ТЕРМОУСТОЙЧИВЫЙ ШОКОЛАД

Настоящее изобретение относится к термоустойчивому шоколаду, в частности термоустойчивому шоколаду, содержащему ингредиенты неконшированного шоколада и коншированного шоколада. Дополнительно настоящее изобретение относится к способам получения термоустойчивого шоколада, содержащего ингредиенты неконшированного шоколада и коншированного шоколада.

Разработка термоустойчивого шоколада (TTC) создает большие возможности в области пищевой промышленной и кондитерской промышленности для широкого ряда категорий, включая шоколад, печенье и закуски. Закусочные типа печенья чувствительны к изменениям температуры и экстремальным значениям температур таким образом, что их качество очень сильно ухудшается, если условия не контролируются. Получение термоустойчивого шоколада позволяет получать шоколадосодержащий продукт, более подходящий для жаркого климата, в частности, для менее экономически развитых стран, в которых плохо развита холодильная цепочка для функционирования при значительной температуре/влажности, и качество продукта ухудшается.

Следовательно, в первом аспекте настоящее изобретение относится к способу получения шоколадного продукта, включающему:

(a) получение ингредиентов неконшированного шоколада; и

(b) смешивание указанных ингредиентов неконшированного шоколада с ингредиентами коншированного шоколада с получением шоколадного продукта, где коншированный шоколад добавляют в количестве менее 50% масс. от смеси ингредиентов неконшированного шоколада и коншированного шоколада; и

если требуется, формование указанного шоколадного продукта.

В другом варианте выполнения настоящее изобретение относится к способу получения шоколадного продукта, включающему:

(a) получение ингредиентов неконшированного шоколада;

(b) измельчение на рафинере указанных ингредиентов неконшированного шоколада, и

(c) смешивание указанных ингредиентов неконшированного шоколада с ингредиентами коншированного шоколада с получением шоколадного продукта, где коншированный шоколад добавляют в количестве менее 50% масс. от смеси ингредиентов неконшированного шоколада и коншированного шоколада; и

если требуется, формование указанного шоколадного продукта.

Используемый в описании настоящей патентной заявки термин «ингредиенты шоколада» включает в объем понятия «жир» и один или более «подсластитель», и один или более компонент, выбранный из молока и какао тертого (иного, чем известная какао-масса). В одном варианте выполнения настоящего изобретения «ингредиенты шоколада» включают молоко, один или более подсластитель, какао тертое и жир. В другом варианте выполнения настоящего изобретения «ингредиенты шоколада» включают один или более подсластитель, какао тертое и жир. В другом варианте выполнения настоящего изобретения «ингредиенты шоколада» включают молоко, один или более подсластитель и жир. Используемый в описании настоящей патентной заявки термин «ингредиенты шоколада» дополнительно включает в объем понятия ингредиенты шоколада, где некоторая часть или все какао тертое заменено какао-порошком.

Молоко может быть получено в любой подходящей форме, такой как жидкое молоко, концентрированное молоко, сгущенное молоко или молоко в твердой форме (порошкообразной или гранулированной), такое как цельное порошкообразное молоко, сывороточный белок или молоко в твердой форме с низким содержанием жира или любая смесь.

Подходящие подсластители включают сахара (например, сахароза, декстроза, сухие вещества глюкозного сиропа, фруктоза, лактоза, мальтоза или любая их комбинация), сахарные спирты (например, эритрит, сорбит, ксилит, маннит, лактит, изомальт или любая их комбинация), интенсивные подсластители (например, аспартам, ацесульфам-К, цикламаты, сахарин, сукралоза, неогесперидин, дигидрохалкон, алитам, подсластители «stena», глицирризин или любая их комбинация) и любую комбинацию сахаров, сахарных спиртов и интенсивных подсластителей. В одном варианте выполнения настоящего изобретения подсластитель содержит сахарозу. В другом варианте выполнения настоящего изобретения подсластитель представляет собой сахарозу.

Подсластители могут быть получены в виде отдельного компонента в ингредиентах шоколада и/или являться частью одного из других ингредиентов, например, лактоза, являющаяся частью молока. В одном варианте выполнения настоящего изобретения подсластитель содержит сахарозу и лактозу, являющуюся составляющей молочного компонента. В другом варианте выполнения настоящего изобретения подсластитель состоит из сахарозы и лактозы, являющейся составляющей молочного компонента.

Сахар может быть получен в аморфной или кристаллической форме. В некоторых вариантах выполнения настоящего изобретения весь сахар является аморфным, в других весь сахар является кристаллическим. В других вариантах выполнения настоящего изобретения сахар представляет собой смесь аморфного и кристаллического сахара. Например, в одном варианте выполнения настоящего изобретения более чем 50% сахара является аморфным, в то время как в других вариантах выполнения настоящего изобретения менее чем 50% сахара является аморфным. Как правило, менее чем 50% сахара является аморфным, например, менее чем 45%, такое как менее чем 40%, менее чем 25%, менее чем 30%, менее чем 25%, менее чем 20%, менее чем 15% или менее чем 10%. Сахар может содержать один сахарид, например, сахарозу или смесь сахаридов, например, смесь сахарозы и лактозы. В случае смеси сахаридов каждый сахарид может иметь свою собственную степень кристалличности. Например, в случае, когда сахар представляет собой смесь сахарозы и лактозы, сахароза может быть преимущественно кристаллической (например, >95% кристаллической) и лактоза преимущественно кристаллической (>95% кристаллической) или лактоза может быть преимущественно аморфной (>95% аморфной).

Молоко, один или более подсластитель и какао тертое и/или какао-масса могут быть получены в виде шоколадной крошки. Шоколадная крошка состоит из молока, в которое добавлен один или более подсластитель и какао тертое, с последующей сушкой. Шоколадная крошка обеспечивает некоторую часть ингредиентов шоколада в качестве удобного промежуточного продукта при получении шоколада с увеличенным сроком годности.

