CN103262930A - 一种含纳米微晶纤维素的巧克力及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含纳米微晶纤维素NCC的巧克力及其制备方法。本发明的巧克力中添加0.5wt%～5wt%的NCC。NCC可以干粉和胶体形式加入巧克力其他配料中。本发明的巧克力不仅保持了传统巧克力的营养丰富、质地和口感良好等基本特性，还富含膳食纤维，强化了巧克力的保健功能。

Description

一种含纳米微晶纤维素的巧克力及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种巧克力及其制备方法，尤其是一种含纳米微晶纤维素的巧克力及其制备方法。

背景技术

巧克力作为一种时尚甜品，深受儿童和女士喜爱，其不仅口感细腻，香气浓郁，且营养丰富。巧克力主要成分包括可可制品、糖、乳制品。巧克力是一种高能量、高营养食品，含有丰富的脂肪、蛋白和碳水化合物，及Ca、P、Mg、Fe、Zn、Cu等人体所需元素。巧克力也是一种健康食品，许多保健功能。巧克力富含多酚和黄酮醇类物质，能降低胆固醇，促进血管舒张，减少心脏疾病的发生，同时还能起到抗氧化作用。美国哈佛医学院研究表明，巧克力能提高记忆力，还具有防癌、抑制胃肠道有害细菌的作用。

近年来，随着巧克力市场需求的增大，涉及巧克力的产品层出不穷，特色风味巧克力和保健巧克力也陆续出现，但难以满足市场对巧克力功能化和多样化的需求，且至今尚未发现具有改善肠道菌群的巧克力产品及技术。

膳食纤维被称为人体所需的“第七大营养素”，它能平衡人体营养，调节机体功能，预防糖尿病、心血管疾病和肥胖等疾病，并具有润肠通便和调节肠道菌群等功能。微晶纤维素是一种从天然产物中水解、分离和纯化得到的天然纤维素，无毒无味。纳米微晶纤维素（NCC）属于微晶纤维素的一种，其具有纳米尺寸和高的比表面积，具有较强的吸水性，可以吸收600倍于其质量的水分，并具有蠕动肠胃，抑制体内有害物质吸收，改善肠道菌群，调节糖代谢，增加饱腹感，预防肥胖、结肠癌、糖尿病、心血管疾病等保健功能。此外，纳米微晶纤维素属于非营养物质，不被人体代谢，不为人体提供能量，是一种低热值、高纤维含量的食品。但是，目前还尚未发现纳米微晶纤维素在巧克力加工中应用的相关报道。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种含纳米微晶纤维素的巧克力。

本发明的另一个目的是提供一种含纳米微晶纤维素的巧克力的制备方法。

本发明提供了一种含纳米微晶纤维素的巧克力，以巧克力的总重量为基准（下文中所提及的重量百分含量，均以巧克力的总重量为基准，除非特别声明），所述巧克力中含有0.5wt%～5wt%的纳米微晶纤维素。优选地，所述巧克力中含有0.6wt%～4wt%的纳米微晶纤维素；更优选地，所述巧克力中含有1.5wt%～3wt%的纳米微晶纤维素。添加量太少保健效果不明显；添加量过大，可能料液黏度较大，不便于泵送或模压，此外有可能还产生糊口口感。

纳米微晶纤维素作为一种非营养填充剂加入巧克力中，不仅能改善巧克力的质地、口感（润滑性）、脆性，还能提升产品的功能性需求。含纳米微晶纤维素NCC的巧克力在口感、脆性和抗熔性上均优于或类似于传统巧克力。

在本发明中，所述的纳米微晶纤维素的粒径在50～250nm之间，优选为80～200nm，更优选为100～150nm。本发明的纳米微晶纤维素的粒径以纤维素粒子的直径进行统计，即粒径表示直径。本发明的纳米微晶纤维素的粒径采用采用原子力显微镜（AFM）进行测定。

在本发明中，所述巧克力进一步包括23wt%～35wt%的可可脂，优选为28wt%～32wt%的可可脂，更优选为29wt%～31wt%的可可脂。

在本发明中，所述巧克力进一步包括：0.1wt%～40wt%的巧克力风味成分、30wt%～50wt%的甜味料、0.1wt%～20wt%的奶粉、和0.25wt%～0.5wt%的乳化剂。

