包覆的冷凍甜點的制作方法

發明的技術領域

本發明涉及包覆的冷凍充氣甜點產品。

發明背景

由巧克力、冷凍果汁或其他包層包覆的冰淇淋、冷凍酸奶等冷凍甜點是受歡迎的產品。這些產品通常支撐在棒上，以便不用直接拿著便可方便地享用它們。巧克力包覆棒產品是已知多年的這種類型的產品的一個實例。

冷凍的甜點產品(包括那些在棒上的產品)通常通過“擠出和切割”方法生產。這提供未包覆的冷凍甜點，其在該階段可能已經包括插入甜點中的棒。

最近，已經提出用冷輥設備制作冷凍充氣產品，該方法包括提供其表面上具有開放空腔的兩個輥，用冷凍充氣材料填充兩個空腔，每個輥上一個，其中至少一個空腔填充有冷凍充氣產品，然后允許該冷凍充氣產品在其空腔外膨脹，兩個空腔隨后彼此相對移動，并且每個空腔中的冷凍充氣產品壓靠另一個空腔中的冷凍充氣產品。因此，該產品自兩半形成并且從輥自動釋放。

一旦制作好，然后可以通過將未包覆的冷凍充氣甜點浸入液態包層浴中以形成包層來對其進行包覆，或者也可以用液體包層對其進行噴涂或包涂(enrobe)。一旦被包覆，通常將冷凍產品鼓風冷凍，并從工廠的生產區移至貯藏區，然后分銷。

在世界上的一些地區，這種甜點在某一海拔高度制作，然后運輸并在另一海拔高度出售。這種甜點也可以在某一海拔高度制作，并在分銷鏈中歷經不同的海拔高度，例如當通過空運或通過山區公路運輸物品時。有時海拔高度的差異可能是值得注意的。已經觀察到當將這種冷凍充氣甜點運輸到明顯較高的海拔高度時，涂覆的包層可能破裂并從冷凍甜點的表面脫落。此外，當將這種冷凍甜點運輸到明顯較低的海拔高度時，涂覆的包層似乎更容易被機械沖擊損壞。

因此，希望防止這些與海拔高度相關的問題出現。

發明概述

本發明的發明人已經發現，這種與海拔高度相關的問題是由冷凍充氣甜點的體積膨脹或收縮引起的。這種冷凍充氣甜點可能包含大量夾帶在甜點內的氣泡。例如，冰淇淋通常具有約30體積％的氣體。

當這種氣體被運輸到明顯不同的海拔高度時，被夾帶的氣體根據波義耳定律(boyle’slaw)壓縮或膨脹。由于氣體被夾帶在冷凍甜點中，因此這種膨脹或收縮本身會表現為冷凍甜點整體上的體積增加。

因此，當冷凍充氣甜點被運輸到較低的海拔高度時，外部壓力增加，這導致被夾帶的氣泡的收縮和冷凍充氣甜點的等量收縮。然后這種收縮導致冷凍甜點和制作期間涂覆的包層之間出現間距。這樣的間距導致包層不太能抵抗機械沖擊，因為沒有冷凍甜點與包層接觸以吸收一部分任何沖擊機械能。因此，最終結果是包層更容易被機械沖擊損壞。

當冷凍充氣甜點被運輸到較高的海拔高度時，外部壓力降低，這導致被夾帶的氣泡的膨脹和冷凍充氣甜點的等量膨脹。這種膨脹導致制作期間涂覆的包層的內部壓力，并且可能足以使包層失效并因此開裂和從冷凍甜點的表面脫落。

本發明的發明人驚奇地發現，盡管不能輕易阻止總的體積膨脹/收縮，但是可以減小其影響。

本發明的發明人已經發現，由此產生的包層機械損壞主要涉及冷凍甜點的兩個相對平坦的面之間的邊緣。經進一步研究，發明人已經注意到，具有在相對平坦的面之間的邊緣的冷凍甜點沒有均勻的包層厚度。特別地，邊緣處的包層可顯著薄于所述面自身上的包層。