Шоколадная крошка известна специалисту в области техники, к которой относится настоящее изобретение, и доступно множество способов ее получения. Например, подслащенное концентрированное молоко смешивают с какао тертым и сушат с получением крошки. Специалисту в области техники, к которой относится настоящее изобретение, известны различные типы крошки, например, с различной кристалличностью и различным содержанием жира. Такая крошка подходит в качестве источника ингредиентов для шоколадных продуктов по настоящему изобретению. Получение дополнительной информации доступно специалисту в области техники, к которой относится настоящее изобретение, из стандартных текстов, например, Chocolate, Cocoa and Confectionary, 3^rd Edition, 1999, Author: Minifie, BW, Publisher: Aspen, Gaithersburg, Maryland, USA.

Подходящие жиры для применения в ингредиенте шоколада включают какао-масло, молочный жир, эквивалент какао-масла (CBE), заменитель какао-масла (нелауриновый заменитель какао-масла (CBR) (также известный как заместитель какао-масла (лауриновый заменитель какао-масла (CBS)), растительный жир, представляющий жидкость при стандартной комнатной температуре и атмосферном давлении (SATP, 25°C и 100 кПа), не метаболизируемый полностью жир или любая комбинация указанных выше. В одном варианте выполнения настоящего изобретения жир представляет собой какао-масло. В одном варианте выполнения настоящего изобретения какао-масло получено из одного источника, в то время как в другом варианте выполнения настоящего изобретения какао-масло представляет собой смесь какао-масел из множества источников, так называемая «смесь баттеров».

CBE определены в Европейской директиве 2000/36/EC как отвечающие следующим критериям:

a) они представляют собой нелауриновые растительные жиры, богатые симметричными мононенасыщенными триглицеридами типа POP (дипальмитоил-2-олеоилглицерин), POSt (1-пальмитоил-2-олеоил- 3-пальмитоил-глицерин) и StOSt (дистеароил-2-олеоилглицерин);

b) могут быть смешаны в любой пропорции с какао-маслом, и они сравнимы по физическим свойствам (точка плавления и температура кристаллизации, скорость плавления, необходимость в фазе темперирования);

c) их получают только при использовании процессов рафинирования и/или фракционирования, которые исключают ферментативную модификацию структуры триглицеридов.

Подходящие CBE включают масло иллипе, твердое растительное масло Борнео, масло тенгкаванг, пальмовое масло, саловое масло, масло ши, масло кокум гурги и масло ядер манго. CBE предпочтительно используют в комбинации с какао-маслом. Предпочтительно композиция шоколада содержит не более 5% масс. CBE.

Подходящие CBS включают CBS лауриновые и нелауриновые CBS. Лауриновые CBS представляют собой глицериды короткоцепочечных жирных кислот. Их физические свойства варьируют, но все они имеют конфигурацию триглицеридов, что делает их совместимыми с какао-маслом. Подходящие CBS включают таковые на основе пальмоядрового масла и кокосового масла. Нелауриновые CBS состоят из фракций, полученных из гидрогенизированных масел. Жидкие масла селективно гидрогенизируют с образованием транскислот, которые увеличивают твердую фазу жира. Подходящие источники нелауриновых CBS включают соевое масло, масло семян хлопка, арахисовое масло, рапсовое и кукурузное (маисовое) масло.

Ингредиенты шоколада могут включать заменитель какао-масла (CBS) вместо некоторой части или всего какао-масла.

Подходящие растительные жиры включают кукурузное масло, масло семян хлопка, рапсовое масло, пальмовое масло, сафлоровое масло и подсолнечное масло. Если требуется жидкая композиция шоколада, может быть использовано жидкое растительное масло.

Подходящие частично или полностью не метаболизируемые жиры включают капренин (Caprenin).

Используемый в описании настоящей патентной заявки термин «коншированный шоколад» относится к любому готовому шоколадному продукту. Готовый шоколадный продукт содержит суспензию из очень тонких частиц (как правило, от 0,5 мкм до 80 мкм, например, менее чем 30 мкм), покрытых жиром. Частицы могут содержать сухие вещества какао и подсластитель, а в случае молочного шоколада - сухие вещества молока. Методология получения конечного шоколада включает измельчение на рафинере для уменьшения размера частиц и конширование. Конширование известно специалисту в области техники, к которой относится настоящее изобретение (представляющее, как правило, процесс, в котором сухие вещества покрывают жиром, содержание влаги снижают и удаляют летучие вещества или нежелательные вкусоароматические вещества), более подробная информация может быть найдена в Chocolate, Cocoa and Confectionary, 3^rd Edition, 1999, Author: Minifie, BW, Publisher: Aspen, Gaithersburg, Maryland, USA. Примеры коншированного шоколада включают любой коммерчески доступный шоколад, например, Cadbury Dairy Milk^TM, Mars Galaxy^TM, Nestle Yorkie^TM и тому подобное). Во избежание сомнений коншированный шоколад включает темперированный шоколад. Ингредиенты шоколада могут быть получены в любой подходящей форме для смешивания с коншированным шоколадом. Например:

(a) шоколадная крошка, покрытая жиром;

(b) молоко, один или более подсластитель и какао тертое или порошкообразное какао, покрытые жиром;

(c) один или более подсластитель и какао тертое или порошкообразное какао, покрытые жиром;

(d) молоко и один или более подсластитель, покрытый жиром;

(e) порошкообразное или гранулированное молоко, один или более подсластитель и какао тертое или порошкообразное какао, покрытые жиром;

(f) порошкообразное или гранулированное молоко и один или более подсластитель, покрытые жиром;

(g) подслащенное концентрированное молоко и какао тертое или порошкообразное какао, покрытые жиром;

(h) подслащенное концентрированное молоко, покрытое жиром; или

(i) шоколадная крошка и порошкообразное молоко, сахар, какао тертое и/или какао-порошок, покрытые жиром.

В другом аспекте настоящее изобретение относится к способу получения шоколадного продукта, включающему:

(a) получение неконшированной пасты при использовании способа, включающего стадии:

(i) получение исходных ингредиентов, например, шоколадной крошки;

(ii) покрытие жиром указанных исходных ингредиентов с получением пасты;

(b) измельчение на рафинере указанной неконшированной пасты;

(c) смешивание указанной неконшированной пасты с коншированным шоколадом с получением шоколадного продукта; где коншированный шоколад добавляют в количестве менее 50% масс. от смеси ингредиентов неконшированного шоколада и коншированного шоколада,

если требуется, формование указанного шоколадного продукта.

