CN106998730A - 包含可可脂的脂肪晶体的可食用产品及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在基于脂肪的可食用产品中生成稳定的可可脂晶体的新型方法，所述方法包括：a)在压力下将二氧化碳掺入到包含可可脂的至少部分液体的基于脂肪的物质中；b)在包含在‑25℃和25℃之间的温度下冷却所述基于脂肪的物质。

Description

包含可可脂的脂肪晶体的可食用产品及其制备方法

本发明涉及一种在基于脂肪的可食用产品，具体地基于脂肪的糖果产品，例如巧克力产品中生成稳定的脂肪晶体(诸如可可脂晶体)的新型方法。本发明还涉及一种用于基于脂肪的糖果产品，具体地巧克力产品的新型调温方法，以及涉及可以用于传统调温方法中的基于脂肪的晶种物质的制备。

在化学上，脂肪是具有连接至甘油分子的三个脂肪酸的甘油三酯。大部分脂肪系统形成具有几种不同多晶型物结构的晶体。对于仅含有少量甘油三酯的脂肪诸如可可脂而言，已鉴定至多达六种不同的多晶型。不同的晶体类型根据分子的空间或能量相容性、它们所经受的温度/温度梯度以及这发生的时间长度来形成。一般来讲，温度越高并且晶体形成时间越长，出现的多晶型物晶形的分子排序越密集且越完全。

巧克力调温是对巧克力物质进行热处理以产生一部分正确类型、部分和大小的均匀分散的、高度稳定的脂肪晶体的方法。然后这些晶体生长，以在冷却阶段过程中形成均匀的脂肪晶体网络。

调温的主要目标在于通过多级调温机稍微冷却温热的巧克力，从而逐渐降低温度以“冲击晶种”并且开始成核和晶体生长的第一阶段。初级成核在调温机的冷却部分中在冷却壁处进行，冷却部分的温度决定了在该壁处形成的脂肪晶体类型。在冷却部分中的温度低于22℃时，可可脂脂肪晶体多晶型物主要为不稳定的α(α)形式。形成β3(β_iii)/β4(β_iv)多晶型物核以及小部分稳定的β5(β_v)多晶型物。在混合到巧克力物质中的过程中，不稳定的多晶型物由于所施加的前切应力和随后再加热部分中的温度增加而逐渐转化成β5(β_v)类型(Industrial Chocolate Manufacture and Use，edited by S.Beckett，第4版，第13章-E.J.Windhab)。因此显然在基于脂肪的产品中获得稳定的可可脂晶体提示在调温循环过程中在严格温度控制下复杂且耗时的程序，接着缓慢冷却基于脂肪的调温物质。

因此，仍存在提供在基于脂肪的物质和/或产品中生成稳定的可可脂晶体(主要为多晶型物类型(β5(β_v)和β6β_vi))的方法的问题，这些物质和/或产品不需要复杂调温程序的性能。还存在提供在基于脂肪的物质和/或产品中生成稳定的可可脂晶体的方法的问题，其中可以在不影响所生成晶体的品质和/或稳定性的情况下减少冷却时间。

FR 2995182(＝WO 2014-037910)(Barry Callebaut)描述了晶种促进在基于脂肪的可食用物质中的微充气以提高产品对起霜的抗性的用途。如此获得的产品的孔隙率低至最大值4.5％，小于本发明的充气产品。此文件向阅读者提供了进一步充气的抑制因素。所解决的问题是减少常规产品中的起霜并且不产生这样的充气产品。据信以上教授来减少起霜的孔隙率增加可以改变产品的感觉特性，从而导致常规版本与抗起霜版本之间的味道不一致。

US 4272558(Bouette)描述了(例如，参见第3列第62行至第4列第44行)晶种用于促进基于脂肪的糖果中的气泡成核的用途，然而说明书中清楚的是此类晶种是有角的糖晶体而不是基于脂肪的晶体诸如可可脂晶体。Bouette中使用的糖晶种未提供最终产品中延长的脂肪晶体网络的增强。Bouette也不了解将基于脂肪的晶体作为晶种掺入到基于脂肪的物质中的难题。Bouette的示例使用在10.5kg cm-2(＝10.3巴)和6kg cm-2(＝5.8巴)压力下的二氧化碳并且这些压力远低于本发明的优选实施方案中与二氧化碳一起使用的压力。

