冷冻甜食的制作方法

1.本发明涉及冷冻甜食，特别是配制成在相对宽的温度范围内易于分配的冷冻甜食。


背景技术：

2.近年来，已经开发了用于分配诸如冰淇淋的冷冻甜食的系统。例如，冰淇淋可以包装在柔性袋中，该柔性袋可以用手挤压以挤出冰淇淋；或者可以包装在活塞型筒或瓶中袋(bag-in-bottle)容器中，冰淇淋可以通过分配装置从其中分配。此类系统通常使用被特别配制以在所需低温下分配的冷冻甜食配制物。
3.例如，us 2004/0161503公开了一种冷冻产品，其包含含有冷冻充气甜食的筒，该冷冻充气甜食在-18℃下是软的并且能够在该温度下从筒中挤出。该冷冻充气甜食的膨胀率高于20％且低于100％，并含有低于1.5％w/w的甘油、25％-37％w/w的量的冰点降低剂和2％-12％的脂肪，其中冰点降低剂的数均分子量《m》n小于300。
4.wo 2017/133863公开了一种冷冻甜食，其被配制成在低温下从容器中分配。该冷冻甜食包含占冷冻甜食重量的25-35％的量的冰点降低剂，其中冰点降低剂的数均分子量为200-250g mol-1
，并且其中冰点降低剂包含占冷冻甜食重量的0.25-7％的量的赤藓糖醇。
5.现有的冷冻甜食配制物通常只能在狭窄的温度范围内分配。如果温度太低，则冷冻甜食太硬而无法分配。另一方面，如果温度太高，则冷冻甜食流动性太强，无法在外观和/或感官特性方面提供令人愉悦的消费者体验。因此，仍然需要开发用于分配冷冻甜食如软冰(soft ice)的系统中的改进配制物。特别地，本发明人已经认识到，需要在更宽的温度范围内容易挤出的冷冻甜食配制物。
6.发明概述
7.本发明人已经发现，通过使用特定量和类型的冰点降低剂与可溶性纤维和特定类型的乳化剂的组合，可以提供改进的冷冻甜食配制物。因此，本发明涉及一种冷冻甜食，其包含25wt％至40wt％的量的冰点降低剂(其中该冰点降低剂的数均分子量《m》n为200g mol-1
至275g mol-1
)；0.04wt％至1wt％的量的蒸馏甘油单酯(distilled monoglyceride)；以及1.4wt％至15wt％的量的可溶性纤维。
8.发明详述
9.本发明涉及冷冻甜食。如本文所用，术语冷冻甜食是指意图用于在冷冻状态下食用的甜食(即，甜食的温度低于0℃，并且优选其中甜食包含大量冰)。冷冻甜食的实例包括冰淇淋(ice cream)、冷冻酸奶、意式冰淇淋(gelato)和果汁冰糕(sherbet)。特别地，本发明涉及在低温(例如家用冰箱的温度，通常约为-18℃)下可挤出的冷冻甜食配制物。
10.冷冻甜食中冰的量在很大程度上由配制物中冰点降低剂的量和分子量决定。如果冰的量太高，则冷冻甜食在一些家用冰箱的低温下难以挤出。如果冷冻甜食被设计成从用手挤压的柔性袋中挤出，这尤其成问题。因此，冷冻甜食包含至少25wt％，优选至少26wt％、至少27wt％或甚至至少28wt％的量的冰点降低剂。
11.本发明所定义的冰点降低剂由以下组成：
12.·
单糖和二糖；
13.·
由3至10个单糖单体形成的寡糖；
14.·
葡萄糖当量(de)为20或更高，优选40或更高，或60或更高的玉米糖浆；
15.·
糖醇，其优选地选自：赤藓糖醇、阿拉伯糖醇、甘油、木糖醇、山梨糖醇、甘露糖醇、乳糖醇、麦芽糖醇及其混合物；
16.·
乙醇。
17.冰点降低剂混合物的平均分子量由数均分子量《m》n定义，其可以使用以下等式计算：
[0018][0019]
其中wi是物质i的质量，mi是物质i的摩尔质量，ni是摩尔质量mi的物质i的摩尔数。
[0020]
