CN105592710A - 具有非结晶凝固的生物聚合物基质的球状颗粒及其制造方法和用途 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及球状颗粒、由球状颗粒构成的附聚物、用于制造球状颗粒的方法、具有球状颗粒的食物悬浮物和食用物质以及包含食物悬浮物和/或食用物质的食品。所述颗粒包括由非结晶凝固的生物聚合物、尤其是葡萄糖当量优选高于20的糖构成的基质材料，并且具有优选低于10重量％的平衡含水量，其中在所述基质材料中嵌入有固体材料颗粒和/或液体体积和/或气体体积。所述食物悬浮物包括基本上均质的载体材料，在所述载体材料中嵌入有球状颗粒。食用物质包括由颗粒构成的附聚物，其中所述颗粒的一部分是球状颗粒。使用嵌入的可可颗粒降低了可可颗粒的粗糙度并且还在省去乳化剂的情况下降低流变极限。由此可省去至高50％的油相，由此可制造低卡路里的巧克力产品。

Description

具有非结晶凝固的生物聚合物基质的球状颗粒及其制造方法和用途
技术领域
本发明涉及球状颗粒、由球状颗粒构成的附聚物、用于制造球状颗粒的方法、具有球状颗粒的食物悬浮物和食用物质以及包含食物悬浮物和/或食用物质的食品。
背景技术
为了制造传统的巧克力产品使通常由结晶糖、可可成分和/或奶粉成分组成的颗粒在液态可可脂中悬浮。所述液态可可脂在温控过程中通过冷却预结晶，并且继而通过冷却最终凝固、尤其是通过冷却结晶。
可可产品应具备很高的感知质量。在此，感知质量理解为食用产品、也称作食品在食用期间被感觉到的味道和质地质量，这决定了享用价值。那么，对于巧克力产品来说高享用价值通常是指，当巧克力物质在凝固状态下具有脆的以及同时柔滑的、就是说在熔化期间具有低粘度奶油状的稠度，快速融化且在口中感觉顺滑、就是说没有可感受到的粗糙。
所述感知质量可借助于使用测试人员所谓的“量化描述分析(QDA)”判断。
所述感知质量通过原材料、例如可可豆品种以及由其通过在巧克力制造期间的加工步骤来确定。
在制造传统巧克力产品时必须使巧克力物质在辊之间被碾压和/或通过Conchieren工艺达到高感知质量，其中在所述碾压之后形成有棱角的颗粒。此外，悬浮的颗粒解附聚、精细地分布并且还相对于其有助于香气形成的内含组分的一部分进行物理地和/或化学地改变。这些过程(精细碾压、Conchieren工艺)是极其耗时且耗能的。
在本发明的上下文内，糖被理解为具有甜味的组分、尤其是糖类，就是说尤其是具有大于20的葡萄糖当量(DE)的单糖、双糖和低聚糖、糖醇、代糖和甜化剂、以及它们的组合。所述DE在此根据蓝-爱农法确定，其例如在“糖和甜食”中介绍(见Hoffmann/Mauch/Untze，2002年，第2版，ISBN3-86022-937-0，第234-235页)。
由WO2006/130698中已知，通过用非结晶糖代替结晶糖的方式将可获得成本降低和/或卡路里减少的产品，其中非结晶糖通常具有比结晶糖更低的密度。在所述非结晶糖中还可嵌入可可颗粒、奶颗粒和/或水果糊。所述非结晶糖通过如下方式制造，使糖材料溶解在水中、加热该溶液、除去水、使所述材料干燥且继而被磨碎。这样形成的颗粒具有典型的碎裂棱边，由于所述碎裂棱边具有悬浮颗粒的该物质还必需被后处理，以达到足够的感知质量。
由WO2006/005525公开被熔结的食用产品，其中使基于奶和糖的喷射干燥粉相结合以获得多孔产品。以这种方式可得到具有低脂肪含量和/或高碳水化合物含量的产品。所述感知质量可不通过碾压或Conchieren工艺而被改进。结果所得的产品仅具有有限的流动性。
由CH502834公开一种方法，其中由结晶糖借助于所谓的喷射结晶制造球形颗粒，其中例如含有脂肪的可可粉被混入所述球形颗粒。所制成的颗粒具有良好的流动性并且可快速溶解于水，从而可被用于制造具有甜味的速溶可可饮料。但是所述颗粒不适合于制造巧克力产品。
文献EP1064856涉及所谓活性成分的封装。所述活性成分，例如芳香剂，被加入糖溶液中，所述糖溶液借助于喷射干燥而凝固。所形成的具有含水量在10％和20％之间的半固态球形颗粒被干燥，在干燥期间所述半固态球形颗粒与更大的、直径约400微米(μm)的颗粒附聚。
文献US5123162公开在碳氢化合物基质中喷射干燥固定的芳香剂。
在由单糖和双糖构成的非结晶的糖基质中嵌入有芳香物质或水果颗粒。为了使所述颗粒稳定，所述基质包括大分子质量的薄膜形成材料，例如橡胶或化学改性的淀粉。
文献EP1304044涉及被羟丙基纤维素封装的材料。所述文献公开了颗粒，其中芳香物被嵌入非结晶或部分结晶的基质。所述基质除了羟丙基纤维素以外包括例如糖。
文献WO99/07901涉及介晶的糖颗粒。借助于所谓的“液体闪蒸”方法，在离心机中制造非结晶的糖球，其中嵌入有添加剂如芳香物、食用物质或可可。所述球体被再结晶和碾压，从而形成直径小于10μm的微结晶小粒。借助于这种小颗粒，方旦糖成分获得富含油脂的物质的口味和口感。
文献US5637344涉及具有巧克力口味的糖物品。在非结晶的糖物质中嵌入有可可粉颗粒，其经过所谓的“空气喷射碾磨”过程,在该过程期间形成直径小于15μm的倒圆的颗粒。所述小的、倒圆的颗粒与传统的磨碎的可可粉相比在舌头上不产生粗糙的、沙状的口味。
文献US3472658涉及可稍润湿的糖成分。糖颗粒被可可层包围，所述可可层又用非结晶糖涂覆。所述颗粒可具有约150μm和1毫米(mm)之间的颗粒直径。
发明内容
本发明的任务在于，提供原材料、食物悬浮物和/或食用物质，其克服现有技术的缺点并且用其可制造卡路里明显减少的食品，其满足关于稠度、质地、口味和稳定性方面的高感知要求，以及提供具有降低的能量需求的相应的制造方法。
所述任务通过用于制造食品的球状颗粒实现，其中所述颗粒包括由非结晶凝固的生物聚合物构成的基质材料，其中所述基质材料具有含水量，其这样选择，即尤其所述基质材料的玻璃化转变温度比典型的或有意而为的储存温度、食用温度和/或加工温度更高，尤其所述玻璃化转变温度高于等于25摄氏度(℃)，并且其中所述基质材料的含水量少于10重量％(在20℃和1023百帕(hPa)时基质材料中的平衡含水量)。
在本申请中基质材料被理解为基础物质，其中可嵌入有其它成分，优选分散地和/或分份地且优选基本上均匀分布地嵌入。
玻璃化转变温度指的是借助于随后详细介绍的差示扫描量热法(DSC)确定的玻璃化转变温度。
所述生物聚合物例如可以是淀粉、蛋白质、微结晶纤维素或聚甘油酯(PGE)。所述生物聚合物尤其可以是糖或糖/聚糖类混合物，例如由糖与淀粉、可选地为部分分解的淀粉组成的混合物，或者所述生物聚合物包括糖或糖/聚糖类混合物。
优选所述基质材料包括非结晶凝固的糖，进一步优选具有葡萄糖当量大于20的糖或由其组成。
所述基质材料可包括由具有不同葡萄糖当量的糖构成的混合物或由其组成，其中葡萄糖当量总计可超过20。
尤其所述基质材料不包括纤维素或其衍生物。
尤其在所述基质材料中嵌入固体材料颗粒和/或液体体积和/或气体体积。所述具有嵌入物的颗粒在下文中也称为复合颗粒。
所述基质材料的含水量相当于所述球状颗粒的平衡含水量。所述含水量为了确定所述颗粒的热-机械特性并且显著地影响其玻璃化转变温度。所述球状颗粒可具有嵌入在基质材料中的包含封装水的成分。所述封装水对所述颗粒的平衡含水量没有贡献，因为它是被封闭的并且不能在所述基质材料中扩散。
所述含水量可借助于滴定法或通过例如借助于动态机械分析(DMA)或差示扫描量热法(DSC)测定玻璃化转变温度而被确定。
在本申请中，所述球状颗粒表示这样的物体，其多于70％的表面积呈凸状弯曲，就是说，少于30％的表面积由平的子面形成。
所述球状颗粒具有大于0.5、优选大于0.8、进一步优选大于0.9的球度Ψ。球度Ψ被理解为具有如所给定的颗粒相同体积的球的表面积与所述颗粒的表面积的比例：
Ψ = π 1 3 ( 6 V p ) 2 3 A p
其中VP表示颗粒体积而AP表示颗粒表面积。若所述颗粒具有球的形状，那么球度为1。