Используемый в описании настоящей патентной заявки термин «исходные ингредиенты» относится к ингредиентам шоколада без добавления или с добавлением жира. Например, исходные ингредиенты включают:

(i) шоколадную крошку;

(ii) какао тертое или порошкообразное какао, молоко и один или более подсластитель;

(iii) какао тертое или порошкообразное какао, порошкообразное или гранулированное молоко и один или более подсластитель;

(iv) молоко и один или более подсластитель;

(v) подслащенное концентрированное молоко;

(vi) порошкообразное или гранулированное молоко и один или более подсластитель; или

(vii) какао тертое или порошкообразное какао и один или более подсластитель.

В некоторых вариантах выполнения настоящего изобретения ингредиенты шоколада и коншированный шоколад смешивают перед измельчением на рафинере и стадию измельчения на рафинере добавляют после смешивания ингредиентов шоколада и коншированного шоколада. Следовательно, в другом аспекте настоящее изобретение относится к способу получения шоколадного продукта, включающему:

(a) получение ингредиентов неконшированного шоколада;

(b) смешивание указанных ингредиентов неконшированного шоколада с ингредиентами коншированного шоколада с получением шоколадного продукта, где коншированный шоколад добавляют в количестве менее 50% масс. от смеси ингредиентов неконшированного шоколада и коншированного шоколада;

(c) измельчение на рафинере смеси ингредиентов шоколада и коншированного шоколада, и

если требуется, формование указанного шоколадного продукта.

Согласно другому варианту выполнения настоящего изобретения предлагается способ получения шоколадного продукта, включающий:

(a) получение неконшированной пасты при использовании способа, включающего стадии:

(i) получение исходных ингредиентов, например, шоколадной крошки;

(ii) покрытие жиром указанных исходных ингредиентов с получением пасты;

(b) смешивание указанной неконшированной пасты с коншированным шоколадом с получением шоколадного продукта; где коншированный шоколад добавляют в количестве менее 50% масс. от смеси ингредиентов неконшированного шоколада и коншированного шоколада,

(c) измельчение на рафинере указанного шоколадного продукта, и

если требуется, формование указанного шоколадного продукта.

В некоторых вариантах выполнения настоящего изобретения ингредиенты шоколада получены в состоянии прошедших измельчение на рафинере и после смешивания ингредиентов шоколада и коншированного шоколада добавляют дополнительную стадию измельчения на рафинере. Следовательно, в другом аспекте настоящее изобретение относится к способу получения шоколадного продукта, включающему:

(a) получение ингредиентов неконшированного шоколада, где один или более ингредиент шоколада прошел измельчение на рафинере;

(b) смешивание указанных ингредиентов неконшированного шоколада с ингредиентами коншированного шоколада, где коншированный шоколад добавляют в количестве менее 50% масс. от смеси ингредиентов неконшированного шоколада и коншированного шоколада;

(c) измельчение на рафинере смеси ингредиентов шоколада коншированного шоколада, и

если требуется, формование указанного шоколадного продукта.

В другом аспекте настоящее изобретение относится к способу получения шоколадного продукта, включающему:

(a) получение ингредиентов неконшированного шоколада, где ингредиенты шоколада имеют средний размер частиц менее чем 80 мкм;

(b) смешивание указанных ингредиентов неконшированного шоколада с ингредиентами коншированного шоколада, где коншированный шоколад добавляют в количестве менее 50% масс. от смеси ингредиентов неконшированного шоколада и коншированного шоколада;

(c) измельчение на рафинере смеси ингредиентов шоколада и коншированного шоколада, и

если требуется, формование указанного шоколадного продукта.

В другом аспекте настоящее изобретение относится к способу получения шоколадного продукта, включающему:

(a) получение ингредиентов неконшированного шоколада, где ингредиенты шоколада имеют средний размер частиц менее чем 80 мкм;

(b) смешивание указанных ингредиентов неконшированного шоколада с ингредиентами коншированного шоколада;

(c) измельчение на рафинере смеси ингредиентов шоколада коншированного шоколада, и

если требуется, формование указанного шоколадного продукта.

В другом аспекте настоящее изобретение относится к способу получения шоколадного продукта, включающему:

(a) получение неконшированной пасты при использовании способа, включающего стадии:

(i) получение исходных ингредиентов, например, шоколадной крошки;

(ii) покрытие жиром указанных исходных ингредиентов с получением пасты;

(iii) измельчение на рафинере указанной пасты, например, до размера частиц менее чем около 80 мкм;

(b) смешивание указанной неконшированной пасты с коншированным шоколадом с получением шоколадного продукта, где коншированный шоколад добавляют в количестве менее 50% масс. от смеси ингредиентов неконшированного шоколада и коншированного шоколада;

(c) измельчение на рафинере указанного шоколадного продукта, и

если требуется, формование указанного шоколадного продукта.

В другом аспекте настоящее изобретение относится к способу получения шоколадного продукта, включающему:

(a) получение неконшированной пасты при использовании способа, включающего стадии:

(i) получение исходных ингредиентов, например, шоколадной крошки;

(ii) покрытие жиром указанных исходных ингредиентов с получением пасты;

(iii) измельчение на рафинере указанной пасты, например, до размера частиц менее чем около 80 мкм;

(b) смешивание указанной неконшированной пасты с коншированным шоколадом с получением шоколадного продукта;

(c) измельчение на рафинере указанного шоколадного продукта, и

если требуется, формование указанного шоколадного продукта.

Используемый в описании настоящей патентной заявки термин «измельчение на рафинере» и его производные, такие как прошедший измельчение на рафинере, относится к процессу уменьшения размера частиц ингредиентов шоколада. Для уменьшения размера частиц измельчением на рафинере доступно множество способов, например, измельчение при использовании валков.

Улучшение термоустойчивости шоколада наблюдается также за счет варьирования условий смешивания компонентов. Свойства пасты и свойства термоустойчивости могут быть модифицированы за счет использования комбинации времени и скорости смешивания. Следовательно, в другом варианте выполнения настоящего изобретения предлагается способ получения, в котором шоколадные ингредиенты и коншированный шоколад смешивают в 10 кг миксере Hobart в течение от около 30 секунд до около 1 минуты 30 секунд на скорости Hobart 1, 2 или 3.