如上所述，冰点降低剂可以包含某些玉米糖浆。玉米糖浆是复杂的多组分糖混合物，葡萄糖当量(de)是一种常用的分类方法。如chirife等人所述(j.food eng.1997 33:221-226)，玉米糖浆的数均分子量《m》n可以使用以下等式计算：
[0021][0022]
为了提供一种可在低温下挤出(即使用手挤压)的冷冻甜食，冷冻甜食中的冰点降低剂的数均分子量《m》n不大于275g mol-1
。优选地，冷冻甜食中的冰点降低剂的数均分子量《m》n不大于260g mol-1
，不大于245g mol-1
，或甚至不大于230g mol-1
。
[0023]
本发明人还认识到，如果冰点降低剂的量变得太高和/或它们的分子量变得太低，则冷冻甜食的流变性在较高温度(诸如在冷冻供应链中可能遇到的温度)下将变得过于流动。增加的流动性被认为是有问题的，因为它与微观结构的损失有关。因此，冷冻甜食包含不大于40wt％的量，优选至多38wt％、至多36wt％或甚至至多34wt％的量的冰点降低剂。
[0024]
此外，本发明的冷冻甜食中的冰点降低剂的数均分子量《m》n为至少200g mol-1
。优选地，冷冻甜食中的冰点降低剂的数均分子量《m》n为至少202g mol-1
，至少204g mol-1
，或甚至至少206g mol-1
。
[0025]
本发明人已经发现，用本文所述的特定量和类型的冰点降低剂配制的冷冻甜食对温度波动(诸如在冷冻供应链中可能经历的温度波动)敏感。在不希望受理论束缚的情况下，本发明人认为，允许在低温下容易挤出的因素在升高的温度下赋予差的微观结构稳定性——即使甜食保持冷冻。本发明人已经发现，使用某些乳化剂体系提供了具有改善的温度稳定性的冷冻甜食。
[0026]
冷冻甜食包含单独的或与其它乳化剂组合的蒸馏甘油单酯。蒸馏甘油单酯是可商购的，例如来自dupont nutrition&biosciences的品牌。冷冻甜食包含至少0.04wt％，优选至少0.05wt％或甚至至少0.06wt％的量的蒸馏甘油单酯。就改善温度稳定性而言，蒸馏甘油单酯的量越高越有效。然而，这必须与非常高的含量可能导致异味和/或可能使冷冻甜食产品变硬(并因此对其可挤出性产生不利影响)这样的事实相平衡。因此，冷冻甜食包含不大于1wt％、优选不大于0.6wt％，不大于0.5wt％，或甚至不大于0.4wt％的
量的蒸馏甘油单酯。
[0027]
如上所述，冷冻甜食中冰的量在很大程度上由配方中冰点降低剂的量和分子量决定。控制冰点降低剂的量和类型可以提供在低温下可挤出的冷冻甜食。然而，本发明人已经发现，通过在配方中包含可溶性纤维，可以扩展易于挤出的冷冻甜食配制物的温度范围。因此，本发明的冷冻甜食包含1.4wt％至15wt％的量的可溶性纤维。可溶性纤维通常来源于谷类作物的谷物，诸如玉米(也称为玉蜀黍)、小麦、稻米、大麦或燕麦。可溶性纤维优选为可溶性玉米纤维。可溶性玉米纤维是可商购的，例如来自tate&lyle的品牌。另外或可选地，可溶性纤维可以是聚右旋糖(可商购，例如来自tate&lyle的品牌)或具有小于20的葡萄糖当量(de)的麦芽糊精(可商购，例如从cargill)。
[0028]
虽然从营养上讲稳定剂有时被认为是可溶性纤维的来源，但它们不包括在本文所用的术语“可溶性纤维”中。因此，出于本技术的目的，以下物质均不被认为是可溶性纤维：藻酸盐(e400-e405)、角叉菜胶(e407)、刺槐豆胶(e410)、瓜尔胶(e412)、果胶(e440)、黄原胶(e415)和羧甲基纤维素钠(e466)。
[0029]
冷冻甜食优选包含至少1.6wt％、至少1.8wt％或甚至至少2wt％的量的可溶性纤维。冷冻甜食优选包含不大于12wt％、不大于10wt％、不大于8wt％或甚至不大于5wt％的量的可溶性纤维。
