CN101862017B - 制备高度风味可可的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及制备高度风味可可的方法。本发明涉及一种烤制的可可豆粒的制备方法。其还涉及由烤制的可可豆粒制备可可液和可可粉的方法。

Description

制备高度风味可可的方法
技术领域
本发明涉及一种烤制的可可豆粒的制备方法。其还涉及可可液(cocoaliquor)和可可粉的制备方法。
背景技术
可可，包括可可液和可可粉(可可固体)，是巧克力和其他具有类似巧克力风味的甜且美味的食物例如饼干、甜食和饮料的基本成分。可可粉是可可液的固体的、“脱脂”(通常为10-12或20-22wt.％的脂肪)组分，其通过将可可豆发酵、去壳(de-shelling)和烘烤，并粉碎所得的烤制的可可豆粒而获得的(可可液的其他组分为可可脂)。
在可可的制备中，可以包括蒸汽处理和碱化步骤。蒸汽处理步骤可以在烘烤之前，并且在碱化之前，这是出于将发酵后获得的可可豆灭菌(debacterizing)的目的。可选地，蒸汽处理或润湿步骤将水引入到可可豆或可可豆粒中，使它们更具韧性以经得起烘烤，而避免机械损伤。
碱化步骤通常出于几个目的而被使用。一方面，其生产出用于特殊应用的多种不同颜色的可可粉。另一方面，其提高产物的pH，使得其在水环境中更可溶，若产物分散在例如饮料中这是很重要的。最后，碱化步骤可以改善最终可可的风味(可可液或可可粉)。
碱化步骤和烘烤步骤两者都可以施用于可可豆、去壳后的可可豆粒、可可液、压榨去除可可脂的可可饼、或可可饼粉碎后的可可粉上。同样地，烘烤和碱化步骤的顺序是可以改变的，这取决于设备和终产物的功能性。
根据US4,784,866，将可可液和水相中的碱化剂混合，并且在密闭容器中于小于110℃的温度和1-3atm的压力下加热，同时引入含氧气体。该方法据称改善可可的味道和分散性，并且提供红色的碱化可可，用于获得红色和褐色的宽范围色彩浓淡。
根据WO2006/008627，可以通过下述方法获得具有更好味道和更明亮并且更强烈的红色的可可粉，所述方法包括下述步骤：用水润湿可可豆粒直到至少5wt％的含水量，粉碎润湿的可可豆粒，塑造粉碎的可可豆粒以形成成型的附聚的可可颗粒，然后在80-160℃的温度下烘烤可可颗粒。
由上文所述看来，本发明的目的是提供具有高度风味强度的可可，从而使得其可以在食品中以更低的百分比使用，同时保持相同或者改善的颜色和风味强度。
发明内容
根据本发明，惊讶的发现，可可的风味强度可以通过使用特定的烘烤分布(profile)烘烤可可豆或可可豆粒得到改善。因此，如在感觉测试中确定的，可可的效力可以增加，即可能在食品中使用较少的可可，同时保持或者甚至改善食品的可可风味和香味。此外，低质量的可可豆在风味方面可以得到改善。
在第一方面，本发明提供了一种烤制的可可豆粒的制备方法，其包括步骤
-将具有15-30wt％水分含量的可可豆或可可豆粒加热到85-95℃的第一维持温度T1，
-将可可豆或可可豆粒在第一维持温度T1中维持10分钟或更长时间段，且至少直到可可豆或可可豆粒的水分含量小于15wt％，
-将可可豆或可可豆粒以不高于1℃/分钟的速率从第一维持温度T1加热到130-140℃的第二维持温度T2，
-将可可豆或可可豆粒在第二维持温度T2中维持5-20分钟的时间段，其中可可豆或可可豆粒在115℃和以上的温度下保持至少35分钟的总时间段，
其中从将可可豆或可可豆粒加热到第一维持温度T1直到第二维持温度T2结束的总时间段为100-150分钟，
-任选地，将烤制的可可豆去壳以获得烤制的可可豆粒。
在第二方面，本发明提供了一种含有可可固体和可可脂的可可液的制备方法，其中该方法包括粉碎根据本发明第一方面烤制的可可豆粒的步骤。