В одном варианте выполнения настоящего изобретения смешивание проводят при следующих условиях:

(a) скорость от около 100 оборотов в минуту до около 205 оборотов в минуту, например, около 113 оборотов в минуту или около 205 оборотов в минуту,

(b) период времени от около 30 секунд до около 1 минуты 30 секунд, например, от около 30 секунд до около 60 секунд, например, от около 30 секунд до около 45 секунд, такое как около 30 секунд или около 45 секунд и

(c) использование подходящего устройства для смешивания, такого как открытая алюминиевая лопасть (B плоская взбивальная лопатка) или

эквивалентное устройство для смешивания;

в подходящем миксере, таком как миксер Hobart Model A200N.

При высокой скорости смешивания и длительном периоде времени смешивания полученная в результате паста более схожа со стандартным шоколадом и демонстрирует снижение свойств термоустойчивости. Считается, что это происходит из-за повышенного покрытия частиц жиром за счет прогрессирующе высоких условий смешивания, таким образом, что ограничивается взаимодействие сахар-сахар, которое считается ответственным за эффект термоустойчивости. Это наблюдение относится к системам, где компоненты ингредиентов хорошо смешены. Ниже определенного порога низких скоростей смешивания и короткого периода времени наблюдается низкая термоустойчивость, например, самый низкий параметр скорости смешивания и время смешивания 30 с. Это связано с недостаточным смешиванием ингредиентов в течение 30 секунд, а не за счет снижения взаимодействия сахар-сахар.

В некоторых вариантах выполнения способа по настоящему изобретению добавляют эмульгатор, например, при смешивании ингредиентов шоколада с коншированным шоколадом. В другом варианте выполнения настоящего изобретения в процессе получения шоколадного продукта не добавляют эмульгатор, хотя некий эмульгатор может присутствовать в добавленном в процессе получения коншированном шоколаде.

Подходящие эмульгаторы включают лецитин, полученный из соевых бобов, сафлоры, подсолнечника, кукурузы и тому подобного, фракционированные лецитины, обогащенные фосфатидил холином, фосфатидил этаноламином, фосфатидил инозитолом; эмульгаторы, полученные из овса, моно- и диглицериды и их эфиры винной кислоты, производные мононатрия фосфата моно- и диглицеридов пищевых жиров и масел, сорбитан моностеарат, полиоксиэтилен сорбитан моностеарат, гидроксилированный лецитин, синтетические фосфолипиды, такие как фосфатиды аммония, полиглицерин полирицинолеат (PGPR)), лактилированные эфиры жирных кислот глицерина и пропилен гликоля, эфиры жирных кислот полиглицерина, эфиры жирных кислот и лимонной кислоты, моно- и диэфиры пропилен гликоля жиров и жирных кислот. В одном варианте выполнения настоящего изобретения эмульгатор представляет собой соевый лецитин, например, соевый лецитин SN100, добавляемый при смешивании ингредиентов шоколада с коншированным шоколадом. В другом варианте выполнения настоящего изобретения эмульгатор содержит смесь соевого лецитина и полиглицерин полирицинолеата (PGPR).

В способе по настоящему изобретению, как правило, не проводят дополнительную стадию конширования после смешивания ингредиентов неконшированного шоколада и коншированного шоколада. В другом варианте выполнения настоящего изобретения предлагается способ, в котором после смешивания ингредиентов неконшированного шоколада не проводят дополнительное конширования.

Следовательно, во втором аспекте настоящее изобретение относится к шоколадному продукту, содержащему смесь ингредиентов коншированного шоколада и неконшированного шоколада, где коншированный шоколад присутствует в количестве менее 50% масс. от шоколадного продукта.

Следовательно, в другом аспекте настоящее изобретение относится к шоколадному продукту, содержащему смесь шоколадной крошки, жира и коншированного шоколада, где коншированный шоколад присутствует в количестве менее 50% масс. от шоколадного продукта.

Следовательно, в другом аспекте настоящее изобретение относится к шоколадному продукту, дополнительно включающему эмульгатор.

В одном варианте выполнения настоящего изобретения содержание эмульгатора составляет менее чем 1% масс., например, менее чем около 0,8% масс., такое как менее чем около 0,7%, около 0,6%, около 0,5%, около 0,4%, около 0,3%, около 0,2% или около 0,1% масс. В одном варианте выполнения настоящего изобретения шоколадный продукт не содержит эмульгатор или содержит минимальный уровень, такой как менее чем около 0,05% эмульгатора.

Количество коншированного шоколада, добавляемого к ингредиентам шоколада, обеспечивает баланс между термоустойчивостью и приятным вкусом шоколада, при этом обеспечивая прерывистую жировую систему. Считается, что термоустойчивость усиливается за счет менее полного покрытия жиром частиц сахара, что приводит к более непрерывной сахарной системе, сохраняя при этом некоторую часть частиц сахара, покрытых жиром, что обеспечивает приятный вкус шоколада. В одном варианте выполнения настоящего изобретения коншированный шоколад добавляют в количестве менее чем 50% масс. от смеси ингредиентов шоколада и коншированного шоколада. В других вариантах выполнения настоящего изобретения коншированный шоколад добавляют в количестве менее чем 45% масс., менее чем 40% масс., менее чем 35% масс., менее чем 30% масс., менее чем 25% масс., менее чем 20% масс., менее чем 15% масс. или менее чем 10% масс. от смеси ингредиентов шоколада и коншированного шоколада.

В другом варианте выполнения настоящего изобретения коншированный шоколад добавляют от около 10% до около 47% масс. от смеси ингредиентов шоколада и коншированного шоколада. В других вариантах выполнения настоящего изобретения коншированный шоколад добавляют в пределах 10-40% масс., 10-35%, 10-30% масс., 15-25% масс. от смеси ингредиентов шоколада и коншированного шоколада. В других вариантах выполнения настоящего изобретения коншированный шоколад добавляют от около 10% до около 40% масс., от около 10% до около 35%, от около 10% до около 30% масс., от около 15% до около 30% масс., от около 20% до около 30% масс., от около 15% до около 25% масс. или от около 10% до около 20 от смеси ингредиентов шоколада и коншированного шоколада.