已证实，所述球状颗粒尤其良好地适合于在食物悬浮物或食用物质中提供高感知质量。有棱角的颗粒必须更小且必须更均匀地分布，以便获得在感受到的粗糙度、黏度和/或稠度方面的相对良好的感知质量。
与食用物质中被破碎的或有棱角的颗粒相比，球状颗粒能以更大的直径存在并且获得相同的感知质量。
所述非结晶状态导致在颗粒的表面上不存在具有棱边的晶体面。
所述含水量这样确定，即所述非结晶凝固的生物聚合物在具体所选的储存条件下不进行再结晶。
基质材料中的根据本发明调节的足够低的例如低于10重量％的平衡含水量确保了在典型的和/或有意而为的使用温度、储存温度或食用温度下不会出现再结晶且因此导致形成有棱角的表面结构，因为所述玻璃化转变温度如此调节，即在结晶化相关的时期内不超过该温度。
根据物质体系以及非结晶基质的实际温度与玻璃化转变温度之间温差，这样的时期例如可以是多个小时。
已发现，除了可能的再结晶，所述基质材料尤其在颗粒表面上的软化对于所述颗粒彼此的相互作用来说是十分重要的。
所述表面的粘着性受到含水量、水活度、颗粒表面温度和玻璃化转变温度以及颗粒的化学成分的影响。
在针对由具有非结晶基质材料的颗粒和甘油三酸酯构成的混合物的流变学测量中发现，所述黏度作为温度的函数首先降低并且在超过一定临界温度时又增大。所述临界温度可与玻璃化转变温度相关并且看作是流变学表征的玻璃化转变温度(Tg,rhe)。该温度约为10-20℃，高于借助于DSC确定的玻璃化转变温度。
对于所述粘着性，遍布表面上的温度是意义重大的。在等温平衡的条件下，所述表面的温度等于颗粒核的温度。然而在考虑到不平衡状态的情况下，所述表面温度可由于摩擦而高于颗粒核温度，从而导致所述表面上的粘着性，尽管颗粒的平均温度还未达到所述临界温度Tg,rhe。
在本发明的优选实施方式中，所述再结晶以及粘着性也通过足够含量的、优选至少10重量％的长链生物聚合物、例如具有葡萄糖当量DE为19的葡萄糖/蔗糖混合物中和。
在此和在下文中，葡萄糖被理解为单糖和聚糖的混合物。聚糖有包括至少两个单糖的分子。
蔗糖或甘蔗糖每个分子包括葡萄糖和果糖。
因此，各个葡萄糖含量的葡萄糖当量越低、低聚糖分子的含量越高并且所述低聚糖分子的链长越长，那么葡萄糖/蔗糖混合物在相同含水量的情况下所具有的玻璃化转变温度Tg越高。
在应用示例中发现，对于涉及无水糖相或生物聚合物相的、DE19的至少15重量％或DE43的至少30重量％的含量，所述玻璃化转变温度Tg足够高，以使含水量稳定在10重量％。
优选所述球状颗粒的基质材料具有的玻璃化转变温度高于30℃、优选在30℃和40℃之间、尤其优选高于40℃。由此，所述颗粒在高至所述玻璃化转变温度的温度的情况下、也就是在高至至少30℃的温度的情况下能够继续稳定地使用和/或储存、尤其作为食物悬浮物或食用物质的成分。
存在于所述基质材料中的嵌入物允许所述球状颗粒与合适的成分结合并且因此直接得到复合粉，所述复合粉可例如在连续的液相中混入。以这种方式可得到有流动性的食物悬浮物。
所述球状颗粒的尺寸、口味特性和/或营养物质含量可被有针对性地调节。由此提供复合粉，借助于所述复合粉可制造食物悬浮物和/或食用物质，其具有规定的感知质量并且其例如同时是卡路里减少的和/或被富含有口味的和/或有营养的组分。
优选是球状颗粒含有至少5体积％、进一步优选至少10体积％、进一步优选至少30体积％、进一步优选至少50体积％的基质材料。
优选所述球状颗粒含有至少50重量％、进一步优选至少60重量％的基质材料。
以这种方式，所述嵌入物完全置于所述基质材料之内并且不损害球状颗粒的表面或表面结构。
所述嵌入物优选精细地分布在基质材料中并且尤其在空间方向上具有至高30μm最大延伸。
优选所述球状颗粒包括至少0.1重量％的嵌入物和/或至少0.1体积％的嵌入物。
优选所述球状颗粒在室温下包括最大60重量％和/或最大60体积％的固态、液态或气态嵌入物。
所述球状颗粒具有优选小于500μm、进一步优选小于100μm并且还进一步优选小于50μm的直径。这种尺寸的球状颗粒能够与其它物质良好地混合、尤其混入液体。
在本发明的优选实施例中，所述基质材料具有低于0.7、尤其低于0.6且优选低于0.55、尤其在0.05和0.45之间的水活度。水活度在此被规定为在室温(20℃)和常压(1023hPa)的情况下分蒸汽压与饱和蒸汽压的比例。所述水活度是材料中可自由利用的水的测量值。仅该含量有效参与周围环境的交换并且例如就微生物保质期而言具有极大的重要性。同时所述水活度也对食品的化学性能产生显著影响。
考虑到相关的玻璃化转变温度，具有这样水活度的球状颗粒不显示出显著的再结晶效应或粘着性效应，尤其当储存温度低于玻璃化转变温度的数值并且在未包装产品的情况下相对的储存大气含水量接近或低于所述水活度时。
在本发明的优选实施例中，所述球状颗粒的生物聚合物包括至少一种来自下列组中的糖或由其构成：葡萄糖当量高于20的糖、蔗糖或甘蔗糖、葡萄糖、聚葡萄糖、麦芽糖糊精、甘露糖、鼠李糖、麦芽糖、乳糖、果糖、聚果糖、乳异麦芽、塔格糖、糖精、阿斯巴甜、乙酰舒泛、甜蜜素、新橙皮苷、纽甜、三氯蔗糖、甜菊苷、奇异果甜蛋白或糖醇，像是例如山梨醇、木糖醇、甘露醇、麦芽糖醇、赤藓糖醇或异麦芽和/或它们的组合。
优选所述基质材料包括具有葡萄糖当量高于20的糖或由其构成。
优选在所述球状颗粒的基质材料中嵌入有可可成分、奶成分、脂肪、芳香物质和/或有营养的组分，例如维生素或多酚。
可可成分被理解为从可可豆或可可豆的部分中获得的脂肪、可可粉或可可，也就是源自加工成粉的、提纯的、去壳的且烘焙的可可豆的制品，其具有相对于干燥物料的重量的至少20％的可可脂和最高9％的水、低脂或无脂的可可粉、低脂或无脂的可可、强脱脂的可可粉、强脱脂的可可，也就是具有相对于所述干燥物料的重量的少于20％的可可脂的可可粉、以及此外由可可壳获得的可可纤维物质。
在本申请中，脂肪被理解为选自下述组的组分：植物脂肪、尤其是可可脂或可可脂的部分，动物脂肪、尤其是乳脂或乳脂的部分、合成脂肪、可可脂替代物、可可代脂、根据指导2000/36/EG附件II的可可脂等效物。
在本申请中，奶成分被理解为由奶获得的组分，尤其是由下述物质构成的奶干燥物料，即部分或完全脱水全脂奶、部分或完全脱脂的奶、无乳糖或乳糖降低的奶、奶油、部分或完全脱水的奶油、无乳糖或乳糖降低的奶油、黄油或乳脂、例如奶粉。
优选地，根据指导2000/36/EG附件I的、典型的巧克力产品和/或典型的巧克力产品填料的基本成分、尤其是非脂肪成分被加入所述球状颗粒。
附加地或替代地，所述球状复合颗粒包括一个或多个下述组分：维生素、矿物质、结构成型剂、膳食或非膳食纤维、水果块、蔬菜块、坚果块、水果核块、肉块、鱼块、甲壳类动物块、可可颗粒、可可成分、奶、奶成分、果汁或水果糊、蔬菜汁或蔬菜糊、咖啡萃取物或咖啡芳香物、茶萃取物或茶芳香物、可可萃取物或可可芳香物、色素、色素萃取物、合成甜味剂、调料、合成香精、和同天然的香精、在制药学方面有效物质和其它在生理营养学方面有重要意义的物质。
因此，可加入所述球状的复合颗粒的成分，其向之后的食用品提供相当大的口味指向和/或给予其某些的功能性。
在本发明的优选实施例中，所述颗粒具有在0.1至2.5克/立方厘米(g/cm3)之间的密度。所述球状颗粒的密度的调节、尤其是很小的密度值可通过向基质材料中加入小气泡或泡沫来调节。高的密度值源于加入的矿物组分。
所述密度可借助于传统的比重计测量，其中例如使用氢氯噻嗪.超氧化物岐化酶24、十二烷基油酸(C30H58O2)。替代地可使用氦比重计，其为根据本发明的颗粒提供相同的密度值。
所述任务进一步通过由如上所述的球状颗粒构成的附聚物完成，其尺寸、形状和多孔性是受控的。
根据本发明的附聚物本身是具有倒圆表面的球状颗粒，所述表面由各个球状颗粒的表面组成并且形成为总共多于70％的凸状子面。所述附聚物具有高于0.5、优选高于0.8的球度。