在第三方面，本发明提供了一种可可粉的制备方法，其包括将根据本发明第二方面生产的可可液中含有的可可固体从可可脂分离的步骤，任选地，将可可固体碾磨。
发明详述
在本发明第一方面的方法中，可可豆或可可豆粒使用特定的烘烤分布烘烤。在本发明的优选实施方案中，对可可豆粒，即已经去壳并且从壳分离的可可豆，进行加工。如果该方法是对可可豆进行加工的，则必须要在烘烤之后加入去壳步骤，以获得烤制的可可豆粒。
在本发明的方法中，可可豆或可可豆粒通过间接加热(或接触加热)进行烘烤，其中热通过烘烤设备加热的壁传递到豆或可可豆粒上。例如，豆或可可豆粒包含于容器中，该容器从外部被加热，例如通过蒸汽套或(电)加热的空气或来自燃烧燃料的燃烧气体。因而，容器壁被加热，且当豆或可可豆粒与加热的壁接触时热被传递到豆或可可豆粒上。在一个实施方案中，烘烤设备是传统的滚筒式烘烤机，例如可以从G.W.Barth获得。
用于本发明方法中的可可豆或可可豆粒具有15-30wt％的水分含量，优选地15-22wt％，且更优选地15-20wt％。可可豆或可可豆粒的水分含量可以通过干燥并且测量干燥前和干燥后的重量而确定。
可可豆或可可豆粒首先被加热到85-95℃的第一维持温度T1，优选地88-92℃。最优选地，该第一维持温度T1为约90℃。一般地，本发明烘烤工艺中的温度通过烘烤设备内，例如烘烤滚筒内部的(校准的)温度传感器联机(inline)监控和测定。温度可以通过调节外部加热而控制。
当达到第一维持温度T1时，将其维持10分钟或更长时间段，优选地10-20分钟，更优选地12-18分钟。最优选地，第一维持温度T1的维持时间段为约15分钟。持续加热至少直到可可豆或可可豆粒的水分含量减少到小于15wt％，更优选地小于12wt％。
然后，可可豆或可可豆粒被进一步从第一维持温度T1加热到130-140℃的第二维持温度T2，更优选地133-138℃，甚至更优选地134-136℃，最优选地约136℃。温度以不高于1℃/分钟，优选地约0.8℃/分钟，例如0.84℃/分钟的速率从115℃增加到第二维持温度T2。第二维持温度T2维持5-20分钟，更优选地5-15分钟，最优选地约10分钟的时间段。在加热至T2的加热步骤和T2下的维持步骤中，可可豆或可可豆粒维持在115℃及以上温度的总时间段至少为35分钟。
通常在可可豆或可可豆粒的水分含量减少到2wt％或更少，优选地1.5wt％或更少，最优选地1wt％或更少时停止烘烤处理。
总的烘烤时间段为100-150分钟，优选地110-130分钟，最优选地120-130分钟。总的烘烤时间段确定为从加热可可豆或可可豆粒至第一维持温度T1到第二维持温度T2结束的时间段。“从加热可可豆或可可豆粒至第一维持温度T2”的时间点为当可可豆或可可豆粒在烘烤过程中已经达到60℃的温度。例如，可可豆或可可豆粒可以在室温下加入到烘烤容器中，将烘烤容器加热，且总的烘烤时间从可可豆或可可豆粒已经达到60℃的时间开始算起。在可选实施方案中，可可豆或可可豆粒可以加入至已经预加热到60℃的烘烤容器中。在该情况下，总的烘烤时间从可可豆或可可豆粒批次加入的时间算起。当可可豆或可可豆粒具有超过60℃的温度时，例如，当直接从预处理或碱化步骤中传递而来时，总的烘烤时间与在预加热的烘烤容器的情况中一样地进行计算。
在第二维持温度T2的时间段之后，关闭外部加热，并且将烤制的可可豆或可可豆粒从烘烤设备以通常方式取出，一般地，通过空气吹风将烤制的豆或可可豆粒冷却到80℃或更低的温度。