具有两个混合头并经设计用于使用压力打浆产生气泡物质的机器为已知的，诸如1998年以商品名“Mondomix型Twin-A 12”购自Mondomix的机器。这两头机器被表述为适用于产生诸如巧克力包衣的棉花糖等产品，其中一个混合头充气蛋清，该蛋清通过第二混合头与热糖组合。由双挤出机组成的机器以商品名“ECO twin”生产并且可商购自Bühler，以用于陈述的用途，诸如生产宠物食品和工业养鱼用饲料。这些机器均不被其制造商认为是适用于如本文所述的用途的。

因此需要解决上文所提及问题中的一种或多种。

出乎意料地发现通过快速冷却先前用CO₂饱和的基于脂肪的物质，可以获得可可脂的稳定的β(β)型晶体，从而提供上文所提及的突出问题的解决方案。

本发明的一个方面广泛地涉及一种用于基于脂肪的可食用产品(常规地为基于脂肪的糖果产品，更常规地为巧克力和/或配混物产品)中生成稳定的可可脂晶体(常规地为基于脂肪的含有晶种物质的稳定可可脂晶体)的方法，该方法包括以下步骤：

a)在压力下将二氧化碳掺入到包含可可脂的至少部分液体的基于脂肪的物质(常规地为液体基于脂肪的糖果物质，更常规地为巧克力和/或配混物液体物质)；以及

b)在负(-)25℃至正(+)25℃的温度下冷却基于脂肪的物质。

本发明的另一个方面提供一种用于对巧克力和/或配混物进行调温的方法，该方法包括以下步骤：

a)在压力下将二氧化碳掺入到包含可可脂的至少部分液体的巧克力物质和/或至少部分液体的配混物物质中；

b)在负(-)25℃至正(+)25℃的温度下冷却巧克力物质和/或配混物物质。

c)将来自步骤b)的晶种巧克力物质和/或配混物物质与未调温的巧克力和/或配混物混合。

本发明的另一个方面提供一种由本发明的方法获得和/或可由这些方法获得(最常规地直接来自这些方法)的基于脂肪的可食用产品(常规地为基于脂肪的糖果产品，更常规地为巧克力和/或配混物产品)。

本申请也以本申请人的名义要求来自以下申请的优先权，每份申请的内容均以引用的方式并入本文。2014年12月19日提交的EP14199331.1、2014年12月19日提交的EP14199321.2、2014年12月19日提交的EP14199316.2、2014年12月19日提交的EP14199333.7、2015年10月15日提交的EP15189879.8；以及2015年10月15日提交的EP15189885.5。

本发明的额外特征和优点在下文参照附图给出的实施方案的说明中有所描述，并且这些特征和优点将从该说明中显而易见，在附图中：

图1至图3示出在不同温度下测量的可可脂(CB)的X射线衍射(XRD)图案(横坐标是d-晶体结构以埃计的间距)，其中：

图1-在40巴压力下用二氧化碳气体饱和的CB的XRD。

图2-在其中没有溶解任何气体的情况下未加压的CB的XRD。

图3-在100巴压力下用氮气饱和的CB的XRD。

已出乎意料地发现通过冷却包含可可脂的基于脂肪的物质(诸如基于脂肪的糖果，例如巧克力、配混物及其类似物)，它是用加压的二氧化碳饱和的物质，可以获得可可脂的一种或多种β(β)多晶型物形式的稳定晶体。

在本发明的方法的一个实施方案中，有利地是，即使在基于脂肪的物质快速冷却的情况下也可以获得同样有利的且出乎意料的效果。

在另一个实施方案中，在步骤a)中使用的包含可可脂的基于脂肪的物质(诸如巧克力物质和/或配混物物质)完全是液体的。

在另一个实施方案中，本发明的方法的步骤a)可紧接着任选的另一个冷却步骤a’)，其中由步骤a)获得的基于脂肪的物质的温度降低至负(-)25℃以下。在此实施方案中，然后步骤a’)之后是本发明的方法的步骤b)。如技术人员将了解的，在这些情况下，由步骤a’)获得的基于脂肪的物质将在负(-)25℃至正(+)25℃的温度下加热而不是冷却。有利地是，此任选的步骤a’)提供更快速的方法。

