含量是甜食的干重，即所有除了水之外的成分的重量和，表示为总重量的百分比。它是以“Ice cream”，第6版，第296页所记载的测量的。
混合物可以按本领域公知的传统方法制备。混合物一般包含，除了水之外，的成分有冰糕、水果冰和乳冰中含有的传统成分，如糖(例如葡萄糖、果糖、蔗糖、乳糖、玉米糖浆和糖醇如山梨糖醇或丙三醇)；水果(例如果汁或果酱的形式)；蛋白质(例如，乳蛋白质或大豆蛋白，含量一般为1-8wt％)；色素、香料、酸化剂和稳定剂(例如刺槐豆胶、瓜耳豆胶、琼脂、藻朊酸盐、角叉菜胶、果胶、羧甲基纤维素或黄原胶)。稳定剂含量一般为0-0.3wt％。在冰糕配方中，其固体内容物基本由糖和仅少量的其它成分组成。乳冰和水果冰中，非糖成分占全部固体中的较大比例。糖在绝大程度上导致冰点下降，从而主要决定了甜食的含冰量。既然总固体含量为8-25wt％，则含水量相应地为92-75wt％。在-18℃的温度下，大多数的但非全部的水是冷冻的。
混合物优选在动态冷冻机里被部分冷冻。通过部分冷冻，这意味着混合物中部分但非全部的水冷冻成冰晶体。术语“动态冷冻机”意思是在其中混合物在剪切(例如通过搅拌或混合)下被冷冻的冷冻机。从而动态冷冻机包括传统的冰淇淋冷冻机(刮板式表面热交换器)。动态冷冻法生产出小的冰晶，一般尺寸为50μm。
该混合物还用空气或其它食品级气体如二氧化碳充气，所以最终的冰冻甜食的膨胀度至少为10％，更优选至少20％，最优选至少30％。优选膨胀度最多100％，更优选至多80％，最优选至多60％。膨胀度于大气压测量且用下列等式定义：
Figure A20091013463900051
“混合物”是指充气前或熔化冰冻甜食脱气后未充气的混合物。
根据公式，尤其是糖内容物，优选地在步骤a)后充气且部分冷冻的冰冻甜食的温度为约-3℃到-12℃，更优选为-4℃到-8℃。
充气的部分冷冻的混合物随后与冷冻颗粒相结合形成浆体。冰冻甜食中的冷冻颗粒尺寸(最大直径)为0.1-1mm，优选小于0.5mm。我们发现这样大小的冷冻颗粒使得冰冻甜食具有所需的脆弱质地，反之颗粒大于此的则不具有。术语“冷冻颗粒”并不是指在动态冷冻步骤中所产生的小得多、一般尺寸为0.05mm的冰晶。
浆体可通过添加可由例如通过研磨大冰块或冷冻溶液的任何适当方式制备的所需尺寸的冷冻颗粒而制得。备选地，较大的颗粒可以在最初被添加到部分冷冻的混合物中，之后降低到所需尺寸，这一般通过机械方式。这种后续的尺寸降低步骤提供了一种生产具有所需尺寸的冷冻颗粒的方便且连续的方法。该尺寸降低步骤可通过例如将浆体通过具有设定尺寸的收缩部分来实现，例如，将浆体通过包括设定尺寸的出口的泵，和/或将浆体通过设定尺寸间隔的平行板，其中一个板相对于另一个板转动。一种使得颗粒尺寸轴向(in-line)降低的适合的尺寸减少装置(挤压泵)在WO2006/007922中有所描述。
按冰冻甜食重量计，该冷冻颗粒以10-70％的量添加，优选至少20％，更优选至少30％，例如约40-50％。我们发现这些量的冷冻颗粒提供了所需的脆弱质地。优选地所添加的冷冻颗粒的量至多为60％，更优选至多为55％。我们发现，当冷冻颗粒的添加量高于该水平时，要获得冷冻颗粒均匀分布在浆体中的产品是困难的。
冷冻颗粒不一定是冰，不过一般具有低的总固体含量，例如少于1％。在一个优选具体实施方案中，冷冻颗粒是冰。在另一个具体实施方案中，存在少量固体，例如小于0.5wt％，优选地小于0.1wt％，以便，例如，该冷冻颗粒被加香或上色。冷冻颗粒的固体含量越低，最终产品的固体含量越低。
“低温挤出”或“冷挤出”是一种已经运用于冷冻甜食生产中的方法。这在“IceCream”，第6版，第190页和《The Science of Ice Cream》，C.Clarke，第81-82中有记载。部分冷冻的甜食在低温挤出中制得，例如在传统冰淇淋冷冻机中(刮板式表面热交换器)。离开冷冻机时，一般约为-5℃，冰冻甜食在压力(通常4-10bar)下通过具有冷却筒的螺杆挤出机，因而进一步冷却到一般低于-10℃。挤出机提供高剪切压力，这使得当冰冻甜食具有非常高黏度时，它可以在这些低温下泵送冰冻甜食。这样产生了细密分布的冰晶和气泡。然而，由于在挤出机温度下存在大量的冰，至今很难在低温挤出机中生产低固体含量的冷冻甜食。我们发现，本发明中包含冷冻颗粒的浆体可以在低温挤出机中操作，因为冰取代小冰晶的形式而作为相对大颗粒被添加。而且，我们注意到，所产生的气泡是小的(小于约35μm，优选地小于30μm)且位于冷冻颗粒之间的空隙。不希望被理论所限制，我们相信该微观结构导致了不寻常的脆弱质地。气泡尺寸由实施例1所描述的方法测定。
