具有非結(jié)晶凝固的生物聚合物基質(zhì)的球狀顆粒及其制造方法和用圖
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及球狀顆粒、由球狀顆粒構(gòu)成的附聚物、用于制造球狀顆粒的方法、具有 球狀顆粒的食物懸浮物和食用物質(zhì)以及包含食物懸浮物和/或食用物質(zhì)的食品。
【背景技術(shù)】
[0002] 為了制造傳統(tǒng)的巧克力產(chǎn)品使通常由結(jié)晶糖、可可成分和/或奶粉成分組成的顆 粒在液態(tài)可可脂中懸浮。所述液態(tài)可可脂在溫控過程中通過冷卻預(yù)結(jié)晶，并且繼而通過冷 卻最終凝固、尤其是通過冷卻結(jié)晶。
[0003] 可可產(chǎn)品應(yīng)具備很高的感知質(zhì)量。在此，感知質(zhì)量理解為食用產(chǎn)品、也稱作食品在 食用期間被感覺到的味道和質(zhì)地質(zhì)量，這決定了享用價(jià)值。那么，對于巧克力產(chǎn)品來說高享 用價(jià)值通常是指，當(dāng)巧克力物質(zhì)在凝固狀態(tài)下具有脆的以及同時(shí)柔滑的、就是說在熔化期 間具有低粘度奶油狀的稠度，快速融化且在口中感覺順滑、就是說沒有可感受到的粗糙。
[0004] 所述感知質(zhì)量可借助于使用測試人員所謂的"量化描述分析(QDA)"判斷。
[0005] 所述感知質(zhì)量通過原材料、例如可可豆品種以及由其通過在巧克力制造期間的加 工步驟來確定。
[0006] 在制造傳統(tǒng)巧克力產(chǎn)品時(shí)必須使巧克力物質(zhì)在輥之間被碾壓和/或通過 Conchieren工藝達(dá)到高感知質(zhì)量，其中在所述碾壓之后形成有棱角的顆粒。此外，懸浮的顆 粒解附聚、精細(xì)地分布并且還相對于其有助于香氣形成的內(nèi)含組分的一部分進(jìn)行物理地 和/或化學(xué)地改變。這些過程(精細(xì)碾壓、Conchi eren工藝)是極其耗時(shí)且耗能的。
[0007] 在本發(fā)明的上下文內(nèi)，糖被理解為具有甜味的組分、尤其是糖類，就是說尤其是具 有大于20的葡萄糖當(dāng)量(DE)的單糖、雙糖和低聚糖、糖醇、代糖和甜化劑、以及它們的組合。 所述DE在此根據(jù)藍(lán)-愛農(nóng)法確定，其例如在"糖和甜食"中介紹（見Hoffmann/Mauch/Untze， 2002年，第2版，ISBN 3-86022-937-0，第234-235頁）。
[0008]由W02006/130698中已知，通過用非結(jié)晶糖代替結(jié)晶糖的方式將可獲得成本降低 和/或卡路里減少的產(chǎn)品，其中非結(jié)晶糖通常具有比結(jié)晶糖更低的密度。在所述非結(jié)晶糖中 還可嵌入可可顆粒、奶顆粒和/或水果糊。所述非結(jié)晶糖通過如下方式制造，使糖材料溶解 在水中、加熱該溶液、除去水、使所述材料干燥且繼而被磨碎。這樣形成的顆粒具有典型的 碎裂棱邊，由于所述碎裂棱邊具有懸浮顆粒的該物質(zhì)還必需被后處理，以達(dá)到足夠的感知 質(zhì)量。
[0009]由W02006/005525公開被熔結(jié)的食用產(chǎn)品，其中使基于奶和糖的噴射干燥粉相結(jié) 合以獲得多孔產(chǎn)品。以這種方式可得到具有低脂肪含量和/或高碳水化合物含量的產(chǎn)品。所 述感知質(zhì)量可不通過碾壓或Conchieren工藝而被改進(jìn)。結(jié)果所得的產(chǎn)品僅具有有限的流動(dòng) 性。
[0010]由CH502834公開一種方法，其中由結(jié)晶糖借助于所謂的噴射結(jié)晶制造球形顆粒， 其中例如含有脂肪的可可粉被混入所述球形顆粒。所制成的顆粒具有良好的流動(dòng)性并且可 快速溶解于水，從而可被用于制造具有甜味的速溶可可飲料。但是所述顆粒不適合于制造 巧克力產(chǎn)品。
