CN102138612A - 巧克力的调温工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了用于对包含可可脂的物质调温的罐(1)。该罐装配有刮板(2)和叶轮(5)，其特征在于，在所述罐内，所述叶轮(5)引导包含可可脂的物质的向下流动。该罐能在单一的步骤中对包含可可脂的物质调温，其中，温度从53℃-57℃的初始温度降到30℃-32℃的最终温度。
Description
技术领域
本发明涉及用于对包含可可脂的物质调温的改进的工艺，所述物质包含可可脂、巧克力、类可可脂、可可脂代用品和可可脂替代物(cocoa butter substitute andreplacer)、可可脂与脱水乳脂肪和/或可可脂改良剂的混合物、或可可脂与其它脂肪、优选填充脂肪的混合物。特别地，本发明涉及用于调温的一步工艺。
背景技术
不同成分的组合以及生产工艺影响巧克力和巧克力类似物质的风味和口感。巧克力包含分散于脂肪基质中的固体微粒，所述脂肪基质主要源自可可脂和乳脂肪。
可可油是多晶型材料，通常地，它是巧克力内的主要脂肪。即，它以数个不同的晶体堆积构型(crystal packing configuration)结晶(Wille and Lutton“Polymorphism of Cocoa Butter(可可脂的多晶型现象)”，J.Amer.Oil.Chem.Society，Vol.43(1996)，第491-496页)。通常，公认有六种不同的多晶型，它们列在以下表1中。
表1
| 多晶型 | 结构类型 | 大概熔点(℃) | 报导熔点(℃) |
| I | 部分β′ | 0-5 | 0-18 |
| II | α | 16-18 | 17-24 |
| III | β′ | 23-36 | 20-26 |
| IV | β′ | 26-28 | 25-28 |
| V | β | 30-33 | 30-35 |
| VI | β | 33-36 | 32-36 |
例如，通过快速地冷却已熔融的未调温的巧克力到低的温度生产晶型I和晶型II，由于它们的低熔点，它们是非常不稳定的。与晶型I和II相比，晶型III和IV在更高温度熔融，但是它们不是用于糖果生产的最理想晶型。晶型V和VI是可可脂最稳定的形态。在调温良好的巧克力中，希望具有晶型V作为主要晶型。经过一段时间后，晶型V缓慢地转化成晶型VI。认为晶型VI是晶型V转化的结果，且不能以传统的分批或连续的调温工艺生产。这个晶型是最稳定的多晶型，且不能等温低被转化成其它更低熔点的晶型。使用晶型VI制造的产品具有如下特征：
·更好的热稳定性，
·更低的反霜的趋势，和
·更好的硬度/脆性(snap)，光泽。
因此，巧克力加工与脂肪相的结晶作用和多晶型行为紧密相关。在能够使用传统方法将巧克力由液态到固体令人满意地加工之前，必须将其调温，在此之后将其逐渐冷却至形成一批具有稳定的脂肪相的巧克力。
用于对巧克力调温的传统的工艺已由Walter Kreuter(US4238516)提出，包括以下步骤：
-加热巧克力物质到第一温度，例如，45-60℃，从而熔融所述物质内的可可脂脂肪；
-以温和的冷却速率冷却所述物质到第二温度，例如，28-29℃，从而开始所述物质的预结晶。
-温和地加热所述物质到第三温度，例如，33-34℃，预结晶在该温度下完成。
巧克力调温通常在可例如从和获得的自动调温机内完成。在调温中，将液态巧克力流连续搅动，同时过度冷却到通常为27-31℃的脂肪结晶温度。通常，这些调温机有具有加热和冷却能力的不同区域并且公开在EP0237168、EP0654222、DE3913941、EP0289849、EP0394721和EP0339129中。
特别地，EP0237168公开了例如巧克力的可食用脂肪组合物的调温方法，该方法包括控制组合物的温度到预先设定的温度，传递温度受控制的组合物连续地通过热交换器，监测从热交换器流出的组合物的稠度，并利用该稠度控制热交换器内的组合物的冷却。可例如通过利用压力传感器监测贯穿热交换器的压力差异来实现稠度的监测。
然而，由于需要复杂的机器，现有技术中的方法并不令人满意。
此外，在现有技术的工艺的静态条件下，由熔融的包含可可脂的物质生产晶型VI是不可能的。在现有技术中，向晶型VI的转化只能通过可可脂的记忆效应或如在WO 01/06863和WO 00/72695中所描述的加晶种工艺(seedingprocess)来实现。
