CN115802906A - 可食用产品 - Google Patents

Abstract

本发明提供了可可豆荚壳粉，该可可豆荚壳粉具有该可可豆荚壳的总重量的至少55重量％的不溶性膳食纤维浓度和/或具有该可可豆荚壳的总重量的至少68重量％的总纤维浓度，并且其中该粉的总灰分含量不超过6.0重量％。本发明还提供了制备本发明的可可豆荚壳粉的方法，该方法包括以下步骤：在湿磨过程中使可可豆荚壳变成糊状物；以及在至少80℃或至少85℃的温度下干燥该糊状物。

Description

可食用产品

技术领域

本发明涉及可可豆荚壳粉、可食用产品及其制造方法。具体地，本发明涉及可可豆荚壳粉、包含可可豆荚壳的可食用产品和制造用于人类可食用产品的可可豆荚壳粉的方法。

背景技术

可可豆荚壳(“CPH”)也称为“可可果肉”，是可可豆荚或可可果的外体，包围着可可豆和果肉的核。还已知其他名称，诸如“可可果皮茶”、“可可豆荚果皮”、“可可豆荚果壳”、“皮层”和“外壳”。在下文中，术语“可可豆荚壳”和“可可果肉”将可互换地用于表示可可果的外体。可可豆荚壳占新鲜完整可可豆荚或可可果的约52重量％-76重量％。在可可豆荚加工期间，对于从豆荚中提取的每吨干可可豆，产生约10吨的湿可可豆荚壳。

可可豆荚壳通常被认为是废品并通过填埋、焚烧等处理。已尝试将可可豆荚壳或其至少一部分用作可掺入可食用产品中的产品。例如，在US4206245中，可可豆荚壳(在该专利中称为可可果肉)首先通过从壳上剥去外皮，然后除去可可豆和果肉来进行加工，留下去皮的可可豆荚壳。然后将该去皮的壳加工以提取含有果胶的汁液，或者粉碎以提供可用于其他产品的粉。US4206245中的示例包括在烟草产品制造中使用提取的壳汁以及在各种食料中使用去皮的壳粉，所述食料包括饮料、蛋黄酱、通心粉、糕饼混合物、巧克力甜点、比萨基料和动物饲料。

生产可可豆荚壳粉的其他方法在B.Yapo、V.Besson、B.Benoit和L.Kouassi，“Adding Value to Cacao Pod Husks as a Potential Antioxidant-Dietary FiberSource,”American Journal of Food and Nutrition，第1卷，第3期，第38-46页，2013年；R.Martínez、P.Torres、M.A.Meneses、J.G.Figueroa、J.A.Pérez-

和M.Viuda-Martos，“Chemical,technological and in vitro antioxidant properties of cocoa(Theobroma cacao L.)co-products”；L.Vriesmann,R.Amboni,C.Petkowicz“Cacao podhusks(Theobroma cacao L.):Composition and hot-water-soluble pectins”；P.Ozung、O.Oko和E.A.Agiang“Chemical Composition of Differently Treated Forms of CocoaPOD Husk Meal(CPHM)”；以及I.Amir、H.Hanida和A.Syafiq，“Development and physicalanalysis of high fiber bread incorporated with cocoa(Theobroma cacaosp.)podhusk powder,”International Food Research Journal，第20卷，第3期，第1301-1305页，2013年中有所描述。这些方法生产具有不同组成成分的可可豆荚壳粉，并且不会使所得产品的总膳食纤维或不溶性膳食纤维最大化。在现有技术的CPH粉中，使用Ozung等人描述的方法生产的可可豆荚壳粉中纤维的最高总量为粉的61.8重量％，而不溶性膳食纤维的最高总量在Martinez等人的文献中被描述为53重量％。

可可豆荚壳在食品和饮料中的使用受到限制，因为通过已知方法生产的可可豆荚壳的化学组成不利于将可可豆荚壳用于在商业上有用的产品中。具体地，用于生产可可豆荚壳产品诸如可可豆荚壳汁或经研磨的粉的已知技术导致产品不具有高水平的纤维，特别是果胶，这使得它们在用作增稠剂、胶凝剂或低热量、富含纤维的增量剂方面是次优的。此外，高水平的灰分和/或糖降低了已知的可可豆荚壳粉在包括烘焙产品和糖食在内的多种食料中作为有效的面粉替代物或增稠剂的能力。

因此，有利的是提供可用于多种可食用产品中的可可豆荚壳粉和材料，并克服现有技术可可豆荚壳产品的一种或更多种缺陷。

此外，有利的是提供可用作有效的胶凝剂、增稠剂或增量剂并且不需要进一步加工即可有效地用于不同的食料或饮料中的可可豆荚壳粉。还有利的是提供一种不具有显著增粘能力的可可豆荚壳粉，以便有效地用于糖食诸如巧克力中，其中它可以类似于可可粉起作用。

还有利的是提供与已知的可可豆荚壳粉相比具有较高水平的纤维、尤其是较高水平的不溶性纤维的改进的可可豆荚壳粉。此外，有利的是提供具有增大的不溶性纤维与可溶性纤维的比率的可可豆荚壳粉。

因此，本发明的实施方案的目的是克服或减轻现有技术的至少一个问题。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了可可豆荚壳粉，其具有可可豆荚壳的总重量的至少55重量％的不溶性膳食纤维量和/或具有可可豆荚壳的总重量的至少68重量％的总膳食纤维含量，并且其中总灰分含量不超过6.0重量％。

本发明的第一方面的可可豆荚壳粉的灰分含量可以不超过5.5重量％、5.4重量％、5.3重量％、5.2重量％、5.1重量％、5.0重量％或不超过4.5重量％。令人惊讶地发现，包含少于6.0重量％灰分、尤其是不超过5.5重量％或不超过5.0重量％灰分的本发明的可可豆荚壳粉使得本发明的CPH粉能够用于更宽范围的食料中，起到各种作用，包括非甜化增量剂、面粉替代物和/或增稠剂，而不会显著损害食料的味道或质地。

在一些实施方案中，不溶性膳食纤维(IDF)浓度为至少56重量％或至少58重量％。在优选的实施方案中，可可豆荚壳粉中的不溶性膳食纤维量为至少60重量％、至少65重量％、至少67重量％、至少68重量％或至少70重量％。在一些实施方案中，总膳食纤维(TDF)为至少70重量％、至少71重量％、至少72重量％、至少73重量％、至少74重量％或至少75重量％。在一些实施方案中，不溶性膳食纤维含量为可可豆荚壳总重量的至少60重量％，并且总膳食纤维含量为至少70重量％。在其他实施方案中，TDF可为至少72重量％并且IDF可为至少65重量％，或者TDF可为至少75重量％并且IDF可为至少67重量％。

根据本发明的另一方面，提供了可可豆荚壳粉，其具有可可豆荚壳的总重量的至少60重量％的不溶性膳食纤维含量和至少70重量％的总膳食纤维含量。在本发明的该方面，尽管总灰分含量可能相对较高，但是非常高水平的IDF和TDF使得该产品能够在多种可食用产品中用作面粉替代物、增稠剂等。在优选的实施方案中，可可豆荚壳粉中的不溶性膳食纤维量为至少60重量％、至少65重量％、至少67重量％、至少68重量％或至少70重量％。在一些实施方案中，总膳食纤维为至少70重量％、至少71重量％、至少72重量％、至少73重量％、至少74重量％或至少75重量％。在其他实施方案中，TDF可为至少72重量％并且IDF可为至少65重量％，或者TDF可为至少75重量％并且IDF可为至少67重量％。

在本说明书通篇中，“可可豆荚壳”可以指可可豆荚壳皮、可可豆荚壳肉或两者；而术语“全可可豆荚壳”意指可可豆荚壳的肉和皮的组合。

还应当指出，“可可豆荚壳”意指可可果或豆荚的外体，其包围可可豆和果内的果肉。术语“可可豆荚壳”不应与“可可外壳”、“可可豆肉外壳”或“可可豆肉壳”混淆，在本领域中“可可豆肉壳”是指豆荚或果内的可可豆(豆肉)的皮或外壳。“可食用产品”意指食物或饮料产品或成分。“灰分”可指可可豆荚壳的矿物质含量，包括钾、磷、钙、硅、镁、钠和铁以及它们的氧化物。灰分可使用测试方法AOAC942.05(AOAC INTERNATIONAL(OMA)Online的官方分析方法)测定。