在另一个实施方案中，基于脂肪的可食用产品是糖果产品。在另一个实施方案中，基于脂肪的可食用糖果产品是巧克力产品。

本发明的优选方法提供充气的基于脂肪的可食用产品。在另一个实施方案中，本发明的方法提供大充气或微充气的产品。

本发明可任选地提供具有至少5％、更优选至少6％、甚至更优选至少8％、最优选至少10％的孔隙率的充气的基于脂肪的糖果产品。在另一个实施方案中，本发明的充气的基于脂肪的糖果产品可以具有至少15％、有用地至少20％、更有用地至少30％、例如至少32％的孔隙率。

本发明提供一种具有多达55％、优选多达50％的孔隙率的充气的基于脂肪的糖果产品。在一个实施方案中，本发明的充气的基于脂肪的糖果产品可以具有至多达48％、例如至多达47％的孔隙率。

本发明提供一种具有5％至50％、优选6％至40％、更优选10％至40％的孔隙率的充气的基于脂肪的糖果产品。在另一个实施方案中，本发明的充气的基于脂肪的糖果产品可具有30％至50％、更优选32％至48％、最优选33％至47％的孔隙率。

常规地在本发明的方法的步骤a)中，CO₂可在25至60巴、更常规地35至50巴的压力下掺入到液体的基于脂肪的物质。

有用地，步骤a)的操作温度可为10℃至50℃，有用地25℃至45℃。

有利地，步骤a)的操作温度可允许基于脂肪的物质、巧克力物质和/或配混物物质处于液体状态。

优选地，步骤a)的操作温度为33℃至45℃，更优选地35℃至42℃。

有用地，在本发明的方法的步骤b)中，在负(-)10℃至正(+)10℃，更有用地负(-)5℃至正(+)5℃的温度下冷却基于脂肪的可食用物质。

在本发明的方法中生成的稳定的脂肪晶体可以包含β5(β_v)和/或β6(β_vi)可可脂晶体。

由本发明的方法的步骤b)中获得的基于脂肪的物质可以有用地保持在相同的温度和压力条件下并且使其缓慢固化。在本发明的方法的此特定实施方案中，基于脂肪的物质或巧克力物质可能需要改变压力和温度条件以用于基于脂肪的物质和/或巧克力物质的进一步使用。

在巧克力调温方法的另一个实施方案中，由步骤b)获得的基于脂肪的物质(晶种物质)可常规地在25℃至35℃，更常规地约30℃的温度下通过将它泵送到未调温的巧克力流中来与未调温巧克力混合。

在本发明的方法的另一个实施方案中，由步骤b)获得的基于脂肪的物质可有利地保持在恒定压力下，同时逐渐增加温度。在本发明的此实施方案中，基于脂肪的物质的剩余压力可更有利地用于泵送物质以用于进一步使用(例如以将它与未调温巧克力物质混合)。本发明的此实施方案的另一个优点将是提供包含稳定的可可脂晶体的可泵送的基于脂肪的物质，并且一旦释放压力，此物质也可提供气泡成核剂(脂肪晶体)。此类物质的使用将允许在最终巧克力产品中实现提高(更高)水平的充气。在此实施方案中，来源于步骤b)的物质的温度也可以增加到10℃至25℃的温度，同时保持恒定压力。

在本发明的方法的另一个实施方案中，由步骤b)获得的基于脂肪的物质可有利地保持在恒定温度下，同时逐渐释放压力。在此实施方案中，包含稳定脂肪晶体的基于脂肪的物质可以固化并且可能需要再次熔化以进一步使用。

