CN1882250A - 冷冻充气糖食 - Google Patents

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Abstract

一种含总量为26－40％w/w的防冻剂的、该防冻剂平均数均分子量小于或等于320的冷冻充气糖食，其特征为在－18℃，该糖食延伸度为至少30％。

Description

冷冻充气糖食
技术领域
本发明涉及冷冻充气糖食。更具体地说，本发明涉及在-18℃是柔软的和可延伸的冰淇淋产品。
背景技术
US专利申请出版物2001/0031304A公开了一种冷冻充气糖食，其显示了类似于被称为Maras的土耳其工艺型(artisenal)冰淇淋所显示的可延伸性质。Maras冰淇淋包括sahlep，其是一种兰花根的提取物，人们认为正是sahlep有助于Maras冰淇淋的可延伸性质。
在US2001/0031304A中，冷冻充气糖食没有包括sahlep或任何其他来自兰花的产品。优选地，该糖食包括多糖如黄原胶、瓜尔胶或羧甲基纤维素钠(CMC)。另外，该糖食优选地包括一种或多种选自乳蛋白、大豆蛋白或乳清蛋白的蛋白质。该糖食的膨胀量为15-80％。
本发明人已经注意到，当US2001/0031304A中所公开的冷冻充气糖食从在-18℃的家用冷冻器中移开时，对于消费者而言，该糖食具有可延伸的性质不是显而易见的，因为其太硬。该糖食的可延伸性质仅仅当通过使其升温至-12℃而软化该产品时才变得显而易见。
在US2001/0031304A中公开的糖食的另外的问题是当膨胀量增加超过30％时，延伸度通常降低。
试验和定义
数均分子量(Mn)是由下式定义的数值加权平均分子量：
M n = Σ w i Σ ( w i / M i ) = Σ N i M i ΣN i
其中，Wi是物质i的质量，Mi是物质i的摩尔质量，Ni是具有摩尔质量Mi的物质i的摩尔数。平均数均分子量是两个或更多混合物(在本案例中，防冻剂)的数均分子量。
膨胀量由下式定义
防冻剂，如本发明中所限定的，包括单糖；二糖；含3-10个以糖苷键连接的单糖单元的低聚糖；葡萄糖当量(DE)大于20、优选大于40和更优选大于60的玉米糖浆；甘油；赤藓醇；阿糖醇；木糖醇；山梨糖醇；甘露糖醇；乳糖醇；malitol；或任何其组合。
单糖和二糖包括蔗糖、阿糖、核糖、木糖、葡萄糖、半乳糖、甘露糖、果糖、乳糖、麦芽糖、棉子糖和水苏糖。
玉米糖浆是复杂多组分的糖混合物，葡萄糖当量是常见的工业分类方法。因为它们是复杂混合物，其数均分子量(Mn)可以由下式(Journal of Food Engineering，33(1997)221-226)计算：
DE＝100/MN/180.16
可延伸的糖食是指延伸度至少为30％的冷冻充气糖食。在延伸度小于30％时，消费者通常没有察觉到该糖食是可延伸的。
延伸度的测量
在下述的实施例中，使用以下方法测量延伸度，参考附图加以说明，其中：
图1显示用于冲压试验件的切割器；
图2显示试验件的夹具；
图3显示具有金属量规的两个夹具的结构；和
图4显示在肩部断裂的试验件。
在-25℃从冷藏库取出一块500ml的冰淇淋，尺寸为92mm×38mm×140mm，并且使其在25℃软化。沿着在该块上预画的准线使用齿刀将该块切成10mm宽的条状物。这样，尺寸为92mm×38mm×10mm的14个条状物从一整块上切割下来。
然后将这些条状物放置在硅纸覆盖的可移动的、坚硬的、平的表面(例如坚硬的塑料切板)上。然后，使用图1中所示的切割器，从每个条状物冲压出一定形状的试验件。该切割器全长为80mm，邻近端部的最宽处的宽度为23mm。基本上对称于切割器长度的中点来限定凹痕区域(11)。凹痕区域的宽度为10mm，长度为60mm。