所述多孔性、就是说根据本发明的球状颗粒附聚物的空腔体积比例优选小于40％、尤其优选小于25％。
因此，根据本发明的由球状颗粒构成的附聚物的优选直径标准和形状标准基本上对应于前述单个颗粒的直径标准和形状标准。
优选地，附聚物由少于20个球状颗粒构成。
基于本发明的任务进一步通过用于制造如上所述的球状颗粒或如上所述的附聚物的方法完成。
为此在第一步骤中首先提供生物聚合物溶液的，例如通过优选完全的生物聚合物的成分的溶液，尤其是糖组分，优选具有高于20的葡萄糖当量，并且如有必要具有额外的功能性物质组分，像是例如表面活性物质，呈优选含水的液相。所述含水的液相可仅由水组成。然而其也可包括奶、奶成分、果汁、蔬菜汁、咖啡、咖啡萃取物、茶和/或茶萃取物。所述含水的液相必须是很均匀的。
所述生物聚合物溶液优选如此组合，即在接下来的成型和分离过程中形成基质材料，其包括非结晶凝固的、具有高于20的葡萄糖当量的糖或由其组成。
或者也可借助于液态的糖溶液处理像是例如葡萄糖浆或糖浆粘结泥，其随后例如通过用水稀释被调节至喷射过程所必需的干燥物料含量。
所述第一步骤例如在温控混合容器中进行。
在可选的第二步骤中向溶液中加入固体材料颗粒和/或液体和/或气体体积。可选地，加入用于改进弥散质量的乳化剂。
此外可选地可给所述液体通风、就是说引入气体和/或起泡剂如PGE或乳蛋白，从而可形成泡沫。
所述第二步骤例如在薄膜乳化/起泡装置和/或在转矩可控的转子/定子弥散机中进行。
在第三步骤中进行成型和分散过程、尤其是成滴过程。优选进行在第二步骤中制成的混合物或弥散体的压力或温度受控的喷射干燥。所述成滴过程可在喷射过程中借助于单材料喷嘴或多材料喷嘴或替代地通过乳化或借助于转盘进行。
从含水溶液滴入油中也可借助于单材料喷嘴或多材料喷嘴形成，其中类似于在喷射干燥过程中那样进行含水相的压力释放，然而不是与气体而是与油相一起进行。
所述喷射压力控制考虑到在喷嘴中的压力差。所述压力差与所传递的剪切应力成比例，为了获得在第二步骤中生成的含水混合物或弥散结构，其不应超过一临界值。
所述温度控制确保了所述喷射过程在足够高于形成所述颗粒的基质材料的、连续含水的混合物的玻璃化转变温度的情况下进行，以便实现射束的足够完整的胀裂并由此实现更小、更圆喷射颗粒的形成以及随后它们通过干燥而凝固。
在第一和/或第二步骤中形成的含水连续相或弥散的喷射干燥中，余含水量、水活度和/或颗粒尺寸通过喷射压力、喷雾压力、吞吐体积流量、质量流量、弥散、气体体积流量、弥散的温度、气体温度和在喷射腔内的压力和温度被调节。
根据本发明的足够快的干燥和所述生物聚合物的被调节的缓慢的结晶动力学使得之前的含水液相(弥散)凝固为稳定的非结晶状态，而不导致本质性的再结晶。
所述第三步骤可在具有喷射压力差调节机构和干燥气体的温度/含水量控制机构的喷射干燥器中进行。
优选剪切应力受控的操作通过在单材料喷嘴中的流体压力差或在双材料喷嘴中的气体/流体压力差的控制或调节、通过喷嘴以在弥散的结构特征值保持恒定的情况下的调节值的方式进行。
能够自由流动的颗粒可被收集、储存和/或进一步处理。
储存条件选择为与所述颗粒的成分协调。若所述颗粒具有低于0.3的水活度或小于10重量％的基质平衡含水量，那么所述颗粒在室温和常压下是稳定的。在具有更高水活度的颗粒中并且为了所述颗粒的更长期的稳定，所述储存温度可被降低、储存压力可被升高、可进行空气除湿、再干燥、干燥剂的补充和/或在气密和/或防潮密封包装中的储存。
优选所述颗粒在相对含水量(水在空气中的蒸汽压与饱和蒸汽压的比例与相对的空气含水量中的这个比例一致)低于0.4并且在温度低于30℃、优选在相对含水量低于0.33和/或优选在室温下例如20℃的条件下储存。
所述颗粒可例如被储存在料仓和/或在气密和/或防潮密封的袋中。
此外，基于本发明任务通过食物悬浮物完成，其中所述食物悬浮物包括基本上均质的载体材料，在所述载体材料中嵌入有球状颗粒。所述载体材料可以是固态的或液态的。其可以糊状形式存在以及是可浇注的和/或可成形的。
优选所述食物悬浮物基本上由载体材料和嵌入其中的球状颗粒构成。
在本申请的范围内，食物悬浮物是半成品，其可被进一步加工为食用产品或最终产品，如有必要也可作为部分组分例如作为填塞物被进一步加工。
球状颗粒尤其是如上所述的球状颗粒和/或如上所述的附聚物。根据本发明，所述球状颗粒包括由非结晶凝固的生物聚合物构成的基质材料，所述生物聚合物例如是蛋白质、尤其是乳清蛋白。优选所述生物聚合物为糖、进一步优选为具有高于20的葡萄糖当量的糖。
优选所述基质材料包括葡萄糖当量高于20的糖或由其构成。
在本发明的优选实施例中，所述球状颗粒由葡萄糖当量高于20的非结晶凝固的糖构成。
所述球状颗粒、尤其如上所述的复合颗粒优选悬浮在油相连续的液体中。优选使用的脂肪是：根据指导2000/36/EG附件II的可可脂、乳脂、其它植物脂肪、人工或合成脂肪、其它动物脂肪、可可脂替代物、可可脂替代脂肪、可可脂等效物。
优选地，所述食物悬浮物包括球状颗粒，其具有高于5体积％、优选高于20体积％且进一步优选高于35体积％的份额。优选所述球状复合颗粒部分的体积份额被调节为在5和85体积％之间、进一步优选在20和80体积％之间、以及进一步优选在35和75体积％之间。
优选所述球状颗粒与载体物质的重量比在0.01：1和100：1之间、优选在0.01：1和5：1之间。
所述食物悬浮物的特性、尤其是感知特性如质地、稠度和口味由所述球状颗粒起决定性作用地确定。
在优选实施例中，所述颗粒的基质材料具有低于0.7、尤其低于0.6、优选低于0.55、尤其低于0.45的水活度。
优选由生物聚合物构成的基质材料具有低于10重量％的含水量(在20℃时的平衡含水量)。
优选所述生物聚合物由糖、进一步优选由葡萄糖当量高于20的糖构成和/或包括源自下述组中的一种糖：葡萄糖当量高于20的糖、蔗糖或甘蔗糖、葡萄糖、聚葡萄糖、麦芽糖糊精、甘露糖、鼠李糖、麦芽糖、乳糖、果糖、聚果糖、乳异麦芽、塔格糖、糖精、阿斯巴甜、乙酰舒泛、甜蜜素、新橙皮苷、纽甜、三氯蔗糖、甜菊苷、奇异果甜蛋白或糖醇，像是例如山梨醇、木糖醇、甘露醇、麦芽糖醇、赤藓糖醇或异麦芽、和/或其组合。
尤其在所述球状颗粒的基质材料中嵌入固体材料颗粒和/或液体和/或气体体积。
优选在所述球状颗粒的基质材料中嵌入可可成分、奶成分、脂肪、芳香剂、在营养方面意义重大的额外组分或其组合。
在本发明的优选实施例中，所述球状颗粒的至少90％(相对于体积而言)的尺寸小于500μm、优选小于100μm、还进一步优选小于50μm。优选所述颗粒的至少60％(相对于体积而言)的直径在2μm和40μm之间、尤其是80％体积的所述颗粒的直径大于1μm。
已证实，当在所述食物悬浮物中存在的颗粒的(相对于体积而言)的至少80％具有大于2μm的尺寸时，满足所述颗粒是球状的并且包括由非结晶凝固的生物材料构成的基质材料。在特别的实施例中已发现，对于流动特性有利的是，当所有颗粒的(相对于体积而言)至少50％的尺寸大于5μm并且呈球状和/或所有颗粒的(相对于体积而言)至少5％的尺寸大于20μm并且呈球状、尤其是至少3％、优选至少10％的尺寸大于30μm时。
优选所述球状颗粒的尺寸分布具有通过标准偏差s＝(x90,3-x10,3)/x50,3描述的分布范围，其小于20、优选小于5且进一步优选小于3。
在本发明的优选实施例中，所述载体材料是连续的W/O(油中的水)或O/W/O乳浊液，其具有5-80体积％、优选20-70体积％且进一步优选30-6体积％的弥散的分相比例。
优选所述油相连续的液相包括弥散的分相，例如在O/W/O乳浊液中的水滴和/或油滴，其中注入用于影响香气和/或口味和/或营养价值的质量确定的物质组分。
尤其优选，所述载体材料是包括甘油三酸酯的油相连续相，其在温度范围20-40℃之间以规定的份额结晶析出、尤其在20℃的情况下进一步结晶。具有这样的载体材料的食物悬浮物适合于高质量巧克力产品的制造和/或适合于填塞的巧克力产品的填充。