Используемый в описании настоящей патентной заявки термин «около», если не указано иное, относится к допуску ±2% от объявленного показателя, то есть в около 47% входит любой показатель от 45% до 49%. В других вариантах выполнения настоящего изобретения термин «около» относится к допуску ±1%, ±0,5%, ±0,2% или 0,1% от объявленного показателя.

Термоустойчивость шоколада может быть измерена измерением твердости при повышенной температуре, например, при использовании анализатора текстуры TA.XTPlus с цилиндрическим зондом 12,8 мм, запрограммированным для проникновения в образец на глубину 3 мм со скоростью 0,5 мм/секунду (Stable Micro Systems Ltd., Godalming, Surrey, UK) после выдержки шоколадного продукта при температуре 40°C в течение 3 часов перед проведением анализа. В этом исследовании нетермоустойчивый шоколад будет иметь твердость около 25-50 г. В этом исследовании термоустойчивые шоколадные продукты по настоящему изобретению имеют твердость по меньшей мере 200 г. В других вариантах выполнения настоящего изобретения в этом исследовании термоустойчивые шоколадные продукты имеют твердость по меньшей мере 500 г, по меньшей мере 750 г, по меньшей мере 1000 г, по меньшей мере 1250 г, по меньшей мере 1500 г, по меньшей мере 1750 г, по меньшей мере 2000 г, по меньшей мере 2250 г или по меньшей мере 2500 г.

Было установлено, что процент общего жира в шоколадном продукте оказывает воздействие на термоустойчивость шоколадного продукта. Следовательно, в одном варианте выполнения настоящего изобретения процент общего жира в шоколадном продукте составляет менее чем около 35%, например, от около 20% до около 35%. В альтернативном варианте выполнения настоящего изобретения пределы составляют от около 25% до около 35%, от около 28% до около 33%, от около 29% до около 32% или от около 20% до около 25%. Общий жир представляет собой комбинацию жира молока, в случае его присутствия, и жира какао-масла. В одном варианте выполнения настоящего изобретения процент жира молока составляет от около 0% до около 8%, например, от около 4% от около 7%, такой как от около 4,5% до 6,5%. В одном варианте выполнения настоящего изобретения процент жира какао-масла составляет менее чем около 30%, например, от около 15% до около 30%, такое как от около 20% до около 30%. В другом варианте выполнения настоящего изобретения общий жир в шоколадном продукте составляет по меньшей мере 18%, например, по меньшей мере 20% или по меньшей мере 22% масс.

Было установлено, что на термоустойчивость продукта оказывает влияние размер частиц шоколадного продукта. Следовательно, в одном варианте выполнения настоящего изобретения размер частиц составляет не более чем 80 мкм, 75 мкм, 70 мкм или 65 мкм. В некоторых вариантах выполнения настоящего изобретения средний размер частиц составляет по меньшей мере 20 мкм, 25 мкм или 30 мкм. В некоторых вариантах выполнения настоящего изобретения средний размер частиц составляет от 25 до 65 мкм. В другом варианте выполнения настоящего изобретения средний размер частиц составляет от 30 до 50 мкм или от 20 до 30 мкм.

Размер частиц также может быть выражен, как показатель D84 или D90. D84 относится к максимальному размеру 84% частиц, и D90 относится к максимальному размеру 90% частиц. В одном варианте выполнения настоящего изобретения частицы имеют показатель D84 от около 22 до 44 мкм с соответствующим показателем D90 от 30 до 50 мкм.

Как правило, более низкое содержание жира и частицы с меньшим размером дают наилучшую термоустойчивость. Однако также было обнаружено, что влияние размера частиц и процента жира на термоустойчивость связано следующим образом: большой размер частиц в комбинации с низким содержанием жира дает хорошую термоустойчивость, и маленький размер частиц в комбинации с высоким содержанием жира дает хорошую термоустойчивость. Далее настоящее изобретение будет описано со ссылкой на следующие не ограничивающие примеры со ссылкой на следующие чертежи.

Фиг. 1: график, показывающий твердость (как измерено при использовании усилия проникновения) таблетки (образцы диаметром 11 мм, полученные при использовании мини-пресса RJVA Mini Press с 29,1% жира, как одного, так и смешенного в различных соотношениях с коншированным шоколадом. На оси y показано усилие проникновения в граммах, а на оси x показаны различные образцы, как следующее:

(1) 100% измельченные на рафинере шоколадные хлопья;

(2) 100% измельченные на рафинере шоколадные хлопья;

(3) 95:5 измельченные на рафинере шоколадные хлопья: коншированный шоколад;

(4) 95:5 измельченные на рафинере шоколадные хлопья: коншированный шоколад;

(5) 90:10 измельченные на рафинере шоколадные хлопья: коншированный шоколад;

(6) 90:10 измельченные на рафинере шоколадные хлопья: коншированный шоколад; и

(7) 80:20 измельченные на рафинере шоколадные хлопья: коншированный шоколад.

Фиг. 2: график, показывающий твердость (как измерено при использовании усилия проникновения) таблетки (образцы диаметром 11 мм, полученные при использовании мини-пресса RJVA Mini Press с 31,1% жира, смешенного с коншированным шоколадом в соотношении измельченные на рафинере шоколадные хлопья:коншированный шоколад 83:17. На оси y показано усилие проникновения в граммах, а на оси x показаны различные образцы. Образцы подвергали повторному измельчению на рафинере до различного размера частиц, как следующее:

(1) 12:20 (самое маленькое распределение размера частиц);

(2) 12:20 (самое маленькое распределение размера частиц);

(3) 12:30 (среднее распределение размера частиц);

(4) 12:30 (среднее распределение размера частиц); и

(5) 12:40 (самое большое распределение размера частиц).

На фиг. 3 показан «верхний» пуансон (короткая узкая часть), «донный» пуансон (длинная узкая часть) и штамп-матрица из ротационной таблеточной машины Manesty.

