Способ повышения теплостойкости шоколада или продукта типа шоколада и пищевой продукт

 

Использование: в пищевой промышленности. Способ предусматривает смешивание геля полиола или геля полиола/воды в форме частиц с текучей смесью ингредиентов типа шоколада в таком количестве, чтобы достигнуть содержания полиола от 0,2 до 60% по весу от общего количества полученного шоколада. Пищевой продукт содержит шоколад и гель полиола в форме частиц в количестве от 0,2 до 60 мас.% от общего веса шоколада. Обеспечивается уменьшение склонности деформации изделия при повышенных температурах. 2 с. и 9 з.п. ф-лы, 3 табл.

Настоящее изобретение относится к способу повышения теплостойкости шоколада или продуктов типа шоколада с тем, чтобы они имели пониженную склонность к деформации или расплавлению при повышенных температурах или прилипанию к упаковочному материалу.

Шоколадные продукты представляют обычно тщательно приготовленные смеси жидкого какао, масла какао, сахара, лецитина и, возможно, молока, и веществ, придающих аромат. Следовательно, они содержат жирные вещества, которые размягчаются и плавятся между 30 и 35^oC.

Когда изделия, которые состоят полностью или частично из этих продуктов, подвергаются температурам, находящимся выше точки плавления вышеупомянутых жирных веществ, (т. е. температурам, которые встречаются в летний период времени или в тропических странах), они имеют склонность к потере своей первоначальной формы и внешнего вида и становятся мягкими и неприятными в обращении.

Если их обернуть, то поверхность изделия может прилипнуть к обертке, что приведет к получению некрасивых жировых пятен.

В случае глазурей типа шоколада, предназначенных для обливки таких изделий, как например, сухое печенье, кондитерские изделия и т. п., изделия сразу же теряют свой первоначальный внешний вид и уже больше не подходят для употребления после воздействия высокой температуры.

Для того, чтобы избежать упомянутые недостатки, предлагались различные способы, но полученные продукты, хотя и были более стойкими к воздействию высокой температуры, обладали неприятным вкусом и ощутимо более грубой структурой по сравнению с обычным шоколадом.

В EP-B-189469 предложен способ повышения вязкости шоколадной композиции, содержащей масло какао, с тем, чтобы упомянутая композиция по существу была нетекучей при температуре выше обычной температуры плавления масла какао, отличающейся тем, что он включает смешивание 0.2-5 вес.% жидкого полиола, выбранного из группы, содержащей глицерин, сорбит, пропиленгликоль, маннит, кукурузный сироп и их сочетания и растворы, для получения после их перемешивания шоколадной смеси. Однако недостатком этого способа является то, что шоколад имеет склонность к быстрому застыванию, например, в течение от 40 до 60 секунд, что предоставляет очень мало времени для дальнейшей обработки шоколада, например превращения его в таблетки желательной формы, или осаждения глазури. Недостатком этого способа является то, что для включения полиола в последний момент времени перед дальнейшей обработкой шоколада, для предотвращения преждевременного застывания шоколада необходимо специальное дополнительное оборудование.

В EP-A-459777 описана структурированная жировая эмульсия, которую включают в глазурь кондитерского изделия в качестве ее жирового ингредиента, при этом структурированная жировая эмульсия включает: смесь полиолового компонента вместе с жировым компонентом, смесь является эмульсией типа "полиол в жире", в которой между 2 и 20 вес.% упомянутых полиоловых компонентов, относительно общего веса эмульсии типа "полиол в жире", эмульгируют в жировом компоненте, посредством чего структурированная жировая эмульсия осуществляет временную задержку в создании повышенной теплостойкости и замедление в получении цвета в составе глазури кондитерских изделий, когда состав подвергается застыванию с целью образования застывшей кондитерской глазури и посредством чего эти свойства являются в значительной степени скрытыми до тех пор, пока состав кондитерской глазури подвергают условиям застывания по крайней мере до такой степени, при которой кондитерская глазурь является текучей до тех пор, пока ее подвергают условиям застывания.