EP0525524公开了通过热处理来制造晶型VI晶体的方法，该方法需要冷却和加热。该冷却过程明显强于前面所述的方法，并将在静态条件下造成包含可可的物质的固化。通过在高剪切下、在容量为0.25-10升的小的连续流容器(continuous flow container)内实施所述方法来阻止所述固化。该方法使用单轴混合，并通过每分钟转速变化(rpm variation)来控制的旋转速度。剪切操作在纵向的效果明显大于径向的效果。
然而，以前，不可能以确保停留时间、混合性能的方式来设计调温设备，所述方式能以一步方式提供晶型VI的晶体，且能在更大的容器内操作。
发明内容
令人吃惊的是，现在本发明发现：通过在特殊的罐内实施调温过程，能够简化调温过程且能获得晶型VI的晶体。另外，本发明的工艺导致结晶量比现有技术的工艺要高，即，相对于现有技术0.5-1％的结晶量，本发明大约为大于1％到最高20％。这获得更加稳定、更不易于反霜的巧克力。
特别地，本发明针对用于对包含巧克力的物质调温的罐(1)，罐装配有刮板(2)和叶轮(5)，其特征在于，在所述罐内，所述叶轮(5)引导包含可可脂的物质的向下流动。
进一步，本发明涉及用于对包含可可脂的物质调温的工艺，其特征在于，在单一的步骤中，将温度从53℃-57℃的初始温度降到30℃-34℃的最终温度。
附图说明
图1表示依据本发明的罐的一个实施方式。
图2表示包含刮板和叶轮的罐的横截面。
图3表示用在本发明中的叶轮的特别优选的形状。
图4表示依据本发明的温度曲线和现有技术的温度曲线的比较。
图5表示利用本发明的工艺获得的巧克力样品的XRPD分析。
具体实施方式
本发明涉及用于对包含可可脂的物质、特别是巧克力调温的罐，所述罐包含刮板和叶轮。图1描述了依据本发明的罐的一个示例性的实施方式。
罐1装配有包含刮板2和叶轮5的多轴搅拌器。刮板具有一个或多个臂，优选3个臂。叶轮5通常具有一个或多个叶片，优选4个叶片。
图2描述了罐1的横截面视图，其显示了刮板2和叶轮5的布置。刮板2和叶轮5以箭头7的方向旋转。图2表示了刮板2和叶轮5的影响范围6。
将叶轮5设计为引导包含可可脂的物质的向下流动。叶轮的这种特殊设计通过三维搅拌提供高的旋转速度。相应地，这允许罐中温度的统一控制并允许一步调温。而且，认为本发明的特殊调温工艺导致形成可可脂的晶型VI晶体。
在叶轮的优选实施例里，通过一个或多个叶片部分引导包含可可脂的物质的向下流动，其中，叶片的宽度在罐的向下方向上减小。图3显示了叶轮的特别优选的形状。
在特别优选的实施方式中，罐1装配有用于产生循环的管道10。用于测量压力的装置12可安装在用于产生循环的管道10内。这种配置允许测量压力降并从而测量物质的粘度，由此使得能够评估包含可可脂的物质的结晶状态。
如图1所示，罐1还安装有用于热水循环11、水蒸气13和℃IP14(在线清洗cleaning-in-place)的不同的管道。另外，罐装配有控制器和温度指示器。
本发明的罐不同于在现有技术中的Kreuter工艺使用的罐，在后者中，将罐特殊地设计成用于保持温度恒定而同时提供高的剪切功能。
本发明的罐允许根据所需要的剪应力调整刮板2和叶轮5的速度。特别地，叶轮的速度可以是22-114rpm，刮板的速度可以是11-57rpm，叶轮对刮板的比例因子为2。
在另一实施方式中，本发明提供用于包含可可脂的物质的调温工艺，其特征在于，在单一的步骤中，将温度从53℃-57℃的初始温度降到30℃-34℃的最终温度、优选为30℃-32℃的最终温度。在优选的实施方式中，本发明的工艺不包括包含可可脂的物质的后续加热。
在图4中，与现有技术中的Kreuter工艺的温度曲线相比较地描述了用于依据本发明工艺的温度曲线的优选实例。从图4可知，本发明的工艺不包括过度冷却物质到低于30℃的温度和物质的后续再次加热。
因此，相比于现有技术，本发明的工艺允许缩短调温过程。Kreuter工艺中的调温工艺的持续时间依赖于设备的容量并且对于具有最高8000Kg的容量的设备来说，持续时间通常在3-8小时的范围内，与此相反，本发明的调温工艺所需的持续时间并不依赖于批量大小而是依赖于温度和剪切条件。
本发明的罐优选地允许连续地装填和排出包含可可脂的物质。在特别优选的实施方式中，以连续方式如上所述地实施本发明的工艺。
依据本发明来调温的包含可可脂的物质可以选自可可脂、巧克力、类可可脂、可可脂代用品和可可脂替代物。另外，它也可以是可可脂与脱水乳脂肪和/或可可酯改良剂的的混合物，或者可可脂与其它脂肪、优选填充脂肪的混合物。
在这点上，术语“可可脂”指的是从可可(Theobroma cacao)果实的豆中获得的脂肪，100％脂肪。