根据所述份额，甘油三酸酯在储存和/或食用温度条件下包括液态、半固态或固态产品。
尤其优选所述载体材料包括可可脂或由其构成。
优选在所述载体材料中除了所述球状颗粒还嵌入有其它亲水或疏水颗粒，例如糖颗粒、尤其是糖晶体或高熔点的脂肪晶体。
所述载体材料优选是油相连续的物质，并且所述载体材料可包括其它成分，例如维生素、矿物质、组织构物、膳食或非膳食纤维、水果块、蔬菜块、坚果块、水果核块、肉块、鱼块、甲壳类动物块、可可颗粒、可可成分、奶、奶成分、果汁或水果糊、蔬菜汁或蔬菜糊、咖啡萃取物或咖啡香精、茶萃取物或茶香精、可可萃取物或可可香精、色素、色素萃取物、合成甜味剂、调料、合成和/或天然等同的香精、在制药学方面有效物质和其它在生理营养学方面有重要意义的物质。所提到的成分也可被注入所述球状颗粒的基质材料中。
优选非球状的被嵌入的成分的比例和/或数量少于所述球状颗粒的比例和/或数量，和/或被嵌入的成分的平均尺寸小于所述球状颗粒的平均尺寸，从而不会损害所述感知质量。
所述食物悬浮物的密度在0.3和2g/cm3之间、优选在0.5和1.8g/cm3之间。
基于本发明的任务进一步通过用于制造如上所述的食物悬浮物的方法完成，具有下述方法步骤：
首先提供球状颗粒、尤其是如上所述的球状颗粒。
所述颗粒可借助于如上所述的方法制造，其中仅可选地在第二步骤中添加固体材料颗粒和/或液体和/或气体体积。
接着使所述球状颗粒悬浮在载体材料中。
为此，使球状颗粒的、优选非结晶凝固的复合颗粒的均质的、优选剪切应力受控的混合在优选基于脂肪的连续液相中进行。这可相当于纯粹的脂肪体系或油相连续的W/O或O/W/O乳浊液。所述悬浮物或悬浮物-乳浊液混合物形成如上所述的根据本发明的、呈液态至半固态形式的食物悬浮物或食用物质。
所述剪切应力受控的混合通过合适地记录和调节过程参数进行，所述过程参数为如转矩、输入功率、转数、电流消耗、待加工产品批次的量、质量流量、待混合组分的数目、待混合组分的量、加入待混合组分的时间顺序。此外，可采用到单个的过程参数或其组合。
弥散、喷射和混合过程优选在剪切应力受控的情况下被控制或调节，借此，由于考虑到临界应力限制，确保了产品结构不受由过量应力引起的损害地进行调节。
所述混合优选在转矩和/或功率受控的混合机构内进行。
作为旋转的弥散或混合工具的调节变量的转动速度的控制或调节在规定的、由结构性角度观察作为参考变量的次临界的转矩保持恒定的情况下进行并且因此导致作为控制/调节变量的弥散结构参数保持恒定。
此外，可使其它成分悬浮在所述载体材料中。这可发生在加入所述球状颗粒之前或之后。
在随后的步骤中，在先前步骤中形成的弥散的油相连续液相的预结晶可通过(i)在变化温控情况下的传统的搅拌结晶或通过(ii)在混入定制的、呈粉或悬浮物形式的种晶的情况下的新式接种结晶的方式进行。
纯粹的油相或其部分或油相连续液相或其部分的预结晶例如在冷喷塔中、在接种结晶器中或在传统的温控步骤中进行。
最后，所述预结晶的物质可被浇注到模具中并且通过所述连续油相的冷却和进一步的结晶被进一步凝固。
这优选发生在浇注机和/或在冷却管道中。
在最终状态下，基于悬浮物的食品在20℃的情况下处于硬至软的稠度。
在进一步的步骤中，可选地在这种温度下进行最终产品储存，所述温度低于加入的非结晶凝固的球状颗粒的、尤其是复合颗粒的玻璃化转变温度，并且所述温度同时处于油相连续相的熔化温度的范围内或低于该熔化温度，在所述相中颗粒被混入或以嵌入最终产品的方式存在，从而所述油相连续相的高达100重量％以固态形式存在。
此外，基于本发明的任务通过食用物质实现，其包括由颗粒构成的附聚物，其中所述颗粒的至少一部分是如上所述的球状颗粒，所述颗粒包括基质材料或由其构成，所述基质材料由非结晶凝固的、含水量低于10重量％的生物聚合物、尤其是糖构成，其优选具有高于20的葡萄糖当量，并且其中在所述基质材料中嵌入有固体材料颗粒和/或液体体积和/或气体体积。
所述附聚的颗粒相互黏着在它们的表面上。根据所述颗粒相互黏着的强度，所述食用物质为流动的、糊状的或固态的。
所述食用物质包括球状颗粒且尤其还包括其它颗粒熔结的成分或由其构成。
优选所述颗粒的一部分是脂肪颗粒。所述脂肪颗粒优选包括可可脂或具有一部分乳脂或其它脂肪的可可脂，其优选在室温(20℃)下基本呈固态。
所述球状颗粒因此不以均质的脂肪物质存在，而是被脂肪颗粒包围。
已发现，所述食用物质也适合于用于制造食品并且也具有良好的感知特性。
优选所述脂肪颗粒包括甘油三酯，其在20℃时是至少部分结晶的。
优选球状颗粒的数量与其它颗粒的数量的比例在0.1:1和100:1之间、优选在0.1：1与50:1之间、进一步优选在0.1:1与30：1之间。
所述食用物质的密度优选在0.3和1.8g/cm3之间。
此外，基于本发明的任务通过用于制造如上所述的食用物质方法实现，具有下述方法步骤：
首先尤其借助于如上所述的方法提供球状颗粒，其中可选地仅在第二步骤中添加固体材料颗粒和/或液体体积和/或气体体积。
此外，提供其它颗粒，尤其是脂肪颗粒，尤其是脂肪粉。
这样的脂肪粉优选通过预结晶的油相连续的悬浮物的喷射或在冷环境中、例如在冷喷塔中的脂肪熔化制成。
为此，脂肪物质、尤其是可可脂或具有一部分乳脂或具有其它脂肪的可可脂首先熔化并且预控温，从而所述脂肪物质优选包括呈βV晶体和/或βVI晶体类型的种晶。接着进行所述喷射过程。所得的脂肪粉是自由流动的并且优选包括尺寸小于200μm的颗粒。
所述脂肪颗粒尤其与球状颗粒同时被提供。
此外，尤其其它颗粒像所述球状颗粒那样在相同的过程中制造，例如糖溶液和脂肪物质优选同时被喷射干燥。
所述球状颗粒和其它颗粒、尤其是脂肪颗粒被混合。
这样的由球状颗粒、尤其是非结晶凝固的复合颗粒和脂肪颗粒构成的粉混合物的成型通过压印且可选地额外的临时改变的升温、和/或在添加含水液体和/或在添加油和/或在添加乳浊液的情况下制成片或熔结来实现。
球状颗粒、尤其是非结晶凝固的复合颗粒与脂肪颗粒的基于体积的混合比例在1:20和50:1之间、优选在1:10和20:1之间。
球状颗粒、尤其是非结晶凝固的复合颗粒与脂肪颗粒的尺寸相关的混合比例在1:10和100:1之间、优选在1:5和40:1之间。
所述颗粒优选在压力高于20千帕(kPa)、还优选高于100kPa且进一步优选高于300kPa的情况下被制成片或熔结，并且通常呈食品的形状，例如呈板或棒形。
所述食品的储存可如已在上文中针对基于悬浮物的食品所实施地那样进行。
所述颗粒混合物也可被填塞至由其他食用物质制成的皮或壳中并且由此制成多组分产品。
基于本发明的任务还通过食品、尤其是巧克力产品实现，其包括如上所述的食物悬浮物和/或食用物质。
令人吃惊地，借助于根据本发明的、具有球状非结晶凝固的颗粒的食品能够实现与借助于传统的巧克力产品相当的感知质量，所述颗粒尤其包括糖以及可可成分和奶成分，并且可可脂作为环绕的油相连续相或作为其它颗粒种类；所述传统的巧克力产品包括主要非球状有棱角的颗粒，其中在根据本发明的食品中存在明显更大的、包括糖的颗粒和明显更少的可可脂含量。
存在于传统的巧克力产品中的糖晶体具有在约1-25μm之间的直径。尤其至少80体积％的所述糖晶体的直径大于1μm且最多10体积％的所述糖晶体的直径大于25μm。此外，所述直径数据涉及借助于激光衍射光谱确定的颗粒尺寸。
尤其关于感受到的粗糙度的相当的感知质量可借助于食用产品实现，其中所述食用产品包括球状颗粒，其至少10体积％的直径大于25μm、尤其大于30μm、还尤其大于35μm、还尤其大于40μm。
同时，这种更大的球状颗粒的使用对于在相同的固体材料体积含量的情况下对大幅度降低的黏度起到显著的有利作用。
已发现，对于球状复合颗粒，其优选弥散地存在于油相连续液相中，流变学特性通过黏度函数表现并且流变极限τ0呈现相对于相同成分的悬浮物的所述材料函数的明显减小的数值，在所述悬浮物中，含在球状颗粒内的组分以有棱角的、就是说不是根据本发明的球状颗粒形式分别地存在，然而按照相同的或至少相当的颗粒尺寸分布。
