CN103369969B - 包含充气涂层的冷冻糖果产品和其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及包含膨胀度为20～200%的充气脂肪-连续涂层的带涂层冷冻糖果产品，其特征在于该涂层包含0.05～5wt%，优选1～5wt%的至少一种HLB值为1～9的蔗糖酯，其中涂层的平均厚度为0.5～2.8mm。
Description
技术领域
本发明涉及包含充气涂层的冷冻糖果产品和制造这种产品的方法。
发明背景
在冷冻糖果制品上涂布涂层是周知的。脂肪-连续涂层，如巧克力，特别受消费者欢迎。但是，带这类涂层的产品越来越被认为是不健康的，至少部分地因为涂层的高卡路里含量。重视健康的消费者正在寻求这类产品中感官性能与传统带涂层产品相同而卡路里量较低的种类。
期望单位体积充气涂层的卡路里值低于未充气涂层的。这是因为充气涂层的部分体积包含气体。
EP1374692(APVSystemsLimited)公开了生产充气糖果涂层的方法。据该文献所述，该方法特别适合于浸挂糖衣工艺，但也提到有可能用该方法供应适用于浸涂工艺的涂料浴。
浸涂工艺是在冷冻糖果产品上涂布涂层的传统方法，尤其当产品是在棒上时。这种工艺需要涂料组合物被保持在液态，有时，需保持数小时。但已发现，充气涂层有限的稳定性，尤其就膨胀度(overrun)而论，导致这类工艺的应用不具吸引力。
在浸涂工艺中，最终涂层的厚度取决于有多少过量涂料因重力作用而被除去，即涂料越粘，则涂层越厚。已经发现，当脂肪-连续涂层被充气时，其粘度增加。因此，当采用浸涂工艺时，对于充气涂层来说，所得涂层的厚度会大于未充气涂层。这可意味着用未充气涂层取代充气涂层会实际上增加带涂层产品的卡路里含量。
本发明寻求提供包含充气的脂肪连续涂层的冷冻糖果产品，及制造这类产品的简便且经济的方法。
试验和定义
如本文所用，术语“包含”包括术语“基本上由……组成”和“由……组成”。除非另有所示，所有百分数都指重量百分数，但对膨胀度所列的百分数除外。应注意，在具体说明数值或量的任何范围时，任何特定的上限值或量可都与任何特定的下限值或量相关。本发明的公开内容，如本文所见，将被认为包括如权利要求中可发现的彼此多重从属的所有实施方案，不论事实上是否可发现权利要求具有多重从属或冗余性。
充气和膨胀度
术语“充气的”是指已特意在涂层中包括进气体，例如，用机械手段。气体可以是任何气体，但优选是食品级气体，如空气、氮气或二氧化碳。
充气程度以术语“膨胀度”定义，该术语以百分数定义如下：
其中，充气前和充气后的样品重量以相同的给定固定体积计。膨胀度在大气压下测量。
蔗糖酯
蔗糖酯可通过酯化蔗糖分子上至少一个羟基而获得。优选蔗糖酯是脂肪酸蔗糖酯，其中脂肪酸与一个或多个羟基发生反应，生成单-、双-、三-或多-脂肪酸酯，或它们的混合物。蔗糖酯优选包含混合酯或单一酯（homo-ester）。脂肪酸优选选自下列一组：月桂酸、豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸和它们的混合物。
包括L-195(月桂酸蔗糖酯)、S070(硬脂酸蔗糖酯)、S-170、S-270、S-370、S-570、S-770、S-970、S-1670、P-170(棕榈酸蔗糖酯)、O-170(油酸蔗糖酯)和B-370(山嵛酸蔗糖酯)等的蔗糖酯获自日本东京的Mitsubishi-Kagaku食品公司。也用获自Sisterna的SP10和SP50。
HLB值
HLB值由下式给出：
其中，是分子上亲水部分的分子质量，是整个分子的分子质量，由此给出0～20的任意范围的一个值。
对于脂肪酸酯，HLB值由下式给出：
其中，是皂化值，是脂肪酸的酸值。因此HLB值为0对应于完全疏水的分子，而HLB值为20则对应于完全亲水的分子。典型的HLB值是：
0～3：消泡剂
4～6：油包水乳化剂
7～9：湿润剂
8～18：水包油乳化剂
13～15：清洁剂
10～18：增溶剂或水溶助长剂。
脂肪-连续涂层