根据本发明的一个方面，在烘烤之前，将可可豆或可可豆粒任选地在压力下通过提供液态水或蒸汽并将它们加热来预处理一段时间。已经发现，该预处理为碱的穿透和掺入准备好了可可豆或可可豆粒，并且改善了碱的穿透和掺入。因此，在碱化步骤中可以需要更少的碱和减少的碱化时间来获得所需的色调和强度，而没有过度碱化，并且没有因为延长的烘烤时间带来的异味(off-notes)的产生。在预处理步骤的优选实施方案中，水—液态水或蒸汽形式—以基于可可豆或可可豆粒重量的5-20wt％的量加入，更优选地5-10wt％，最优选地7wt％。预处理优选地可以在80-100℃的温度下进行，更优选地93-97℃，最优选地约95℃。在一个实施方案中，预处理在具有汽套加热的搅拌的混合器中进行。优选地，可以使用工业中常规所知的可可豆粒碱化器，例如来自Barth或Mitchell的。预处理进行的时间段通常为50-70分钟，优选地约60分钟。依赖于生产规模，预处理的时间可以不同。可选地，预处理可以通过加入在2-4巴，例如2巴的压力下的蒸汽进行，如自常规湿蒸汽现场产生设备接受的。蒸汽处理可以进行例如15分钟以实现可可豆或可可豆粒的全部润湿，这取决于可可豆或可可豆粒的批次大小。例如，批次大小为1,800kg，可能需要15分钟的蒸汽处理时间，而对于15kg的批次大小，2分钟的蒸汽处理时间可能就足够了。在用蒸汽的预处理中，设备可以是具有汽套加热的搅拌的混合器和用于直接蒸汽喷射的装置，例如工业中常规所知的可可豆粒碱化器，例如来自Barth或Mitchell的。
根据本发明的另一个方面，发现本发明的烘烤过程获得的可可的颜色和颜色强度以及风味可以通过在烘烤步骤之前或之后进行碱化步骤来改善，更优选地在任选的预处理步骤之后，并且在烘烤处理之前。因而，在终产物中可可降低的含量下，风味和颜色都没有变化或者甚至改善。可以使用在可可豆、可可豆粒或粉碎的可可豆粒的碱化中常规使用的碱化剂，且它们包括选自碳酸氢铵、碳酸氢钾或碳酸氢钠；碳酸铵、碳酸钾或碳酸钠；和氢氧化铵、氢氧化钾或氢氧化钠中的一种或多种。碱化剂优选地为氢氧化钠或碳酸钾，其每一种均可以与碳酸铵组合。
碱化剂通常以水溶液的形式、以1％(w/v)到饱和的浓度使用，一般地10-50％(w/v)，更优选地约20％(w/v)。例如碳酸铵的碱化剂也可以以固体(干燥)形式使用。除别的因素外，碱化剂的量尤其将取决于其碱性、所需的碱化水平和相关颜色和颜色强度。碱化剂的总量基于可可豆或可可豆粒的重量可以为1-20wt％。例如，以下量或联合的量代表了示例性的实施方案：
-1-4％氢氧化钠和3-12％碳酸铵；
-1-4％氢氧化钠，0.5-2％碳酸钾和3-12％碳酸铵；
-1.5-3.5％碳酸钾；
-1-2％碳酸钾和0.5-1％氢氧化钠；
-1-2％氢氧化钠。
当根据本发明制备的可可用于巧克力时，不得不遵守法定要求。例如，EUChocolate Directive 2000/36/EECn允许基于干燥、脱脂可可固体最大7wt％的碱化剂的添加。
碱化步骤通常在加热和压力下在密闭容器中进行，例如在1-5巴进行10-100分钟。在优选实施方案中，其在一个具有汽套加热和直接蒸汽喷射的搅拌的加压混合器中进行。具体地，可以使用工业上常规所知的可可豆粒碱化器，例如来自Barth或Mitchell的。在该实施方案中，预处理和碱化步骤两者可以在相同的设备中进行。
在一个实施方案中，碱化步骤包括一个随后的充气步骤，其中将例如空气的含氧气体喷射到容器中。例如，充气可以以0.01-0.1m3/(hr·kg豆或可可豆粒)的含氧气体流速进行，更优选地0.03-0.08m3/(hr·kg)，充气时间为30-60分钟，例如约30分钟，压力为0-2巴，例如2巴，且温度为环境温度到100℃，例如85℃。
在另一个实施方案中，碱化步骤可以通过对含有碱化并且任选地充气的可可豆粒的容器应用真空来结束。当本发明的碱化步骤先于烘烤步骤时，真空一般为100mbar或更小，例如40mbar，如通过传统的真空泵获得的。处理时间可以为15-60分钟。一般地，进行真空步骤从而将该阶段获得的可可豆或可可豆粒的水分含量调节到本发明烘烤处理所需的水分含量，即15-30wt％，优选地15-22wt％，更优选地15-20wt％。