例如所述球状复合颗粒弥散地存在于优选油相连续的液相中，其中对于巧克力典型的配方，即具有0.5重量％的、作为乳化剂的卵磷脂(基于乳化剂量和油相量的乳化剂量)和55体积％的固体材料体积浓度，在相关的用途、规定的剪切速率10s-1的情况下，对于根据本发明的悬浮物体系的所述黏度降低大于1.5倍、优选降低大于2.5倍且进一步优选降低大于4倍，这是与相同成分的悬浮物相比，在该相同成分的悬浮物中含在球状颗粒中的组分以有棱角的、就是说不是根据本发明的球状颗粒形式分别地存在、然而按照相同的或至少相当的颗粒尺寸分布。
以类似方式，对于弥散地存在于具有55体积％的典型的巧克力固体材料体积浓度、优选在油相连续液相中的球状复合颗粒，在不附加乳化剂的情况下，根据本发明的悬浮物体系的所述流变极限τ0降低大于1.5倍、优选降低大于5倍且进一步优选降低大于10倍，这是与相同成分的悬浮物相比，在该相同成分的悬浮物中含在球状颗粒中的组分以有棱角的、就是说不是根据本发明的球状颗粒形式分别地存在，然而按照相同的或至少相当的颗粒尺寸分布。
与传统巧克力产品相比，这又能在调节所述黏度的情况下获得呈连续油相例如可可脂大量减少的形式。在食品中的连续油相的更少含量相应地导致减小的能量密度、就是说卡路里减少的结果。
令人吃惊地，已发现，针对具有根据本发明的球状颗粒的食物悬浮物，乳化剂的使用允许对食物悬浮物的流动特性的进一步施加影响，这正如针对传统的巧克力体系的情况。
例如在使用根据本发明的球状非结晶凝固的复合颗粒的情况下，显示出，卵磷脂——典型巧克力乳化剂的添加不起到改善、而是甚至起到明显恶化所述流动特性的作用。
尤其已发现，对于弥散地存在于具有55体积％的典型的巧克力固体材料体积浓度、优选油相连续液相中的球状复合颗粒，在完全省去作为乳化剂的卵磷脂的情况下，根据本发明的悬浮物体系的所述流变极限τ0降低大于10倍、优选降低大于20倍且进一步优选降低大于50倍，这是与在其它方面相同成分的情况下、具有0.3-0.5重量％的卵磷脂添加物的悬浮物(基于乳化剂量和油相量的乳化剂量)相比，在该悬浮物中含在球状颗粒中的组分以有棱角的形式、就是说不是根据本发明的球状颗粒形式分别地存在、然而按照相同的或至少相当的颗粒尺寸分布。
另一方面，将PGPR(聚蓖麻油酸甘油酯)即另一种巧克力常用的典型乳化剂添加至具有根据本发明的球状颗粒的食物悬浮物起到所述流变极限极度减小降至其完全消失的作用。
尤其显示出，对于弥散地存在于具有55体积％的典型的巧克力固体材料体积浓度、优选油相连续的液相中的球状复合颗粒，在附加PGPR(聚蓖麻油酸甘油酯)乳化剂的情况下，根据本发明的悬浮物体系的所述流变极限τ0降低大于5倍、优选降低大于10倍且进一步优选降低大于100倍，这是与相同成分的悬浮物相比，在该相同成分的悬浮物中含在球状颗粒中的组分以有棱角的、就是说不是根据本发明的球状颗粒形式分别地存在、然而按照相同的或至少相当的颗粒尺寸分布。
使用根据本发明的球状非结晶凝固的复合颗粒和合适的乳化剂，这在在悬浮物体系、尤其是巧克力类型的悬浮物体系的流动特性的影响和调节方面开辟了全新视野。
布置在球状复合颗粒的平滑弥散表面上的表面活性物质(乳化剂)由于圆形的颗粒形状以及平滑的非结晶生物聚合物颗粒表面、尤其是糖颗粒表面、在大于等于0.01重量％(基于乳化剂量和油相量的乳化剂量)、优选大于等于0.05％(基于乳化剂量和油相量的乳化剂量)的很低浓度的情况下实现在材料体系中颗粒-颗粒相互作用的决定性影响，其作用为明显重大黏度影响。
为了实现针对在巧克力体系中常用的典型乳化剂如卵磷脂或PGPR(聚蓖麻油酸甘油酯)的颗粒-颗粒相互作用的决定性影响，所述乳化剂的浓度可以降低2至5倍、优选降低大于10倍。
由此，所述油相和伴随的卡路里浓度降低的可能性明显增加。
当球状复合颗粒弥散地存在于优选油相连续的液相中时，由于数值变小的流变学特性如黏度函数和流变极限τ0，可实现连续油相含量的减少，所述减少抵消了流变学特征值的减小。由此，针对巧克力典型产品，可实现大于5％、优选大于10％、进一步优选大于25％的富含卡路里和高成本的油相的节省(百分比数据基于卡路里)。此外，仅15体积％的脂肪减少已相当于24％的卡路里减少。
由于以10-25％(基于总质量)程度的脂肪减少，以抵消根据本发明的下降以及通过使用具有50-80重量％的含水量(基于油相连续液相)的W/O乳浊液作为油相连续悬浮相，与基础巧克力配方相同的常规产品相比，实现20-40％的总脂肪减少，且在包括非结晶球状复合颗粒中小于等于10重量％的水嵌入的情况下，伴随地实现25-50％的卡路里减少，并且，流变学特征值可达到相应于具有传统成分的物质的流变学特征值。
因此，基于球状非结晶凝固的复合颗粒可明显使成本减低地制造质量的、具有减少的卡路里含量的食用产品。
球状复合颗粒，其弥散地存在于优选油相连续液相中，其中所有加入所述球状颗粒和油相连续相中的弥散的和溶解的组分这样相互协调，即得出的巧克力体系，其具有高级产品的质量特征，导致食品的卡路里减少至少20-40％。
所述食用产品可以是巧克力板、夹心巧克力、具有巧克力填充物或巧克力涂层和/或巧克力覆盖层的蛋糕或焙制食品、巧克力棒或其它产品形式。
本发明还涉及尤其如上所述的食物悬浮物，其具有悬浮在油相中的固体材料颗粒，其超过90％由选自下述组中的成分构成，所述组由可可脂、糖和可可构成，其特征在于，所述食物悬浮物包括低于50体积％的可可脂和在40℃的情况下低于10帕(Pa)的流变极限τ0。尤其所述油相包括少于0.5％的乳化剂。
尤其所述食物悬浮物的至少50重量％、优选至少65重量％、尤其优选至少70重量％由固体材料构成，该固体材料又包括糖和/或生物聚合物和/或可可固体材料和/或奶成分，其中所有颗粒的50％体积的尺寸大于5μm并且具有球状形状。
优选所有颗粒的50％体积的尺寸大于5μm并且呈球状，其中所有颗粒的最多10％体积的尺寸大于60μm。
本发明还涉及尤其如上所述的食物悬浮物，其包括固体材料和基本上均质的载体材料，其中所述载体材料包括重量％为0.01-5％的PGPR和20-50重量％的液态脂肪，其中所述食物悬浮物具有在40℃的情况下0.001-20Pa的流变极限τ0。
液态脂肪尤其理解为脂肪，其在温度范围-20℃至+60℃内是液态的。
本发明还涉及尤其如上所述的食物悬浮物，其包括固体材料和基本上均质的载体材料，其中所述载体材料包括20-50重量％的液态脂肪、不包括乳化剂并且其中所述食物悬浮物具有在40℃的情况下0.01-20Pa的流变极限τ0。
此外，根据本发明的任务通过用于调节具有尤其如上所述的球状颗粒的悬浮物中的剪切应力的方法实现，其中所述剪切应力在添加卵磷脂的情况下升高、优选达到规定的期待值。
在传统的巧克力物质中，卵磷脂用作降低剪切应力的添加物。具有尤其如上所述的球状颗粒的悬浮物的使用允许通过有针对性地添加卵磷脂提高且借此准确调节所述剪切应力。
所述物质的稠度由此可精确确定，这对于工艺过程和对于最终使用是有利的。通过后添加卵磷脂也可使所述剪切应力首先保持为低的并且在接近工艺过程结束时才施加所期望的更高的值。
附图说明
接下来在实施例中并且根据附图进一步阐述本发明。
在附图中：
图1a示出图表，其中DE43的葡萄糖在DE43的葡萄糖/蔗糖混合物中的含量对玻璃化转变温度的影响以含水量的函数示出；
图1b示出图表，其中葡萄糖的聚合作用程度对玻璃化转变温度的影响以含水量的函数示出；
图2a、图2b示出图表，其中示出两个模型系统的尺寸分布；
图3示出图表，其中具有球状和有棱角的颗粒的食物悬浮物的黏度和剪切应力作为的剪切速率的函数示出；
图4示出图表，其中具有球状和有棱角的颗粒的食物悬浮物的流变极限被描绘为具有和没有乳化剂卵磷脂的固态材料体积浓度的函数；
图5a、图5b示出图表，其中具有球状和有棱角的颗粒的食物悬浮物的剪切应力在具有和没有乳化剂卵磷脂和PGPR的情况下被描绘为剪切速率的函数；