對此的解釋是，這是因為在緊接的表面處，對于給定量的冷凍甜點，在邊緣附近會成比例地具有更多的包層。因此，隨著冷凍甜點的邊緣變得相對溫暖，熱量會更緩慢地從液體包層傳遞至冷凍甜點本體，從而減小熱傳遞的驅動力。其結果是，包層在邊緣處花費更長時間結晶或凝固，并且其因此具有從邊緣流走的機會，從而使邊緣處的包層更薄。

從該觀察得出的結論是，這些邊緣是機械弱點的根源，特別是當存在由海拔高度變化引起的充氣冷凍甜點的膨脹/收縮時。

然而，本發明的發明人驚奇地發現，邊緣附近的這種變薄很大程度上取決于冷凍甜點在邊緣處的曲率半徑。

因此，本發明涉及包覆在包層中的充氣冷凍甜點，所述冷凍甜點包括多個相對平坦的面，每個相對平坦的面具有基本上橫貫整個所述面的大于50mm的曲率半徑，并且其中所述相對平坦的面相遇以形成邊緣，其中所有所述邊緣或基本上所有所述邊緣均具有5mm至20mm的曲率半徑。

因此，本發明的發明人已經認識到，通過確保邊緣的曲率半徑不低于5mm，邊緣處的包層厚度令人驚奇地增加。

因此，邊緣不再存在這種機械損壞的根源。雖然充氣冷凍甜點的體積膨脹可能仍然存在，但所造成的其對由此產生的機械損傷的影響因此減少或消除。

本發明的冷凍甜點是充氣的。術語“充氣”是指例如通過機械方式將氣體有意地引入到產品中。氣體可以是任何食品級氣體，如空氣、氮氣或二氧化碳。充氣程度通常用“超限”(or)來定義。在本發明的上下文中，％超限用體積術語(在大氣壓下測量)定義為：

產品中存在的超限的量會根據所需的產品特性而變化。在本發明的上下文中，超限的水平通常為50％至150％，優選為60％至100％。

在優選的實施方案中，至少一個邊緣的曲率半徑為6mm至15mm，更優選為7mm至13mm，或者甚至為8mm至12mm。

因此，包層基本上橫貫所有相對平坦的面的厚度與包層在邊緣處的厚度的比值優選為1.5:1至1:1.5，更優選為1.3:1至1:1.3。

相對平坦的面可以是對于消費者的眼而言基本上平坦。或者，它們可以包括輕微的彎曲或起伏，只要這些曲線具有大于50mm，優選大于100mm的曲率半徑。優選地，它們是基本上平坦的，沒有或幾乎沒有曲率。

相對平坦的面上的包層的厚度可以根據冷凍甜點的具體設計而變化。然而，優選0.5mm至3mm的包層厚度，更優選1mm至2mm。

通常，充氣冷凍甜點包括相對平坦的面，因此，優選充氣冷凍甜點的總表面積的至少70％，更優選至少80％由這樣的相對平坦的面構成。

在優選的實施方案中，充氣冷凍甜點通常為在前部、后部和/或側部處具有相對平坦的面的長方體(rectangularcuboid)。相對平坦的面通過曲率半徑為5至20mm的邊緣連接。

在一個優選的實施方案中，充氣冷凍甜點包括兩個基本上平行的相對平坦的側面，所述相對平坦的側面通過它們各自的周界通過圓周面連接在一起。圓周面在垂直于側面的表面的維度上是相對平坦的，而在正交維度上是弧形的，以便將側面的周界連接在一起。

除非另外定義，本文中所用的所有科技術語均具有與所屬領域(例如冷凍食品制作)技術人員通常理解的相同的意義。冷凍甜點制作中使用的各種術語和技術的定義和描述參見“icecream”，第7版，r.t.marshall,h.d.goff和r.w.hartel,kluweracademic/plenumpublishers，紐約，2013。