В этом патенте полиол смешивают отдельно с жировым ингредиентом кондитерской глазури перед добавлением к оставшимся ингредиентам кондитерской глазури с тем, чтобы кондитерская глазурь оставалась текучей до тех пор, пока ее подвергают условиям отверждения. Кондитерская глазурь может быть шоколадной глазурью, посредством чего жировой ингредиент, с которым смешивают полиол, может быть, например, масло какао или частично гидрогенизированным соевым жиром. Однако недостатком способа получения кондитерской глазури, содержащей структурированную жировую эмульсию, заявленного в EP-A-459777, является то, что его нельзя использовать в обычном процессе производства шоколада потому, что полиол следует смешивать отдельно с жировым ингредиентом шоколада перед добавлением к оставшимся ингредиентам.

Мы к удивлению обнаружили, что если гель полиола или гель полиола/воды добавляют в форме частиц к текучей смеси ингредиентов шоколада, имеющей по существу обычное содержание жира для традиционного шоколада или шоколадной глазури, полученный шоколад имеет не только улучшенную теплостойкость, но скорость застывания при этом подобна скорости застывания обычного шоколада, т. е. она гораздо ниже, чем при использовании способа EP-B-189469. Это происходит потому, что полиол постепенно диффундирует из геля. Кроме того, этот продукт можно использовать в процессе производства обычного шоколада в отличие от структурированной жировой эмульсии, описанной в EP-A-459777. В дальнейшем термин "гель полиола" следует понимать как означающий гель полиола или гель полиола/воды.

Соответственно настоящее изобретение обеспечивает способ повышения теплостойкости шоколада или продуктов типа шоколада с тем, чтобы они имели уменьшенную склонность к деформации при повышенных температурах, который включает смешивание геля полиола в форме частиц с текучей смесью ингредиентов типа шоколада в количестве для достижения содержания полиола от 0.2 до 60% по весу относительно общего количества полученного шоколада.

Гель полиола может быть образован путем желатинирования полиола или смеси полиола/воды гелеобразователем. Примерами подходящих гелеобразователей являются желатин, агароза, пектин, ксантановая смола, агар-агар, каппа-каррагенан, альгинат натрия и йота-каррагенан. Другие подходящие гелеобразователи, такие как полисахариды, например глюкоманнан, могут быть легко выбраны специалистами в данной области.

Гелеобразователи могут быть использованы отдельно или в любом сочетании при условии, что с полиолом образуется подходящий устойчивый гель.

Полиолом, который используют для гелеобразования, предпочтительно является жидкость и может быть соединение, основанное на углеводороде с прямой или разветвленной цепью, содержащее по крайней мере две гидроксильные группы в углеводородной структуре. Полиолом может быть, например, двухатомный спирт, трехатомный глицерин, маннит, сорбит, пропиленгликоль или кукурузный сироп, или любое их сочетание.

Полиолом, который используется для гелеобразования, может быть сухой полиол, не содержащий или по существу не содержащий воду, например содержащий менее 2%. Смесью полиола/воды, которую желатинируют, может быть смесь, содержащая до 95% по весу воды, например от 5 до 85%, и, по желанию, от 10 до 50% воды. Когда используют смеси полиола и воды, полученный шоколад может быть менее дорогим и иметь пониженное содержание калорий, чем обычный шоколад, потому что значительная часть шоколадного жира и сахара может быть замещена водой и полиолом. В шоколад можно также включить воду и/или растворимые в полиоле вещества, имеющие аромат и приятный вкус.

Мы также обнаружили, что время застывания или "отвердения" шоколада возрастает, когда используют меньше воды.

В дальнейшем термин "полиол" следует понимать как означающий сухой полиол или смесь полиола/воды.

Желатинирование полиола можно осуществлять с помощью многих методов желатинирования в зависимости от используемого при этом гелеобразователя. Например, является предпочтительным ионное желатинирование, когда гелеобразователем является альгинат натрия. В некоторых случаях является предпочтительным термическое желатинирование, потому что оно не требует добавления веществ, иных чем гелеобразователь.

