CN1518414A - 含凝胶的复合柔性冷冻糖食和其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种含有单独的凝胶组分块的复合柔性冷冻糖食，该凝胶组分块与一种或多种冷冻甜食组分以一定的方式组合，使得组合物显示出可手握的柔韧性，同时不会使一种或多种组分有明显的分离。

Description

含凝胶的复合柔性冷冻糖食和其生产方法
发明背景
本发明涉及一种含有单独的凝胶组分块的复合柔性冷冻糖食，该凝胶组分块与一种或多种冷冻甜食组分以一定的方式组合，使得组合物显示出可手握的柔韧性，同时不会使一种或多种组分有明显的分离。
本发明进一步涉及用于冷冻甜食用途的这种食品组合物的生产方法。
上述产品的关健特色在于娱乐或游戏效果，而且不会造成食用时的麻烦。
还表现出多组分产品的其它方面，例如具有不只一种外观，如不同颜色和不同透明度，食用时具有多种质地、口感、风味、风味释放等。特别是，冷冻甜食组分提供了活力，补充了这种颤动的凝胶组分必需的物理强度。
背景技术
WO 99/38386涉及一种含稳定剂并具有气道的通道结构的糖水冰糕。但该文献并未提到柔韧性或凝胶组分块与冷冻甜食其它组分块的组合。
EP 0864256提出了一种形成冰冻甜食的模制技术，采用多部分的模具和液氮作为冷冻剂。但该文献并未提出实现多组分产品具有柔性的方法。
JP 2000 004793涉及一种冰冻甜食，其具有果冻样的固体外观，并在其上涂敷有冰淇淋。该产品是用冰淇淋涂敷固体或流体可食用材料制成，或者采用同心喷嘴制成。该文献指出，对粘度进行控制，并采用白薯纤维作为冰淇淋的添如剂，但未提到柔性。
JP 1999 346659涉及一种根据模制和喷嘴装置的有盘旋花纹的食品。但这种食品并不涉及凝胶，也没有涉及制备凝胶的方法，而且没有提到柔性。
EP 0560052涉及在冰淇淋上使用明胶(而非聚阴离子凝胶)涂层。该发明是用于低热值产品。但该文献未涉及凝胶层的颤动性或预防分相。
U.S.专利3,752,678涉及将冰淇淋浸入含藻酸盐的触变性配合料中。这种产品含有分开的凝胶相作为单独的组分块(涂层)，并且强调的是实现果冻涂覆而不是颤动性。
在使常规柔性材料(如一块橡皮)弯曲的任何情况下，必须考虑的不只是在弧方向上的变化。通常，柔性材料的一个表面会变膨胀(弧外部)，而相对的表面则会收缩(弧内部)。这种膨胀和收缩作用通常均会导致表面几何学的间接但显著的其它变化。这些间接变化对组成的各组分的分离有很大作用。本发明旨在减少这些副作用的发生和后果。
这些副作用解释如下。
膨胀的表面通常也会造成在一个方向上变窄，以补偿在另一个方向上的扩展。压缩的表面也会发生某种横向增宽和屈曲，以容许材料的位移，这是在另一方向上结构挤压的结果。虽然这些变化是产生弯曲的副作用，但它们会有重大的几何位移。
当柔性疑胶表面几何形状的这种变化与更刚性的相连结构，如冷冻甜食，并列发生时；完全可以预料该结合体会表面分离和脱层。弯曲运动导致至少一种较脆的非凝胶组分显著断裂。这种非凝胶组分的断裂碎片通常会从凝胶组分上脱落。
因此，本发明的目的是提供一种组合物，其中，将两种或多种不同刚性的组分结合，并且，施加弯曲运动不会造成组合物有任何明显的破碎。
本发明的另一个目的是提供一种组合物，尽管能够被扭动，但食用时不会造成散乱。
令人惊奇地发现，采用本发明的组合物，可显著降低这种作用。事实上，虽然较为刚性的组分仍然会断裂，或开裂至某种程度，但不会过度。而且，较为刚性的组分不容易与凝胶组分分开或脱离。它可以经受反复扭动而不会脱落。
此外还发现，凝胶相的粘合性不会如现有技术中所预期的那样高。
发明概述
因此，本发明涉及一种复合的冷冻糖食，其包含与更为刚性的组分连接的一个或多个取阴离子凝胶组分块，从而：
a)在升温至室温期间，该糖食的柔性会增加，