本发明的冰冻甜食可以组成完整的产品或者可能是组合产品的一部分。在组合产品中该冰冻甜食与该产品的其它部分在质地和外观上形成对比。优选地该组合产品包含在其结构中作为离散元素的冰冻甜食。例如，冰淇淋中心部分可以被涂覆冰冻甜食层。另一个例子是冰冻甜食作为包含物引入。备选地，冰冻甜食可能至少在其一个表面上具有连续或部分的涂层，如(冰冻食品上的)冰衣、非充气冰糕或巧克力。在组合产品中，其总固体含量和冷冻颗粒量的测定仅仅考虑冰冻甜食，而不考虑组合产品的其它成分。
现在将对本发明将参考下列实施例进行更进一步地描述，这仅仅是说明性的而非限定的：
具体实施方式
实施例1：冰冻甜食
根据表格1所述配方制备的冰糕混合物。
表1
  成分(wt％)   冰糕
  苹果/葡萄/柠檬果泥(65白利糖度)   7.27
  蔗糖   12.0
  右旋糖   6.0
  葡萄糖/果糖糖浆(63DE)   8.0
  Hygel   0.36
  刺槐豆胶   0.36
  香料   0.6
  柠檬酸   0.73
  β胡萝卜素   0.05
  总固体(混合物)   30.8
  水   至100
Hygel是乳蛋白基充气剂，从Kerry Biosciences获得。
除香料和酸以外的所有成分在一个搅拌加热混合桶中混合并在高于65℃的温度下经受2分钟高剪切混合。然后所得的混合物通过150bar且70℃的匀浆器，在83℃下巴氏杀菌20s，之后利用板式换热器迅速冷却至4℃。接着将香料和酸添加到混合物中，然后，其在冷冻前于4℃在搅拌桶内保持大约4小时。
用Crepaco W04冰淇淋冷冻机(一种刮板式表面热交换器)以约100升/小时的混合流速，在-7.4℃的挤出温度和50％的冷冻机出口膨胀度对该混合物进行部分冷冻和充气。使用了密闭搅拌装置(15级)。
使用Ziegra制冰机UBE 2000(ZlEGRA-Eismaschinen GmbH，Isemhagen，德国)来制造大约5×5×5-7mm的冰颗粒。当混合物离开冷冻机时，使用水果供料器(叶片式)将所述冰颗粒加料到部分冷冻的混合物流中。控制从冷冻机中流出的部分冷冻混合物的流速以及加冰的速度，来给出所需的量的大冰颗粒。2份冰粒被添加到3份混合物中，因此所添加的冰占总产品的40wt％。因此，该产品总固体含量为30.8×0.6＝18.5wt％。
所产生的浆体通过一个尺寸降低装置(WO2006/007922中记载的粉碎泵)。这样保证了在至少一个维度上，冰粒具有小于某一特定尺寸(间隙尺寸)的最大长度。在另一个维度上，该颗粒可能比间隙尺寸要大，一般纵横比最多为2。因此，为了得到小于1mm的颗粒，使用0.5mm的间隙尺寸；类似地为了获得小于0.5mm的颗粒，使用0.25mm的间隙尺寸。生产冰冻甜食通过使用0.15、0.25、0.5和1.0mm的间隙尺寸。
然后将温度约为-4.5℃到-5℃的浆体通过氨冷却的低温单螺杆挤出机。其通过一个成形喷管在约-12℃的温度下被挤出并被切成片。插入棒，该产品在-35℃鼓风冷冻3小时，之后在冷藏库中以-25℃贮藏直到需要做试验。一对照样同时被制得，其中浆体不通过挤出机并在挤压泵后直接放置鼓风冷冻机中。
冰冻甜食的微观结构是通过低温扫描电子显微术观测的。每个样品在干冰上冷却至-80℃，切成大小约5mm×5mm×10mm的部分，并使用Tissue Tek：OCTTM化合物(PVA11％，Carbowax5％和85％的非活性成分)固定到试样夹上。包含夹的样品被投入液氮软泥中并被转移到低温制备室(Oxford InstrumentsCT1500HF)。该制备室处于约10-4bar的真空下。样品在60-90秒内被加温到-90℃，从而将冰慢慢地蚀刻以揭示表面细节并非由冰自身引起。之后样品被冷却到-110℃并使用氩等离子体在10-1毫巴压力、6毫安电流下用金涂覆45秒。最终样品被转移到一个传统的装有保持在-160℃温度的Oxford仪器冷台(cold stage)的扫描电子显微镜(JSM 5600)。检测样品且表征面积通过×100放大倍数的数字图像获得软件获得。