Термическое желатинирование можно осуществлять, например, путем медленного добавления гелеобразователя к полиолу при перемешивании при температуре ниже температуры желатинирования для образования дисперсии, повышающей температуру до температуры выше температуры растворения, например 90-170^oC, при поддержании перемешивания и затем охлаждения до температуры ниже температуры желатинирования, например температуры окружающей среды. Желатинирование происходит между 80^oC и 50^oC. Количество гелеобразователя, используемого для образования геля, может составлять от 0.5 до 15%, предпочтительно от 1 до 7% и особенно от 1.5 до 5% по весу относительно веса полиола.

По желанию в гель полиола может быть включена смола, например смола плодов рожкового дерева или гуммиарабик, в котором она может уменьшить синерезис и увеличить сопротивление разрушению и упругость геля. Смола может быть выгодно диспергирована в холодном растворе гелеобразователя в полиоле перед желатинированием. Количество смолы может быть до 10%, предпочтительно от 0.5 до 5% и особенно от 1 до 3% по весу относительно полиола. Смола может быть подходяще включена путем диспергирования в холодном сухом полиоле при увеличении температуры для растворения смолы, например от 100^oC до 130^oC и затем охлаждения до комнатной температуры, после которого для образования геля можно добавить гелеобразователь, например в соответствии с методикой, описанной выше. Другие подходящие смолы будут легко определены специалистами в данной области.

Для изменения характеристик полученного геля перед желатинированием к раствору гелеобразователя в полиоле можно выгодно добавить определенные соли щелочного или щелочноземельного металла пищевого сорта. Солью щелочного или щелочноземельного металла может быть, например, натриевая или кальциевая соль, но предпочтительной является соль, например KCl. Количество добавленной соли щелочного или щелочноземельного металла составляет предпочтительно менее чем 1% по весу относительно веса полиола, т.к. количества более 1% могут по существу препятствовать желатинированию. Например, количество казеина в качестве калиевой соли или порошка какао может изменяться в более широком интервале, например до 20%, например от 3 до 15% по весу относительно веса полиола в зависимости от выбора.

Добавление одного или нескольких упомянутых ингредиентов может способствовать предельной концентрации геля и является в особенности выгодным, когда количество гелеобразователя является незначительным, например от 0.5 до 1.5% по весу. Малые количества гелеобразователя могут быть использованы, если для шоколада необходимо незначительное время "отверждения" или "застывания".

Гель полиола следует предпочтительно однородно диспергировать в шоколадную массу и этого достигают путем образования геля в виде частиц, главным образом бусинок.

Один способ формирования геля полиола в виде частиц включает замораживание полученного геля полиола, например, до температуры от -170^oC до -200^oC, и затем измельчения в холодной дробилке.

Средний диаметр частиц или бусинок может составлять от 1 до 1000 микрон, предпочтительно от 5 до 400 микрон, и в особенности от 10 до 100 микрон.

К частицам холодного геля полиола можно выгодно добавить вещество, препятствующее слеживанию, например порошок какао, и смесь нагреть до комнатной температуры, после чего ее превращают в свободно текущий порошок, так как частицы какао предотвращают бусинки геля от агломерации. Во время добавления к гелю полиола порошка какао следует позаботиться о предотвращении попадания в смесь влаги из окружающей среды. Количество геля полиола в смеси составляет предпочтительно от 10 до 80% по весу, и главным образом от 40 до 70% по весу.

Второй способ образования геля полиола в виде частиц включает добавление холодного раствора полиола, содержащего диспергированный гелеобразователь, к маслу какао выше его точки плавления, нагрев для растворения гелеобразователя, например от 90 до 170^oC при агитации, например перемешивании, для диспергирования капелек полиола, (содержащих гелеобразователь) по всей фазе масла какао для образования эмульсии. Размер капельки можно уменьшить путем усиленного перемешивания, а для размера частиц ниже 100 микрон может быть использован гомогенизатор. По желанию может быть добавлен эмульгатор, например лецитин. После того, как получили необходимый размер капельки, смесь охлаждали, например, до комнатной температуры, продолжая перемешивание для поддержания капелек однородно диспергированными в матрице масла какао. Когда температура падает ниже температуры желатинирования, капельки превращаются в бусинки геля. Когда температура падает ниже температуры плавления масла какао (30 - 38^oC), вязкость смеси возрастает, и смесь окончательно затвердевает и предотвращает коалесценцию бусинок геля. По желанию избыток масла какао может быть отделен от бусинок геля в то время, когда смесь все еще находится в жидкой фазе, например путем декантации, центрифугирования или фильтрации.