b)当糖食具有柔性时，其可被弯曲或摆动，使得其一端可以扭曲成与另一端至少成5度角，和
c)在头4次变形过程中，脱离的刚性组分不超过5wt％。
在本发明中，凝胶相是分开的，为一种单独的和伸长的组分块，如填料，层，绳，涂层或积层等，条件是，凝胶相在纵向上基本从产品的一端延伸至另一端。
凝胶组分不以乳液相或分散体形式存在(其中，健康个体的肉眼不能看见单个粒状凝胶的尺寸和几何形状)。
附加的冷冻甜食组分通常为糖水冰糕，但也可为果汁冰水，冰冻果子露，冰淇淋等，并且本身也可以是或不是(或者含或不含)一种凝胶。本发明组合物的两种组分的刚性存在差异。
这种产品的制备方法具体体现了能使一种粘弹性的带电凝胶组分和一种刚性组分合起来形成复合物。
该方法包括使凝胶组分与刚性组分通过诸如模制、挂涂、喷涂或共挤出过程互相接触。
发明详述
粘合力的大小被认为是具体组合物的关键特征。
如果在凝胶组分与更具刚性的组分间的粘合力为中等至较高，则不可能产生界面滑动。在此情况下，在界面的一种几何变形下，更具刚性的材料(与界面紧密接触)很可能破碎和断裂。在弯曲方向逆转时(完成摆动)，更具刚性的组分颗粒脱落。
令人惊奇地，事实上，通过实际允许某种界面滑动发生而实现了所希望的效果。这是通过使凝胶组分与刚性组分间的粘合力仅在低至中等程度下实现的。
在此条件下，刚性组分部分地粘附于凝胶相，而其表面的其它部分沿凝胶组分表面滑动。以此方式，刚性组分虽然仍可能会在某些地方裂开以帮助适应界面变形应力，但不会造成导致分离的过度断裂。
另一方面，不希望受任何理论的限制，不仅粘附力，而且避免或减少在弯曲中的间接但显著的几何位移，对于本发明组合物的不寻常的产品韧性也是重要的。
避免显著的表面几何位移是这种特殊凝胶特征的另一直接结果。
聚阴离子凝胶以含流体的交联聚合物网络形式存在。它兼有粘性和弹性；而且还象电池一样带电。
与只能以机械方式(如弹簧)贮存变形能量的变形结构(例如刀片)不同，本发明的组合物的凝胶组分另外还可以通过液压和电学机制贮存弯曲变形能量。
有关液压方面的情况解释如下。
在施加弯曲的过程中，凝胶聚合物网络的连接区的确发生移动。但是，与聚合物的这种无定形区域连接的流体保持一定的自由度。
凝胶内的流体调节其内部位置以释放施加的应力，从而防止在外部或内部弧形表面过度的膨胀或过度的收缩。流体通过改变自己在凝胶内的位置贮存所施加的弯曲能量。流体由凝胶的压缩区域(其变得更干)移出，并移至凝胶的膨胀区域。这减小了作为副作用的不良几何位移，例如否则会发生的凝胶翘曲。通过减小这种在产生弯曲时的副作用，也就减小了刚性组分从凝胶组分中脱落的趋势。
粘弹性凝胶的粘性允许一定比例的弯曲能量以液压能贮存而不是以机械(弹簧)能量贮存。
有关电学方面的情况解释如下。
流体的运动改变了凝胶的荷电性质。凝胶内的流体对于反离子电荷来说起着溶剂的作用。由于溶剂本身在聚阴离子凝胶内进行重新分布，作为反离子的阳离子的局部浓度也会改变。与更刚性连接区结合的阴离子移动性差。因此，这种作用使得凝胶像一个小电池一样带电。以这种方式，施加的弯曲能量通过电学机制进一步贮存于凝胶内，而不是通过物理结构的变形以机械弹性贮存。
所有的三种力(机械、液压和电)均在凝胶变形时对贮存能量起作用。仅仅“弹性弯曲”造成表面几何形状以可能分离接触表面的方式发生改变。由其它两种机制贮存的能量则减小了表面几何形状的变化。
以类似的方式，凝胶不会只靠机械“弹性”作用恢复其几何结构而又重新变直。它还将以与电池放电类似的方式和允许其内部流体返回凝胶内的低能量位置，返回贮存的能量。
几种机制的这种组合(不只是机械机制)进一步解释了弹性记忆效应的持续时间和在重复摆动过程中机械应力破裂的减小。
本发明中的聚阴离子凝胶化水胶体是一种带负电的聚合物，优选角叉菜胶，果胶，首选κ角叉菜胶。
凝胶自身可以是显示出协同功效或具有独特组织特征的水胶体的组合。