当在SEM显微照片中观测时，气体气泡大小(直径)和冷冻颗粒大小分布从三维微观结构的二维表征中获得。受过训练的操作者(即一个熟悉冷冻充气系统微观结构的人)运用图形用户界面在数字SEM图像中追踪气泡和冷冻颗粒的轮廓。该操作者能从冰晶和冷冻颗粒中辨别气泡，因为气泡是明/暗变化的近似球形物体，而冰晶和冷冻颗粒是均匀灰色外观的不规则形状的物体。依据它们的尺寸，冰晶(一般为50μm)可以从冷冻颗粒(例如0.5mm)区分开来。颗粒尺寸由在显微照片剖视图中操作者定义的轮廓测量出的最大面积(A)乘以显微镜放大率定义的换算系数计算而成(用于气泡和冷冻颗粒的倍率不同)。气泡/颗粒直径定义为当量圆形直径d：
d = 2 A / π
尺寸分布通过绘制宽度Wμm的箱体组成的柱状图获得。B(j)是在第j个箱体上每单位面积上气泡的数目(即直径范围在j×W到(j+1)×W)。B(j)通过所有具有在范围在j×W到(j+1)×W的直径的气泡或冷冻颗粒的单个贡献的累加得到。尺寸分布以标准化累积频数的形式方便地描述，即直径达到规定尺寸的气泡/颗粒的总数，以所测量的气泡/颗粒总数的分数表示。尺寸的测定和分布的绘制是在电脑上用MATLAB R2006a软件(MathWorks公司)自动完成的。为了确保测量的稳定，每个样品中测量的气泡/颗粒至少500个，一般为几千个。样品分布获得的平均气泡尺寸列在表2中。
表2
  间隙大小(mm)   低温挤出机   平均气泡尺寸(μm)
  0.25   否   42
  1.0   是   39
  0.25   是   27
本发明样品的SEM微观结构显示出位于冷冻颗粒间隙间的小气泡。然而，在1mm间隙尺寸样品中，没有观察到小间隙的空气，且在不通过低温挤出机的样品中，气泡明显较大。
样品的感官性质通过一个非正式品尝小组评定。由0.15、0.25和0.5mm间隙大小生产出的样品表面干燥且指触干燥。当用刀切时，样品是疏松的。食用上，样品是柔软的且具有干燥、疏松的质地。它们被称作脆弱的，即当它们被咬时，样品分解为碎片。该质地使人想起初雪。
制得的具有1mm间隙尺寸的样品(包含在一维中大于1mm的冷冻颗粒且因此具有尺寸大于1mm的当量圆形直径)食用时具有明显的冰碎块。当它们被咬时，样品没有粉碎，而是进一步塑性变形并保持部分结合。这被描述为易碎的(crunchy)而非疏松的。经过0.25mm的间隙尺寸但未经低温挤出生产出的样品外观没那么干燥。当咬时，样品不干燥且脆弱，但通过在口中溶化/溶解感觉到分解而非粉碎。
实施例2：冰冻甜食
如实施例1中所描述制备和冷冻的冰糕、水果冰和乳冰的混合物。配方和加工条件示于表2中。
表2
  成分(wt％)   冰糕   水果冰   水果冰   乳冰
  梨果泥(31白利糖度)   30.0
  芒果果泥(31白利糖度)   40
  蔗糖   16.67   10.0   8.0
  右旋糖   3.33   6.0   25.0
  果糖   5.0   4.0
  63DE葡萄糖/果糖糖浆   8.0
  椰油   4.5
  乳清   1.5
  脱脂乳粉   4.0
  Hygel   0.333   0.13   0.13   0.15
  刺槐豆胶   0.417   0.17   0.17   0.2
  香料   0.17   0.1   0.32   0.1
  柠檬酸   0.667   0.73   0.73
  β胡萝卜素   0.083
  总固体(混合物)   21.1   32.1   35.4   22.5
  水   至100   至100   至100   至100
  膨胀度％   40   25   50   40
  冷冻机出口温度(℃)   -4.2   -5.5   -12.0   -6.0