总膳食纤维和不溶性膳食纤维可通过任何合适的方法诸如AOAC2009.01和AOAC2011.25测定。

令人惊讶地发现，与现有技术的产品相比，可可豆荚壳粉可被制成具有提高水平的纤维、尤其是不溶性膳食纤维，并且还令人惊讶地具有降低的灰分含量。较高的纤维含量、较低的灰分含量和调节纤维功能的能力使得本发明的可可豆荚壳能够用于目前尚不可在商业上实现或接受的应用的可食用产品中，诸如用于宽范围产品中的增稠、胶凝和松散填充应用，而不贡献大量的热量。高水平的纤维和较低水平的灰分使得可可豆荚壳能够用作许多食料中的替代成分，而不会显著影响食料的味道、口感或质地。在现有技术的可可豆荚壳产品中，较低水平的纤维通常导致较高水平的碳水化合物，其在味道、质地和质量方面更显著地影响所得产品，并且相对地贡献更多的热量。

根据本发明的另一方面，提供了灰分含量不超过5.0重量％的可可豆荚壳粉。先前认为只能通过将灰分含量提高到不可接受水平的方式加工可可豆荚壳来提供可可豆荚壳的提取物和粉。本发明人惊讶地发现了生产可可豆荚壳粉(提取物)的方法，其中灰分含量可降低到现有技术中先前无法达到的水平，从而得到可用于多种可食用产品中的产品。

以下陈述适用于本发明的所有方面。

可可豆荚壳粉可包括粉状可可豆荚壳皮和/或粉状可可豆荚壳肉。在一些实施方案中，可可豆荚壳粉包括已去皮的粉状可可豆荚肉，而在其他实施方案中，可可豆荚壳粉包括全可可豆荚壳粉。

可可豆荚壳粉可包含不超过15重量％、14重量％、13重量％、12重量％、11重量％或不超过10重量％的量的蛋白质。

可可豆荚壳粉可包含不超过5重量％、4重量％、3重量％、2重量％或不超过1.5重量％的量的脂肪。

在一些实施方案中，可可豆荚壳粉包含至少55重量％的不溶性膳食纤维、不超过10重量％的蛋白质和不超过2重量％的脂肪。示例性可可豆荚壳粉包含至少65重量％的不溶性膳食纤维、不超过8.5重量％的蛋白质和不超过1.5重量％的脂肪。

可可豆荚壳粉的含水量可以不超过10重量％、不超过8.5重量％或尤其是不超过8重量％。在一些实施方案中，含水量可以小于8重量％。本发明的可可豆荚壳粉中降低的水分与高浓度的纤维结合使得本发明的产品能够用于使用现有技术的CPH粉或产品不可能实现的应用中。因此，在优选的实施方案中，本发明的可可豆荚壳粉包括至少55重量％的不溶性膳食纤维和小于8重量％的水分。

可可豆荚壳粉的水活度(Aw)优选地小于0.5、0.4或小于0.3。

可可豆荚壳粉的糖含量可以不超过粉的8重量％，优选地不超过7重量％。根据本发明的另一方面，提供了包含不超过8重量％的糖的可可豆荚壳粉。已发现，包含不超过8重量％、具体地不超过7重量％的糖的可可豆荚壳粉使得CPH粉能够用于更宽范围的食料中，起到各种作用，包括非甜化增量剂、面粉替代物和/或增稠剂。在一些实施方案中，可可豆荚壳粉包含不超过8重量％或7重量％的糖，并且不包含转化糖或包含少于1重量％的转化糖。

可可豆荚壳粉的纤维可包括木质素、纤维素和/或果胶。在优选的实施方案中，纤维包括木质素、纤维素和果胶中的全部三种。粉中木质素与纤维素的比率可介于2:1至1:2之间，优选地介于1.25:1至1:1.25之间。粉中果胶的量与组合的木质素和纤维素的总量的比率可介于1:3和1:5之间或介于1:3和1:4之间。

不溶性膳食纤维:可溶性膳食纤维的比率可介于4:1和10:1之间，并且优选地大于4:1或大于4.5:1或大于5:1。在本发明的可可豆荚壳粉的一些应用中，诸如用作低热量增量剂，则不溶性纤维:可溶性纤维的比率可为至少5:1或至少6:1。

在一些实施方案中，可可豆荚壳粉包含至少5重量％的果胶或至少7.5重量％的果胶。令人惊讶地发现，可制造包含显著水平的功能性果胶的可可豆荚壳粉，这使得可可豆荚壳能够用于其中果胶特别有用的多种应用中。

根据本发明的另一方面，提供了包含本发明任一其他方面的可可豆荚壳粉的可食用或可食产品。

当与可食用产品中的其他成分混合时，应当理解，本发明的可可豆荚壳粉在最终产品中可以是或不是粉形式，因此在可食用产品中应被称为“可可豆荚壳”。

可食用或可食产品可以是任何合适的食品或饮料，其可选自包括以下的组：饮料；糖食；烘焙食料；可食填充物；以及涂抹料。在其他实施方案中，可食产品可以是食品或饮料成分。食品或饮料成分可以是例如增量剂，并且在一些实施方案中可以是例如用于巧克力或其他糖食产品的增量剂。食品或饮料成分可包括CPH粉和一种或更多种独立地选自包括以下的组的其他成分：纤维、蛋白质、乳粉、脂肪、乳化剂、水性胶体、碳水化合物、矿物质、维生素、增稠剂、调味剂、着色剂和甜味剂。CPH粉可以与其他成分以25:75至99.5:0.5的CPH粉:其他成分比率紧密混合。CPH粉和其他一种或更多种成分可经由附聚、喷雾干燥、流化床干燥、挤出或任何其他合适的技术紧密混合。

饮料可包括粉状饮料，其可选自水果调味的粉饮料、可可粉、麦芽饮料或它们的任何组合。粉状饮料中的可可豆荚壳可构成粉。可可豆荚壳粉和饮料粉可构成均匀的混合物。可可豆荚壳粉可以饮料粉总重量的不超过45重量％、40重量％、35重量％、30重量％、20重量％、15重量％或不超过10重量％的量存在于饮料粉中。

饮料可包括液体饮料，其可选自奶、奶昔、巧克力奶、思慕雪、基于麦芽的饮料、巧克力饮料、汤、酸奶饮品和基于咖啡的饮料。可可豆荚壳可以饮料粉总重量的不超过45重量％、40重量％、35重量％、30重量％、20重量％、15重量％或不超过10重量％的量存在于液体饮料中。

在饮料粉和液体饮料两者中，可可豆荚壳可在所得饮料中充当增稠剂或胶凝剂。在其他实施方案中，可可豆荚壳可充当降低热量的增量剂或填充剂，或充当间隔剂，其中它可用于分离糖和水性胶体颗粒以改善分散的容易性。

糖食产品可包括巧克力。本发明情形中的术语“巧克力”不受政府和监管机构提供的巧克力的各种定义限制。“巧克力”仅是含有脂肪相并且包含可可产品和甜味剂的产品。巧克力的其他任选组分包括乳组分(例如，乳脂和乳粉)。

所述脂肪可为可可脂、乳脂、类可可脂(CBE)、可可脂代用品(CBS)、在标准环境温度和压力(SATP，25℃和100kPa)下为液态的植物脂肪，或者上述的任何组合。在一个具体实施方案中，巧克力包含可可脂。

CBE在指令2000/36/EC中进行了定义。合适的CBE包括雾冰草脂、婆罗洲脂、抱茎娑罗双木(tengkawang)、棕榈油、婆罗双树、乳木果、烛果(kokum gurgi)和芒果仁。CBE通常与可可脂组合使用。在一个实施方案中，巧克力包含不超过5重量％的CBE。