Гель полиола можно добавить к текучему шоколаду или ингредиентам типа шоколада на любой подходящей стадии, например в случае шоколада и определенных продуктов типа шоколада, перед, во время или после смешивания, пока гель полиола остается в форме твердых частиц во время смешивания, и во время последующей обработки, которая может включать перемешивание и затем формирование в таблетки или плитки желательной формы, или осаждения глазури. Гель полиола находится предпочтительно в форме бусинок или порошка.

Текучая смесь шоколада или ингредиентов типа шоколада может состоять из ингредиентов, используемых для традиционного обычного молочного или белого шоколада, замещенного или ненатурального шоколада или низкокалорийного шоколада, который используют для шоколадных плиток или для глазурей.

Количество полиола в полученном шоколаде может быть от 0.5 до 10%, предпочтительно от 0.75 до 5%, и наиболее предпочтительно от 1 до 2% по весу относительно общего веса шоколада.

Способ этого изобретения может быть использован для получения недорогостоящего шоколада или шоколадных продуктов (потому что дорогостоящий жир может быть заменен водой и/или глицерином), низкокалорийного шоколада или шоколадных продуктов (из-за замещения жира водой) и для добавления воды или веществ, улучшающих вкус и аромат и растворимых в глицерине, в шоколад или шоколадные продукты.

Кроме того, настоящее изобретение иллюстрируют последующие примеры. Части и проценты даны по весу.

Пример 1.

a) 100 частей сухого глицерина непрерывно перемешивают посредством магнитной мешалки, и при температуре ниже температуры гелеобразования, для того, чтобы избежать начинающегося гелеобразования и образования крупных кусков, медленно добавляют 3 части каппа-каррагенана.

При перемешивании, во время которого каррагенан находится сначала в виде дисперсии, температуру поднимают до 120^oC, и когда температура увеличивается он переходит в раствор.

Затем раствор охлаждают до окружающей температуры, при этом во время охлаждения между 80 и 50^oC происходит гелеобразование.

b) Затем гель замораживают в жидком азоте до -185^oC и измельчают до размера частиц 200 микрон с помощью ступки и пестика в холодной дробилке. Добавляют 100 частей масла какао и температуру повышают до комнатной при обеспечении того, чтобы в смесь из окружающей среды не абсорбировалась влага. При комнатной температуре смесь превращается в свободнотекущий порошок, в котором частицы какао предотвращают агломерацию бусинок геля.

c) Гель глицерина, полученный выше, затем используют для приготовления теплостойкого шоколада посредством следующей методики: 100 частей молочного шоколада расплавляют в печи при 40^oC. 2 части геля глицерина, полученного выше, вмешивают в расплавленный шоколад и тщательно диспергируют, используя шпатель, до получения шоколада, содержащего 1% по весу глицерина.

Для того, чтобы определить период времени до застывания шоколада, использовали следующую методику.

Коммерчески пригодный молочный шоколад расплавляют при 40^oC. К расплавленному шоколаду добавляют желательное количество геля глицерина и непрерывно перемешивают вручную в течение пяти минут, пока температура шоколада выше его точки плавления. Если в течение этого времени не наблюдается значительного увеличения вязкости, то предполагается, что в структуре геля существует достаточное удержание глицерина. Затем обеспечивают застывание шоколада при комнатной температуре, который хранят при условиях окружающей среды.