脂肪一般是甘油三酯(即甘油和脂肪酸的三酯)。术语“脂肪”包括室温下是液体的油以及是固体的脂肪。脂肪-连续涂层优选是巧克力涂层。术语“巧克力”，如本文所用，包括黑巧克力、牛乳巧克力、白巧克力、风味巧克力、糖衣巧克力、复合巧克力(即由可可固体、非可可奶油、植物脂肪和甜味剂的组合制成)及它们的混合物。巧克力涂层也可包含内夹物，如坚果或其碎片、果脯(如葡萄干)或其碎片、饼干以及它们的混合物。但巧克力必须保持基本无水。术语“基本无水”是指包含不超过5wt%，优选不超过3wt%，更优选不超过1wt%的水。
涂层厚度
涂层的体积与涂层厚度相关。带和不带涂层的产品的体积可用在水中的排水量(displacementinwater)测定。带涂层产品的体积可通过测量带涂层产品浸没时所排出水的体积来确定。然后除去涂层，再测量不带涂层的产品的体积。计算涂层体积的方法是将带涂层产品的体积减去不带涂层产品的体积。计算涂层平均厚度的方法是将涂层体积除以被涂层覆盖的产品表面积。
再称取带和不带涂层产品的重量，这样就可以用Archimedes原理来确定涂层的密度。
光学显微术
光学显微术用来测定充气涂层内的气泡形貎。将样品放在载玻片上，盖上盖玻片。用Polyvar显微镜(Reichert-JungLimited)摄取光学图象。为气泡的形貎研究，要在载玻片与盖玻片之间用一个200μm的垫片，以保护气泡免受变形。
充气巧克力的稳定性
研究充气巧克力在温热温度下的稳定性的方法是把充气巧克力样品保持在45℃。在规定的时间点称取一定体积的重量，以确定膨胀度随时间的变化。还要获得显微图象以评估充气巧克力内气泡的形貎。
包含蔗糖酯的巧克力的制造
将高熔点硬脂酸蔗糖酯(RyotoS-370、S-270、S-570)与少量熔融巧克力按大约1:2的重量比在温热温度下混合成浆料，然后再用巧克力稀释到总重500g。混合物内硬脂酸蔗糖酯的浓度为0.5～5wt%。为保证所有蔗糖酯都已溶于巧克力，要在充气前将混合物保持在65℃的烘箱内至少1小时。
巧克力的充气
优选机械充气巧克力，其中，术语“机械充气”不包括用推进剂，如一氧化二氮的充气手段。尤其可以用高速搅拌器(stirrer)、高速搅蛋器(whisk)或均化器来机械充气巧克力混合物。
对于硬脂酸蔗糖酯(S-270、S-370和S-570)，充气可以用kenwoodKMX50混合器在65℃下以一定速度(最低速度1～最高速度7)进行一定时间(5～20min)。让充气混合物保持在温热的温度下(40～50℃)或冷却到室温。包含L-195的巧克力混合物在30～45℃下进行充气。
空气刀
“空气刀”是定向气流之源。气体优选是食品级气体，更优选空气，虽然也可以用氮气或其它气体。空气刀一般包含一个空心体、一个加速气体通过该体的风扇和体内的一个使层状气流通过的孔。在一个优选实施方案中，空气刀的孔是细长的。
发明概述
在第一个发明点中，本发明涉及包含充气脂肪-连续涂层的带涂层冷冻糖果产品，该涂层的膨胀度为20～200%,且包含0.05～5wt%的至少一种HLB值为1～9的蔗糖酯，其中涂层的平均厚度为0.5～2.8mm。
优选涂层含至少0.25wt%的至少一种HLB值为1～9的蔗糖酯。
在本发明的第一个优选选择中，涂层含至多1wt%，优选至多0.5wt%的至少一种HLB值为1～9的蔗糖酯。
在本发明的第二个优选选择中，涂层含1～5wt%的至少一种HLB值为1～9的蔗糖酯。
有些蔗糖酯可充气脂肪-连续涂层(例如巧克力涂层)，产生包含小气泡的充气涂层。优选蔗糖酯的HLB值为3～8，更优选4～8。在一个优选实施方案中，蔗糖酯是脂肪酸蔗糖酯。
提供按照本发明的带涂层冷冻糖果的一个特定优点是，该充气的脂肪-连续涂层包含小气泡，其大多数都是肉眼看不到的，且因此不会损伤带涂层冷冻糖果产品的可见外观。
优选地，充气脂肪-连续涂层的80%累积面积加权的尺寸气泡分布小于100μm，更优选小于90μm，最优选小于80μm。
优选地，95%累积面积加权的尺寸气泡分布小于125μm，优选小于100μm。
优选地，99%累积面积加权的尺寸气泡分布小于150μm。
充气涂层的膨胀度至少为20%，优选至少25%，更优选至少30%。此外，充气涂层的膨胀度至多为200%，优选至多150%，更优选至多100%，甚至更优选至多60%。