巧克力可包含可可脂代用品(CBS)(有时称为代可可脂，CBR)，以取代可可脂中的一些或全部。此类巧克力材料有时称为复合巧克力。合适的CBS包括月桂酸类CBS和非月桂酸类CBS。月桂酸类CBS为短链脂肪酸甘油酯。它们的物理特性有差别，但它们都具有甘油三酯构型，这使它们与可可脂相容。合适的CBS包括基于棕榈仁油和椰子油的那些CBS。非月桂酸类CBS由从氢化油获得的级分组成。将油选择性地氢化，形成反式脂肪酸，这增加了脂肪的固相。合适的非月桂酸类CBS来源包括大豆油、棉籽油、花生油、菜籽油和玉米(玉蜀黍)油。

巧克力可包含至少一种植物脂肪，所述植物脂肪在标准环境温度和压力(SATP，25℃和100kPa)下为液态。合适的植物脂肪包括玉米油、棉籽油、菜籽油、棕榈油、红花油和葵花油。

本发明还适用于其中一些或全部脂肪由部分或完全不可代谢的脂肪构成的巧克力产品，例如Caprenin。

巧克力可包含至少一种甜味剂。该至少一种甜味剂可以是增量甜味剂或强力甜味剂。合适的增量甜味剂包括蔗糖、转化糖糖浆、焦糖、葡萄糖、果糖、聚葡萄糖、高果糖玉米糖浆、麦芽糖糊精、蜂蜜、枫糖浆、甜菊糖和糖醇，例如甘油、麦芽糖醇、异麦芽糖醇、山梨糖醇、木糖醇、乳糖醇、赤藓糖醇、半乳糖醇、聚葡糖醇、甘露糖醇，或者可选自棉子糖、菊粉、FOS、GOS、IMO、XOS、HMO、可溶性玉米纤维、环糊精、抗性麦芽糖糊精或其他可溶性纤维。

巧克力产品可包含超过一种巧克力材料。在一个实施方案中，巧克力包含两种不同的巧克力材料或两种具有不同外观的不同巧克力材料。例如，巧克力可包含牛奶巧克力和白巧克力，或者可包含漩涡图案的牛奶巧克力和黑巧克力。

巧克力产品可以是巧克力条，例如固体巧克力条或填充巧克力条或制品。巧克力产品可以是模制巧克力产品(即，其中融化的巧克力在模具中凝固的巧克力产品)。

可可豆荚壳可以与巧克力产品中的巧克力成分均匀混合。

可可豆荚壳可以巧克力总重量的不超过30重量％、20重量％、15重量％或不超过12重量％的量存在于巧克力中。在一些实施方案中，可可豆荚壳以巧克力总重量的2重量％至10重量％或5重量％至10重量％的量存在。因此，在一些实施方案中，可可豆荚壳与其他巧克力成分的比率可介于例如30:70和1:99之间。

糖食产品可以是非巧克力糖食，诸如糖食品或糖替代物或糖果产品。适用于本发明的糖果产品包括例如耐嚼糖果，诸如焦糖、太妃糖、法奇糖、棉花软糖和牛轧糖；甜品；果冻；以及胶基糖。糖果产品可包含至少一种甜味剂。该至少一种甜味剂可以是增量甜味剂或强力甜味剂。合适的增量甜味剂包括蔗糖、转化糖糖浆、焦糖、葡萄糖、果糖、聚葡萄糖、高果糖玉米糖浆、麦芽糖糊精、蜂蜜、枫糖浆、甜菊糖和糖醇，例如甘油、麦芽糖醇、异麦芽糖醇、山梨糖醇、木糖醇、乳糖醇、赤藓糖醇、半乳糖醇、聚葡糖醇、甘露糖醇，或者可选自棉子糖、菊粉、FOS、GOS、IMO、XOS、HMO、可溶性玉米纤维、环糊精、抗性麦芽糖糊精或其他可溶性纤维。

在一些实施方案中，糖果产品包含至少一种胶凝剂或增稠剂，特别是在耐嚼糖果、胶基糖(或橡皮糖)、果冻(或果冻糖果)和棉花软糖中。

如本文所用的“耐嚼糖果”在本领域中是指一种特定类型的可咀嚼型糖果，其包含脂肪和乳化剂，并且在本体无定形相中包含结晶糖或无糖增量甜味剂。它也可以充气高达20％。

果冻和胶基糖是很流行的糖食点心，因为它们结合了期望的咀嚼感觉和甜味。传统上使用糖或无糖增量甜味剂与胶凝剂诸如明胶一起制造果冻和橡皮软糖。适用于本发明的果冻或橡皮软糖的胶凝剂包括一种或更多种可溶性水性胶体，所述可溶性水性胶体选自明胶、黄原胶、果胶、刺槐豆胶、车前子、阿拉伯树胶、淀粉和藻酸钠。

可可豆荚壳可用于替代耐嚼糖果、橡皮软糖或果冻糖果中的一些或全部胶凝剂或增稠剂。在一些实施方案中，通常存在于糖果中的胶凝剂或增稠剂的至少5％、10％、15％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％或至多100％可被可可豆荚壳替代。因此，在包含胶凝剂或增稠剂的糖果的实施方案中，可可豆荚壳与胶凝剂或增稠剂的比率(或胶凝剂或增稠剂的总量)可介于1:9和99:1之间，诸如介于1:4和50:1之间或介于1:1和9:1之间。具体地，可可豆荚壳可用于替代耐嚼糖果、果冻糖果或橡皮软糖中的果胶。

当产品是填充物时，该填充物可以是糖食填充物。多种糖食填充物对于本领域的技术人员而言将是显而易见的。填充物可以是基于脂肪的填充物或基于水的填充物。合适的基于脂肪的填充材料包括松露、奶油冻和巧克力。合适的基于水的填充材料包括焦糖、方旦糖霜、果酱和凝胶如土耳其快乐糖。在一个实施方案中，填充材料在室温处为液体或可流动材料。例如，填充材料可以是粘性液体，诸如焦糖、方旦糖霜或凝胶如土耳其快乐糖。

可可豆荚壳可用于替代填充物中的一些或全部胶凝剂或增稠剂。在一些实施方案中，通常存在于填充物中的胶凝剂或增稠剂的至少10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％或至多100％可被可可豆荚壳替代。因此，在包含胶凝剂或增稠剂的填充物的实施方案中，可可豆荚壳与胶凝剂或增稠剂的比率(或胶凝剂或增稠剂的总量)可介于1:9和99:1之间，诸如介于1:4和50:1之间或介于1:1和9:1之间。具体地，可可豆荚壳可用于替代填充物中的果胶。

在可食用产品是烘焙产品的实施方案中，该烘焙产品可以是基于面粉的产品。所谓“烘焙产品”以及经过烘焙的食物产品，我们还包括烘焙行为前的产品，诸如当产品包含生的或部分蒸煮的面团或面糊形式时。基于面粉的食物产品可包括基于面团或基于面糊的产品，诸如糕饼、饼干、曲奇饼或糕点。面团或面糊可包含小麦、大麦、黑麦、燕麦或玉米面粉或任何其他合适的谷物或非谷物面粉。

可可豆荚壳可以在烘焙产品中包含填充物。可可豆荚壳可用于替代烘焙产品中的面粉的至少一部分。在一些实施方案中，通常存在于烘焙产品中的面粉的至少5％、10％、15％、20％、25％或33％可被可可豆荚壳替代。因此，在一些实施方案中，烘焙产品中的可可豆荚壳与面粉的比率可介于5:95和35:65之间或介于10:90和25:75之间。

根据本发明的另一方面，提供了一种包含全可可豆荚壳粉的可食用产品。该可食用产品可如上文针对本发明的其他方面所定义和描述。全可可壳粉可包含其量为全可可壳粉总重量的至少55重量％、56重量％、57重量％、58重量％、59重量％或至少60重量％的不溶性膳食纤维。在优选的实施方案中，可可豆荚壳粉中的不溶性膳食纤维量为至少65重量％、66重量％、67重量％、68重量％或至少69重量％。