图6示出图表，其中具有球状复合颗粒和有棱角的颗粒的并且具有乳化剂PGPR的食物悬浮物的剪切应力函数被放大示出；
图7是根据本发明的球状颗粒的REM(光栅电子显微)照片；
图8是有棱角的颗粒的REM(光栅电子显微)照片，如在传统制造的食用物质中所用的那些。
具体实施方式
为了作为示例地制造根据本发明的球状颗粒，首先制成组分混合物A，即以不同含量混合甘蔗糖、DE43的葡萄糖和/或可可粉。不同示例的各个含量摘引自表1。
所述混合物被引入水中，其中甘蔗糖和葡萄糖成分溶于溶液，从而存在0.4-0.65的固体材料含量，其对应于40-65％的重量含量。
所述混合物加温至75-90℃被搅拌10-30分钟。
或者可首先在50℃-80℃的温度条件下通过强烈地搅拌混入所述糖并且使其在进一步搅拌中、尤其是在10-30分钟期间溶解。接着可加入其它组分。在优选实施例中，可可粉可在20-50℃的温度条件下被混入。
同时制成组分混合物B。在当前示例中，所述组分混合物B由具有不同含量的脱脂奶粉构成，如其同样可摘引自表1。或者也可添入其它奶成分，像是例如乳清蛋白隔离物。替代粉状存在的奶成分也可使用以液态存在的组分。
所述组分混合物B如成分A那样掺入大致等量的水并且首先预加热至55-66℃。接着，使存在于含水溶液中的混合物A和B结合、进一步混合、继而被喷射干燥且以球状颗粒化。
表1：
对于所研究的示例，由表2清楚可见玻璃化转变温度和含水量的数值。
表2：
示例1 示例2 示例3
玻璃化转变温度(Tg，以℃计) 70.9 55.6 52.9
含水量(以重量％计) 1.2 2.2 2.9
由于所使用的成分，所述喷射干燥的颗粒具有在此包含甘蔗糖和DE43的葡萄糖的基质材料，其具有高于43的葡萄糖当量。
若所述颗粒在低于0.33的相对湿度、在25℃的条件下被储存，那么在48小时(h)内不出现再结晶。所述含水量借助于饱和盐溶液被调节，其通过逸度限定出水活度。
所述含水量借助于卡尔-费休-滴定法被确定。此外，使用MetrohmAG公司的784KFPTitrino机器和703TiStat机器。
为了分析，提供溶剂(的类型号码为34724-1L的甲酰胺和类型号码为34741-2.5L-R的甲醇，比例为1：1)并且加热至50℃。所述分析将在50℃的条件下进行，因为在这个温度条件下，糖更容易溶解。
测量设备借助于-水标准10.0(Sigma-Aldrich，类型号码为34849-80ML)根据规程被校准。将的复合材料5(SigmaAldrich，类型号码为34805-1L-R)用作滴定法溶液。
为了确定含水量，借助于分析称(MettlerToledoAE200)给待分析的样品(150-250毫克(mg))称重并且使其溶解在预加热至50℃的甲酰胺/甲醇混合物中。在所述样品完全溶解之后，开始所述滴定法，并且接下来在换算体积结果之后确定重量含水量(涉及潮湿样品的含水量)。
所述玻璃化转变温度Tg根据DIN51007借助于差示扫描量热法(DSC)被确定。所述测量借助于Mettler-ToledoGmbH公司的机器DSC822e进行。
称量各个样品材料的5mg且未经压缩地装入样品容器。所述称量借助于SartoriusMC5(序列号40809390)-秤进行。将MettlerToledo公司的40微升(μl)铝坩埚用作样品容器。所述坩埚是封闭的并且被放入测量单元中。
所述测量在大气条件下进行。将10℃选为开始温度并且使所述样品以每分钟10℃的加热速率被加热直至170℃。接着使所述样品再冷却至10℃。所述开始温度保持恒定五分钟。
求值分析借助于STARe-软件(SW8.10，Mettler-ToledoGmbH)进行。此外，积分边界被自动确定并且DIN中点被确定为分析点，其被限定为在一半阶梯高度处的水平线与测量曲线的交点。
所述阶梯高度由平均切线与在玻璃化转变之前和之后的测量曲线的基线的两个交点的竖直距离限定出。所述平均切线迭代确定。
所述校准借助于铟样品实现。基线设计是不必要的，因为将一同测量空的参照坩埚。
图1a示出DE43的葡萄糖、就是说葡萄糖当量为43的葡萄糖在葡萄糖/蔗糖混合物中的含量对玻璃化转变温度的影响。
所描绘的是具有不同含量的DE43葡萄糖的葡萄糖/蔗糖混合物的以℃计的玻璃化转变温度Tg相对于含水量w(以重量百分比计的数据)，其中示出五条曲线，它们分别表示含量比例数值10：90、20：80、40：70、50：60和50：50。
所述玻璃化转变温度随着升高的含水量而降低。然而所述DE43的葡萄糖的份额越高，所述玻璃化转变温度越高。
基本上，针对双组分体系的玻璃化转变温度由呈下列形式的Gordon-Taylor模型得出：
Tg＝(x1Tg,1+Kx2Tg,2)/(x1+Kx2)
其中
K＝ΔCp,w/ΔCp,i
在此xi是组分i的重量分数，Tg,i是组分i以开尔文(K)计的玻璃化转变温度，K是GordonTaylor常数，ΔCp,w是以焦每千克每开尔文(JKg- 1K-1)计的水在玻璃化转变时热容量的变化，和ΔCp,i是组分i在玻璃化转变时热容量的变化。
在现有情况下，测量数据借助于Gordon-Taylor曲线近似。
所述玻璃化转变温度Tg的测量借助于动态机械分析(DMA)用DMAQ800(TA仪器，美国)和相关的分析软件通用分析(SW4.5A，TA仪器，美国)进行。
所述测量在渗透几何结构中借助于“受控力方法”进行。所述样品(120mg固态样品以5千牛(kN)压成片)被置入圆柱形凹口(2.5毫米(mm)深，6mm直径)。所述样品在测量设备中在测量之前被控温(5分钟，-60℃)。所述渗透几何结构的活动杆(圆柱形尖，直径2.8mm)在整个测量持续时间内以恒定的静态力(5牛(N))压在所述样品上。此外，所述活动杆的行程(陷入样品)被记录。以2℃每分钟的加热速率使温度跃变直至所述杆到达零点。根据温度与位置曲线，借助于分析软件确定玻璃化转变的起始温度。为此，在此情况下以间距0.5℃分析位置曲线并且确定斜率。若所述斜率超过10μm/℃，那么当达到时被视为起始温度。
图1b示出聚合作用程度对玻璃化转变温度的影响。又描绘出关于具有不同葡萄糖含量以及不同葡萄糖的葡萄糖/蔗糖混合物的以℃计的玻璃化转变温度Tg相对于含水量w(以重量百分比计的数据)。
曲线1和2(虚线)分别示出葡萄糖/蔗糖混合物的玻璃化转变温度，其中葡萄糖与蔗糖的比例为50:50，曲线3和4(连续线的)分别示出葡萄糖/蔗糖混合物的玻璃化转变温度，其中葡萄糖与蔗糖的比例为10：90。
分别使用葡萄糖当量DE43的葡萄糖(曲线1和3，三角形符号)和葡萄糖当量DE19的葡萄糖(曲线2和4，方形符号)。
确认，原则上与图1a类似，所述玻璃化转变温度随升高的含水量而下降并且在葡萄糖的含量更高的情况下更高。
此外，所述聚合作用程度越高(更低的葡萄糖当量)，所述玻璃化转变温度越高。
为了比较的流变学研究制成两个模型系统。
它们包括基于总质量的重量含量为0.5％的大豆卵磷脂(LecicoF600IPM)下的重量含量为50％的糖(呈比例40:60的葡萄糖DE43与蔗糖)、重量含量为15％的可可(Gerkens可可，其具有10.5重量％的脂肪)、重量含量为34.5％的可可脂(Delphi，除臭)。
对于第一模型系统，所述可可和糖被一同喷射干燥。得出球状颗粒。
为了制造喷射溶液，使15.5重量％的可可粉、23重量％的蔗糖、11.5重量％的DE43葡萄糖溶解在50重量％的水中。
由于所使用的成分，所述在此由蔗糖和DE43的葡萄糖构成的基质材料具有高于43的葡萄糖当量。
所述溶液在剪切速率为34.6每秒(s-1)的情况下具有约1450千克每立方米(kg/m3)的密度和约250兆帕秒(mPas)的黏度，如其典型地从喷嘴突破时所呈现的。