[0011 ]文獻(xiàn)EP1064856涉及所謂活性成分的封裝。所述活性成分，例如芳香劑，被加入糖 溶液中，所述糖溶液借助于噴射干燥而凝固。所形成的具有含水量在10%和20%之間的半 固態(tài)球形顆粒被干燥，在干燥期間所述半固態(tài)球形顆粒與更大的、直徑約400微米(μπι)的顆 粒附聚。
[0012] 文獻(xiàn)US5123162公開在碳?xì)浠衔锘|(zhì)中噴射干燥固定的芳香劑。
[0013] 在由單糖和雙糖構(gòu)成的非結(jié)晶的糖基質(zhì)中嵌入有芳香物質(zhì)或水果顆粒。為了使所 述顆粒穩(wěn)定，所述基質(zhì)包括大分子質(zhì)量的薄膜形成材料，例如橡膠或化學(xué)改性的淀粉。
[0014] 文獻(xiàn)ΕΡ1304044涉及被羥丙基纖維素封裝的材料。所述文獻(xiàn)公開了顆粒，其中芳香 物被嵌入非結(jié)晶或部分結(jié)晶的基質(zhì)。所述基質(zhì)除了羥丙基纖維素以外包括例如糖。
[0015] 文獻(xiàn)W099/07901涉及介晶的糖顆粒。借助于所謂的"液體閃蒸"方法，在離心機(jī)中 制造非結(jié)晶的糖球，其中嵌入有添加劑如芳香物、食用物質(zhì)或可可。所述球體被再結(jié)晶和碾 壓，從而形成直徑小于1〇μπι的微結(jié)晶小粒。借助于這種小顆粒，方旦糖成分獲得富含油脂的 物質(zhì)的口味和口感。
[0016] 文獻(xiàn)US5637344涉及具有巧克加味的糖物品。在非結(jié)晶的糖物質(zhì)中嵌入有可可 粉顆粒，其經(jīng)過所謂的"空氣噴射碾磨"過程，在該過程期間形成直徑小于15μπι的倒圓的顆 粒。所述小的、倒圓的顆粒與傳統(tǒng)的磨碎的可可粉相比在舌頭上不產(chǎn)生粗糙的、沙狀的口 味。
[0017] 文獻(xiàn)US3472658涉及可稍潤濕的糖成分。糖顆粒被可可層包圍，所述可可層又用非 結(jié)晶糖涂覆。所述顆?？删哂屑s150μηι和1毫米(mm)之間的顆粒直徑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0018] 本發(fā)明的任務(wù)在于，提供原材料、食物懸浮物和/或食用物質(zhì)，其克服現(xiàn)有技術(shù)的 缺點(diǎn)并且用其可制造卡路里明顯減少的食品，其滿足關(guān)于稠度、質(zhì)地、口味和穩(wěn)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應(yīng)的制造方法。
[0019] 所述任務(wù)通過用于制造食品的球狀顆粒實(shí)現(xiàn)，其中所述顆粒包括由非結(jié)晶凝固的 生物聚合物構(gòu)成的基質(zhì)材料，其中所述基質(zhì)材料具有含水量，其這樣選擇，即尤其所述基質(zhì) 材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度比典型的或有意而為的儲(chǔ)存溫度、食用溫度和/或加工溫度更高，尤 其所述玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高于等于25攝氏度（°C)，并且其中所述基質(zhì)材料的含水量少于10重 量％ (在20°C和1023百帕(hPa)時(shí)基質(zhì)材料中的平衡含水量）。
[0020] 在本申請中基質(zhì)材料被理解為基礎(chǔ)物質(zhì)，其中可嵌入有其它成分，優(yōu)選分散地和/ 或分份地且優(yōu)選基本上均勻分布地嵌入。
[0021] 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度指的是借助于隨后詳細(xì)介紹的差示掃描量熱法(DSC)確定的玻璃 化轉(zhuǎn)變溫度。