本发明的任一方面的可可豆荚壳粉可通过包括以下步骤的方法制造：

a)使可可豆荚壳变成片；

b)任选地，在介于35℃-85℃之间的温度下在水中温育可可豆荚壳片；

c)湿磨可可豆荚壳片以形成糊状物；

d)干燥糊状物；以及

e)由干燥的糊状物形成粉。

步骤b)和c)可以任何顺序进行。

因此，本发明的另一方面提供了一种制造可可豆荚壳粉的方法，该方法包括以下步骤：

a)使可可豆荚壳变成片；

b)任选地，在介于35℃-85℃之间的温度下在水中温育可可豆荚壳片；

c)湿磨可可豆荚壳片以形成糊状物；

d)干燥糊状物；以及

e)由干燥的糊状物形成粉。

步骤b)和c)可以任何顺序进行。

令人惊讶地发现，利用上述方法生产的可可豆荚壳粉的不溶性膳食纤维水平高于可可豆荚壳粉总重量的55重量％或甚至60重量％，这远远超过现有技术中实现的不溶性膳食纤维水平。此外，总膳食纤维含量超过68重量％或甚至70重量％，这也远超过现有技术中的水平。该方法生产的产品还具有不超过6.0重量％的灰分含量。如上所述，与现有技术产品相比，通过上述方法生产的可可豆荚壳粉保留了果胶的功能性，这使得本发明的可可豆荚壳粉可用于宽范围的可食用产品和多种成分应用中，诸如替代增稠剂和胶凝剂(例如，在果冻糖果、橡皮软糖或耐嚼糖果、填充物或饮料中)，或用作增量填充物(例如，在糖食产品如巧克力和基于面粉的产品如曲奇饼、饼干和糕饼中)。

在温热的水中对可可豆荚壳片进行蒸馏的步骤(而不是利用整个豆荚并在碱和酸处理步骤中中和它们，如本领域已知的那样)有助于通过减少从可可豆荚壳浸出而损失的不溶性纤维量，同时允许较不期望的可溶性纤维浸出来保留和浓缩不溶性纤维。

步骤a)可包括切碎或切割整个可可豆荚壳、可可豆荚壳肉或可可豆荚壳皮，但优选使用整个可可豆荚壳。这些片可具有介于0.05cm和10cm或0.05cm和5cm之间、优选地介于0.5cm和3cm之间并且更优选地介于1cm和3cm之间的最大尺寸。

步骤a)中使用的可可豆荚壳优选地为先前未处理过的新鲜可可豆荚壳(例如，在打开豆荚并收集豆之后获得的)，或者另选地为真空密封并冷冻的可可豆荚壳，在这种情况下，在步骤a)之前可存在将冷冻干燥的可可豆荚壳解冻的步骤。

步骤a)中使用的可可豆荚壳也可进行清洁和洗涤，优选地用水进行清洁和洗涤。

在一些实施方案中，可可豆荚壳的外皮可以在步骤a)之前除去，诸如通过剥皮，但在优选的实施方案中，外皮留在可可豆荚壳上。

步骤b)可包括将可可豆荚壳片在水中温育至少30分钟、45分钟、60分钟、90分钟、2小时、2.5小时或至少3小时。在一些实施方案中，时间段为至少4小时、5小时或6小时。

步骤b)可包括在至少40℃、45℃或至少50℃并且不超过80℃、75℃、70℃或不超过65℃的温度下温育可可豆荚壳片。在一些实施方案中，步骤b)的温度介于45℃和65℃之间，或介于45℃和60℃之间，或优选地介于50℃和60℃之间。在一些实施方案中，温度为约52℃-54℃。

步骤b)被认为是浸泡可可豆荚壳片，并提取一些水溶性果胶、糖、可溶性纤维、多酚和一些蛋白质/肽，留下更多的期望的不溶性纤维诸如不溶性果胶，它们原本会在现有技术方法中被除去，诸如通过碱或酸处理。另外，据信在随后的步骤c)中软化这些片以减小尺寸(湿磨)。

步骤b)中使用的水量可介于每kg可可豆荚壳片1L和5L之间，优选地介于2L和4L之间，诸如每kg可可豆荚壳片约2.5L-3.5L。

优选的温度、时间和水体积被认为在有用的可可豆荚壳纤维的产量和可可豆荚壳中和可可豆荚壳上霉菌、重金属、杀虫剂和害虫的减少之间产生了良好的平衡。

步骤b)可包括在水中使用一种或更多种防腐剂。合适的防腐剂包括山梨酸盐、柠檬酸、抗氧化剂、精油、弱碱或它们的任何组合。在温育水中使用防腐剂确保使可可豆荚壳片上的任何霉菌生长最小化。

在步骤b)之后，可取出并丢弃温育液，并收集湿可可豆荚壳片。

步骤c)可包括在合适的研磨机或碾磨机中湿磨所述片。可可豆荚片可置于研磨机或共混机中，例如每kg可可豆荚片添加0.25L至1L水或不添加水。另选地，可可豆荚片可被机械挤压，例如使用螺旋压力机，以便在研磨或碾磨之前降低所述片的含水量。在另一种方法中，可可豆荚片可通过使它们通过剪切磨机或胶体磨机或被设计用于减小湿浆尺寸的其他设备来匀化。然而，应当指出的是，可可豆荚片在研磨或碾磨(或机械挤压)之前不干燥。

然后在步骤d)期间干燥在步骤c)结束时产生的糊状物。干燥可通过任何合适的方法进行，包括但不限于：烘箱干燥、滚筒干燥、日晒干燥、冷冻干燥、流化床干燥和真空干燥。可根据操作规模、最终粉产品的期望颜色、功能性和水结合能力来选择干燥技术。所选择的干燥方法对最终产品的功能性具有显著的影响，尤其是影响其形成粘度的能力，这在一些应用中可能是期望的，但在其他应用中是不期望的。

在优选的实施方案中，使用冷冻干燥或烘箱干燥(使用或不使用真空)进行干燥，因为已发现这些干燥技术赋予所得粉有益但不同的特性。在冷冻干燥过程中，糊状物损失90重量％至95重量％的水，并且形成水活度(Aw)低于0.3且在大多数情况下低于0.2或低于0.15的干饼。Aw越低(低于0.25，或最优选地低于0.2)，所得粉中潜在霉菌毒素生长的机会越低。

冷冻干燥可以进行至少6小时、12小时、18小时、24小时、3天、4天、5天、6天或至少7天。

对于真空干燥，可将糊状物置于85℃真空烘箱中并在<-20mmHg下抽真空，以产生干饼，所述干饼损失90重量％至95重量％的水并达到与冷冻干燥相同的Aw水平。也可以采用使用热处理的另选干燥方法，诸如烘箱干燥，以实现期望的功能性。

步骤e)可包括对步骤d)后产生的干燥产物进行刀磨、锤磨或其他碾磨方法。步骤e)可包括将干燥产物减小至介于d90>5微米和d90<70微米之间的平均粒度，诸如d90<26微米。

根据本发明的另一方面，提供了一种制备可可豆荚壳粉的方法，该方法包括以下步骤：在湿磨过程中使可可豆荚壳变成糊状物；以及在至少80℃的温度下干燥糊状物以由糊状物形成粉。

干燥步骤可包括真空干燥。干燥步骤可包括在至少85℃的温度下干燥糊状物。

已发现，在干燥过程中，在至少80℃并且优选地至少85℃的温度下对糊状物进行热处理步骤能够产生具有增加的不溶性纤维和总膳食纤维水平和降低的含水量的可可豆荚壳纤维。

该方法可用于生产上文所述的本发明的任一其他方面的可可豆荚壳粉。

根据本发明的另一方面，提供了本发明的可可豆荚壳粉作为胶凝剂、增稠剂或增量剂的应用。

根据本发明的另一方面，提供了可可壳粉作为可食用产品中的鸡蛋固形物替代物的应用。

根据本发明的另一方面，提供了本发明的可可壳粉作为面团或面糊中的面粉替代物的应用。可可壳粉可用于替代面团或面糊中的面粉的1重量％至50重量％或5重量％至33重量％。