[0030]
优选地，可溶性纤维含有少于10wt％的糖类(即单糖、二糖和寡糖)。可溶性纤维优选包含小于8wt％、小于5wt％或甚至小于2wt％的糖类。
[0031]
冷冻甜食优选包含0.5wt％至10wt％的量，优选0.8wt％至8wt％，或1wt％至6wt％的量的蛋白质。
[0032]
蛋白质优选包括乳蛋白。乳蛋白的来源并不重要。例如，乳蛋白可以以奶(浓缩的、脱脂的或全脂的)、脱脂奶粉、乳清粉、乳清蛋白浓缩物、乳清蛋白分离物、酪乳(buttermilk)、酪乳粉或其混合物的形式提供。乳蛋白优选地选自：酪蛋白、乳清蛋白及其混合物。特别优选的是，乳蛋白以脱脂奶粉(其通常包含约34wt％的乳蛋白——酪蛋白和乳清蛋白的组合)的形式提供。特别优选的是，除乳蛋白外，蛋白质还包括豆类蛋白。豆类蛋白优选地选自：菜豆(bean)蛋白、小扁豆蛋白、羽扇豆蛋白、豌豆蛋白、大豆蛋白及其混合物。例如，豆类蛋白可包含豌豆蛋白、大豆蛋白或其混合物。特别优选的是，豆类蛋白是豌豆蛋白。
[0033]
当蛋白质包含乳蛋白和豆类蛋白时，优选控制豆类蛋白和乳蛋白的相对量以进一步提高温度稳定性。因此，豆类蛋白与乳蛋白的重量比优选为1:2至1:10、1:2至1:6、1:2至2:11、1:2至1:5、2:5至1:10、2:5至1:6、2:5至2:11、2:5至1:5，1:3至1:10，1:3至1:6，1:3至2:11，甚至1:3至1:5。
[0034]
冷冻甜食中乳蛋白的量在一定程度上取决于冷冻甜食的类型和当地法规。无论冷冻甜食是否包含豆类蛋白，优选乳蛋白的量为至少2wt％、至少2.4wt％、至少2.8wt％或甚至至少3.2wt％。优选乳蛋白的量不大于8wt％，不大于7wt％，不大于6wt％，或甚至不大于5wt％。由于高水平的豆类蛋白与不期望的口感特性(诸如砂砾感)相关，因此优选的是，当冷冻甜食包含豆类蛋白时，其包含0.2wt％至1wt％、0.3wt％至0.8wt％或0.3wt％至0.7wt％的量的豆类蛋白。
[0035]
冷冻甜食优选包含1wt％至15wt％，4wt％至12wt％，或甚至5wt％至10wt％的量的
脂肪。脂肪优选为乳脂或植物脂肪(诸如椰子油、棕榈油、棕榈仁油或其混合物)。例如，脂肪可包含乳脂、椰子油或其混合物。特别优选的是，脂肪为椰子油。
[0036]
如上所述，冷冻甜食包含单独的或与其它乳化剂组合的蒸馏甘油单酯。优选地，冷冻甜食中乳化剂的总量为0.05wt％至1wt％、0.1wt％至0.8wt％或0.15wt％至0.6wt％。
[0037]
除了蒸馏甘油单酯外，冷冻甜食优选还包含选自以下的乳化剂：甘油单酯和/或甘油二酯的乙酸酯、甘油单酯和/或甘油二酯的乳酸酯、蔗糖酯、单-双甘油酯(mono-diglyceride)及其混合物。这可以代替蒸馏甘油单酯或作为其补充。甘油单酯和/或甘油二酯的乙酸酯(e472a；脂肪酸的甘油单酯和/或甘油二酯的乙酸酯)通常通称为acetem。甘油单酯和/或甘油二酯的乳酸酯(e472b；脂肪酸的甘油单酯和/或甘油二酯的乳酸酯)通常通称为lactem。两者均可商购，例如dupont nutrition&biosciences的品牌。蔗糖酯(e473；脂肪酸的蔗糖酯)是可商购的，例如从mitsubishi-chemical foods corporation或sisterna商购。蔗糖酯优选具有10至16的hlb(亲水-亲脂平衡)值。单-双甘油酯(e471；脂肪酸的甘油单酯和甘油二酯)是可商购的，例如来自dupont nutrition&biosciences的品牌。特别优选甘油单酯和/或甘油二酯的乳酸酯(e472b；脂肪酸的甘油单酯和/或甘油二酯的乳酸酯)。