在本发明中，所述巧克力优选包括1wt%～30wt%的巧克力风味成分，更优选包括5wt%～25wt%的巧克力风味成分。本发明的巧克力风味成分可以为可可粉和/或可可液块。优选地，本发明的巧克力风味成分可以为可可液块。

在本发明中，所述巧克力优选包括36wt%～45wt%的甜味料。本发明的甜味料可以选自蔗糖、白砂糖、木糖醇、麦芽糖醇、甘露醇、山梨醇中的一种或多种。特别优选地，本发明的甜味剂选自蔗糖、白砂糖、木糖醇的一种或多种。更特别优选地，本发明的甜味剂选自木糖醇。

在本发明中，所述巧克力优选包括1wt%～10wt%的奶粉。本发明的奶粉可以为全脂奶粉和/或脱脂奶粉。优选地，本发明的奶粉为脱脂奶粉。

在本发明中，所述巧克力优选包括0.35wt%～0.45wt%的乳化剂。本发明的乳化剂可以选自卵磷脂、大豆磷脂、蔗糖酯和聚甘油酯中的一种或多种。优选地，本发明的乳化剂可以选自卵磷脂、蔗糖酯和聚甘油酯中的一种或多种。更优选地，发明的乳化剂可以选自卵磷脂、蔗糖酯、或聚甘油酯。

在本发明中，所述巧克力还可以包括0.01wt%～0.12wt%的香精，本发明的香精可以选自以下物质：香兰素、乙基麦芽酚。根据巧克力口味的需要，添加合适种类的香精。

本发明还提供含纳米微晶纤维素（NCC）的巧克力的制备方法。在该制备方法中，所述NCC可以以干粉形式使用，也可以以NCC胶体形式使用。NCC干粉是将生产得到的NCC匀浆液经冷冻干燥得到的。NCC胶体是将NCC匀浆液或根据需要用水稀释过的NCC匀浆液经18-40MPa高压均质后得到的。NCC胶体中的NCC浓度可以0.1wt%-25wt%，更优选为1wt%-20wt%，再优选为10wt%-15wt%。

<1>使用NCC干粉

本发明提供一种含纳米微晶纤维素的巧克力的制备方法。该巧克力的配方中含有0.5wt%～5wt%的纳米微晶纤维素、23wt%～35wt%的可可脂、0.1wt%～40wt%的巧克力风味成分、30wt%～50wt%的甜味料、0.1wt%～20wt%的奶粉、0.25wt%～0.5wt%的乳化剂和0.01wt%～0.12wt%的香精；其中，所述的巧克力风味成分为可可粉和/或可可液块；

所述制备方法包括以下步骤：

(1)按照上述巧克力的配方提供以下原料：纳米微晶纤维素干粉、可可脂、巧克力风味成分、甜味料、奶粉、乳化剂和香精；

(2)将可可脂和巧克力风味成分熔化，然后与除了乳化剂之外的其他原料混合均匀以形成混合物，混合温度为40-50℃；

(3)将上述混合物在40-50℃下精磨，精磨后的物料的细度小于20微米；

(4)在精磨后的物料中加入乳化剂，并在45-65℃下精炼24-48h。

优选地，在步骤(4)之后还包括以下步骤：(5)精炼后的巧克力料液先降温至29-35℃，使可可脂开始形成结晶；再冷却到20-27℃，使可可脂转变为稳定晶型；然后升温至30-35℃，使可可脂晶型趋向一致。

此外，本发明的制备方法还可以包括以下步骤：(6)调温完成后对所得物料进行浇模、振模、硬化、脱模和包装处理。其中振模频率为800-1000次/min。硬化温度为5-10℃，硬化20-60min后进行包装。

在上述制备方法中，步骤(2)的可可脂和巧克力风味成分的熔化温度最好低于60℃，以防止这些成分变质；优选为低于55℃。步骤(2)的混合温度优选为42-48℃、更优选为43-45℃。混合时间可以为5～10min，优选为6～8min。

在上述制备方法中，步骤(3)的精磨温度优选为42-48℃、更优选为43-45℃。精磨时间可以为16～22小时，优选为17～21小时，更优选为18～20小时。精磨后的物料的细度小于20微米，优选小于10微米。这样有利于提高巧克力的细腻丝滑感。