根据本发明的另一方面，提供了包含至少68重量％的不溶性膳食纤维的可可豆荚壳粉。在一些实施方案中，不溶性膳食纤维量为可可豆荚壳粉总重量的至少70重量％。可可豆荚壳粉、不溶性膳食纤维和制造该粉的方法可如上文针对本发明的其他方面所描述和定义。

附图说明

本专利或申请文件包含至少一个彩色绘制的附图。带有彩色附图的本专利或专利申请公布的副本将在提出请求并支付必要费用后由专利局提供。

为了可以更清楚地理解本发明，现参照附图仅以举例方式描述实施方案，附图中：

图1A是列出本发明CPH粉中纤维和其他成分浓度以及本发明CPH粉的各种成分参数的表格(图1A，试验Z3、Z11、B13-14和B16-19)；

图1B是列出US4206425中描述的CPH产品、其他现有技术CPH产品和脱脂可可粉的纤维和其他成分浓度以及参数的表；

图2是示出与使用RVA方法41.02(Young NWG,Nonstarch Applications-Hydrocolloids.in:The RVA Handbook(Crosbie GB,Ross AS编)，AACC International,St.Paul,MN,2007，第85-94页)相比使用不同处理的CPH材料的增稠行为，其中1％w/w水性胶体水溶液(或悬浮液)在80℃保持5分钟，搅拌速率为160RPM，然后以1℃/min冷却至20℃；

图3是示出与对照曲奇饼相比，使用本发明的冷冻干燥的CPH(“CPH-FD”)和85℃真空干燥的CPH(“CPH-Vac85C”)作为面粉的25％替代物制成的曲奇饼的一系列照片；

图4A是使用鸡蛋(对照糕饼)和CPH-FD作为30％和100％鸡蛋固形物的替代物制成的软质糕饼的照片；

图4B是图4A所示的软质糕饼切片的照片；

图5A是实施例4中描述的实验巧克力料团在第一次通过精炼器之前的精炼器糊状物的照片：对照(左)、CPH-Vac85C(中)和CPH-FD(右)；

图5B是实施例4中描述的实验巧克力料团的粒度和粘度测量结果的表；

图5C是实施例4中描述的实验巧克力条的照片：对照(左)；具有9.2％ CPH-Vac85C的条(中)；具有9.2％ CPH-FD的条(右)；

图5D是实施例4中描述的实验巧克力条的非正式感官品尝的评论的汇总；

图6A是描述将CPH以<200g的规模掺入牛奶巧克力料团中的台式方法的示意图。该方法用于制备实施例5和6中描述的巧克力；

图6B是比较例5中描述的实验巧克力条的照片，其含有：(5i)10％NFDM(比较例)，(5ii)10％ CPH(来自试验#B19，筛选>230目)，(5iii)(来自试验#B19，筛选<230目)，(5iv)10％ CPH(来自试验#B19，筛选<325目)以及(5v)10％ CPH(来自试验#B18，筛选<325目)；并且

图7是比较例6中描述的实验巧克力条的照片，其含有：(6i)15％ CPH(来自试验#B19，筛选<230目)以及(6ii)10％乳糖(比较例)。

实施例

在下述实施例中并且如附图中所标记，使用以下缩写：

CPH-可可豆荚壳

CPH-FD-根据本发明制成的冷冻干燥的可可豆荚壳

CPH-Vac85C–根据本发明制成的85℃真空干燥的可可豆荚壳

FD-根据本发明方法的干燥步骤冷冻干燥

Vac85C-根据本发明方法的干燥步骤在85℃处真空干燥

CPHS-根据本发明的可可豆荚壳皮

CPHF-根据本发明的可可豆荚壳肉

CPH(Mix)-根据本发明的可可豆荚壳皮和肉

St-根据本发明方法的温育步骤b)蒸馏

Ml-根据本发明方法的步骤c)湿磨

StMl和MISt-根据本发明方法的步骤b)和c)蒸馏和湿磨，或反之亦然

CBS-Whole-未根据本发明处理的全可可豆荚

TDF-总膳食纤维

IDF-不溶性膳食纤维

可食用产品-食物或饮料产品

实施例1-全可可豆荚壳粉、可可豆荚肉粉和可可豆荚皮粉的制备

在豆荚开口后立即收集可可豆荚壳(下文称为“CPH”)(标准方法，其中取出豆用于巧克力加工，并且通常丢弃CPH)。将新鲜的CPH冷冻或真空密封并从可可农场运输用于加工。在其他实施方案中，冷冻/真空密封步骤可通过将加工设施靠近豆荚开口位置来消除。

然后将冷冻/密封的CPH解冻/解封，并在室温处用去离子水洗涤以除去外部污垢和碎屑。洗涤后，制备两种类型的可可豆荚壳：

a)用典型的水果去皮机或其他去皮机构除去CPH的外皮。这样得到可可豆荚壳皮和可可豆荚壳肉，所述可可豆荚壳皮仅评价污染物(参见图1)，所述可可豆荚壳皮和可可豆荚壳肉随后分别用于进一步的加工步骤中。

图1中的样品#Z3和Z11仅是可可豆荚壳肉的实施例，用去皮机除去皮。

b)一些CPH保持完整，皮和肉都是完整的(即，全可可豆荚壳)，并且在后续的工艺步骤中使用全可可豆荚壳(图1的样品#B16、B17、B18和B19都是皮和肉均完整的实施例)。

接着，将两种类型中每一种的CPH切成直径和/或长度约1cm的小块，并在温热的去离子水浴中温育。在一些实施方案中，浴温可以从45℃到85℃或在45℃和60℃之间变化。各种样品的浴温报告于图1中。该温育或“浸泡”步骤部分地被设计用于提取出一些水溶性果胶、糖、可溶性纤维、一些多酚、水溶性蛋白质/肽，以及通常一些在可可豆荚壳成熟过程中发生的氧化过程中形成的小分子，同时保留显著量的不溶性纤维诸如木质素、纤维素和不溶性果胶。

通常，在温育步骤中使用3.5L水至1kg可用CPH(或CPH肉)，进行约3.5小时。更大量的水、更长的浸泡时间以及浸泡过程中的搅拌也可以潜在地用于进一步将重金属和杀虫剂降低至期望水平，可能会以降低产率为代价。对于期望在CPH片中具有较低果胶浓度的应用(诸如需要较少胶凝或增稠的食料)，使用高于60℃的温育浴温度预期将以降低产率为代价提取出更大量的果胶。

接着，将浸泡的CPH块收集在金属丝或多孔篮(滤器)上，并丢弃浸泡/温育液(现在颜色深且更粘)。然后将湿CPH与约0.5L(/kg CPH)去离子水一起置于食品加工机中，并在加工机中湿磨成精细糊状物。任选地，浸泡的CPH块可被机械挤压(例如通过螺旋压力机或其他脱水压力机)以降低含水量，或通过穿过剪切磨机而匀化。

然后使用冷冻干燥(样品#Z3、Z11、B13、B17)或在温度设定为85℃的真空烘箱中(样品#B14、B16、B19)干燥糊状物。在一个实施方案(样品#B18)中，首先将糊状物在温度设定在190℃的旋转(卷轴)烘箱中短暂干燥，然后在设定在95℃的对流烘箱中进一步干燥。