在如上所详述的本发明的烘烤处理，以及任选的从烤制的可可豆去除壳的去壳步骤之后，以常规已知方式将所得的烤制的可可豆粒碾磨(粉碎)以制得含有可可固体(可可粉)和可可脂的可可液。可可液也可以用于巧克力风味产品的制备中。可选地，使用常规处理，可以将可可粉与可可脂分离开来。一般地，可可粉制成两种等级，分别含有10-12wt％或者20-22wt％的脂肪(可可脂)，但其他等级的可可粉，例如“脱脂”可可粉(＜2wt％的脂肪)可以根据常规的已知方法制得。
根据其关于温度、时间和水分含量的特定分布，本发明的烘烤处理使可可风味能够最大化，使得烟熏味和焦味能够最小化，并且调节烘烤味到所需的水平。这导致获得具有强烈可可和烘烤风味，但没有焦味的产品。此外，通过使用预处理和随后的碱化步骤，可以为产品提供所需的深色，但不具有过分强烈的碱化带来的肥皂味。本发明方法获得的可可粉具有与传统可可豆粒碱化或饼碱化的可可粉相似的颜色外观。然而，食品中可可粉的风味和固有的颜色，即其着色效力可以相当大地更高，且因而可以使其在食品中的含量得到相当大的减少，例如最高达40％或更多的减少。
附图说明
附图1显示了一个根据本发明的示例性烘烤分布。
附图2和3显示了用标准可可粉或根据本发明制备的高度风味的可可粉制备的巧克力饼干的2个消费者试验结果。
附图4显示了含有不同水平标准可可粉或根据本发明制备的高度风味的可可粉的巧克力饼干的颜色测量。
具体实施方式
在本发明中，例如维持温度和水分含量的工艺参数按以下测定：
可可豆或可可豆粒温度，例如第一和第二维持温度T1和T2的分别测定
可可豆或可可豆粒的温度通过烘烤设备中的温度传感器联机监控。可以使用具有例如10-600℃温度范围的传统温度传感器，例如PT100。
可可豆或可可豆粒水分含量的测定
可可豆或可可豆粒的水分含量通过干燥并且测量干燥前和后的重量来测定。对于干燥，例如可以使用红外干燥(Mettler Toledo)、微波干燥(CEM Smart)或干燥烤箱。在测量中，称取1.4-4g可可豆或可可豆粒并且加热到160℃，加热时间最大为10分钟。当重量变化小于0.1mg/分钟时确定水分含量。
可可粉或终产品的颜色特性
本发明可可粉或各自终产品，例如巧克力饼干的颜色和颜色强度可以通过传统已知的Lab参数进行表征。其用具有CIE 1964标准观察器的遵循Hunter颜色测量的光谱色度计(spectrocolorimeter)来测定，其中使用D65发光体，观察器角度为8°。
一般地，参数L越低，粉的颜色越暗，且参数a/b越高，粉的颜色越亮。
工作实施例
预处理：原可可豆粒(水分含量：5-7wt％)在碱化容器中通过添加7wt％水，让可可豆粒和水在95℃掺合60分钟进行预处理。预处理的可可豆粒的水分含量为7-10wt％。
碱化：为了制得深黑色的可可粉(“HFC2”)，预处理的可可豆粒通过以水溶液的形式添加基于可可豆粒重量12wt％碳酸铵和2.4wt％氢氧化钠进行碱化处理，并且在2.5巴的压力下用蒸汽处理可可豆粒90分钟。随后，将空气在85℃和2巴压力下喷射入碱化容器进行30分钟(0.08m3/(hr·kg))。最后，应用真空(40mbar)20分钟，以将可可豆粒的水分含量调节到15-20wt％。
在用于制备没有HFC2那样强烈的碱味的深黑色可可粉(“HFC1”)的碱化的可选实施方案中，使用基于可可豆粒的重量2wt％的碳酸钾，1.2wt％的氢氧化钠，和12wt％的碳酸铵。蒸汽在2.5巴的压力下直接喷射90分钟。随后，在85℃和2巴下对可可豆粒充气30分钟(0.08m3/(hr·kg))。最后，应用真空(40mbar)20分钟，以将可可豆粒的水分含量调节到15-20wt％。
在另一个用于制备亮红色可可粉的碱化的可选实施方案中，使用3.2％的碳酸钾。蒸汽在124℃的温度和12.5巴的压力下直接应用10分钟。随后，在85℃和2巴下对可可豆粒充气60分钟。最后，应用真空以将可可豆粒的水分含量调节到15-20wt％。