在本发明的方法的另一个实施方案中，由步骤b)获得的基于脂肪的物质的温度可常规地逐渐增加，同时释放压力。在此实施方案中，该物质将保持为液体，从而维持在需要时能够泵送的优点。在此实施方案中，可以在大气压下或另选地在1至2巴的压力下发生压力释放，以使得可以维持一些剩余的过量压力，以有助于泵送该物质。在此实施方案中，来源于步骤b)的物质的温度可以增加至10℃至30℃的温度，同时压力可以减小(任选地与温度增加同时发生)至1至50巴的值(例如从50巴的初始压力至1巴的最终压力)。

在另一个实施方案中，本发明的方法可以在物质不经历大量剪切力，优选地无剪切力的条件下进行。

除非如本文所用的某些术语的含义从上下文中另外明确指示，否则这些术语在下文中进行定义和解释。

术语“基于脂肪的可食用产品”标识了基于脂肪连续基质的可食用产品。此类基于脂肪的可食用产品的非限制性示例可以由如以下定义的基于脂肪的糖果产品、人造黄油、奶油或涂抹料表示。在一些实施方案中，此类脂肪连续基质可以由大体上纯的脂肪基质表示。

术语“基于脂肪的可食用产品组合物或物质”标识了用于制备本发明的基于脂肪的可食用产品的基于脂肪的物质(包括其食谱和成分)。

术语“基于脂肪的糖果产品”包括基于巧克力和/或基于“巧克力样”组分(诸如“配混物”)的产品。如本文所用的术语“基于巧克力的”包括基于巧克力和/或基于“巧克力样”类似物的产品，并且因此例如可以基于黑巧克力、奶油巧克力或白巧克力和/或配混物。

如本文所用的术语“巧克力”表示符合任何司法范围中巧克力的法律定义的任何产品，并且还包括全部或部分可可脂被可可脂等同物(CBE)和/或可可脂替代物(CBR)所替代的产品。巧克力包衣在本文中也称为巧克力壳。

本文所用的术语“巧克力配混物”或“配混物”表示巧克力样类似物，其特征在于存在任何量的可可固体(其包括可可液/物质、可可脂和可可粉)，尽管在一些司法范围中，“配混物”可以通过存在最小量的可可固体来合法地定义。

如本文所用的术语“巧克力糖果”表示包含巧克力和/或配混物，并且还任选地包含其他成分的食品。

本发明的优选的基于脂肪的糖果产品包括以下一种或多种：巧克力产品、巧克力样产品(例如，包含可可脂替代物、可可脂等效物或可可脂取代物)、巧克力包衣的产品、巧克力样包衣的产品、用于饼干、薄饼和/或其他糖果食品的巧克力包衣、用于饼干、薄饼和/或其他糖果食品的巧克力样包衣、用于冰淇淋的巧克力包衣、用于冰淇淋的巧克力样包衣、巧克力馅料和/或巧克力样馅料。

巧克力或巧克力样基于脂肪的糖果产品可为用于糖果产品、薄饼或冰淇淋等的片状、棒状或包衣形式。它也可以包括内含物、巧克力层、巧克力块、巧克力片、巧克力豆。基于脂肪的糖果产品还可以含有松脆内含物，例如谷类，像膨化或烘烤的米或干水果片。

术语“基于脂肪的糖果产品组合物或物质”标识了用于制备本发明的基于脂肪的糖果产品的巧克力或巧克力样物质(包括其食谱和成分)。基于脂肪的糖果产品组合物可以用于模制成片状或棒状以包衣糖果食品，或者用于制备更复杂的基于巧克力或巧克力样的产品。任选地，在其用于制备本发明的基于脂肪的糖果产品之前，根据所需食谱的内容物可以添加到基于脂肪的糖果产品组合物中。

如本领域技术人员将显而易见的，在一些情况下，本发明的基于脂肪的糖果产品将具有与相应基于脂肪的糖果产品组合物相同的食谱和成分，而在其他情况下，具体地在添加内容物时或对于更复杂的糖果产品而言，基于脂肪的糖果产品的最终食谱可不同于用于制备它的基于脂肪的糖果产品组合物的食谱。