切割器在50-60℃的热水中升温，并且从上述条状物上至少冲压6个试验件。然后将试验件放回冷藏库，在-25℃在硅纸和硬板上达至少90分钟。因为试验件在25℃放置不应超过13分钟，所以切割和冲压时间不超过8分钟。
然后，试验件从-25℃的冷藏库中取出并放入试验夹具中。试验夹具的结构在图2中示出，包括2个PerspexTM板(21)，其由C形夹(22)并不锈钢栓(23)连接在一起，C形夹(22)包括M4螺钉(24)。固定在各PerspexTM板(21)相对面上的是橡皮垫(25)，每个橡皮垫具有麻面(dimpled surface)。橡皮垫远端至C形夹(22)的距离是25mm并且橡皮垫(25)间距是23mm。各橡皮垫(25)的宽度是18mm。橡皮垫(25)包括具有聚氯乙烯顶面的Foulds传送带材料V100型双层聚酯。用胶粘剂将橡皮垫(25)连接到PerspexTM板(21)，由此，各橡皮垫(25)的麻面可自由地夹紧试验件。
将一试验夹具(33)置于试验件(32)的每个端部上，如图3所示。使橡皮垫(25)闭合至间隙不小于8mm。金属量规(31)用来保证夹具对准确定位而确保两个夹具间的距离为60mm。
在图3中，所示的金属量规(31)连接于一对固定试验件(32)的试验夹具(33)。金属量规(31)的总长度为136mm，并且设置各个C形夹的螺钉间的距离为120mm。试验件、试验夹具和金属量规然后被放入设置在-18℃的便携式冷冻器中达10-120分钟。
在装备有10N测压元件的Instron 4501机械试验机上进行试验。试验在被设置为-18℃的温度控制柜内进行。在试验件通过试验夹具被连接到机械试验机后，移开金属量规并且使试验件在-18℃平衡2分钟，然后进行试验。
通过由试验夹具彼此以相对速率50mm/分钟相背移动而将试验件拉开而进行试验。在试验期间连续记录拉开试验件所需的力(F)和试验夹具的位移(ΔL)。舍弃任何这样的试验，其中试验件在夹具内滑动或者试验件在肩部(41)断裂，如图4所示。当试验件断裂时，试验结束。要求最少6个有效试验以提供试验冰淇淋的延伸度测量。
在通过最大负荷后力降到零时试验夹具的位移是试验件发生断裂的点。
百分比断裂应变Ef定义为断裂位移除以试验件最初计量长度(L0)乘以100。最初计量长度是10mm宽的那部分试验件，因而最初计量长度是60mm。在试验中，至少6次有效试验的平均百分比断裂应变定义为该冰淇淋的延伸度。
机械稳固性的测量
按照以下方法测量机械稳固性。
机械稳固性提供柔软度的指标。机械稳固性由最大真实应力(Pa)给出，所述最大真实应力可以从真实应力对真实应变曲线(Richards，C.W.(1961)Engineering materials science.Brooks/Cole Publishing，Belmont，MA；Green，D.J.(1998)An introduction to the mechanicalproperties of ceramics.Cambridge University Press，Cambridge，UK)中获得。
真实应力(σt)可以由延伸度试验所获得的力的测量数据计算，并且由下式给出：
σt＝F(L0+ΔL)/(A0L0)
其中，A0是最初计量长度的横截面积。
真实应变(εt)由下式给出
εt＝ln((L0+ΔL)/L0)
确定质地特征
质地特征由10位或更多位训练有素的评定员的感官小组确定。