如果希望影响着色，则可以在碱化步骤中加入例如无机盐(例如，钾，铁等等)的添加剂。
烘烤：将可可豆粒加载到应用以下烘烤分布的滚筒式烘烤机中：将可可豆粒加热到90℃的第一维持温度T1，并且在T1维持15分钟，从而将水分含量减少到约9wt％。随后，将可可豆粒加热到136℃的第二维持温度T2，其中使用从115-136℃范围内的0.84℃/分钟的温度增加，并且在T2维持10分钟。总的烘烤时间为130分钟。
在烘烤后，将可可豆粒碾磨，将所得的可可液进行压榨以除去可可脂，并且分离可可固体(可可粉)。
消费者试验：根据“HFC2”的方法制备的可可粉用于4个巧克力饼干样品的制备，其与作为参照的使用传统可可粉的标准产品相比，可可粉减少了10％-50％。在以下条件下进行两个消费者试验：
每个试验有总共300名消费者，他们符合以下要求：
·100％女性户主——主要的食品购买者
·年龄：18-64岁[18-34岁/35-49岁/50-64岁]
·在过去3个月中100％购买并且食用奥利奥曲奇饼(Oreo Cookies)
·在过去3个月中必须购买并且食用4袋或更多
·在过去3个月中没有参与调查
·没有食物过敏性或饮食顾虑
在消费者试验中，基于减少水平，使用本发明可可粉的巧克力饼干的总体喜爱与参照产品相比得分相当或更高。分别的试验项目的结果显示在附图2和3中。
颜色特性：具有不同水平可可粉(lbs.可可/100lbs.面粉)的饼干的颜色测量(Hunter L*和Hunter a*)的结果显示在附图4中。
对于亮红色可可粉，发现其与标准可可粉相比，在同样或者改善颜色和风味特性下在巧克力饮料中可以减少20-40％。

Claims (11)

1.一种烤制的可可豆粒的制备方法，其包括步骤
-将具有15-30wt％水分含量的可可豆或可可豆粒加热到85-95℃的第一维持温度(T1)，
-将可可豆或可可豆粒在第一维持温度(T1)维持10分钟或更长时间段，且至少直到可可豆或可可豆粒的水分含量小于15wt％，
-将可可豆或可可豆粒从第一维持温度(T1)以不高于1℃/分钟的速率加热到130-140℃的第二维持温度(T2)，
-将可可豆或可可豆粒在第二维持温度(T2)维持5-20分钟的时间段，其中可可豆或可可豆粒在115℃和以上的温度下保持至少35分钟的总时间段，
其中从将可可豆或可可豆粒加热到第一维持温度(T1)直到第二维持温度(T2)结束的总时间段为100-150分钟，
-如果所述方法用可可豆进行，则将烤制的可可豆去壳以获得烤制的可可豆粒。
2.权利要求1的方法，其使用可可豆粒。
3.权利要求1的方法，其中所述可可豆或可可豆粒的加热在滚筒式烘烤机中进行。
4.权利要求1的方法，其中所述可可豆粒在加热到第一维持温度(T1)前进行预处理，包括在加热下添加水。
5.权利要求4的方法，其中所述水在压力下以液体状态或以蒸汽的形式加入。
6.权利要求1的方法，其中所述可可豆或可可豆粒在任选的预处理之后和加热到第一维持温度(T1)之前，或在加热到第二维持温度(T2)之后进行使用碱化剂的碱化步骤。
7.权利要求6的方法，其中所述碱化剂是选自碳酸氢铵、碳酸氢钾、碳酸氢钠、碳酸铵、碳酸钾、碳酸钠、氢氧化铵、氢氧化钾和氢氧化钠的一种或多种。
8.权利要求6的方法，其中所述碱化步骤后有充气步骤，其中可可豆或可可豆粒与含氧气体接触。
9.权利要求8的方法，其中所述充气步骤后对可可豆或可可豆粒应用真空。
10.含有可可固体和可可脂的可可液的制备方法，所述方法包括根据权利要求1-9任一项的方法制备烤制的可可豆粒，然后将烤制的可可豆粒粉碎的步骤。
11.可可粉的制备方法，包括根据权利要求10的方法制备可可液，然后将可可固体与可可脂分离的步骤。
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