对于冷冻干燥(样品#Z3、Z11、B13、B7)，将糊状物转移到冷冻干燥托盘中并从冷冻状态干燥8天。在冷冻干燥过程中，糊状物损失约93重量％的水并形成干饼，然后将其刀式研磨成Aw<0.25的干粉。对于具有或不具有真空的加热烘箱干燥(样品#B14、B16、B19、B18)，将糊状物转移到一次性铝箔烘箱托盘中，将该托盘置于预热烘箱中。对于真空烘箱干燥(样品#B14、B16、B19)，将真空烘箱设定为85℃的温度并且抽真空至<-20mmHg保持4-6天。对于样品#B18，首先将糊状物在旋转烘箱中在190℃处干燥45，然后在设定为95℃的对流烘箱中进一步干燥14小时，然后在65℃处干燥7天。一些实施方案可采用不同的烘箱，诸如冲击烘箱、红外烘箱等。可使用另选的工业干燥方法，例如流化床干燥，并且在一些实施方案中，干燥时间可减少至数小时。

在巧克力制备的优选实施方案中(图1A中标记为B19)，将冷冻的CPH在水中洗涤1小时(解冻)，然后使用菜刀切成块。然后在60℃处，在带夹套的多用途混合容器(ArmfieldFT140 CCT550)中，将块(9.9kg)在去离子水(38升)中浸泡3小时。在浸泡过程中换一次去离子水。使用食品加工机将浸泡的块转化成湿糊状物。接着，将糊状物在真空烘箱中在85℃、-760mmHg真空下干燥9天。然后将材料在锤磨机(Bauermeister，USA)中研磨并通过40目筛。然后将所得粉分成3个粒度级分：a)保留在230目筛上(即，>64微米)，b)通过230目筛(即，<64微米)，以及c)通过325目筛(即，<44微米)。在提供期望的巧克力功能性的最优选的实施方案(B18)中，来自先前实施方案(B19)的湿糊状物首先在旋转烘箱中在190℃处干燥45分钟，然后在对流烘箱中在95℃处进一步干燥14小时，随后在65℃处干燥7天。然后在咖啡研磨机中研磨并通过325目(44微米)筛网。

在温育步骤和湿磨步骤后获得的本发明产品的各种参数示于图1A的表中，而图1B示出与US4206245和其他现有技术中描述的可可粉和可可豆荚壳产品相同的参数。

在其他实施方案中，可将山梨酸酯(E200和E202)和柠檬酸(E330)以及其他食品级防腐剂(抗氧化剂、精油等)添加到洗涤和浸泡步骤中，以使不期望的霉菌生长的可能性最小化。

结果

污染物减少

所有样品的重金属水平始终低于可接受的阈值。

对于可可成分，通常关注的主要重金属是镉(Cd)；然而，浸泡处理有助于使Cd水平从对照试验R1(非本发明)中的0.4ppm降至根据本发明进行的试验中的0.2ppm或更低(并且在试验Z3中降至小于0.1ppm，该试验经过浸泡，然后根据本发明的方法湿磨)。这样，如果来自田地的CPH具有>0.4ppm的Cd水平，则本发明的方法可用于使该水平达到<0.3ppm并且低得多。

结果还表明，与现有技术的可可豆“外壳”和“可可麸皮”材料相比，使用本发明的方法制造的CPH成分具有较低的铅和镉水平。另外，杀虫剂和霉菌毒素水平远低于大多数国家的全球可可工业和食品法规可接受的风险水平。

温育和湿磨后的CPH组成

如图1所示，对于各种CPH原料的所有干粉产品，通过本发明的方法获得粉状CPH，其为具有至多12％水分和Aw<0.4(并且在大多数情况下不超过0.2)的干粉。产率通常在可用壳湿重的11％-16％范围内(需注意，CPH皮粉的产率为约3％，因为外皮是壳的相对次要成分，因此不进行污染物测定以外的评价)。在温育和研磨过程结束时产生的CPH主要由碳水化合物(>70重量％)组成，其中大部分呈不溶性纤维形式，典型水平超过60重量％，具有约15重量％-25重量％的木质素。

如图1所示，本发明的成分可通过以下特征组合物识别：

-不溶性膳食纤维(IDF)>55重量％，并且优选地：

-总膳食纤维>68重量％(通常大于70％)；

-蛋白质<10重量％；

-脂肪<1.5重量％

本发明的CPH成分的另一个可识别特征是其<8重量％(通常<6重量％)的低总糖含量。

本发明的CPH成分的第三可识别特征是其<6重量％的低灰分含量。

温育、湿磨、干燥和粉碎后的CPH特性

如图2所示，可可豆荚壳的增稠行为随处理条件和材料来源而显著变化。一般来讲，最终粘度值与用低甲氧基果胶和高甲氧基果胶观察到的那些相当，如图2所示。两种样品CPH(Mix)StMl FD(试验B13)和CPH(Mix)StMl Vac85C(试验B14)是特别令人感兴趣的。将两个样品一起浸泡和湿磨，并且仅在干燥时分离它们。将CPH(Mix)StMl FD冷冻干燥(因此，标记为“FD”)，而将CPH(Mix)StMl Vac85C在85℃的真空烘箱中干燥(因此标记为“Vac85C”)。然而，代表其增稠能力的最终粘度值完全不同。虽然冷冻干燥的材料具有与高甲氧基果胶相当的最终粘度，但真空烘箱干燥的材料具有比阿拉伯树胶更低的粘度。结果表明，可通过改变加工条件诸如干燥温度(热处理)来改变CPH成分的增稠能力。

下表示出CPH-FD和CPH-Vac85C具有相对大量的总膳食纤维(TDF)，分别为69％和75％。然而，较大的可溶性纤维含量(SDF)使得冷冻干燥样品(B13)能够形成粘度并有效地用作胶凝剂/增稠剂。相比之下，真空烘箱干燥的样品(B14)的较高不溶性纤维含量(IDF)使其保持低粘度，这在诸如巧克力糖食的应用中是优选的。

加工(冷冻或热处理)对组合物的影响

由于热处理改变了CPH的功能行为，因此研究了这种热处理对成分组成和分子量的影响。比较在真空烘箱中干燥的CPH(CPH-Vac85C)和冷冻干燥的CPH(CPH-FD)的全营养分析(近似分析)，结果在图1中提供。通过比较总膳食纤维含量、不溶性膳食纤维含量和可溶性膳食纤维含量以及木质素和糖醛酸含量，更详细地研究纤维组成，并且结果在上表中给出。

组成分析表明CPH-FD中的总膳食纤维(TDF)略低。然而，CPH-FD中更大部分的纤维是水溶性的(对于CPH-FD，SDF高得多)。相应地，CPH-FD显示出比CPH-Vac85C更低的木质素含量。

有趣的是，两种处理显示出大致相同的糖醛酸含量，表明CPH-FD中的果胶可能具有比CPH-Vac85C更高的甲氧基含量。CPH-Vac85C的热处理可能导致一定程度的脱甲氧基。

为了研究在分子水平上热处理的效果，将CPH-Vac85C和CPH-FD的1％含水浆液搅拌24小时。然后使上清液(水提取物)通过配备有折射率(RI)检测器的尺寸排阻色谱(SEC)柱。为进行比较，使用市售的高甲氧基果胶粉和低甲氧基果胶粉(含有蔗糖作为分散剂)作为参照材料。

SEC结果显示CPH-FD的水提取物具有高分子量级分(约1000kDa)，其显著大于甚至商业果胶。该级分在CPH-Vac-85C中缺失，而是被22kDa至800kDa范围内的非常宽的峰代替。

这种高分子量水溶性级分的存在可以解释与CPH-Vac85C相比CPH-FD显著更高的粘度和增稠能力。

实施例2-包含实施例1的CPH粉的曲奇饼面团

使用CPH(根据实施例1的方法温育、研磨和干燥的CPH-StMl)代替曲奇饼配方中的25重量％面粉。曲奇饼配方(在用CPH替代面粉之前)包含13.54％起酥油(基于棕榈油，来自Loders Croklaan的SansTrans^TM 39曲奇饼起酥油)、27.51％糖(粒状，Dominos)、0.44％盐、0.53％碳酸氢钠、0.39％一水右旋糖(来自Tate&Lyle的Staleydex 333)、9.98％去离子水、47.61％小麦粉(软质小麦共混物，精制面粉)。含水量取决于面粉的含水量，假定为14％的水分基础。对于饼干的其他实施方案，使用具有不同含水量的面粉，可根据AACCI 10-50方法(http://methods.aaccnet.org/methods/10-50.pdf)调节水。对于面粉替代实验，用CPH替代25％的小麦面粉，使得配方含有11.9％的CPH和35.71％的小麦面粉，并且将配制物中的含水量调节至包含CPH和小麦面粉的干面粉共混物的含水量。所有百分比均以重量计(重量％)。使用两种型式的CPH，一种的CPH干燥步骤是冷冻干燥(CPH-FD)，另一种的CPH干燥步骤是85℃处的真空干燥(CPH-Vac85C)，如上所述。