[0022] 所述生物聚合物例如可以是淀粉、蛋白質(zhì)、微結(jié)晶纖維素或聚甘油酯(PGE)。所述 生物聚合物尤其可以是糖或糖/聚糖類混合物，例如由糖與淀粉、可選地為部分分解的淀粉 組成的混合物，或者所述生物聚合物包括糖或糖/聚糖類混合物。
[0023]優(yōu)選所述基質(zhì)材料包括非結(jié)晶凝固的糖，進(jìn)一步優(yōu)選具有葡萄糖當(dāng)量大于20的糖 或由其組成。
[0024] 所述基質(zhì)材料可包括由具有不同葡萄糖當(dāng)量的糖構(gòu)成的混合物或由其組成，其中 葡萄糖當(dāng)量總計(jì)可超過20。
[0025] 尤其所述基質(zhì)材料不包括纖維素或其衍生物。
[0026] 尤其在所述基質(zhì)材料中嵌入固體材料顆粒和/或液體體積和/或氣體體積。所述具 有嵌入物的顆粒在下文中也稱為復(fù)合顆粒。
[0027] 所述基質(zhì)材料的含水量相當(dāng)于所述球狀顆粒的平衡含水量。所述含水量為了確定 所述顆粒的熱-機(jī)械特性并且顯著地影響其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。所述球狀顆?？删哂星度朐?基質(zhì)材料中的包含封裝水的成分。所述封裝水對所述顆粒的平衡含水量沒有貢獻(xiàn)，因?yàn)樗?是被封閉的并且不能在所述基質(zhì)材料中擴(kuò)散。
[0028] 所述含水量可借助于滴定法或通過例如借助于動(dòng)態(tài)機(jī)械分析(DMA)或差示掃描量 熱法(DSC)測定玻璃化轉(zhuǎn)變溫度而被確定。
[0029]在本申請中，所述球狀顆粒表示這樣的物體，其多于70%的表面積呈凸?fàn)顝澢?，?是說，少于30 %的表面積由平的子面形成。
[0030] 所述球狀顆粒具有大于0.5、優(yōu)選大于0.8、進(jìn)一步優(yōu)選大于0.9的球度Ψ。球度ψ 被理解為具有如所給定的顆粒相同體積的球的表面積與所述顆粒的表面積的比例：
[0031]
[0032] 其中VP表示顆粒體積而AP表示顆粒表面積。若所述顆粒具有球的形狀，那么球度為 1〇
[0033]已證實(shí)，所述球狀顆粒尤其良好地適合于在食物懸浮物或食用物質(zhì)中提供高感知 質(zhì)量。有棱角的顆粒必須更小且必須更均勻地分布，以便獲得在感受到的粗糙度、黏度和/ 或稠度方面的相對良好的感知質(zhì)量。
[0034] 與食用物質(zhì)中被破碎的或有棱角的顆粒相比，球狀顆粒能以更大的直徑存在并且 獲得相同的感知質(zhì)量。
[0035] 所述非結(jié)晶狀態(tài)導(dǎo)致在顆粒的表面上不存在具有棱邊的晶體面。
[0036] 所述含水量這樣確定，即所述非結(jié)晶凝固的生物聚合物在具體所選的儲(chǔ)存條件下 不進(jìn)行再結(jié)晶。
[0037] 基質(zhì)材料中的根據(jù)本發(fā)明調(diào)節(jié)的足夠低的例如低于10重量％的平衡含水量確保 了在典型的和/或有意而為的使用溫度、儲(chǔ)存溫度或食用溫度下不會(huì)出現(xiàn)再結(jié)晶且因此導(dǎo) 致形成有棱角的表面結(jié)構(gòu)，因?yàn)樗霾ＡЩD(zhuǎn)變溫度如此調(diào)節(jié)，即在結(jié)晶化相關(guān)的時(shí)期內(nèi) 不超過該溫度。
[0038] 根據(jù)物質(zhì)體系以及非結(jié)晶基質(zhì)的實(shí)際溫度與玻璃化轉(zhuǎn)變溫度之間溫差，這樣的時(shí) 期例如可以是多個(gè)小時(shí)。
[0039] 已發(fā)現(xiàn)，除了可能的再結(jié)晶，所述基質(zhì)材料尤其在顆粒表面上的軟化對于所述顆 粒彼此的相互作用來說是十分重要的。
[0040] 所述表面的粘著性受到含水量、水活度、顆粒表面溫度和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以及顆 粒的化學(xué)成分的影響。