[0038]
冷冻甜食中甘油单酯和/或甘油二酯的乙酸酯、甘油单酯和/或甘油二酯的乳酸酯、蔗糖酯和单-双甘油酯的总量优选为0.05wt％至1wt％、0.08wt％至0.75wt％或0.1wt％至0.5wt％。如上所述，特别优选甘油单酯和/或甘油二酯的乳酸酯(e472b；脂肪酸的甘油单酯和/或甘油二酯的乳酸酯)，因此这些范围优选指甘油单酯和/或甘油二酯的乳酸酯的量。
[0039]
尽管不是必需的，但冷冻甜食通常包含至少一种稳定剂，其优选地选自：海藻酸钠(e401)、角叉菜胶(e407)、刺槐豆胶(e410)、瓜尔胶(e412)、果胶(e440)、黄原胶(e415)和羧甲基纤维素钠(e466)。例如，稳定剂可优选地选自：刺槐豆胶、黄原胶、瓜尔胶、角叉菜胶及其混合物(例如，刺槐豆胶和角叉菜胶的混合物)。冷冻甜食中稳定剂的量优选为0.05wt％至2wt％、0.1wt％至1wt％或0.2wt％至0.5wt％。
[0040]
冷冻甜食可任选地包含非营养甜味剂，诸如阿斯巴甜、安赛蜜(acesulfame k)、赤藓糖醇或者一种或多种甜菊醇糖苷诸如莱鲍迪苷a(rebaudioside a)。
[0041]
冷冻甜食优选是充气的。如本文所用，术语“充气的”是指甜食具有至少30％的膨胀率。优选地，冷冻甜食具有50％至150％、70％至140％或甚至80％至120％的膨胀率。膨胀率(单位为“％”)由以下等式定义：
[0042][0043]
膨胀率是在在环境温度(20℃)和大气压力下测量的。
[0044]
冷冻甜食优选包装在包括产品出口和活动壁(moveable wall)的容器中。分配力可以通过活动壁传递，从而使冷冻甜食通过产品出口被挤出。
[0045]
因此，本发明还涉及一种包装的冷冻产品，其中冷冻甜食被包装在包括产品出口和活动壁的容器中。
[0046]
包括活动壁的容器的实例是瓶中袋容器(其中袋用作活动壁)。这种瓶中袋容器描述于wo 2007/039158。另一个实例是包括柱塞的筒(其中柱塞用作活动壁)。这种筒公开于us 2004/0161503。
and biosciences以品牌提供)。样品2中的乳化剂为acetem，样品3中的乳化剂为citrem，样品4中的乳化剂为lactem(均由dupont nutrition and biosciences以品牌提供)。
[0063]
表1：冰淇淋配方
[0064][0065][0066]
简言之，将成分(不包括椰子油)合并并加热混合(60℃至75℃)，然后加入椰子油并进一步混合。对混合物进行巴氏杀菌和均质化。将混合物在4℃下老化过夜，并在刮板式换热器(标准冰淇淋冷冻机)中充气。控制空气输入以得到100％的目标膨胀率，并控制冷冻以得到-9℃的目标挤出温度。
[0067]
将冷冻混合物直接填充到体积为400ml的具有柔性壁的袋中。袋壁由包含聚对苯二甲酸乙二醇酯、取向聚酰胺(orientated polyamide)和聚乙烯层的层压膜制成，且袋的形状如wo 2018/224328 a1的图3所示。产品出口是内径为22mm的喷口。将约230g的冰淇淋通过喷口填充到每个袋中，然后拧紧密封盖。通过将袋放入鼓风冷冻机(blast freezer)中使冰淇淋变硬。
[0068]
实施例2
[0069]
在测试之前，将含有实施例1中制备的样品的袋转移到家用冰箱(-18℃)中几天。测量分配产品所需的力，并确定挤出产品的膨胀率。通过在通用试验机的板之间挤压每个袋来测量分配力。通过分配一定质量的产品，通过在干冰环境中冷却使产品硬化，然后测定硬化产品的体积(通过测量当硬化产品浸没在冰水浴中时排出的水的体积)来测量膨胀率。结果如表2所示。