也可采用其它聚阴离子凝胶化水胶体，包括大多数海产品或海藻提取物，如琼脂，藻酸盐，红藻胶等，以及一些微生物多糖，如洁冷胶，黄原胶，琥珀酰葡聚糖等。
为调节物理性质，本发明组合物的聚阴离子凝胶组分中还可有利地包括其它自身不形成凝胶的水胶体如羧甲基纤维(CMC)。
类似地，组合物聚阴离子凝胶组分中还可包括其它非聚阴离子水胶体。例如，为实现质地调节和其它调节，本发明组合物的聚阴离子凝胶组分中可包括例如通常自身不会形成凝胶的中性水胶体。
这种中性水胶体包括所有的不带电的种子胶，特别是半乳甘露聚糖，某些挤出胶，甚至某些根细胞多糖如魔芋。
所采用的水胶体的数量取决于终产品特性，加工处理特性，如粘度，设置温度，设置速度等。它们之间应当相互兼容。
本发明的组合物可以制备成用于贮存和分配的全刚性体系，当其在使用时，升温而产生弯曲的产品。
可以提及的另一个优点是，对在分配过程中由于产品受粗糙处理而发生的损害具有耐受性。
本发明的组合物即使在其寿命期的弯曲阶段也不会碎裂。
另外，本发明的产品具有娱乐的价值，食用它们非常有趣。
优选实施方案详述
本发明的典型产品例如可以有一个棒状的凝胶芯。在该芯材的外表面上可附着各种几何形状的糖水冰糕条。本发明的这种组合物可以握其一端，并像触角一样轻微摇动。尽管冰糕组分具有内在的刚性，但这种摇动是完全可以实施的，并在这种摇摆过程中，糖水冰糕条不会脱落。
在本发明的一个实施方案中，凝胶组分的芯以略呈锥形的圆柱体形式存在，而冰糕的螺旋形条纹围绕着芯的外部以“螺旋滑梯”趣味公园滑道方式取向。
在该实施方案的一种变型中，一根或多根条状物是冰淇淋。
在另一个实施方案中，凝胶组分作为主成份存在，糖水冰糕则为薄涂层。
在另一个实施方案中，涂层为果汁冰水。
其它的实施方案包括有另外的组元存在。
类似地还可采用组合物的其它实施方案，其中，凝胶与更具刚性的材料的其它组合或取向造成所需的效果。
组合物的一种或多种组元还可另外包含其它物质，包括其它凝胶、流体物质、气体、以及固体如脂质组分或其它组分。
实施例
参考详细描述本发明产品和方法的以下实施例进一步说明本发明。该实施例仅是典型代表，不应被认为是对本发明保护范围的限制。在下述实施例中，除非另有说明，份数和百分数均指重量。
实施例1
a)由下表1所指示的成分，采用下面说明的制备方法制备凝胶“A”。
                       表1
    成分     ％
    巴氏灭菌前
    水     62.59
    蔗糖     25.00
    葡萄糖浆，36 DE，80％固体     10.00
    κ角叉菜胶     0.24
    槐树豆胶(LBG)     0.20
    巴氏灭菌后
    氯化钾水溶液，10％固体     0.75
    柠檬酸水溶液，50％固体     1.00
    香料A     0.20
    色素A溶液     0.02
b)由表2中所述的成分，采用下面说明的制备方法制备糖水冰糕混料“B”。
                    表2
    成分     ％
    巴氏灭菌前
    水     74.74
    蔗糖     17.14
    葡萄糖浆，36DE，80％固体     5.71
    瓜尔胶     0.20
    巴氏灭菌后
    柠檬酸水溶液，50％固体     2.00
    香料B     0.20
    色素B溶液     0.02
c)制备方法
凝胶A制备
1.将水加至一个槽中。
2.使10％的蔗糖与水胶体(角叉菜胶和LBG)混合。
3.将蔗糖/水胶体的掺混物加至水中，并在高剪切下搅拌。继续搅拌直至确认为溶液(看不见粘着于插入棒上的固体颗粒)。
4.在高剪切搅拌下加入剩余的蔗糖。
5.加入葡萄糖浆并混合。
6.然后在HTST(高温短时)车间中于85℃将溶胶进行巴氏灭菌并保持在60℃。