Во время следующих нескольких дней время от времени пробу шоколада помещают в печь при 40^oC. Если проба становится мягкой, ее вынимают из печи и хранят при комнатной температуре в течение продолжительного периода времени. С другой стороны, если проба не размягчается, то это указывает на то, что из геля выделился глицерин и отвердил шоколад. Время, необходимое для этого, определили как "время отверждения".

В данном случае шоколад, содержащий гель глицерина, не достигал отверждения даже через 50 дней.

Примеры 2 - 5.

По примеру 1 осуществляют процедуру для получения геля глицерина, но к глицерину, кроме того, добавляют 3 части каппа-каррагенана, 3 части смолы плодов рожкового дерева, 1 часть казеината калия и 0.2 части KCl.

Гель замораживают и измельчают, как в примере 1b. К замороженному гелю добавляют масло какао при соотношении, показанном в таблице I, и полученный гель глицерина добавляют к 100 частям молочного шоколада в количествах, показанных в табл. I. В табл. I также указано время, необходимое для отверждения шоколада, и процентное количество глицерина, добавленного к шоколаду.

Сравнительный пример 2 части свободного глицерина добавляют к 100 частям молочного шоколада, расплавленного при 40^o. После перемешивания в течение только 30 секунд смесь становится очень твердой, и дальнейшее смешивание уже невозможно.

Пример 6.

К 100 частям сухого глицерина добавляют 3 части каппа-каррагенана, 3 части смолы плодов рожкового дерева, 1 часть казеината калия и 0.2 части KCl и диспергируют при температуре ниже температуры гелеобразования.

К 100 частям жидкого малазийского масла какао добавляют 40 частей геля глицерина и нагревают до 100^oC. Посредством гомогенизатора капельки глицерина диспергируют в масляной фазе и после этого смесь охлаждают до получения масляной фазы, содержащей бусинки геля, со средним диаметром 200 микрон.

5 частей геля масла/глицерина, полученного, как описано выше, вмешивают в 100 частей молочного шоколада, расплавленного в печи при 40^oC, и тщательно диспергируют, используя шпатель, до получения шоколада, содержащего 2% по весу глицерина. При испытаниях по методу, описанному в примере 1, шоколад, содержащий гель глицерина, отверждается через 40 дней.

Из результатов, описанных в предшествующих примерах, следует, что гели каррагенана могут использоваться для регулирования выделения глицерина в шоколадную массу. Следовательно, можно обрабатывать шоколад, который содержит глицерин, без нежелательного увеличения вязкости. При хранении глицерин постепенно выделяется, придавая, таким образом, теплостойкость полученному шоколаду.

Примеры 7-16.

Осуществляют процедуру по примеру 6 для получения геля глицерина, за исключением того, что вместо каппа-каррагенана используют следующие гелеобразователи, которые являются коммерчески доступными от FMC Corporation, Food Ingredients Division, 1735 Market St, Philadelphia, PA 19103, США: Gelcarin DG 654B (смесь каппа-каррагенана и смолы плодов рожкового дерева); Gelcarin DG 654B (смесь йота-каррагенана и смолы плодов рожкового дерева); Gelcarin GP 359 (смесь каппа-каррагенана); Gelcarin GP 812 (смесь каппа-каррагенана с ионами калия и натрия).

Осуществляли эксперименты для того, чтобы изучить влияние вида гелеобразования, концентрации гелеобразователя, размер бусинок геля и количество геля, добавленного к шоколаду, на эффективное время "отверждения" проб шоколада. Результаты показаны в табл. II, где измерения были только качественными, которые следует рассматривать только как приблизительные. Время отверждения является также приблизительным, так как пробы проверяли не каждый день.

Влияние вида гелеобразователя на время отверждения Можно видеть, что самое короткое время отверждения (8-12 дней) имеет место при использовании DG 654B и FP 359, которые являются каппа-каррагенановыми добавками, и маленьких бусинок геля. Среднее время отверждения (13 дней) наблюдается при использовании DG556B, который является йота-каррагенановой добавкой. Большое время отверждения (16-19 дней) необходимо для GP 812, который является сочетанием каппа-каррагенана с солями калия и натрия.