[0070]
表2：物理评估结果
[0071]
样品乳化剂分配力膨胀率1蒸馏甘油单酯250n93％2acetem310n97％3citrem360n92％4lactem280n96％
[0072]
测得的分配力表明，对于所有四种产品均可以实现用手从袋中挤出(即小于600n的分配力)。在被分配时，没有样品显示出显著的膨胀率损失。
[0073]
实施例3
[0074]
根据表3a和3b中的配方制备冰淇淋样品。样品5和9不含任何可溶性纤维。样品6和10含有2wt％的可溶性玉米纤维(70，由tate&lyle提供)。样品7和11含有2wt％的麦芽糊精(c*dry md 01958，由cargill提供)。样品8和12含有1wt％的可溶性玉米纤维(70)和1wt％的麦芽糊精(c*dry md 01958)。
[0075]
表3a：冰淇淋配方
[0076][0077]
表3b：冰淇淋配方
[0078][0079][0080]
简言之，将成分(不包括椰子油)合并并加热混合(60℃至75℃)，然后加入椰子油并进一步混合。对混合物进行巴氏杀菌和均质化。将混合物在4℃下老化过夜，并在刮板式换热器(标准冰淇淋冷冻机)中充气。控制空气输入以得到100％的目标膨胀率，并控制冷冻以得到-10℃的目标挤出温度。
[0081]
将冷冻的混合物填充到筒(如图1所示)中。填充后，通过将筒放入鼓风冷冻机中使冰淇淋硬化。
[0082]
实施例4
[0083]
在测试之前，将含有实施例3中制备的样品的筒转移到家用冰箱中几天。评估前，将填充的筒平衡至适当的温度，并测量分配产品所需的力。使用(配有适配器以容纳筒)，柱塞与筒盖对齐(形状对应于筒的锥形部分)。通过筒的孔挤出样品，并测量挤出样品所需的力。结果如表4所示。
[0084]
表4：物理评估结果
[0085][0086][0087]
对于包含可溶性纤维的样品，与在-18℃下挤出相比的在-20℃下挤出的分配力增加和/或在-20℃下挤出的分配力更小。
[0088]
实施例5
[0089]
根据表5中的配方制备五种冰淇淋。
[0090]
表5：冰淇淋配方
[0091][0092]
所有样品均含有可溶性玉米纤维(70，由tate&lyle提供)和蒸馏甘油单酯(品牌，由dupont nutrition and biosciences提供)。样品14至17含有与蒸馏甘油单酯组合的额外的乳化剂。对于样品14，所述额外的乳化剂是蔗糖酯(s-1670，来自mitsubishi chemicals)。对于样品14，所述额外的乳化剂是lactem，对于样品15和16，所述额外的乳化剂是单-双甘油酯(品牌，均由dupont nutrition and biosciences提供)。
[0093]
如实施例1所述，将各成分混合并冷冻。将冷冻混合物直接填充到容积为400ml的具有柔性壁的袋中。袋如实施例1所述。
[0094]
实施例6
[0095]
在测试之前，将含有实施例5中制备的样品的袋转移到家用冰箱中几天。测量在-18℃和-22℃下分配产品所需的力。评估前，将填充的袋在适当的温度下平衡。通过在通用试验机的板之间挤压每个袋来测量分配力。结果如表6所示。
[0096]
表6：物理评估结果
[0097][0098]
测得的分配力表明，即使在-22℃的温度下，所有五种产品均可实现用手从袋中挤出(即分配力小于600n)。使用额外的乳化剂(即除了蒸馏甘油单酯之外)往往会增加挤出所需的分配力。这可能是所希望的，因为它可以允许消费者更精确地控制所分配产品的份量大小。