所使用的技术结合了SpectrumTM方法和Texture ProfileTM方法两方面的内容(Lawless，H.T.和Heymann，H.(1999)Sensory evaluation offood：principles and practices.Chapman & Hall，London；Meilgaard，M.，Civille，G.V.and Carr，B.T.(1991)Sensory evaluation techniques-2nd edition.CRC Press，London)。该技术是一种描述法以描述大多数食物产品在消费期间的质地的特征。食用过程，技术术语和等级全部经标准化，各个等级有许多参考产品使能够相对于全部食品进行定量强度分级。
该试食包括3次重复评定。样品在-18℃在塑料罐中侍应，训练有素的评定员被要求按照下文表1中所述的方法评定该表中所列的特质。使用ANOVA(方差分析)和多次对比检验来分析数据。接受的显著性水平是5％或者p＝＜0.05。
就冰淇淋的稳固性而论，最合适特质是稳固(半固体)和坚硬/稳固(固体)。
表1：感官特征
  评价   第一操作   第一操作
  特质   稳固   稳固/坚硬
  固体/半固体   半固体   固体
  定义   在舌腭间压紧所需的力   咬过样品所需的力
  评价方法   放置tsp样品于口中并且在舌腭间压紧   用切齿咬过样品
  锚定(Anchor)   低(柔软)高(稳固)   低(极柔软)高(极坚硬)
  参照物   搅打奶油：2奶油干酪：8-9Paté：14   奶油干酪：1坚硬的熟切达干酪：7.5杏仁：11硬糖食：14.5
发明概述
本发明通过在第一方面中提供一种含总量为26-40％w/w的防冻剂的、该防冻剂平均数均分子量小于或等于320的冷冻充气糖食而克服了上述问题，特征在于在-18℃，该糖食的延伸度为至少30％。
无意束缚于理论，本发明人已注意到一种含总量为26-40％w/w的防冻剂的、该防冻剂平均数均分子量小于或等于320的冷冻充气糖食的柔软度是非冷冻基质相粘度以及冰相体积的函数。因为在某种程度上，非冷冻基质相粘度和冰相体积是防冻剂平均数均分子量的函数，所以，在某种程度上糖食的柔软度由防冻剂平均数均分子量确定。
当在总防冻剂量为26-40％w/w的条件下防冻剂平均数均分子量远超过320时，虽然保持了糖食的可延伸性质，但是该性质在-18℃下对消费者而言不是显而易见的，因为该糖食太硬。
因而通过保持防冻剂总量在26-40％w/w的范围内并且控制防冻剂平均数均分子量小于或等于320，对于消费者而言，当直接从家用冷冻器取出时，该糖食是足够柔软的以察觉到任何可延伸性质。
优选地，防冻剂的总量范围是28-39％w/w和平均数均分子量范围是200-300。特别地，防冻剂的总量范围是29-36％w/w和平均数均分子量范围是200-250。
糖食延伸度优选地在-18℃下为至少40％，更优选地在-18℃下为至少50％。
优选地防冻剂包括至少98％w/w单糖、二糖、低聚糖和玉米糖浆。特别地该单糖、二糖和玉米糖浆选自蔗糖、葡萄糖、乳糖、果糖、麦芽糖、DE大于或等于53的玉米糖浆和其混合物。
优选地防冻剂包括至少98％w/w单糖、二糖、低聚糖。
优选地冷冻充气糖食包括有效量的选自黄原胶、瓜尔胶、羧甲基纤维素钠和其混合物的多糖。更优选该多糖是瓜尔胶。
优选地糖食包括有效量的至少一种蛋白质。更优选地该蛋白质选自乳蛋白、大豆蛋白、乳清蛋白和其混合物。
优选地该冷冻充气糖食具有0-120％的膨胀量。更优选该冷冻充气糖食具有30-120％的膨胀量。最优选地，该冷冻充气糖食具有30-90％的膨胀量。同样最优选地，该冷冻充气糖食具有80％-120％的膨胀量。
在本发明的第二方面中，提供了一种冷冻充气糖食，其包括总量为26-40％w/w的防冻剂，该防冻剂平均数均分子量小于或等于320，其特征为该冷冻充气糖食另外包括有效量的一种或多种选自黄原胶、瓜尔胶、羧甲基纤维素钠和其混合物的多糖和有效量的至少一种蛋白质。