Пример 1

Получение термоустойчивого шоколада

Сначала измельченную в штифтовой мельнице крошку (содержание жира 14,7% масса/масса) превращали в пасту с жиром (B1). Затем полученную в результате пасту измельчали с использованием трехвальцового рафинера. Как только был достигнут заданный размер частиц хлопьев, прошедшие измельчение на рафинере хлопья повторно превращали в пасту при использовании темперированного коншированного шоколада (B2). Затем пасту подвергали ручному формованию в формы.

Для смешивания первой пасты (указанной, как B1) и второй пасты (указанной, как B2) использовали 10 кг миксеры Hobart (Model A200N) с чашей и открытой алюминиевой лопастью (B плоская взбивальная лопатка). Миксер работал на скорости 1, 2 или 3, как следующее:

Скорость 1 - около 61 оборотов в минуту;

Скорость 2 - около 113 оборотов в минуту; и

Скорость 3 - около 205 оборотов в минуту.

Используемый в описании настоящей патентной заявки термин «около» в отношении скоростей смешивания относится к ±10%, то есть около 100 оборотов в минуту, относится к от 90 оборотов в минуту до 110 оборотов в минуту.

В качестве жира в B1 использовали смесь какао-масел (смесь баттеров). На второй стадии получения пасты в качестве коншированного и темперированного шоколада использовали коншированный шоколад с размером частиц (D90) 24 мкм. Для целей настоящего исследования в качестве эмульгатора использовали соевый лецитин SN100 (Paalsgaard, Juelsminde, Denmark).

Композиция, использованная в качестве базовой для получения первой пасты B1, приведена в таблице 1. Для достижения заданного варьирования содержания жира были сделаны регулировки за счет непосредственного повышения или понижения доли смеси баттеров.

Все B1 пасты смешивали в течение общего периода времени 2 минуты на скорости Hobart 1 при температуре 45(±1)°C.

Пасты измельчали с использованием 3 вальцового рафинера Buhler (Model SDY DIVERS). Затем измельченные на рафинере шоколадные хлопья сразу же превращали во вторую пасту B2. Композиция, использованная в качестве базовой для получения второй пасты B2, приведена в таблице 2. В соответствующих случаях массу добавленного шоколада регулировали с учетом использования соевого лецитина (SN). Для получения пасты второй стадии B2 добавили 0,25% SN (без принятия в расчет доли от SN100 из коншированного темперированного шоколада).

B2 пасты смешивали в течение периода, варьировавшего от 30 с до 90 с на скорости Hobart 2 или 3 при температуре 35(±1)°C.

Полученные в результате пасты B2 и соответствующие пасты B1 раскатывали скалкой и формовали вручную. Ручное формование проводили непосредственно при участии как минимум двух пользователей минимум 5-ти 100 г батончиков. Каждый 100 г батончик имел толщину 12 мм. Поскольку было невозможно удалить уловленные в форму пузырьки воздуха вибрацией форм, пасту прессовали в форме с максимально возможным прилагаемым усилием, чтобы гарантировать получение однородного и гомогенного батончика. Раскатанные скалкой образцы формовали, помещая массу пасты между 4 направляющих. Затем пасту раскатывали скалкой равномерно между направляющими до получения плоской поверхности.

Как часть экспериментального исследования провели исследования в пилотной установке (таблица 3):

Анализ термоустойчивого шоколада

Тестирование физических свойств

Оценку твердости образцов шоколада проводили при использовании анализатора текстуры TA. XT. Plus (Stable Micro Systems Ltd., Godalming, Surrey, UK.), как приведено ниже. Анализатор текстуры снабжен цилиндрическим зондом 12,8 мм, запрограммированным для проникновения в образец на глубину 3 мм со скоростью 0,5 мм/секунду. Для достижения термического равновесия перед проведением анализа образцы выдерживали при температуре 40°C в термостате в течение 3 часов.

Для каждого из раскатанных скалкой образцов проводили 10 измерений. Для каждого образца определяли среднее значение твердости и стандартное отклонение. Для отобранных, прошедших ручное формование образцов 5 батончиков провели измерение каждого батончика в 2 местах с получением всего 10 измерений образцов. Для каждого батончика определяли среднее значение твердости и стандартное отклонение.

Измерение содержания влаги в конечных неконшированных пастах проводили при использовании метода Karl Fischer с использованием в качестве экстракционного растворителя метанола, формамида и хлороформа в соотношение (3:2:1).

Измерение активности воды в образцах неконшированной пасты проводили при температуре 25°C.

Анализ микроструктуры

Использовали два ключевых анализа микроструктуры: сканирующая электронная микроскопия и световая микроскопия:

Сканирующая электронная микроскопия (SEM)

Каждый образец нарезали на маленькие кусочки (размер 2-3 мм). Затем их брали с разрушенных поверхностей и помещали в сухой Multipar G (Multisol Ltd., Nantwich, UK) на 72 часа. Затем полученный в результате материал фильтровали и проводили сушку воздухом (в термостате при температуре 60°C в течение пары минут). Материал поместили на держатель (stub) SEM при использовании адгезивных углеродных пленок с последующим покрытием золотом. Некоторые образцы после нанесения покрытия золотом показали дефекты изображения, представляющие горизонтальную штриховку, как результат остаточного заряда образца, но принимая во внимание изоляционные свойства и пористую природу образца, было принято решение принять некоторую степень заряда во избежание необходимости нанесения более толстого слоя золота. Области материала, указывавшие на объемы остаточной структуры, затем исследовали при использовании визуализации вторичных электронов при высоком вакууме и низкоэнергетическом пучке 5-10 кэВ.

Световая микроскопия

Образцы заключили в смолу (при использовании для шоколада метода замещения/дегидратации). Затем блоки смолы микротомировали при использовании ультрамикротома (срезы в 2 микрона были получены при использовании алмазного ножа). Срезы окрашивали при использовании процесса осмификации (osmification process), при использовании четырехокиси осмия для выявления белка в матрице. Наконец, их поместили в держатель при использовании прозрачного суперклея и провели исследование при использовании комплекса световой микроскопии (устройство формирования изображения Zeiss imager zl). Образцы исследовали при различном увеличении от x5 до x63 (масляно-имерсионные линзы). Для каждого образца шоколада получали изображение двух областей.