在基于脂肪的糖果巧克力样产品中，通过来自其他来源的脂肪替代可可脂。此类产品通常包含月桂酸脂肪(可可脂代用品即CBS，可从棕榈树的果仁获得)或非月桂酸植物脂肪(基于棕榈脂肪或其他特种脂肪)、代可可脂(CBR)或类可可脂(CBE)。不幸的是，还含有CBE、CBR以及更多，因为CBS主要含有饱和脂肪和极低水平的健康的不饱和ω3和ω6脂肪酸。

术语“微充气的”表示充气产品，其中气泡太小而不能被肉眼观察到。通常，对于微充气产品而言，气泡直径小于或等于100微米。

术语“大充气的”标识充气产品，其中气泡可被肉眼看到。通常，对于大充气产品而言，气泡直径大于100微米。

应当理解，对本文所述的目前描述的实施方案作出的各种变化和修改对于本领域的技术人员将是显而易见的。可在不脱离本发明的实质和范围并且不减少所伴随的优点的情况下作出这些变化和修改。因此，这些变化和修改旨在由所附权利要求书涵盖。

实施例

现在将参考以下仅作为示例的非限制性实施例详细描述本发明。

实施例1

可可脂晶体行为

在包括薄壁玻璃毛细管的设备中进行高压XRD测量。将可可脂(CB)在液氮中冷却研磨至细粉并且筛选≤125μm的粒度。在-23℃下将粉末样品倒入玻璃毛细管(尺寸：L(长度)1＝80，L(长度)2＝10，Da(直径)＝0.5，S(壁厚度)＝0.01mm)中，以防止粉末样品粘着到毛细管壁。在冰箱中保存毛细管并且在冷却箱中运输。在实验阶段，将毛细管固定到X射线衍射组的测角计头部上。使用Oxford Cryostream 700+恒温器装置将毛细管的温度设定为15℃。首先施加约10分钟的减压，以从毛细管内部去除基本上所有的空气，从而在其中形成近真空。然后将毛细管放置在X射线束中并进行调整。在加压之前进行一次测量，并且随后施加压力。使用Cryostream和适配的控制器对温度-时间曲线进行程序化。在波长下每隔120s记录X射线衍射图。对气体饱和的可可脂施加的时间-温度程序如下：

1.在15℃下保持60分钟。

2.通过以5℃/分钟将温度增加至60℃来熔化。

3.在60℃下保持15分钟(全部熔化)。

4.通过以6℃/分钟降低温度来冷却至负(-)30℃；这种快速冷却程序导致过冷和无定形固化(无晶体)。

5.在负(-)30℃下保持5分钟。

6.通过以5℃/分钟增加温度来加热至0℃(在如图1所报道的不同时间点进行取样和X射线衍射测量)。

7.在0℃下保持35分钟。

8.通过以5℃/分钟增加温度来从0℃加热到16℃至18℃。

9.在16℃至18℃下保持60分钟。

10.通过以5℃/分钟增加温度来加热到20℃至22℃。

11.在20℃至22℃下保持90分钟。

12.通过以2℃/分钟增加温度来加热到33℃。

13.在33℃下保持120分钟。

在图1中，报道了纯CB(可可脂)、在40巴下用CO₂饱和的CB和在100巴下用N₂饱和的CB对于不同相关温度的衍射图案。在通过将液体CB(在60℃下10分钟)冷却至-30℃来淬火之后，多晶型物形式的差异已经是明显的。N₂-饱和的CB和没有添加气体的CB显示高度不稳定的多晶型物γ(γ)形式，之后在更高温度下转化为α(α)形式。

在环境压力下的CB样品和在100巴下用N₂加压的CB样品在0℃下显示α(α)多晶型物(在4.2埃下的单峰)。最出乎意料地，在40巴下用CO₂加压的样品在极低温度0℃下已经显示为更稳定的β3(β_iii)(在4.3埃和4.15埃处的两个峰)和β4(β_iv)多晶型物形式(显示在4.6埃处的另一个峰)的初始混合物，从而在0℃下在温度保持时间大于约3至5分钟的过程中转化成高度稳定的多晶型物形式β5(β_v)(在4.6埃处的峰、在4.1埃和4.4埃之间没有峰以及在3.65埃和4.0埃范围内的新峰)。