优选地该多糖是含量为0.4-0.9％w/w的瓜尔胶。
令人期望地该蛋白质含量为1-5％w/w并且选自乳蛋白、大豆蛋白、乳清蛋白和其混合物。
优选地，防冻剂的总量范围是28-39％w/w和平均数均分子量范围是200-300。特别地，防冻剂的总量范围是29-36％w/w和平均数均分子量范围是200-250。
优选地防冻剂包括至少98％w/w单糖、二糖、低聚糖和玉米糖浆。特别地该单糖、二糖和玉米糖浆选自蔗糖、葡萄糖、乳糖、果糖、麦芽糖、DE大于或等于53的玉米糖浆。
优选地防冻剂包括至少98％w/w单糖、二糖、低聚糖。
优选地该冷冻充气糖食具有0-120％的膨胀量。更优选该冷冻充气糖食具有30-120％的膨胀量。最优选地，该冷冻充气糖食具有30-90％的膨胀量。同样最优选地，该冷冻充气糖食具有80％-120％的膨胀量。
实施例
按照下文表2中所述的配方制备冰淇淋，并且根据上文所述的试验方法进行试验。
对比例1是一种非可延伸的冰淇淋而对比例2是一种标准可延伸的冰淇淋。
防冻剂(FPD)的平均数均分子量由上文所述的公式计算。还通过简单运算计算出了总蛋白质含量(未示)和防冻剂含量(未示)。
按照表2中所述的配方制备冰淇淋。
表2：冰淇淋配方
  对比例1  对比例2   实施例1  实施例2   实施例3
  成分   ％  ％   ％  ％   ％
  CNO乳脂SMP乳清固体MGP蔗糖葡萄糖果糖甘油65DE玉米糖浆LF9玉米糖浆(63DE)MD40乳糖LBG角叉菜胶C瓜尔胶香料β胡萝卜素姜黄色料水   9-7.42.60.3913.9----4.6---0.2840.041-0.2850.0013--61.4987  8.2-7.88-0.414---8--2---0.7----58.82   -48-0.158.12519.35------4.375--0.72----55.255  -48-0.158.12523.5---------0.72----55.25   5-8-0.1512.519.4---------0.720.1125-0.130.1553.875
  总FPD总蛋白质FPD平均Mn   22.693.37332.0  26.32.76329.1   34.252.8234.1  33.652.8217.8   34.292.8234
表2：冰淇淋配方
 实施例4  实施例5  实施例6   实施例7   实施例8
  成分  ％  ％   ％   ％   ％
  CNO乳脂SMP乳清固体MGP蔗糖葡萄糖果糖甘油65DE玉米糖浆LF9玉米糖浆(63DE)MD40乳糖LBG角叉菜胶C瓜尔胶香料β胡萝卜素姜黄色料水  -48-0.15--28.52-------0.72----56.62  -48-0.15--19.72-------0.72----65.42   -48-0.1529-5.94--------0.72----52.18   -48-0.1520.7-4.446--------0.72----61.974   -48-0.154.062519.375---10.2-----0.72----53.4825
  总FPD总蛋白质FPD平均Mn  34.662.80180.5  25.862.80180.6   39.102.80301.0   29.302.80301.0   33.792.80224.5
CNO≡椰子油；
LF9葡萄糖浆(63DE)≡63DE玉米糖浆，78％w/w的固体；
SMP≡脱脂奶粉(52％w/w乳糖和35％w/w乳蛋白)；
MGP≡棕榈酸单甘油酯(乳化剂)；
MD40≡DE 40玉米糖浆，95％w/w固体；
LBG≡刺槐豆胶；
65DE玉米糖浆≡65DE玉米糖浆，80％w/w固体；