在上述制备方法中，步骤(4)的精炼温度优选为47-60℃，更优选为50-55℃。精炼时间可以为24-48小时，优选为28～35小时，更优选为30～32小时。总的原则是，精炼后的巧克力浆料要达到流体状态。

在上述制备方法中，步骤(5)可以为：精炼后的巧克力料液先降温至29-35℃，优选为29-33℃，更优选为29-30℃，使可可脂开始形成结晶；再冷却到20-27℃，优选为22-27℃，更优选为25-26℃，使可可脂转变为稳定晶型；然后升温至30-35℃，优选为30-33℃，更优选为30-31℃，使可可脂晶型趋向一致。

在上述制备方法中，步骤(6)为成型步骤：步骤(5)调温完成后，对所得物料进行浇模、振模、硬化、脱模和包装处理。其中，振模频率为800-1000次/min，优选为850-950次/min，更优选为900-930次/min。硬化温度为5-10℃，优选为6-9℃，硬化20-60min，优选30-50min后进行包装。

<2>使用NCC胶体

本发明也提供另一种含纳米微晶纤维素的巧克力的制备方法。该巧克力的配方中含有0.5wt%～5wt%的纳米微晶纤维素、23wt%～35wt%的可可脂、0.1wt%～40wt%的巧克力风味成分、30wt%～50wt%的甜味料、0.1wt%～20wt%的奶粉、0.25wt%～0.5wt%的乳化剂和0.01wt%～0.12wt%的香精；其中，所述的巧克力风味成分为可可粉和/或可可液块；

所述制备方法包括以下步骤：

<1>含纳米微晶纤维素的巧克力基料的制备：

将一部分的巧克力风味成分、纳米微晶纤维素胶体、一部分的甜味料和水混合均匀，在18-40MPa压力下均质混合，经干燥制成水分含量小于1wt%的含纳米微晶纤维素的巧克力基料；

<2>巧克力的制备：

(1)按照上述巧克力的配方提供以下原料：含纳米微晶纤维素的巧克力基料，可可脂，剩余的巧克力风味成分，剩余的甜味料，奶粉，乳化剂和香精；

(2)将可可脂和剩余的巧克力风味成分熔化，然后与除了乳化剂之外的其他原料混合均匀以形成混合物，混合温度为40-50℃；

(3)将上述混合物在40-50℃下精磨，精磨后的物料的细度小于20微米；

(4)在精磨后的物料中加入乳化剂，并在45-65℃下精炼24-48h。

作为优选，在步骤(4)之后还包括以下步骤：(5)精炼后的巧克力料液先降温至29-35℃，使可可脂开始形成结晶；再冷却到20-27℃，使可可脂转变为稳定晶型；然后升温至30-35℃，使可可脂晶型趋向一致。

此外，本发明的制备方法还可以包括以下步骤：(6)调温完成后对所得物料进行浇模、振模、硬化、脱模和包装处理。其中振模频率为800-1000次/min。硬化温度为5-10℃，硬化20-60min后进行包装。

在上述制备方法，步骤<1>中，优选在20-40MPa压力下均质混合，更优选为25-30MPa下均质混合。经干燥制成水分含量小于1wt%的含纳米微晶纤维素的巧克力基料。干燥的方法可以为冷冻干燥，真空干燥。优选为冷冻干燥。

在上述制备方法中，<2>巧克力的制备的步骤(2)-(6)的具体参数选择与使用NCC干粉的制备方法的步骤(2)-(6)的相同，这里不再赘述。

本发明在尽量保持巧克力原有浓香味、品质和口感基础上将NCC作为一种填充剂用于巧克力及其制品中，添加NCC的巧克力，口感细腻，光泽度好，不易起霜。此外，与传统巧克力相比，本发明的巧克力具有独特的酥脆性和耐热性，入口后熔化慢，香味更浓郁。

本发明的巧克力用途十分广泛，可作为最终产品也可作为成分。在本发明的巧克力配方及制备方法基础上，可根据配方调整风味成分、乳固体、可可脂、甜味料等的含量生产各色各样的NCC巧克力（例如白巧克力、黑巧克力、牛奶巧克力、低热量巧克力）；另外，同传统巧克力一样，本发明所得到的最终巧克力组合物可被填充，用于生产巧克力制品（例如，酒心、果仁、牛奶巧克力制品）；还可用作夹心和涂层巧克力。