优选充气涂层的膨胀度是稳定的。在此处，术语“稳定的”是指当充气涂层被保持在至少40℃的温度下时，24小时内充气涂层膨胀度的减小不超过20%，更优选不超过10%，最优选不超过5%。例如，当稳定膨胀度被定义为减小不超过20%时，200%的起始膨胀度在24小时内只会减小到180%，超过20%，则膨胀度就是不稳定的。
涂层具有稳定膨胀度的特定优点是，它们适合于以浸涂工艺涂布产品。这种工艺要求涂层组合物被保持在液态，有时，需保持数小时。在浸涂工艺中，充气液态涂料优选被保持在温度为40～50℃的贮器内。
从减少卡路里量的观点看，冷冻糖果产品包含一薄层充气的脂肪-连续涂层。因此涂层的平均厚度不超过2.8mm，更优选不超过2.7mm，最优选不超过2.5mm。涂层的平均厚度为至少0.5mm，更优选至少1.0mm，最优选至少1.2mm。优选带涂层产品的体积大于不带涂层产品的体积不超过20%，更优选不超过18%。带涂层产品的体积优选比不带涂层产品的体积至少大8%，更优选至少大10%。
为便于消费，带涂层冷冻糖果产品优选包含棒。
在第二个发明点中，本发明涉及在冷冻糖果产品上涂布充气脂肪-连续涂层的方法，该方法包括下列步骤：
(a)提供液态充气涂料，其中充气涂料的膨胀度为20～200%且包含0.05～5wt%的至少一种蔗糖酯；
(b)将冷冻糖果产品浸进充气液态涂料；
(c)从充气液态涂料中取出冷冻糖果产品；
其特征在于该充气涂料包含0.05～5wt%的至少一种HLB值为1～9的蔗糖酯，以及该方法还包括如下的附加后续步骤：
(d)让冷冻糖果产品通过由空气刀发射的至少一股层状空气流。
在浸涂工艺中，最终涂层的厚度取决于有多少过量涂料因重力作用而被除去，即涂料越粘，则涂层越厚。我们已发现，当脂肪-连续涂料被充气时，其粘度增加。因此，当用传统的浸涂工艺时，所得充气涂层的厚度会比未充气涂层的涂层厚度厚。而且，当用浸涂工艺涂布冷冻糖果产品时，涂层在与产品冷表面接触时迅速凝固。这就意味着，用未充气涂层取代充气涂层，会实际上增加带涂层产品的卡路里含量。
从减少卡路里量的观点看，我们已认识到，重要的是控制冷冻糖果产品上的涂层厚度。我们已发现，充气涂层的厚度可用下述方法被大大减薄：在将产品从充气液态涂料中取出时，让冷冻糖果产品通过至少一股层状空气流。令人意外的是，在此过程中，涂层的膨胀度保持不变。不愿受理论的限制，我们认为这是因为液态涂层在其与冷冻糖果冷表面的界面处迅速凝固。因此冷冻糖果产品包含一个固态充气涂料组合物的内层和液态充气涂料组合物的外层。正是该液态外层，在冷冻糖果通过所述空气流时被层状空气流的力除去了。
空气刀可便利地用来产生层状空气流。空气刀一般包含一个空心体、一个加速气体通过该体的风扇和体内的一个让层状流通过的孔。空气刀的孔优选是细长的，更优选孔是细长的狭缝。
为实现冷冻糖果产品的均匀涂布，优选让产品通过多股层状空气流，更优选交错层状空气流。优选最大化通过层状空气流的带涂层产品的表面积，因此交错空气流的数目可按产品的形状改变。在特别优选的实施方案中，冷冻糖果产品通过2股层状空气流相交的点。
冷冻糖果产品浸涂后被除去的充气涂料量(以及因此充气涂层的厚度)会受许多因素的影响。例如，可以控制下列参数中的一个或多个：空气流的速度；产品的浸涂速度；空气流的温度；空气流的角度；产品与空气刀之间的距离；空气刀在浸涂水平之上的高度；以及这些参数的任意组合。
一般，空气流的速度在空气刀的孔处测量。空气流的速度以及空气流撞击充气涂层的力不应大到使充气涂层从冷冻糖果产品的表面产生位移。空气流的速度优选至少1m·s-1，更优选至少2m·s-1，最优选至少3m·s-1。空气流的速度优选不大于30m·s-1，更优选不大于20m·s-1，最优选不大于10m·s-1。
各空气刀可置于可移动支架上，从而使其提供的空气流的高度、方向和/或角度可调。在本发明的工艺过程中，空气刀可以是静止或可移动的，优选空气刀是静止的。
空气刀的孔优选位于充气液态涂料上表面以上3～40cm，更优选4～35cm，最优选5～30cm。产品与空气刀孔之间的距离优选为0.2～10cm，更优选0.4～5cm。