乳清固体≡Esprion 300(52％w/w乳糖和30％w/w乳清蛋白)；
葡萄糖≡葡萄糖一水合物。
根据以下方法制备冰淇淋。全部成分在搅拌的加热混合罐中混合在一起，其后，该混合物在至少65℃的温度下受到高剪切混合作用达2分钟以便使稳定剂水合。避免过热的温度以防止对热不稳定组分的损害和形成熟异味。
然后，通过在150bar的压力和70℃的温度下使用高压阀式均质机进行均质化，使混合物受到均质作用以将脂肪滴的本体的直径降至1μm以下。
由于实施例1和2和对比例2是相当粘的，这是因为其高瓜尔胶含量，所以它们在均质化前被加热到80℃以便容易加工，从而使混合物能够更容易地流过巴氏灭菌器和均质器。
为了符合公共卫生要求，通过将混合物加热到83℃并且保持20秒来对混合物进行巴氏杀菌。巴氏杀菌后的混合物然后迅速地冷却至冷藏温度4℃。然后在4℃保持混合物至老化。
然后使用已知为螺旋式热交换器或刮面式热交换器的连续式冷冻机将混合物冷冻。这些装置冷冻该混合物并且结合足够的空气以提供期望的膨胀量。在-10℃挤出冰淇淋。
冷冻后，通过鼓风冷冻至-35℃，使冰淇淋受到硬化作用，从而降低冰淇淋的温度至接近于最终的贮存温度-25℃。
结果
延伸度试验的结果示于表3中。实施例1和对比例2都是以30％膨胀量制备的。对比例1是以60％膨胀量制备的。
表3：延伸度测量
  膨胀量(％)   ％平均断裂应变   标准偏差
 对比例2   30   134   72
 实施例1   30   155   65
 实施例2   30   83   32
 对比例1   60   13   2
结果显示，实施例1的延伸度可与对比例2(标准可延伸的冰淇淋)相比。对比例1(非可延伸的冰淇淋)显示了极低的延伸度值。
还以30％、50％、100％和120％的膨胀量对实施例1和对比例2进行了延伸度测量。结果总结于下文表4中。(使用与表3中所示测量结果的对比例2的样品相同的配方但在不同条件下制造对比例2的样品。)
表4：作为膨胀量函数的延伸度
  膨胀量(％)   ％平均断裂应变   标准偏差
对比例2实施例1   30501001203050100120   11360505415512482125   3113272165442456
在表4中显而易见地，增加膨胀量是如何导致对比例2(标准可延伸的冰淇淋)延伸度的降低。相比较并且相当令人惊讶地，当增加膨胀量时，实施例1的延伸度保持较稳定。
机械稳固性试验的结果示于表5中。根据上文中所述方法，在延伸度试验期闻所记录的数据用来计算真实应力(σt)和真实应变(εt)。
表5：最大真实应力测量(单位kPa)
对比例1     对比例2(30％膨胀量)     实施例1(30％膨胀量)     实施例2(30％膨胀量)
  样品1   样品2   样品1   样品2
 14.927.114.416.219.617.628.8   17.616.124.421.815.518.311.111.69.71   17.716.115.418.411.311.624.421.8   4.103.833.674.034.535.138.046.73   4.565.124.263.485.416.329.55   4.043.833.674.104.525.133.628.046.69
  平均值  19.8   16.2   17.1   5.01   5.53   4.85
  标准偏差  5.86   4.94   4.55   1.57   1.99   1.54
表5显示在-18℃下，实施例1和2比对比例2(标准可延伸的冰淇淋)软。在-18℃下，实施例1和2还比对比例1软。
质地特征的结果在下文表6中总结。
表6：质地特征测量