将CPH与面粉均匀共混，并且将面粉-CPH与其他曲奇饼面团成分以常规方式混合。

还制备了对照面团，其中未使用CPH(无面粉替代)。

将所得曲奇饼面团在设定为400℉(204.4℃)的旋转烘箱中烘焙11分钟。在烘焙过程中，烘箱温度在381℉至420℉之间变化。

结果

通过实施例2的方法制成的所得曲奇饼的照片示于图3中。可以看出，使用CPH-FD或CPH-Vac85C替代对照曲奇中25％的面粉制成的曲奇的质地是可口的，同时颜色稍深。

与对照相比，对于CPH-FD，面团粘度显著增加，LFRA值增加至约9倍。另外，烘焙时的水分损失显著降低，曲奇饼直径(延展度)大大减小，并且曲奇饼高度(厚度/堆叠高度)显著增加。所有这些行为可归因于CPH中果胶的高持水功能。此外，含CPH的变体提供了优异的“红棕”色，并且圆桌品尝结果表明其与对照曲奇饼相比质地更软。用真空烘箱干燥的CPH(CPH-Vac85C)替代25％的面粉得到在行为和几何形状上更接近于对照的产品，但是具有丰富的“红棕”色，其在外观上类似于巧克力曲奇饼。

这样，根据本发明的具有显著纤维水平(特别是显著果胶水平)的CPH可用作曲奇饼烘焙中的功能性成分并且/或者可用作部分面粉替代物以促使曲奇饼高度增加、延展度减小、质地软化、颜色变深等。

实施例3-包含实施例1的CPH粉的糕饼混合物

比较使用面糊中的鸡蛋烘焙的软质糕饼与用CPH-FD作为部分(30％)或完全(100％)鸡蛋替代物制成的软质糕饼。

具体地，计算由鸡蛋贡献的水和脂肪并用去离子水和低芥酸菜子油替代(重量对重量)，而用CPH-FD替代鸡蛋“固形物”(鸡蛋的剩余部分)。

图4A示出了以鸡蛋、用CPH-FD替代30％鸡蛋固形物和用CPH-FD替代100％鸡蛋固形物制成的软质糕饼产品的照片。

图4B示出了图4A所示的三个糕饼产品的切片的照片。

从图4A和图4B可以看出，对于用CPH-FD替代鸡蛋固形物制成的产品，用CPH-FD替代30％鸡蛋对糕饼体积、高度、密度和质地没有显著影响，如图8A所示。从照片中可以看出，30％ CPH-FD糕饼产品看起来在尺寸和形状上与对照产品基本上相似，并且可以看出总面团密度和质地相似。在圆桌味道测试中，这些糕饼不能通过任何评价的感官属性(包括颜色)与对照(具有100％鸡蛋)区分。然而，另一方面，用CPH-FD完全(100％)替代鸡蛋制成了更致密的糕饼，并且具有更低的高度、更坚实的质地和深得多的颜色。没有一种配方被优化以进一步匹配对照糕饼。尽管100％鸡蛋替代糕饼与对照糕饼不匹配，但它仍然产生了可口的糕饼产品，根据待售糕饼的特征，该产品具有期望的不同感官特征。

这样，与水和低芥酸菜子油组合的CPH可用于部分地替代软质糕饼配方中的鸡蛋，并且对产品没有可检测的影响。它也可用于配制完全无蛋糕饼，尽管如果需要，将需要进一步的工作(例如，在配制物中包含其他成分)以匹配100％鸡蛋糕饼的特性。

实施例4-包含实施例1的CPH粉的巧克力

对使用通过实施例1的方法制成的CPH作为巧克力配制物中的成分的影响进行评估。将冷冻干燥的可可豆荚壳(CPH-FD)和85℃真空烘箱干燥的可可豆荚壳(CPH-Vac85C)以约9.2％(重量)的水平掺入实验巧克力中。根据下表中所示的配方制造巧克力：

干燥CPH成分的平均粒度(d90，如通过干粉激光衍射测量)如下：

CPH-Vac85C＝411μm；CPH-FD＝400μm

将对照巧克力料团制成26微米(+/-2微米)的粒度(d90)，并且不改变制备含有CPH的巧克力变体的方法。

修改配方以允许减少贵重成分(可可固形物、乳固形物和糖)，但保持与对照相同的总脂肪(通过调节可可脂和无水乳脂(AMF))。可可脂与AMF之间的比率保持恒定。

按照标准巧克力制作程序制作所有样品。制成的每种配方的总质量为1.5kg。图5A提供了实验巧克力料团在第一次通过精炼器之前的精炼器糊状物的照片。由于相对于它们所替代的蔗糖、脱脂乳粉和常规可可料团具有更大的油结合能力，CPH变体倾向于制成“更干的”糊状物。巧克力料团的粒度和粘度在图5B中提供。结果表明，虽然冷冻干燥的CPH增加了巧克力料团的粘度，但是在85℃的真空烘箱中干燥的CPH实际上具有比对照巧克力料团更低的粘度，这在巧克力加工过程中可能是有利的。将所有配方在带夹套的Hobart混合器(设定为40℃)中精炼。

将成品料团手动回火(回火至27℃，然后用未回火料团升高至29℃)并在标准40g条中模制。

所得巧克力条的营养组成提供于下表中。

在巧克力条中包含可可豆荚壳使得纤维含量显著增加，并且糖和添加的糖减少。

典型营养值/100g	对照物	CPH-FD	CPH-Vac85C
				能量，kJ	2205.2	2052.4	2052.4
能量，kcal	526.5	490.6	490.6
				蛋白质	6.3	6.1	6.1
碳水化合物	61.1	61.3	61.3
				食糖	58	51.5	51.5
添加的糖	46.1	40	40
				脂肪	29.1	29.3	29.3
纤维	1.7	6.1	6.1

图5C提供了含有CPH的实验巧克力条的照片。进行非正式感官评估以获得添加不同形式的CPH对所得巧克力的感官特性的影响的初始印象(图5D)。

用CPH-FD和CPH-Vac85C巧克力都获得了可接受的感官特性，但每种都比对照巧克力(当用非传统成分制造巧克力时所预期的)更致密且更像粘土。实现可接受的感官特性的事实表明，本发明的CPH粉可用于增加巧克力的膳食纤维含量，这可导致归因于高纤维摄入的改善的健康益处。

CPH的这种初步评价显示了作为巧克力中的非贵价增量的潜在应用的机会。还证明加工CPH的方法会影响感官特性。

实施例5-将研磨至各种粒度的实施例1的CPH粉以10重量％掺入牛奶巧克力中

将CPH变体(图1的试验#B19)和脱脂乳粉、NFDM(比较例)作为增量剂掺入牛奶巧克力料团中。将可商购获得的牛奶巧克力产品用作这些实验的代表性牛奶巧克力料团。作为典型的程序，根据图6A所示的示意图，将20g实施例1的CPH粉添加到180g融化的牛奶巧克力料团中，得到图6B所示的实验巧克力条(5i、5ii、5iii、5iv和5v)。不进行脂肪调节来制备巧克力。