用N₂加压的样品还有在没有溶解气体的情况下保持在环境压力下的样品各自最初转化为β4(β_iv)多晶型物(有时也称为β’(β’)。样品保持在100下在等温条件下，因此进一步溶解N₂，进一步转化为稳定性更高的形式β5(β_v)，该改变发生在出乎意料地低的温度22℃下。

为了总结，通过在高气体压力下进行Synchrotron XRD测量的评估清楚地显示以下结果。

在40巴的CO₂压力下，出乎意料地观察到样品在极低温度(低至0℃)下转化成高度稳定的β5(β_v)多晶型物。在100巴的压力下在22℃的温度下用N₂饱和也显示不太明显的β4(β_iv)多晶型物转化成β5(β_v)多晶型物的趋势。这比较了现有技术观察，其中更高的温度(通常大于28℃至30℃)以及剪切流动被认为设计产生这种转化所必需的。

在对样品进行测试的温度和时间的实验条件下，未加压的可可脂并未形成最稳定的β5(β_v)多晶型物并且此转化仅在剪切流动另外叠加在样品上时是可行的。

Claims (18)

1.用于在基于脂肪的可食用产品中生成稳定的可可脂晶体的方法，其包括：

a)在压力下将CO₂掺入到包含可可脂的至少部分液体的基于脂肪的物质中；

b)在负(-)25℃至正(+)25℃的温度下冷却所述基于脂肪的物质。

2.用于生成含有稳定可可脂晶体的基于脂肪的晶种物质的方法，其包括：

a)在压力下将CO₂掺入到包含可可脂的至少部分液体的基于脂肪的物质中；

b)在负(-)25℃至正(+)25℃的温度下冷却所述基于脂肪的物质。

3.巧克力调温方法，其包括：

a)在压力下将CO₂掺入到包含可可脂的至少部分液体的巧克力物质中；

b)在负(-)25℃至正(+)25℃的温度下冷却所述基于脂肪的物质；

c)将步骤b)的所述晶种巧克力物质与未调温的液体巧克力混合。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述基于脂肪的可食用产品是糖果产品，例如巧克力产品。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述基于脂肪的可食用产品是充气的。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤a)的所述基于脂肪的或可食用的巧克力物质是完全液体的。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在步骤a)中，CO₂在25巴至60巴，例如在35巴和50巴之间的压力下掺入到所述至少部分液体的基于脂肪的物质中。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤a)之后进行任选的另一个冷却步骤a’)，其中由步骤a)获得的所述基于脂肪的物质的温度在步骤b)发生之前降低至负(-)25℃以下。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在本发明的所述方法的步骤b)中，在负(-)10℃至正(+)10℃，优选地负(-)5℃至正(+)5℃的温度下冷却所述基于脂肪的可食用物质。

10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所生成的稳定脂肪晶体是可可脂的呈其β5(β_v)和/或β4(β_iv)多晶型物形式的晶体。

11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中由步骤b)获得的所述基于脂肪的物质保持在相同的温度和压力条件下并且使其缓慢固化。

12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中由步骤b)获得的所述基于脂肪的物质保持在恒定温度下，同时逐渐释放压力。

13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中由步骤b)获得的所述基于脂肪的物质的温度逐渐增加，同时释放压力。

14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中由步骤b)获得的所述基于脂肪的物质(晶种物质)在25℃至35℃，例如约30℃的温度下通过将所述物质泵送到未调温的巧克力流中来与所述未调温的巧克力混合。

15.通过前述权利要求中任一项所述的方法获得和/或可获得的基于脂肪的可食用产品和/或晶种物质。

16.根据权利要求15所述的基于脂肪的可食用产品，所述可食用产品是基于脂肪的糖果产品。

17.根据权利要求16所述的基于脂肪的可食用产品，所述可食用产品是巧克力产品和/或配混物产品。

18.二氧化碳在大于大气压的压力下在基于脂肪的可食用产品中生成稳定的可可脂晶体的用途。