  特质 对比例1 对比例2(30％膨胀量) 实施例1(30％膨胀量) 对比例2(100％膨胀量)   最小显著性差异最大值
  稳固(半固体)  9.19   11.16   6.52  5.58   1.3
  坚硬/稳固(固体)  3.61   5.47   2.47  2.22   1.09
实施例1在30％和100％膨胀量下彼此不是显著不同的，但是与对比例相比，明显较不稳固。
实施例3-8是非机械(手工)试验，并且观察到在-18℃显示了可延伸性质。

Claims (24)

1.一种含总量为26-40％w/w的防冻剂的、该防冻剂平均数均分子量小于或等于320的冷冻充气糖食，其特征为在-18℃，该糖食延伸度为至少30％。
2.根据权利要求1的冷冻充气糖食，其中该防冻剂的总量范围是28-39％w/w和平均数均分子量范围是200-300。
3.根据权利要求2的冷冻充气糖食，其中该防冻剂的总量范围是29-36％w/w和平均数均分子量范围是200-250。
4.根据权利要求1-3的冷冻充气糖食，其中在-18℃，该糖食的延伸度为至少40％。
5.根据权利要求4的冷冻充气糖食，其中在-18℃，该糖食的延伸度为至少50％。
6.根据前述权利要求中任一项的冷冻充气糖食，其中该防冻剂包括至少98％w/w单糖、二糖、低聚糖和玉米糖浆。
7.根据权利要求6的冷冻充气糖食，其中该单糖、二糖和玉米糖浆选自蔗糖、葡萄糖、乳糖、果糖、麦芽糖、DE大于或等于53的玉米糖浆和其混合物。
8.根据前述权利要求中任一项的冷冻充气糖食，其中该糖食包括有效量的选自黄原胶、瓜尔胶、羧甲基纤维素钠和其混合物的多糖。
9.根据权利要求8的冷冻充气糖食，其中该多糖是瓜尔胶。
10.根据前述权利要求中任一项的冷冻充气糖食，其包括有效量的至少一种蛋白质。
11.根据权利要求10的冷冻充气糖食，其中该蛋白质选自乳蛋白、大豆蛋白、乳清蛋白和其混合物。
12.根据前述权利要求中任一项的冷冻充气糖食，其中该糖食的膨胀量为0-120％。
13.根据权利要求12的冷冻充气糖食，其中该糖食的膨胀量为30-120％。
14.根据权利要求13的冷冻充气糖食，其中该糖食的膨胀量为30-90％。
15.一种包括总量大于26％w/w且小于40％w/w的防冻剂的、该防冻剂平均数均分子量小于或等于320的冷冻充气糖食，其特征为该冷冻充气糖食另外包括有效量的一种或多种选自黄原胶、瓜尔胶、羧甲基纤维素钠和其混合物的多糖和有效量的至少一种蛋白质。
16.根据权利要求15的冷冻充气糖食，其中该多糖是含量为0.4-0.9％w/w的瓜尔胶。
17.根据权利要求15或权利要求16的冷冻充气糖食，其中该蛋白质含量为1-5％w/w并且选自乳蛋白、大豆蛋白、乳清蛋白和其混合物。
18.根据权利要求15-17的冷冻充气糖食，其中防冻剂的总量范围是28-39％w/w和平均数均分子量范围是200-300。
19.根据权利要求18的冷冻充气糖食，其中防冻剂的总量范围是29-36％w/w和平均数均分子量范围是200-250。
20.根据权利要求15-19中任一项的冷冻充气糖食，其中防冻剂包括至少98％w/w单糖、二糖、低聚糖和玉米糖浆。
21.根据权利要求20的冷冻充气糖食，其中该单糖、二糖和玉米糖浆选自蔗糖、葡萄糖、乳糖、果糖、麦芽糖、DE大于或等于53的玉米糖浆和其混合物。
22.根据权利要求15-21中任一项的冷冻充气糖食，其中该糖食的膨胀量为0-120％。
23.根据权利要求22的冷冻充气糖食，其中该糖食的膨胀量为30-120％。
24.根据权利要求23的冷冻充气糖食，其中该糖食的膨胀量为30-90％。
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