所述溶解借助于体积流量为立方米每秒(m3/s)的热空气流、在流动体积流量为0.96升每小时(l/h)的情况下在喷射干燥器中进行。干燥空气的温度在进入喷塔时约为155-180℃、在喷塔的中部约为115-130℃并且在流出喷射干燥器时(与20℃的新鲜空气混合)还约为70-85℃。所述产品在低于所述玻璃化转变温度的温度条件下稳定地获得。
双组分喷嘴、尤其是Exmix双组分喷嘴被用作喷嘴，其具有用于液相的内开口和用于喷射气相的同心环形开口，所述内开口具有4mm的直径。所述喷嘴的长度为0.05米(m)。
雾化空气的速率约为140米每秒(m/s)，其以约100℃流经所述环形开口。
所得的球状颗粒具有2.0-4.5重量％的剩余含水量。
所述颗粒尺寸可通过雾化空气的速率、溶液的黏度、中心喷嘴开口的直径和/或环形间隙的直径被调节。
对于第二模型系统，所述可可和糖在三辊机械上被传统地处理。所形成的颗粒是具有磨蚀表面的破碎的晶体，结果是这些颗粒被称作“有棱角的颗粒”。图8示出了有棱角的颗粒的结构，如其在辊机构中在碾压过程中形成的。
图2a和图2b分别以连续线示出喷射干燥的球状颗粒的尺寸分布。
虚线分别示出有棱角的颗粒的尺寸分布。
在图2a中，数量密度分布q0关于颗粒尺寸地被示出，而图2b示出体积分布q3关于颗粒尺寸。
q0和q3数值在确定的颗粒尺寸xi的情况下根据下列公式计算：
q0(xi)＝ni/(ΔxiΣni)
q3(xi)＝vi/(ΔxiΣvi)
其中ni是直径间隔在xi-Δxi和xi之间的颗粒的数量，并且vi是直径间隔在xi-Δxi和xi之间的颗粒的总体积。
所述颗粒尺寸分布借助于激光衍射光谱确定。此外，使用设备BeckmanCoulterLS13320。
在所述可可在球状颗粒处被嵌入球状非结晶糖壳的同时，相当量的可可以有棱角的、为被包裹的颗粒存在。更小的可可颗粒和有棱角的糖颗粒的缺乏的球度导致图2b中曲线的加宽和有棱角的颗粒的体积尺寸分布的另一峰值的形成。
图2a和图2b示出，所述两个模型系统关于颗粒尺寸分布是完全相当的。
所述模型系统的区别一方面在于有棱角的颗粒、另一方面在于球状颗粒。
所述有棱角的和球状颗粒均悬浮在可可脂中。
图3借助于空心符号示出可可脂悬浮物的黏度η，其中一方面悬浮有有棱角的颗粒(三角形符号)，另一方面悬浮有球状颗粒(圆形符号)，所述黏度在固体材料体积含量为0.55的情况下作为剪切速率的函数。所述物质具有0.5重量％的卵磷脂含量(基于乳化剂和油相)。所述测量在40℃的温度条件下进行。
在相同附图中，借助于实心符号示出对应的剪切应力函数τ。
显然，球状颗粒获得覆盖整个剪切速率范围的更低的黏度/剪切应力。因此，在相同的固体材料体积含量的情况下，借助于球状颗粒得到流动性明显更好的模型巧克力物质。
这对所述物质的感知质量并且对所述物质的工艺性具有深刻影响。
所述剪切应力函数可根据Windhab模型良好地近似，并且利用消失的剪切速率的方向上的外推法，提供作为边界值的流变极限τ0。这是在剪切应力升高期间流动开始的测量值。
若所述物质的流变极限过高，那么所述物质可不再被泵送或仅仅是很难被泵送并且不能再被工艺处理或仅能在高能量消耗的条件下被工艺处理。
在图4中示出作为其固体材料体积浓度函数的所述模型系统的流变极限τ0。
此外，方形符号表示具有有棱角的颗粒的模型系统的流变极限，圆形符号表示具有球状颗粒的模型系统的流变极限，空心符号示出没有添加卵磷脂的各个模型系统的数值而实心符号示出具有含量为0.5重量％的卵磷脂(基于乳化相和油相的量的乳化剂量)的各个系统的数值。
在固体材料体积浓度的整个范围上，具有球状颗粒的可可脂获得明显更低的流变极限。
若舍弃对数图示，那么就表示，在固体材料体积含量低于50％的情况下，所述具有有棱角的颗粒和球状颗粒的物质的黏度具有相当的尺寸级别。相比之下，在更高的固体材料体积浓度的情况下，具有有棱角的糖颗粒的悬浮物的黏度高得多。这说明，空间上的邻近相互作用主导了对流变学悬浮物特性的颗粒结构影响。
若需要食用物质的确定的感知质量且同时需要确定的黏度，那么这些可在使用球状颗粒的情况下借助于更高体积含量的糖颗粒实现。因此可使用更少的可可脂，从而在所需的感知质量的情况下可制造更少卡路里的产品。
因此例如，在固体材料体积含量为0.53的情况下的具有有棱角的颗粒的可可脂的黏度对应于在固体材料体积含量为0.68的情况下的具有球状颗粒的可可脂的黏度。所述相同的黏度因此可通过使用减少了15体积％的油相的球状颗粒实现，仅这项相当于约24％的卡路里减少。
此外，对于所述感知质量而言，关于感觉到的粗糙度的颗粒尺寸发挥作用。在宽的尺寸范围内的球状颗粒不可区别地被感觉，有棱角的颗粒却存在明显的感觉阈。有棱角的颗粒因此必须为了良好的感知质量被加工足够长的时间，借此提供小颗粒，优选占所有颗粒的90％体积的颗粒具有小于25μm的直径(基于体积的，X90，3)。
相比之下，所述球状颗粒也可用作更大的颗粒，尤其是占所有颗粒的直至90％体积的颗粒具有小于30-45μm的直径(基于体积的，X90，3)，可嵌入其它材料中，这仅对口味有影响，而对感知质量的其它参数没有影响，比如所述物质的感觉到的粒度或黏度。
图5a示出作为剪切速率函数的具有有棱角的颗粒的食用物质的剪切应力τ，图5b示出作为剪切速率函数的具有球状颗粒的食用物质的剪切应力τ。
此外，圆形符号示出没有乳化剂的各个模型系统的数值，方形符号示出具有卵磷脂含量为0.5重量％(基于乳化相和油相量的乳化剂量)的各个模型系统数值，以及三角形符号示出具有PGPR(聚蓖麻油酸甘油酯)含量为0.5重量％(基于乳化相和油相量的乳化剂量)的各个模型系统的数值。
所述固体材料体积含量为0.55，温度为40℃。
此外，一方面再次列入已在图3中示出的上述模型系统的数值(方形符号)，所述模型系统具有卵磷脂含量为0.5重量％(基于乳化相和油相)。
另一方面，示出具有有棱角的和球状颗粒的相应系统的剪切应力，其中舍去乳化剂的添加(圆形符号)。
首先观察具有有棱角的颗粒的可可脂，那么看到所述乳化剂的已知效果。从一定的固体材料体积浓度开始，所述添加导致减小的剪切应力，也就是获得更好流动性的物质。所述卵磷脂在有棱角的颗粒的情况下起到一种间隔元件的作用，其防止所述颗粒卡住。
在所述球状颗粒的情况下，所述卵磷脂具有意外的相反的效果。在没有所述卵磷脂的情况下，所述剪切应力明显减小。
与所述有棱角的颗粒相比，所述球状颗粒对卵磷脂的添加作出刚好相反的反应。
此外，比较有卵磷脂和没有卵磷脂的流变极限的区别在球状颗粒的情况下明显更大。流变极限与乳化剂的添加量的相关性对于球状颗粒也是更显著的。
在乳化剂浓度提升至0.5重量％(基于乳化相和油相量的乳化剂量)的情况下，将乳化剂PGPR(聚蓖麻油酸甘油酯)添加至具有球状颗粒的系统反而使所述流变极限进一步降低直至其消失。
图6再次示出在固体材料体积含量为0.55的情况下并且具有浓度为0.5重量％的PGPR(基于乳化相和油相量的乳化剂量)，所述剪切应力与有棱角的(方形符号)和球状(圆形符号)颗粒的剪切速率相关。显然，在乳化剂PGPR对具有有棱角的或球状颗粒的食物悬浮物的剪切应力的影响之间存在显著区别。
对于食物悬浮物，其中球状颗粒悬浮在基本上均质的液相中、尤其在脂肪物质中，这表明，积聚在球状颗粒表面上的表面活性物质、就是说乳化剂在低浓度低于0.5的固体材料体积含量的情况下已施加对颗粒-颗粒相互作用的决定性影响，所述影响部分地逆转与具有有棱角的颗粒的悬浮物相比的效果。
所期望的感知质量、尤其是黏度能够有针对性地借助于添加少量乳化剂调节。
此外意外地发现，巧克力典型的乳化剂具有与颗粒形状或颗粒表面的新式相关性，其优选有针对性地被利用，以使对应于悬浮物的流动特性如下最优化，即借助于最少化的液相、尤其是油相份额并且伴随卡路里减少和成本降低实现最大程度降低黏度。
若在食用物质中存在有棱角的和球状颗粒，那么也可通过球状颗粒的含量和/或乳化剂的性质和/或量调节颗粒-颗粒相互作用并借此调节流动特性、尤其是黏度。
因此可与基本配方、就是说例如可可、糖和/或脂肪物质的量无关地、有针对性地对流动特性施加影响。