  冰内容物水平(％)   40   45   45   40
  总固体(产品)(wt％)   12.7   17.7   19.5   13.5
  间隙尺寸(mm)   0.25   0.25   0.25   0.25
  挤出机出口温度(℃)   -3.3   -8.0   -12.0   -10.0
样品外观和触感都是干燥的。食用时，样品是柔软的并具有干燥、疏松的质地。它们被称作脆弱的，即咬时样品分解为碎片。
实施例1和2显示具有干燥、疏松和脆弱质地的冰冻甜食可通过本发明的方法制得。该冰冻甜食具有更进一步的优点即具有低固体含量，以及由此的高含冰率，但食用时仍然是柔软的。通过以冷冻颗粒形式添加相当大量的冰，冰冻甜食可在低温挤出机中加工，而具有同样全部配方但没有冷冻颗粒的冷冻甜食则一般不能。本产品还可以从低温挤出机挤出成型。
对比实施例
WO 06/007923公开了包含具有大于0.5mm且小于5mm大小的冷冻颗粒的含冰产品。该文献的实施例4公开了一种水果冰，其总固体含量为20.4wt％、膨胀度为60％，其中包含40wt％使用间隙尺寸为1mm的挤压泵生产出的冰粒。依据详细说明的方法和配方即没有低温挤出步骤，重复该实施例。气泡尺寸按上实施例1所述测定并发现为45μm。
EP1929879(非在先公开)公开了总固体含量小于10％且包含0.5mm到20mm的平均尺寸的冷冻颗粒的冷冻甜食。该文献的实施例2B公开了一种冰糕，其总固体含量为7.6％、膨胀度为30％，且含有35wt％使用间隙尺寸为1mm的挤压泵生产出的冰粒。依据详细说明的方法和配方即没有低温挤出步骤，重复该实施例。气泡尺寸按上实施例1所述测定并发现为120μm。
在上述单独的部分中提及的本发明的各种特征和具体实施方式加以必要的变更酌情用于其它部分。因此在一个部分限定的特征可以酌情和其它部分限定的特征进行结合。
上述说明书中所引用的全部出版物都在此引入作为参考。在不背离本发明的范围的情况下，本发明记载的方法和产品的各种修改和改变对于本领域技术人员来说都是明显的。尽管本发明是与特定的优选实施方案联系起来进行记载的，但应当理解的是，要求保护的本发明不应当过度的限制在这些特定实施方案中。实际上，对于相关领域的技术人员来说明显的、用于实施本发明的所记载的模式的各种修改也应当在下述权利要求的范围之内。

Claims (15)

1、一种制备具有8-25wt％总固体含量、10-100％膨胀度的冰冻甜食的方法，该方法包括步骤：
a)充气并部分冷冻各成分的混合物；
b)制浆，该浆体包含充气的、部分冷冻的混合物和具有0.1-1mm尺寸的冷冻颗粒，其中冷冻颗粒的量按浆体重量计占10-70％；和
c)在低温挤出机中进一步冷冻该浆体。
2、根据权利要求1的方法，其中固体含量为10-20％。
3、根据权利要求1或2的方法，其中膨胀度为20-80％。
4、根据权利要求1至3任一项的方法，其中冷冻颗粒的尺寸小于0.5mm。
5、根据权利要求1至4任一项的方法，其中冷冻颗粒的量占浆体重量的20-60％。
6、根据权利要求1至5任一项的方法，其中冷冻颗粒的固体含量小于0.5wt％。
7、根据权利要求6的方法，其中冷冻颗粒是冰。
8、根据权利要求1至7任一项的方法，其中在步骤b)中，尺寸大于1mm的冷冻颗粒被加入部分冷冻的混合物中，之后颗粒尺寸降低到小于1mm。
9、一种冰冻甜食，其总固体含量为8-25wt％、膨胀度为10-100％、平均气泡尺寸小于35μm，并且包含按重量计10-70％的尺寸为0.1-1mm的冷冻颗粒。
10、根据权利要求9的冰冻甜食，其中固体含量为10-20％。
11、根据权利要求9或10的冰冻甜食，其中膨胀度为20-80％。
12、根据权利要求9至11任一项的冰冻甜食，其中冷冻颗粒尺寸小于0.5mm。
13、根据权利要求9至12任一项的冰冻甜食，其中冷冻颗粒的量占冰冻甜食重量的20-60％。
14、如权利要求9至13中任一项所述的冰冻甜食，其中冷冻颗粒是冰。
15、如权利要求9至14中任一项所述的冰冻甜食，其中平均气泡尺寸小于30μm。
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