Результаты

Тестирование физических свойств

В таблице 4 приведены измеренные показатели твердости. Для любого из данных образцов, полученного раскатыванием, были обнаружены более воспроизводимые показатели твердости, чем у соответствующих единиц, полученных ручным формованием. Результаты, полученные для раскатанных скалкой образцов, проанализировали для получения статистической достоверности данных относительно трендинга данных (таблица 4).

Единицы, отформованные вручную, экспериментов N5, N6, N11, N16, N17 и N18 также анализировали на определение наличия эталонного показателя (2000 г) (таблица 5). Несмотря на экспериментальные ошибки, три из проанализированных образцов превысили эталонные показатели, что указывает на высокий потенциал этой технологии.

Emu=эмульгатор.

Анализ микроструктуры

Световая микроскопия

Световая микроскопия показала ясные и воспроизводимые различия между микроструктурой неконшированной пасты B2 и пасты B1. Эквивалент неконшированной пасты B2 представляет собой непрерывный сахар и прерывистый жир с белками, тесно связанный с диспергированными сахарами. В случае эквивалента пасты B1 частицы сахара больше и более дискретно диспергированы в непрерывной жировой матрице. Например, изображение для B1 эксперимента N18 показало преимущественно непрерывную жировую систему с широкими пределами диспергированных частиц, при этом изображение B2 эксперимента N18 продемонстрировало высокую взаимосвязь между частицами сахара, практически исключая жировую фазу. При сравнении с изображением пасты B1 жировая фаза B2 представляла прерывистую. Также белки в пасте B2 распределены более равномерно, что предположительно вносит свой вклад в микроструктуру и, следовательно, потенциально в функциональные свойства. Однако неконшированная паста имеет некоторую неоднородность. Были сделаны два изображения одного и того же образца неконшированной пасты эксперимента N15. Первое изображение аналогично предшествующим разрезам B2, представленным ранее, с высокой концентрацией частиц сахара, которые тесно связаны. Однако второе изображение более похоже на микроструктуру пасты B1, где жир представлял непрерывную фазу с дисперсией из частиц сахара с широким распределением размеров частиц и белков.

Наблюдаются вариации в прерывистых жировых системах между образцами, изображение N2 продемонстрировало ожидаемо широкое распределение размеров частиц, заключенных в непрерывную жировую матрицу. Уровень связанности между частицами сахара оказался ниже, чем на изображениях пасты. Это могут объяснить две причины: присутствие большего количества жира (31% по сравнению с 29-30% масса/масса) дает более темный серый фон и, во-вторых, очень малый размер частиц и тесную связь с белками.

Также сделаны изображения образцов с и без эмульгатора, например, Эксперимент N2. В N2 наблюдалась тесная связь между диспергированными частицами сахара и окрашиванием голубым белков, и оба изображения указали на непрерывную сеть из сахара и непрерывную жировую матрицу.

СКАНИРУЮЩАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ МИКРОСКОПИЯ

Провели сканирующую электронную микроскопию (SEM) материала, экстрагированного из жира. Возможность анализировать материал, экстрагированный из жира, позволяет сразу же определить микроструктуру неконшированной пасты от традиционного шоколада. В отличие от шоколада, который диспергируется с образованием суспензии в присутствии Multipar G (Multisol Ltd., Nantwich, UK), неконшированная паста сохраняет высокий уровень структуры, что позволяет проводить анализ микроструктуры. SEM анализ обеспечивает дополнительные детали физического образования мостиков, происходящего между частицами. Примером является 10000 х изображение неконшированной пасты (B2) примера N18, где на изображении наблюдается образование мостиков частиц, таких как частицы сахара.

Общий вывод

В примере 1 продемонстрирован термоустойчивый шоколад, который может быть получен при использовании ингредиентов неконшированного шоколада и коншированного шоколада. Исходя из этих данных, комбинация малого размера частиц, низкого содержания жира, короткого времени смешивания и низкой скорости смешивания позволяют получить оптимальную термоустойчивость.

Пример 2

Получение термоустойчивого шоколада с измельчением на рафинере

Измельченную в штифтовой мельнице крошку и какао-масло последовательно добавили и смешали в 12-литровом миксере Hobart A200N с чашей и открытой алюминиевой лопастью (B плоская взбивальная лопатка) в течение 20 секунд на скорости 2 с общей длительностью 150 секунд (включая время добавления какао-масла) с получением неконшированной пасты.

Получили партии неконшированного шоколада с общим содержанием 29,1% и 31,1%, как измерено при использовании метода, основанного на AO AC Official Method 963.15 - Fat in Cacao Products - Soxhlet Extraction Method 1973 (AO AC Official Method 963.15 Fat in Cacao Products. AO AC Official Methods of Analysis 31.4.02 (1995), Chapter 31, стр.10), где образец обрабатывали 8N хлористо-водородной кислотой (2 части концентрированной HC1 AR+1 часть дистиллированной воды), фильтровали, промывали дистиллированной водой и остаточный жир экстрагировали при использовании аппарата Сокслета.

Неконшированную пасту с общим содержанием жира 29,1% измельчали с использованием 3 вальцового рафинера Buhler SDY 200 с параметрами 12:45 назад влево и вправо (1-ый входной валец), 12:30 вперед влево и вправо (3-ий выходной валец). Полученные в результате «прошедшие измельчение на рафинере хлопья» анализировали при использовании Malvern Mastersizer 2000 для определения распределения размера частиц, соответствующего распределению размера частиц d84 около 30 микрон.

Неконшированную пасту с общим содержанием жира 31,1 измельчали с использованием 3 вальцового рафинера Buhler SDY 200 с параметрами 12:55 назад влево и вправо (1-ый входной валец), 12:40 вперед влево и вправо (3-ий выходной валец). Полученные в результате «прошедшие измельчение на рафинере хлопья» анализировали при использовании Malvern Mastersizer 2000 для определения распределения размера частиц, соответствующего распределению размера частиц около 50 микрон.

Вручную изготовили таблетки из отдельных, прошедших измельчение на рафинере хлопьев при использовании верхнего пуансона, донного пуансона и соответствующего штампа-матрицы из ротационной таблеточной машины Manesty (см. фиг. 3).