[0041] 在針對由具有非結(jié)晶基質(zhì)材料的顆粒和甘油三酸酯構(gòu)成的混合物的流變學(xué)測量 中發(fā)現(xiàn)，所述黏度作為溫度的函數(shù)首先降低并且在超過一定臨界溫度時(shí)又增大。所述臨界 溫度可與玻璃化轉(zhuǎn)變溫度相關(guān)并且看作是流變學(xué)表征的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(T g,rhe)。該溫度約 為10-20°c，高于借助于DSC確定的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
[0042] 對于所述粘著性，遍布表面上的溫度是意義重大的。在等溫平衡的條件下，所述表 面的溫度等于顆粒核的溫度。然而在考慮到不平衡狀態(tài)的情況下，所述表面溫度可由于摩 擦而高于顆粒核溫度，從而導(dǎo)致所述表面上的粘著性，盡管顆粒的平均溫度還未達(dá)到所述 臨界溫度Tg,rhe〇
[0043] 在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述再結(jié)晶以及粘著性也通過足夠含量的、優(yōu)選至 少1 〇重量％的長鏈生物聚合物、例如具有葡萄糖當(dāng)量DE為19的葡萄糖/蔗糖混合物中和。
[0044] 在此和在下文中，葡萄糖被理解為單糖和聚糖的混合物。聚糖有包括至少兩個(gè)單 糖的分子。
[0045] 蔗糖或甘蔗糖每個(gè)分子包括葡萄糖和果糖。
[0046]因此，各個(gè)葡萄糖含量的葡萄糖當(dāng)量越低、低聚糖分子的含量越高并且所述低聚 糖分子的鏈長越長，那么葡萄糖/蔗糖混合物在相同含水量的情況下所具有的玻璃化轉(zhuǎn)變 溫度Tg越高。
[0047]在應(yīng)用示例中發(fā)現(xiàn)，對于涉及無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，所述玻璃化轉(zhuǎn)變溫度1^足夠高，以使含水量穩(wěn)定在10重 量％。
[0048]優(yōu)選所述球狀顆粒的基質(zhì)材料具有的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高于30°C、優(yōu)選在30°C和40 °C之間、尤其優(yōu)選高于40°C。由此，所述顆粒在高至所述玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度的情況下、 也就是在高至至少30°C的溫度的情況下能夠繼續(xù)穩(wěn)定地使用和/或儲(chǔ)存、尤其作為食物懸 浮物或食用物質(zhì)的成分。
[0049] 存在于所述基質(zhì)材料中的嵌入物允許所述球狀顆粒與合適的成分結(jié)合并且因此 直接得到復(fù)合粉，所述復(fù)合粉可例如在連續(xù)的液相中混入。以這種方式可得到有流動(dòng)性的 食物懸浮物。
[0050] 所述球狀顆粒的尺寸、口味特性和/或營養(yǎng)物質(zhì)含量可被有針對性地調(diào)節(jié)。由此提 供復(fù)合粉，借助于所述復(fù)合粉可制造食物懸浮物和/或食用物質(zhì)，其具有規(guī)定的感知質(zhì)量并 且其例如同時(shí)是卡路里減少的和/或被富含有口味的和/或有營養(yǎng)的組分。
[0051] 優(yōu)選是球狀顆粒含有至少5體積％、進(jìn)一步優(yōu)選至少10體積％、進(jìn)一步優(yōu)選至少30 體積％、進(jìn)一步優(yōu)選至少50體積％的基質(zhì)材料。
[0052]優(yōu)選所述球狀顆粒含有至少50重量％、進(jìn)一步優(yōu)選至少60重量％的基質(zhì)材料。 [0053]以這種方式，所述嵌入物完全置于所述基質(zhì)材料之內(nèi)并且不損害球狀顆粒的表面 或表面結(jié)構(gòu)