本发明的巧克力中含有NCC，因而纤维素含量高。NCC是一种非营养性物质，不会增加巧克力及其制品的热量。NCC能吸水体积膨胀，使人产生饱腹感，减少热量摄入；能吸附和清除体内有害物质；能促进肠胃蠕动预防便秘，减少肠癌危险性；还可以抑制胆固醇与甘油三脂的吸收，降低胆固醇水平，预防冠心病等。

具体实施方式

这里的实施例仅作为本发明的具体实现方式的示例性说明，而不构成对本发明范围的限制。在本发明中，“%”表示重量百分含量“wt%”。

纳米微晶纤维素的粒径测定：采用原子力显微镜（AFM）进行测定。测试浓度：0.1%；测试模式：轻敲模式

原料说明如下：纳米微晶纤维素为从为棉、麻和木材桨板中植物纤维经酸水解而制得，是纳米粒子，长度为150nm～300nm，直径30nm～100nm，聚合度150～180，本发明的实施例中采用长度200nm、直径50nm的纳米微晶纤维素粒子。

实施例1

(1)称取原料：

按以下重量称取原料：可可液块40克，可可脂25克，白砂糖35克，卵磷脂0.3克，NCC干粉0.55克和香精10ul。

(2)混合：

将可可液块和可可脂在60℃下熔化，然后与除了卵磷脂之外的其他原料混合均匀以形成混合物，混合温度为40℃，混合时间为10min。

(3)精磨：

将上述混合物在40℃下精磨16h，精磨后的物料的细度小于20微米，水分含量小于1wt%。

(4)精炼：

将卵磷脂加入精磨后的物料中，并在65℃下精炼24h，直至巧克力浆料达到流体状态。

(5)调温：

精炼后的巧克力料液先降温至29℃，使可可脂开始形成结晶；再由29℃冷却到27℃，使可可脂转变为稳定晶型；最后由27℃回升为30℃，使可可脂晶型趋向一致。

(6)成型：

将经调温后的料液进行浇模处理；浇模完成后，进行振模，频率为800次/min；然后置于10℃下硬化30min；最后脱模包装入库。

实施例2

(1)称取原料：

按以下重量称取原料：可可脂35克，蔗糖50克，全脂乳粉10克，蔗糖酯0.5克，NCC干粉5克和香精50ul。

(2)混合：

将可可脂在60℃下熔化，然后与除了蔗糖酯之外的其他原料混合均匀以形成混合物，混合温度为50℃，混合时间为5min。

(3)精磨：

将上述混合物在50℃下精磨22h，精磨后的物料的细度小于20微米，水分含量小于1wt%。

(4)精炼：

将蔗糖酯加入精磨后的物料中，并在45℃下精炼48h，直至巧克力浆料达到流体状态。

(5)调温：精炼后的巧克力料液先降温至29℃，使可可脂开始形成结晶；再由29℃冷却到27℃，使可可脂转变为稳定晶型；最后由27℃回升为30℃，使可可脂晶型趋向一致。