Влияние концентрации гелеобразователя и количества геля, добавленного к шоколаду, на время отверждения.

Как следует из примеров 7-11, существует незначительная тенденция к увеличению времени отверждения при повышении концентрации гелеобразователя. Более глубокое влияние на время отверждения оказывает количество геля, добавленного к шоколаду.

При сравнении примеров 14 и 15, где концентрации гелеобразователя являются одинаковыми (6%), видно, что время отверждения увеличивалось от 16 до 29 дней, когда количество геля глицерина, добавленного к шоколаду, уменьшали от 10.4% до 6.7%.

Влияние размера бусинок геля на время отверждения.

Из примеров следует, что для каждого использованного гелеобразователя с увеличением размера бусинок геля возрастает время отверждения. Таким образом, для маленьких бусинок геля при использовании DG 654B время отверждения составляет 8 дней, а для больших - 29 дней. Для маленьких бусинок геля при использовании DG 556B время отверждения составляет 13 дней, а для больших бусинок - 21 день.

В заключение для маленьких бусинок геля при использовании GP 812 время отверждения составляет 16-19 дней, а для бусинок увеличенного размера оно составляет 29 дней.

Примеры 17 - 23.

Осуществляют процедуру по примеру 6 для получения геля глицерина, но при использовании вместо каппа-каррагенана Gelcarina DG 654B при концентрации 6% относительно геля, и вместо сухого глицерина смеси глицерина и воды, которая указана в таблице III.

Эксперименты проводили для того, чтобы изучить влияние размера бусинок геля и содержания воды в геле на эффективное время "отверждения" проб шоколада.

Измерения были только качественными и их следует рассматривать только как приблизительные. Время отверждения является также приблизительным, так как пробы проверяли не каждый день.

Таблица III показывает, что добавка гелей воды/глицерина приводит к гораздо более короткому времени отверждения шоколада (сравни с таблицей II, в которой перечислено время отверждения для различных бусинок глицерина). Это становится возможным благодаря маленькому размеру молекул воды, который позволяет им выделиться из структуры геля. Из таблицы III следует, что чем меньше размер бусинок геля, тем меньше время отверждения.

Формула изобретения

1. Способ повышения теплостойкости шоколада или продукта типа шоколада для уменьшения их тенденции к деформации при повышенных температурах, предусматривающий смешивание полиола с текучей композицией шоколадных ингредиентов, отличающийся тем, что полиол находится в виде частиц геля в количестве 0,2 - 60% по весу от общего количества шоколада.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что образование полиола в виде частиц геля осуществляют посредством термического желатинирования.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что количество гелеобразователя, используемого для образования геля, составляет 0,5 - 15% по весу относительно веса полиола.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что используемый полиол находится в сухой или по существу сухой форме.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что полиол может быть использован с добавлением воды в количестве до 95% по весу.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что смолу, соль щелочного металла или соль щелочноземельного металла пищевого сорта, казеин, или порошок какао, или любую их смесь диспергируют в холодном растворе гелеобразователя и полиола перед гелеобразованием.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что средний размер частиц геля полиола составляет 1 - 1000 мкм.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что гель полиола замораживают и затем измельчают в холодной дробилке, к холодному гелю полиола добавляют масло какао и смесь нагревают до комнатной температуры для образования свободно текучего порошка.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что в холодную дисперсию полиола, содержащую гелеобразователь, добавляют к расплавленному маслу какао, смесь нагревают при перемешивании для растворения гелеобразователя, а затем охлаждают до температуры ниже температуры гелеобразования для формирования бусинок геля, суспендированных в масляной фазе, и в заключение бусинки геля отделяются от избытка масляной фазы.

10. Способ по п.1, отличающийся тем, что гель полиола смешивают с текучей смесью ингредиентов типа шоколада перед, во время и после перемещения шоколада или ингредиентов типа шоколада.

11. Пищевой продукт, содержащий шоколад, отличающийся тем, что он содержит гель полиола в форме частиц в количестве 0,2 - 60 мас.% от общего веса шоколада.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3