在有些实施方案中，可以定向空气流使之与冷冻糖果产品在从充气液态涂料中取出时的行程方向相反。优选将空气流定向到使空气流相对于正在被所述空气流接触的带涂层产品的暴露表面的角度在10～90°范围内。在特别优选的实施方案中，空气流基本垂直于正在被定向空气流接触的带涂层产品的暴露表面。
发明详述
本发明将在下列实施例中作进一步描述。
实施例1
用本发明的方法在冷冻糖果产品上涂布包含硬脂酸蔗糖酯(S-370)的充气脂肪-连续涂层。测量带涂层产品的重量。带涂层产品的体积通过称重浸没带涂层产品时所排出水的体积来确定。除去涂层，并对不带涂层的产品再测量重量和体积。从2个涂有充气巧克力涂层的产品(样品A和B)获得的结果汇总在表1内。为比较起见，包括了2个带有未充气巧克力涂层的产品(样品C和D)的结果。还包括了如下2个冷冻糖果产品(样品E和F)的结果：其用浸涂工艺涂有充气脂肪-连续涂层，但未通过由空气刀发射的至少一股层状空气流。
表1
这些结果表明，充气涂层对整个产品只贡献约22%，而未充气涂层贡献约27.5%。而且，当产品被涂布了充气涂层时，带涂层产品的总重量较低。此外，当充气涂层是用浸涂工艺涂布时，使带涂层产品通过由空气刀发射的至少一股层状空气流大大减少了带涂层产品的重量。
计算涂层平均厚度的方法是将产品的涂层体积除以被涂层覆盖的产品表面积。产品A、B、C、D、E和F的结果汇总在表2内。
表2
| 样品 | 平均涂层厚度 (mm) |
| A | 1.4 |
| B | 1.4 |
| C | 1.7 |
| D | 1.6 |
| E | 3.1 |
| F | 2.9 |
结果表明，本发明的方法大大减小了用浸涂工艺涂布的充气涂层的平均涂层厚度。
涂层密度也可以从上述数据用Archimedes原理进行计算。此外，如果未充气涂层的密度是已知的，则涂层的膨胀度也可确定如下：
。
对于样品A、B、E和F，未充气涂层的密度为1.25g/mL。因此由实验确定的充气涂层的膨胀度，对于样品A，是30.3%，对于样品B，是27.0%，对于样品E是26.0%以及对于样品F，是23.7%。
实施例2
生产多根香草冰淇淋冰棍儿并插入多根棒使之易进行浸涂。然后将冰棍儿浸在含0.75%S370(蔗糖酯)的已充有CO2气体的60℃巧克力浴内。
然后将冰棍儿悬挂起来干燥，放进蜡纸筒并在鼓风冰箱内冷却。
结果汇总在下表内。
实施例3
生产充气(充空气)并含0.5%蔗糖酯的巧克力涂料。结果汇总在下表内：
| 蔗糖酯 | 含量 %(w/w) | 膨胀度 (%) |
| S570 | 0.5 | 46 |
| S570 | 0.5 | 30 |
| SE-50 | 0.5 | 35 |
| S770 | 0.5 | 40 |
| S570 | 0.5 | 30 |
Claims (10)
1.带涂层冷冻糖果产品，包含膨胀度为20～200%的充气脂肪-连续涂层，其特征在于该涂层包含0.05～5wt%的至少一种HLB值为1～9的蔗糖酯，其中涂层的平均厚度为0.5～2.8mm。
2.按照权利要求1的带涂层冷冻糖果产品，其中带涂层产品的体积比不带涂层的产品的体积大8～20%。
3.按照权利要求1或2的带涂层冷冻糖果产品，其中涂层是巧克力涂层。
4.按照权利要求1或2的带涂层冷冻糖果产品，其中冷冻糖果产品包含棒。
5.在冷冻糖果产品上涂布充气脂肪-连续涂层的方法，该方法包括下列步骤：
(a)提供液态充气涂料，其中充气涂料的膨胀度为20～200%；
(b)将冷冻糖果产品浸进充气液态涂料；和
(c)从充气液态涂料中取出冷冻糖果产品，
其特征在于该充气涂料包含0.05～5wt%的至少一种HLB值为1～9的蔗糖酯，以及该方法还包括如下附加后续步骤：
(d)让冷冻糖果产品通过由空气刀发射的至少一股层状空气流。
6.按照权利要求5的方法，其中冷冻糖果产品通过多股层状空气流。
7.按照权利要求5或权利要求6的方法，其中层状空气流的速度为1～30m·s-1。
8.按照权利要求6的方法，其中冷冻糖果产品通过相交的层状空气流。
9.按照权利要求5的方法，其中充气的液态涂料被保持在温度为40～50℃的贮器内。
10.按照权利要求5的方法，其中充气的液态涂料是巧克力涂料。
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