7.再掺入用于凝胶的其余成分并混合，在温合搅拌下保持在60℃。
混合时间通常取决于混合器速度和产品粘度。混合时间应减小到为达到产品均匀性所需的最小值。可通过观察在操作过程中加到溶胶中的色素的分布确认这一时间。应当避免过度混合时间，如由搅拌太慢导致的结果，因为在此情形下，可能造成对形成的凝胶的剪切损伤。
糖水冰糕混合料B制备
1.将水加至一个槽中。
2.将瓜尔胶与蔗糖混合。
3.将蔗糖/瓜尔胶的混合物加至水中，并在高剪切下搅拌。
4.加入葡萄糖浆并混合。
5.将混合料在HTST(高温短时)车间于85℃下进行巴氏灭菌，冷却并保持在4℃下。
6.再掺入用于混合料的其余成分，混合，并在温和的搅拌下保持在4℃。
产品生产
由着色的凝胶A和着色的冰糕B生产复合凝胶和冰糕棒。在生产过程中，采用套模两步模制法，在第一步使用供凝胶芯用的截头锥形内模，在第二步使用供冰糕混料用的螺旋形外模。形成的冰棒由颜色明显不同的芯和螺旋形壳层组成。
采用双模作业线，依次设有加热凝胶计量单元和标准的冰糕料斗，用于芯料的第一系列截头锥形模具和用于补加物的第二系列螺旋状模具穿过盐水浴。在用凝胶A填充第一系列的光滑壁模具后，将芯进行静止冷冻，插入棒，通过对第一模具进行表面加热而使加棒的芯脱模，将该芯放入部分填充了冰糕混料B的第二系列波壁模具中。这样，液态的冰糕混料B填充了第二模具的空余空间，将整体进行静止冷冻。在通过对第二模具进行表面加热而脱模后，将产品表面硬化，包装，并在-30℃下贮藏。
如附图1和图2(以弯曲状示)所示，所生产的复合冰棒具有对比鲜明的外表和质地，凝胶作为略呈锥形的圆柱体芯1，冰糕的螺旋条围绕着外部以“螺旋滑梯”趣味公园滑道的方式取向，以及棒3。可以在该产品中两种填料均用凝胶或者用其它的冷冻甜食与凝胶组合。

Claims (10)

1.一种复合的冷冻糖食，其包含与更为刚性的组分连接的一个或多个聚阴离子凝胶组分块，从而：
a)在升温至室温期间，糖食的柔性会增加，
b)当糖食具有柔性时，其可被弯曲或摆动，使得其一端可以扭曲成与另一端至少成5度角，和
c)在头4次变形过程中，脱离的刚性组分不超过5wt％。
2.根据权利要求1的复合冷冻糖食，其中，刚性组分为糖水冰糕，果汁冰水，冰冻果子露，冰淇淋或其它冷冻甜食组分。
3.根据权利要求1或2的复合冷冻糖食，其中，凝胶相是分开的，作为单独的和伸长的组分块，如填料，层，绳，涂层或积层等，条件是，凝胶相在纵向上基本从产品的一端延伸至另一端。
4.根据权利要求1-3任一项的复合冷冻糖食，其中，聚阴离子凝胶是以κ角叉菜胶为基础。
5.根据权利要求1-4任一项的复合冷冻糖食，其为冰棒形式。
6.根据权利要求5的复合冷冻糖食，其具有棒形的凝胶芯，糖水冰糕以各种几何构型粘附于芯的外表面上。
7.根据权利要求6的复合冷冻糖食，其中，凝胶组分的芯为略呈锥形的圆柱体形，而糖水冰糕的螺旋条围绕着外部以“螺旋滑梯”趣味公园滑道方式取向。
8.权利要求要求1-7任一项的复合冷冻糖食的制备方法，其中，使凝胶组分与刚性组分通过例如模制、挂涂、喷射或共挤出的方法相互接触。
9.根据权利要求8的方法，包括用糖水冰糕混合料填充模具，在模具的侧壁上形成冷冻层，由模具中心吸出液体，并向模具的空余空间中填充加热的凝胶以生产出核壳结构的冰冻甜食，静止冷冻，插入棒，脱模，对冰棒进行包装。
10.根据权利要求8的方法，包括采用套模两步模压过程，在第一步使用供凝胶芯用的截头锥形内模，在第二步使用供冰糕混合料用的螺旋形外模，在用凝胶填充第一系列模具后，将芯静止冷冻，插入棒，通过对第一模具进行表面加热而使加棒的芯脱模，在第二系列模具中部分填充糖水冰糕混合料，并将芯放入第二系列模具中，于是冰液充入第二模具的空余空间，将整体静止冷冻，脱模，包装冰棒。
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