术语“类可可脂”(CBE)指的是包含C16和C18脂肪酸的对称2-油酰-不饱和三酰甘油(symmetrical 2-oleo-disaturated triacylglycerol)的植物脂肪。他们应该与可可脂以巧克力平常使用的比例兼容。
由于包含含有硬脂酸-油酸-硬脂酸(stearic-oleic-stearic acid)的三酰甘油，术语“可可脂改良剂”(CBI)表示更硬形式的CBE(a harder version of CBE)。将它用于具有高的乳脂肪含量的巧克力配方或意欲用于热带气候的巧克力。
术语“可可脂替代物”(CBR)指的是未经调温的脂肪，其在组成上不同于可可脂和经调温的CBE和CBI。通过富含C16和C18脂肪酸的油的分馏和氢化来生产它。
术语“可可脂代用品”(CBS)表示经分馏和氢化的基于棕榈仁油和椰子油的脂肪。由于它与可可脂的不良的混合性，CBS优选仅仅与低脂肪的可可粉(10-12％脂肪)一起使用。
这些定义均符合：LEXICON OF LIPID NUTRITION(脂类营养词典)，PuerAppl.Chem.2000，Vol.73，NO.4，第685-744页。
实施例
使用的巧克力物质具有如下组成：
在这个实验中，将罐以114rpm的叶轮速度和57rpm的刮板速度操作。
在实验前三天，在恒温箱(warming carbinet)内以50-55℃的温度熔融巧克力物质。使用50-55℃的液态热可可脂或热巧克力冲洗罐并加热整个生产线。
在隔热的双层夹套罐内，使热水循环，从而使系统达到期望的55±2℃的操作温度。通过在罐顶部的可活动盖子，使罐充满55±2℃的巧克力物质。立即使用刮板和叶轮搅拌这些热的巧克力物质。在加工时间内，将巧克力物质在循环管道内循环，以测量压力降。
在大约1个小时内，以0.43℃/min的恒定速度冷却巧克力物质到31±1℃。
利用取样阀，将大约1000克的热巧克力提取到用于糖果生产的专用塑料袋中，并紧接着转移到温度为30℃的模具内。填充后，摇晃模具并将其放置在温度为4℃的冷却箱内大约30分钟。从模具中取出所得的料块，并用箔纸包装。利用这些样品进行分析。
图5显示了所获得的巧克力物质的XRPD分析。可以从2θ＝22-25°处的峰清楚地得知，在所述物质中得到了晶型VI晶体。
附图标记
1罐
2刮板
3刮板轴
4马达轴
5叶轮
6影响范围
7旋转方向
8罐的隔热层
10用于产生循环的管道
11用于热水循环的管道
12用于压力测量的设备
13用于水蒸气循环的管道
14CIP
15马达
20叶轮的宽度
21叶轮的长度
Claims (16)
1.用于对包含巧克力的物质调温的罐(1)，该罐装配有刮板(2)和叶轮(5)，其特征在于，在所述罐内，所述叶轮(5)引导包含可可脂的物质的向下流动。
2.如权利要求1所述的罐(1)，其特征在于，所述叶轮(5)包含一个或多个叶片的宽度在所述罐的向下方向上减小的部分。
3.如权利要求1或2所述的罐(1)，其特征在于，该罐还装配有用于产生循环的管道(10)。
4.如权利要求3所述的罐(1)，其中，用于测量压力的装置(12)安装在所述用于产生循环的管道(10)内。
5.如权利要求14中任一项所述的罐用于对包含可可脂的物质调温的应用。
6.如权利要求5所述的应用，其中，在单一的步骤中，温度从53℃-57℃的初始温度降到30℃-34℃的最终温度。
7.如权利要求5或6所述的应用，其导致晶型VI晶体的形成。
8.如权利要求5-7中任一项所述的应用，其中，所述包含可可脂的物质选自可可脂、巧克力、类可可脂、可可脂代用品和可可脂替代物。
9.如权利要求5-7中任一项所述的应用，其中，所述包含可可脂的物质是可可脂与脱水乳脂肪和/或可可脂改良剂的混合物，或者可可脂与其它脂肪、优选填充脂肪的混合物。
10.用于对包含可可脂的物质调温的工艺，其特征在于，在单一的步骤中，温度从53℃-57℃的初始温度降到30℃-34℃的最终温度。
11.如权利要求10所述的工艺，其不包括后续加热。
12.如权利要求10或11所述的工艺，其以连续方式实施。
13.如权利要求10-12中任一项所述的工艺，其在如权利要求1-4中任一项所述的罐内实施。
14.如权利要求10-13中任一项所述的工艺，其导致晶型VI晶体的形成。
15.如权利要求10-14中任一项所述的工艺，其中，包含可可脂的物质选自可可脂、巧克力、类可可脂、可可脂代用品和可可脂替代物。
16.如权利要求10-14中任一项所述的工艺，其中，所述包含可可脂的物质是可可脂与脱水乳脂肪和/或可可脂改良剂的混合物，或者可可脂与其它脂肪、优选填充脂肪的混合物。
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