(6)成型：

将经调温后的料液进行浇模处理；浇模完成后，进行振模，频率为1000次/min；然后置于5℃下硬化30min；最后脱模包装入库。

实施例3

(1)称取原料：

按以下重量称取原料：可可液块12克，可可粉5克，可可脂25克，全脂乳粉12克，脱脂乳粉3克，白砂糖40克，聚甘油酯0.4克，NCC干粉3克和香精80ul。

(2)混合：

将可可液块和可可脂在60℃下熔化，然后与除了聚甘油酯之外的其他原料混合均匀以形成混合物，混合温度为50℃，混合时间为5min。

(3)精磨：

将上述混合物在45℃下精磨20h，精磨后的物料的细度小于20微米，水分含量小于1wt%。

(4)精炼：

将聚甘油酯加入精磨后的物料中，并在50℃条件下精炼24h，直至巧克力浆料达到流体状态。

(5)调温：

精炼后的巧克力料液先降温至29℃，使可可脂开始形成结晶；再由29℃冷却到27℃，使可可脂转变为稳定晶型；最后由27℃回升为30℃，使可可脂晶型趋向一致。

(6)成型：

将经调温后的料液进行浇模处理；浇模完成后，进行振模，频率为1000次/min；然后置于8℃下硬化30min；最后脱模包装入库。

实施例4

1、含NCC的巧克力基料制备：

将50克的NCC胶体(NCC浓度为10wt%的水溶液)、5克可可粉、10克蔗糖与35克水混合均匀，于18MPa压力下均质，经冷冻干燥制成水分含量小于1wt%的含NCC的巧克力基料。

2、巧克力的制备

(1)称取原料：

按以下重量称取原料：可可粉9克，可可脂35克，全脂乳粉15克，蔗糖35克，大豆磷脂0.5克，含NCC的巧克力基料6克和香精100ul。

(2)混合：

将可可粉和可可脂在60℃熔化，然后与除了大豆磷脂之外的其他原料混合均匀以形成混合物，混合温度为42℃，混合时间为8min。

(3)精磨：

将上述混合物在45℃下精磨22h，精磨后的物料的细度小于20微米，水分含量小于1wt%。

(4)精炼：

将大豆磷脂加入精磨后的物料中，并在48℃下精炼24h，直至巧克力浆料达到流体状态。

(5)调温：

精磨后的巧克力料液先降温至29℃，使可可脂开始形成结晶；再由29℃冷却到27℃，使可可脂转变为稳定晶型；最后由27℃回升为30℃，使可可脂晶型趋向一致。

(6)成型：

将经调温后的料液进行浇模处理；浇模完成后，进行振模，频率为1000次/min；然后置于8℃下硬化30min；最后脱模包装入库。

实施例5

1、含NCC的巧克力基料制备：

将50克的NCC胶体(NCC浓度为20wt%的水溶液)、5克可可粉、15克蔗糖混合均匀，于18MPa压力下均质，经冷冻干燥制成水分含量小于1wt%的巧克力基料。

2、巧克力的制备：

(1)称取原料：

按以下重量称取原料：可可粉8克，可可脂30克，全脂乳粉12克，蔗糖35克，大豆磷脂0.5克，含NCC的巧克力基料15克和香精90ul。

(2)混合：

将可可粉和可可脂在60℃下熔化，然后与除了大豆磷脂之外的其他原料混合均匀以形成混合物，混合温度为42℃，混合时间为8min。

(3)精磨：

将上述混合物在50℃下精磨22h，精磨后的物料的细度小于20微米，水分含量小于1wt%。

(4)精炼：

将大豆磷脂加入精磨后的物料中，并在47℃下精炼24h，直至巧克力浆料达到流体状态。

(5)调温：

精磨后的巧克力料液先降温至29℃，使可可脂开始形成结晶；再由29℃冷却到27℃，使可可脂转变为稳定晶型；最后由27℃回升为30℃，使可可脂晶型趋向一致。

(6)成型：

将经调温后的料液进行浇模处理；浇模完成后，进行振模，频率为900次/min；然后置于5℃下硬化30min；最后脱模包装入库。

对比例1

除了不添加NCC之外，其他条件、步骤与实施例1相同，得到的产品称为正常巧克力。

巧克力的性能测试如下：

由10名非正式未进行过品尝课程训练的个人在不知情的情况下，分别对正常巧克力（对比例1）和含NCC的巧克力（实施例1-5）进行感官评价。根据感官评价表对巧克力的香气、光泽、起霜、熔化速度、酥脆性进行评分，评分采用5分值，评分结果（10个评分结果的平均值）见表1。

表1

经感官评分结果可看出，上述实施例1-5的含NCC巧克力在口感和质地上类似或优于正常巧克力（对比例1），含NCC巧克力香气更浓郁，不起霜，熔化速度较正常巧克力慢，表现为耐热性强，酥脆性明显提高。

应该注意的是，上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。因此，在不脱离本发明总体构思下的变化和修改，应属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种含纳米微晶纤维素的巧克力，其特征在于，以巧克力的总重量为基准，所述巧克力中含有0.5wt%～5wt%的纳米微晶纤维素。