优选地，根据本发明的、包含食用物质的食品的多于70重量％、优选多于90重量％由(a)糖/生物聚合物、(b)可可脂和/或(c)可可和/或(d)奶成分构成，其中由(a,c,d)形成根据本发明的球状非结晶复合颗粒，其具有体积含量小于50重量％、优选小于30重量％、还进一步优选小于25重量％的作为油相连续相的可可脂，然而所述食品具有在40℃的温度条件下的流变极限τ0与具有相同成分的传统结构化的巧克力悬浮物相比降低了至少50％、优选70％、进一步优选90％。
流变极限和黏度方程根据OICCC(可可、巧克力和糖果国际办公室)标准方法46(2000)确定(例如在刊物甜食2001年9月的A.Hess的文章中所介绍的或经由http://caobisco.eu/caobisco-chocolate-biscuits-confectionery-europe-page-44-Analytical-methods-.html所介绍的)并且根据Windhab近似(应用流变学2002年1/2，第32-34页，J.-C.Eischen和E.J.Windhab)。
然而在所述测量中，替代同心的圆柱形几何结构CC27(德国AntonPaar有限公司)，使用具有40毫升(ml)样品体积的叶片几何结构(ST22-4V-40，德国AntonPaar有限公司)。为了所述测量，测量几何结构完全浸入样品中(表面在样品边界之下10mm)。CC27(测量单元TEZ150P-C)几何结构的测量圆柱体用作样品器皿。
此外为了所述测量，实行扩大的剪切跃变：所述样品(300ml)在50转每分钟(rpm)和40℃的条件下先行在混合搅拌机(Ikavisc测量搅拌机MKD0.6-H60)中被预混合20分钟，接着将40ml注入流变仪(德国AntonPaar有限公司的模块化小型流变仪PHYSICAMCR300)的上述测量几何结构中并且测量。此外，记录在10分钟期间在40℃条件下的0.01每秒(s-1)至250s-1的上升跃变(30个测量点，对数分布)。在所述上升跃变之后，同样在40℃条件下沿相反方向记录下降跃变(30个测量点，10分钟)。
接着为了确定流变极限，借助于分析软件RheoPlus(Rheoplus/32Multi3V3.61)、在使用模型IOCCC2000Windhab的情况下分析在整个测量范围内的下降跃变。
图7示出根据如上所述的示例1的、根据本发明的球状颗粒的REM(光栅电子显微的)照片。
图8示出了有棱角的颗粒的结构，如其例如在辊机构中在碾压过程中形成的。由于所有颗粒被引导经过多个呈间距渐窄形式的辊对，尺寸大于最小辊间距的所有颗粒必然被压碎。因此必然产生有棱角的、非球状的颗粒。
除了这种工艺也可在冲击或射流磨机(干燥研磨)和搅拌机构球磨机中实施碾压。
在传统上所使用的所有碾压方法(例如辊研磨、在冲击或射流磨机、搅拌机构球磨机和球磨机中的干燥研磨)中，进行源自大的固体材料颗粒的颗粒尺寸的减小，像是例如1-2mm的糖晶体变为在100微米以及更小范围内小颗粒。在这些过程中必然形成碎块，其多数具有非球状的圆形形状。尤其在5μm和100μm之间的尺寸范围内，这可被良好地以光学显微方式观察。

Claims (19)

1.用于制造食品的球状颗粒，其特征在于，所述颗粒包括由非结晶凝固的生物聚合物、尤其由非结晶凝固的糖构成的基质材料，其中所述基质材料优选包括非结晶凝固的、葡萄糖当量高于20的糖或由其组成，其中所述基质材料具有低于10重量％的平衡含水量，其中尤其在所述基质材料中嵌入有固体材料颗粒和/或液体和/或气体体积。
2.根据权利要求1所述的球状颗粒，其特征在于，所述颗粒含有至少5体积％、优选至少10体积％、尤其优选至少30体积％、进一步尤其优选至少50体积％、和/或至少50重量％、优选至少60重量％的所述基质材料。
3.根据权利要求1或2所述的球状颗粒，其特征在于，所述颗粒具有小于500μm的直径。
4.根据权利要求1至3之一所述的球状颗粒，其特征在于，所述生物聚合物具有低于0.7、尤其低于0.6、优选低于0.55的水活度。
5.根据权利要求1至4之一所述的球状颗粒，其特征在于，下列成分中的至少一种嵌入在载体材料中：可可成分、奶成分、脂肪、芳香物质。
6.根据权利要求1至5之一所述的球状颗粒，其特征在于，所述基质材料具有在0.1和2.5克每立方厘米(g/cm3)的密度。
7.一种附聚物，其由根据权利要求1至6之一所述的球状颗粒构成。
8.用于制造根据权利要求1至6之一所述的球状颗粒和/或根据权利要求7所述的附聚物的方法，其特征在于下列方法步骤：
(i)提供优选含水的生物聚合物液相、尤其溶解生物聚合物、尤其溶解糖成分、尤其溶解葡萄糖当量高于20的糖成分在优选含水的液相中；
(ii)尤其添加固体材料颗粒和/或液体体积和/或气体体积；
(iii)进行在步骤(ii)中获得的含水相或弥散体上的成型和分离过程、尤其进行成滴过程、尤其是喷射干燥；
(iv)凝固成球状颗粒、尤其具有低于10重量％平衡含水量的球状颗粒。
9.食物悬浮物，其特征在于，所述食物悬浮物包括基本上均质的载体材料，在所述载体材料中嵌入有尤其根据权利要求1至6之一所述的球状颗粒和/或由尤其根据权利要求7所述的球状颗粒构成的附聚物，其中所述球状颗粒包括由非结晶凝固的生物聚合物构成的基质材料，其中所述基质材料优选包括非结晶凝固的、葡萄糖当量高于20的糖或由其构成。
10.根据权利要求9所述的食物悬浮物，其特征在于，所述生物聚合物具有低于10重量％的平衡含水量。
11.根据权利要求9或10所述的食物悬浮物，其特征在于，占所有球状颗粒的至少90体积％的颗粒具有小于500μm的尺寸。
12.根据权利要求9至11之一所述的食物悬浮物，其特征在于，所述载体材料包括脂肪物质，所述脂肪物质尤其包括甘油三酯，其在20℃下至少部分结晶。
13.用于制造根据权利要求9至12之一所述的食物悬浮物的方法，其特征在于下列方法步骤：
(i)提供球状颗粒、尤其根据权利要求1至6之一所述的球状颗粒和/或由球状颗粒构成的附聚物、尤其根据权利要求7所述的、尤其借助于根据权利要求8所述的方法所得的附聚物，
(ii)使所述球状颗粒悬浮在载体材料中或混入其中。
14.食用物质，包括由颗粒构成的附聚物，其特征在于，所述颗粒的至少一部分为具有由非结晶凝固的生物聚合物、尤其是糖构成的基质材料的球状颗粒，其中所述基质材料优选包括非结晶凝固的、葡萄糖当量高于20的糖或由其构成；尤其为根据权利要求1至6之一所述的球状颗粒和/或为由球状颗粒构成的、尤其根据权利要求7所述的附聚物。
15.根据权利要求14所述的食用物质，其特征在于，所述颗粒的另一部分为脂肪颗粒。
16.用于制造根据权利要求14至15之一所述的食用物质的方法，其特征在于下列方法步骤：
(i)提供球状颗粒和/或由球状颗粒构成的、尤其借助于根据权利要求8所述的方法所得的附聚物，
(ii)提供其它颗粒、尤其是脂肪颗粒，
(iii)使所述球状颗粒和其它颗粒附聚，尤其在压力和/或温度影响和/或在添加含水液体和/或油和/或乳化剂的情况下。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述脂肪颗粒通过成型和分离过程、尤其是喷射过程制成。
18.食品、尤其是巧克力产品，包括根据权利要求9至12中至少一项所述的食物悬浮物和/或根据权利要求14或15中至少一项所述的食用物质。
19.食物悬浮物、尤其根据权利要求9至12之一所述的食物悬浮物，其具有悬浮在油相中的固体材料颗粒，其超过90％由选自下述组的成分构成，所述组由可可脂、糖和可可构成，其特征在于，所述食用物质包括少于50体积％的可可脂并且流变极限τ0在40℃条件下低于10帕，其中所述油相包括尤其少于0.5％的乳化剂。
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