В способе, использованном для «верхнего» пуансона, его помещали вертикально, как показано на фиг. 3, с открытой поверхностью пуансона вверх лицевой стороной и поместили цилиндрическую матрицу вокруг узкой части с образованием полости. 2 грамма прошедших измельчение на рафинере хлопьев поместили в полость, и «донный» пуансон поместили вертикально поверх полости с длинной узкой частью, направляя вертикально вниз, трамбуя порошок между пуансонами в матрице.

Вручную было приложено легкое давление вертикально к лицевой поверхности концевого «донного» пуансона с небольшим уплотнением порошка, удерживая при этом верхний пуансон и матрицу одной рукой для поддержания комбинации.

Комбинированную систему приподняли на около 150 мм над твердой металлической поверхностью стола и прижимали книзу за счет оказываемого давления рукой на помещенное вертикально лицевой поверхностью вверх окончание донного пуансона в одно движение таким образом, что усилие движения вниз спрессовывает порошок, находящийся в укупоренной полости, когда «верхний» пуансон встречается с твердой металлической поверхностью, и останавливали движение. Этот процесс повторяли 4 раза при приложении примерно эквивалентного усилия (не количественно, качественно контролируемого оператором).

Затем систему перевернули, «верхний пуансон» медленно удалили, а донный пуансон вытолкнули вертикально вверх через матрицу до момента высвобождения прессованного порошка, и таблетку удалили вручную.

Полученные описанным выше способом вручную таблетки с общим содержанием жира 29,1% и 31,1% из прошедших измельчение на рафинере хлопьев подвергли анализу текстуры для определения относительной твердости (описанным выше способом, 3 часа кондиционирования при температуре 40°C перед проведением анализа на текстуру при использовании анализатора текстуры Stable Micro Systems TA.XT Plus).

Было установлено, что таблетки из измельченных на рафинере хлопьев, полученных с содержанием жира 31,1%, показали более низкую резистентность к усилию проникновения, в противоположность образцам из измельченных на рафинере хлопьев с содержанием жира 29,1%, исходя из более низкого среднего 1 пика усилия, определенного при использовании анализатора текстуры.

Автоматически полученные таблетки - влияние способа на промежуточную термоустойчивость

Провели автоматическое получение таблеток из прошедших измельчение на рафинере хлопьев с общим содержанием жира 29,1% при использовании настольного автоматического мини-пресса для получения таблеток RTVA Mini Press MII с 11 мм в диаметре цилиндрической матрицей на скорости 30 оттисков/минуту в течение 20 секунд. Автоматическое получение таблеток может быть непрерывным в течение длительного периода времени из прошедших измельчение на рафинере хлопьев с общим содержанием жира 29,1% без извлечения по сравнению с полученными из прошедших измельчение на рафинере хлопьев с общим содержанием жира 31,1%.

Образцы прошедших измельчение на рафинере хлопьев с общим содержанием жира 29,1% смешали со смесью из коншированного шоколада в соотношениях (измельченные на рафинере хлопья:шоколад) 95:5, 90:10 и 80:20 при использовании того же самого способа смешивания, как указанный выше для смешивания измельченных на рафинере хлопьев и какао-масла. Из смесей измельченных на рафинере хлопьев с общим содержанием жира 29,1% и коншированного шоколада автоматически получили таблетки без повторного измельчения на рафинере при использовании мини-пресса RIVA Mini Press MII при тех же технологических условиях в течение 20 секунд.

Автоматически полученные образцы подвергли анализу текстуры, как указано выше, для определения относительной твердости.

На фиг. 1 приведено усилие проникновения в граммах таблеток, полученных только из прошедших измельчение на рафинере хлопьев с общим содержанием жира 29,1% жира, из прошедших измельчение на рафинере хлопьев с общим содержанием жира 29,1% жира+коншированный шоколад, смешанный в соотношениях 95:5, 90:10 и 80:20.

Как ясно видно, усилие проникновения снижается при возрастании уровней коншированного шоколада, добавленного в миксы смесей.

31,1% прошедшие измельчение на рафинере хлопья смешали с коншированным шоколадом (соотношение 83:17) при использовании того же самого способа смешивания, как указано выше, для смешивания прошедших измельчение на рафинере хлопьев и какао-масла и прошедших повторное измельчение на рафинере при использовании того же самого способа, как указано выше, однако с параметрами 12:40 назад влево и вправо (1-ый входной валец), 12:20 вперед влево и вправо (3-ий выходной валец); 12:50 назад влево и вправо (1-ый входной валец), 12:30 вперед влево и вправо (3-ий выходной валец) и 13:00 назад влево и вправо (1-ый входной валец), 12:40 вперед влево и вправо (3-ий выходной валец) с получением трех различных распределений размеров частиц.

В противоположность из прошедших измельчение на рафинере хлопьев с общим содержанием жира 31,1%, которые не смешивали с коншированным шоколадом, из каждого из этих образцов не могут быть получены таблетки.

На фиг. 2 приведено усилие проникновения в граммах таблеток (описанным выше способом, 3 часа кондиционирования при температуре 40°C), полученных из прошедших измельчение на рафинере хлопьев с общим содержанием жира 31,1% жира, смешанных с коншированным шоколадом (соотношение 83:17) и повторным измельчением на рафинере до низкого, среднего и высокого распределения размера частиц.

Как ясно видно из сравнения фиг. 1 и 2, общее усилие проникновения для образцов, полученных из прошедших измельчение на рафинере хлопьев с общим содержанием жира 31,1%, смешенных с коншированным шоколадом и прошедших повторное измельчение на рафинере, было выше по сравнению с соответствующими образцами, полученными из прошедших измельчение на рафинере хлопьев с общим содержанием жира 29,1% и смешанных с коншированным шоколадом в аналогичном соотношении. Это указывает на то, что только повторное измельчение на рафинере поддерживает пригодность для обработки промежуточного продукта в подходящей форме для процесса получения таблеток; это также подтверждает более высокую термоусточивость по сравнению с такой же композицией или композицией, о которой известно, что она обладает более низкой термоустойчивостью по сравнению с не прошедшим повторное измельчение на рафинере продуктом.