2.根据权利要求1所述的含纳米微晶纤维素的巧克力，其特征在于，所述的纳米微晶纤维素的粒径在50～250nm之间。

3.根据权利要求1所述的含纳米微晶纤维素的巧克力，其特征在于，所述巧克力进一步包括23wt%～35wt%的可可脂。

4.根据权利要求3所述的含纳米微晶纤维素的巧克力，其特征在于，所述巧克力进一步包括：0.1wt%～40wt%的巧克力风味成分、30wt%～50wt%的甜味料、0.1wt%～20wt%的奶粉、和0.25wt%～0.5wt%的乳化剂；其中，所述的巧克力风味成分为可可粉和/或可可液块；

任选地，所述巧克力还包括0.01wt%～0.12wt%的香精。

5.根据权利要求4所述的含纳米微晶纤维素的巧克力，其特征在于，所述的甜味料选自蔗糖、白砂糖、木糖醇、麦芽糖醇、甘露醇、山梨醇中的一种或多种。

6.根据权利要求4所述的含纳米微晶纤维素的巧克力，其特征在于，所述的奶粉为全脂奶粉和/或脱脂奶粉。

7.根据权利要求4所述的含纳米微晶纤维素的巧克力，其特征在于，所述的乳化剂选自卵磷脂、大豆磷脂、蔗糖酯和聚甘油酯中的一种或多种。

8.一种含纳米微晶纤维素的巧克力的制备方法，其特征在于，

所述巧克力的配方中含有0.5wt%～5wt%的纳米微晶纤维素、23wt%～35wt%的可可脂、0.1wt%～40wt%的巧克力风味成分、30wt%～50wt%的甜味料、0.1wt%～20wt%的奶粉、0.25wt%～0.5wt%的乳化剂和0.01wt%～0.12wt%的香精；其中，所述的巧克力风味成分为可可粉和/或可可液块；

所述制备方法包括以下步骤：

(1)按照上述巧克力的配方提供以下原料：纳米微晶纤维素干粉、可可脂、巧克力风味成分、甜味料、奶粉、乳化剂和香精；

(2)将可可脂和巧克力风味成分熔化，然后与除了乳化剂之外的其他原料混合均匀以形成混合物，混合温度为40-50℃；

(3)将上述混合物在40-50℃下精磨，精磨后的物料的细度小于20微米；

(4)在精磨后的物料中加入乳化剂，并在45-65℃下精炼24-48h。

9.一种含纳米微晶纤维素的巧克力的制备方法，其特征在于，

所述巧克力的配方中含有0.5wt%～5wt%的纳米微晶纤维素、23wt%～35wt%的可可脂、0.1wt%～40wt%的巧克力风味成分、30wt%～50wt%的甜味料、0.1wt%～20wt%的奶粉、0.25wt%～0.5wt%的乳化剂和0.01wt%～0.12wt%的香精；其中，所述的巧克力风味成分为可可粉和/或可可液块；

所述制备方法包括以下步骤：

<1>含纳米微晶纤维素的巧克力基料的制备：

将一部分的巧克力风味成分、纳米微晶纤维素胶体、一部分的甜味料和水混合均匀，在18-40MPa压力下均质混合，经干燥制成水分含量小于1wt%的含纳米微晶纤维素的巧克力基料；

<2>巧克力的制备：

(1)按照上述巧克力的配方提供以下原料：含纳米微晶纤维素的巧克力基料，可可脂，剩余的巧克力风味成分，剩余的甜味料，奶粉，乳化剂和香精；

(2)将可可脂和剩余的巧克力风味成分熔化，然后与除了乳化剂之外的其他原料混合均匀以形成混合物，混合温度为40-50℃；

(3)将上述混合物在40-50℃下精磨，精磨后的物料的细度小于20微米；

(4)在精磨后的物料中加入乳化剂，并在45-65℃下精炼24-48h。

10.根据权利要求8或9所述的含纳米微晶纤维素的巧克力的制备方法，其特征在于，在步骤(4)之后还包括以下步骤：

(5)精炼后的巧克力料液先降温至29-35℃，使可可脂开始形成结晶；再冷却到20-27℃，使可可脂转变为稳定晶型；然后升温至30-35℃，使可可脂晶型趋向一致。