图6B示出了将10重量％的不同粒度的经热处理的CPH(来自样品#B18、B19)掺入牛奶巧克力料团中的效果，这与作为比较例掺入10重量％的NFDM形成对比。图6B示出了与NFDM(5i)相比，大于230目尺寸的粗CPH粉(5ii)产生更浓、更深的颜色。<325目尺寸的细CPH粉(5iv)产生浓的棕色，具有更大的光泽(光泽度)和较低的不期望的脂肪起霜的外观。在<325目的CPH粉中，比较真空烘箱干燥的CPH(5iv)和烘箱干燥的CPH(5v)，显示烘箱干燥的CPH提供甚至更深的棕色，几乎类似于具有增加的商业价值的深色巧克力外观。

实施例6-将实施例1的CPH粉以15重量％掺入牛奶巧克力中

根据图6A所示的示意图，将CPH变体(试验#B19)和乳糖(比较例)作为增量剂掺入牛奶巧克力料团中，并进行脂肪调节(0.25g可可脂/gCPH)。如图7所示，将细粒度(<325目)的CPH以15重量％(6i)掺入商业牛奶巧克力产品中。作为比较例(6ii)，掺入10重量％的乳糖(乳糖是乳清粉的主要成分，通常用于牛奶巧克力中的增量剂)。尽管使用水平增加，但CPH形成更光滑的巧克力条，具有浓郁的棕色(6i)，而比较例显示出表面上的脂肪汇集形式的不均匀性(6ii)。非正式圆桌品尝结果表明，相对于6ii，6i具有更坚实的口感、砂砾感、降低的甜度、更深的颜色和青草味异常特征。

实施例7-以商业规模生产CPH成分的建议方法

以商业规模生产CPH成分的任何方法必须在短时间内将从豆荚开口产生的新鲜可可豆荚壳转化成稳定的中间体(或最终产品)，该中间体不存在微生物腐败的风险，否则，导致有毒污染物(霉菌毒素等)的微生物腐败风险升高。为了克服由豆荚开口后的这种时间限制引起的供应链挑战，将新鲜的壳转化为CPH的过程优选在壳的来源附近开始，即可可发酵场(或农场等)。为了消除由将先进的工业加工设备和熟练的操作者设置在可可农场附近所带来的后勤挑战，所使用的设备应当优选地为“低技术含量”的，需要很少的资本投资和操作者专业知识。优选地，这种设备可在世界上的可可生长地区以低成本在本地获得。

农场工人打开可可豆荚以获得可可豆，每小时可得到约130kg新鲜可可豆荚壳。然后可以在商业水果/蔬菜洗涤机中洗涤壳以除去外部污垢、碎屑、杀虫剂等。

接着，洗涤过的壳可以在蒸汽/热水/稀酸(在商业水果和蔬菜蒸汽预煮/蒸煮机中)中进行预煮以对材料进行消毒，并且排出重金属、杀虫剂和霉菌毒素。该步骤还有助于软化壳。然后将预煮过的壳通过压力机排出水。虽然可使用不同类型的压力机诸如螺旋压力机、压榨机等，但低技术含量的、本地可用的解决方案诸如商业甘蔗破碎机是最优选的。该步骤的目的主要是排出水并使材料达到约50％或更高的固体含量。另外，该步骤可以帮助除去任何残留的污染物，以及糖、可溶性纤维等，从而增加最终产品的总不溶性纤维(IDF)含量。

下一步骤涉及将材料干燥至至少0.65的水活度(aw)，其被认为是对于实现微生物稳定性很关键的阈值。冲击烘箱例如图8所示的商业级比萨烘箱、或低成本商业鼓式干燥器、或其他本地可用的干燥器和食品脱水器可用于实现这一点(需注意，必须密切监测由干燥步骤产生的聚芳烃，即PAH和丙烯酰胺，以确保食品安全并符合本地法规)。现在预期所得的aw<0.65(优选地aw<0.6，最优选地aw<0.55)的干燥CPH中间体对于运输和储存是稳定的。干燥步骤还可以提高CPH中间体的脆性，这对随后的研磨步骤是有益的。

微生物稳定的干燥CPH中间体可根据需要储存和运输到非现场研磨/碾磨设施以研磨至所需粒度。必须指出的是，将新鲜可可豆荚壳转化为可以储存和运输的稳定中间体的能力(具有相对低的投资和简单的设备)克服了微生物腐败和季节性的关键问题，这对于供应链考虑提出了显著的后勤挑战(这是为什么可可豆荚壳作为废物料流仍未充分利用的一个原因)。

在一些情况下，在储存和运输之后接收的CPH中间体可经历进一步干燥以使aw<0.2并降低总含水量。

尽管可使用可商购获得的锤磨机、喷射磨机、孔磨机和刀式磨机来实现尺寸减小，但预期具有陶瓷研磨介质的行星式球磨机和空气分级磨机在实现巧克力所需的细粒度(d90<30微米，优选地<20微米)方面特别有效。

这样，最优选用于巧克力应用的CPH成分可以相对低的资本投资商业生产，并且没有显著的供应链和后勤限制。

上述实施方案仅以示例的方式描述。在不背离所附权利要求书中所限定的本发明范围的前提下，可以作出许多变化。

Claims (18)

1.可可豆荚壳粉，所述可可豆荚壳粉具有可可豆荚壳的总重量的至少55重量％的不溶性膳食纤维量和/或具有所述可可豆荚壳的总重量的至少68重量％的总膳食纤维量，并且其中所述粉的总灰分含量不超过6.0重量％。

2.根据权利要求1所述的可可豆荚壳粉，所述可可豆荚壳粉包含不超过8重量％的总糖。

3.可可豆荚壳粉，所述可可豆荚壳粉具有不超过5.0重量％的灰分含量。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的可可豆荚壳粉，所述可可豆荚壳粉通过包括以下步骤的方法制造：在湿磨过程中将可可豆荚壳变成糊状物；以及在至少80℃的温度下干燥所述糊状物。

5.根据任一前述权利要求所述的可可豆荚壳粉，所述可可豆荚壳粉具有所述可可豆荚壳粉的总重量的至少60重量％的不溶性膳食纤维量和/或所述可可豆荚壳的总重量的至少70重量％的总膳食纤维量。

6.根据任一前述权利要求所述的可可豆荚壳粉，其中所述粉包括其量不超过所述粉的总重量的12.5重量％的水分。

7.根据任一前述权利要求所述的可可豆荚壳粉，其中所述可可豆荚壳的水活度不超过Aw 0.4。

8.根据任一前述权利要求所述的可可豆荚壳粉，所述可可豆荚壳粉包括其量小于所述可可豆荚壳的总重量的2重量％的脂肪和其量小于所述可可豆荚壳的总重量的10重量％的蛋白质。

9.根据任一前述权利要求所述的可可豆荚壳粉，其中所述可可豆荚壳包括可可豆荚壳肉和/或可可豆荚壳皮。

10.根据权利要求9所述的可可豆荚壳粉，其中所述可可豆荚壳粉包括全可可豆荚壳。

11.根据任一前述权利要求所述的可可豆荚壳粉，所述可可豆荚壳粉具有介于2微米和750微米之间、优选地介于20微米和250微米之间的平均粒度。

12.一种可食用产品，所述可食用产品包括根据任一前述权利要求所述的可可豆荚壳粉。

13.根据权利要求12所述的可食用产品，所述可食用产品包括选自糖食、烘焙产品、填充物、涂抹料和饮料的产品。

14.根据权利要求1至11中任一项所述的可可豆荚壳粉作为胶凝剂、增稠剂或增量剂的应用。

15.根据权利要求14所述的可可豆荚壳粉在根据权利要求12或13所述的可食用产品中的应用。

16.根据权利要求1至11中任一项所述的可可豆荚壳粉作为可食用产品中的鸡蛋固形物替代物的应用。

17.一种制造可食用产品的方法，所述方法包括将根据权利要求1至11中任一项所述的可可豆荚壳粉与一种或更多种可食用产品成分均匀混合以及形成所述可食用产品。

18.一种制造可可豆荚壳粉的方法，所述方法包括以下步骤：在湿磨过程中使可可豆荚壳变成糊状物；以及在至少80℃或至少85℃的温度下干燥所述糊状物。

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