冷凍甜點是指通過冷凍巴氏殺菌成分混合物(如水、脂肪、甜味劑、蛋白質(通常為乳蛋白)和任選的其它成分如乳化劑、穩定劑、色素和香料的混合物)而制成的甜點。冷凍甜點包括冰淇淋、冷凍酸奶等。在優選的實施方案中，冷凍甜點是冰淇淋。

本發明通常使用具有至多20wt％總糖的冷凍甜點。本文所用的術語“糖”專指可消化的單糖和二糖。因此，冷凍甜點的總糖含量是存在于冷凍甜點中的所有可消化的單糖和二糖的總和，包括來自乳固體的任何乳糖和來自水果的任何糖。在優選的實施方案中，冷凍甜點具有至多17.5wt％，更優選至多15wt％，仍更優選至多12.5wt％，還更優選至多10wt％，甚至更優選至多7.5wt％，更優選至多6wt％的總糖。優選地，冷凍甜點含有至少1wt％，更優選至少2wt％，仍更優選至少5wt％的總糖。

冷凍甜點進一步通常包含穩定劑，其主要目的是在儲存期間產生本體和質地的平滑性，延遲或減少冰和乳糖晶體生長，并提供產品均勻性和抗融化性。此外，它們穩定混合物以防止乳清分離，產生穩定的泡沫，容易在凍結器中切斷，并減緩水分從產品到包裝或空氣的遷移。穩定劑在冰淇淋中的作用是由于它們在水中形成凝膠狀結構并保持游離水的能力。由于減少隨時間推移的冰晶生長，穩定劑可以控制冰凍，這與水被捕獲在乳清相中的纏結網絡結構中所致的水移動性降低相關。合適的穩定劑包括塔拉膠、瓜爾膠、刺槐豆膠、角叉菜膠、明膠、藻酸鹽、羧甲基纖維素、黃原膠和果膠中的一種或多種。冷凍甜點含有至少0.45wt％，優選至少0.5wt％，更優選至少0.55wt％，仍更優選至少0.6wt％，甚至更優選至少0.75wt％，還更優選至少1.0wt％，進一步更優選至少2.0wt％，最優選至少5.0wt％的穩定劑。優選地，冷凍甜點含有至多20wt％，更優選至多15wt％，仍更優選至多12.5wt％，甚至更優選至多10wt％，最優選至多7.5重量％的穩定劑。

冷凍甜點也可以含有如本文所定義的由以下各項組成的非糖甜味劑：強甜味劑阿司帕坦、糖精、乙酰舒泛k、阿力甜、奇異果甜蛋白、環己氨基磺酸鹽、甘草甜素、蛇菊苷、新橙皮苷、三氯蔗糖、應樂果甜蛋白和紐甜；以及糖醇hsh(氫化淀粉水解物—也稱為聚糖醇)、赤蘚糖醇(eythritol)、阿糖醇、甘油、木糖醇、山梨糖醇、甘露糖醇、乳糖醇、麥芽糖醇、異麥芽酮糖醇(isomalt)和益壽糖(palatinit)。冷凍甜點優選含有至少0.01wt％的非糖甜味劑，優選至少0.02wt％，更優選至少0.03wt％，仍更優選至少0.04wt％，還更優選至少0.05wt％，還更優選至少0.10wt％，甚至更優選至少0.15wt％，還更優選至少0.20wt％，更優選至少0.25wt％，最優選至少0.50wt％的非糖甜味劑。優選地，冷凍甜點含有至多2.5wt％，更優選至多2wt％，仍更優選至多1wt％的非糖甜味劑。

優選地，產品包含至少30g，更優選至少40g，仍更優選至少50g，還更優選至少60g，還仍更優選至少70g，甚至更優選至少80g，更優選至少100g，還更優選至少125g，仍更優選至少150g，甚至更優選至少200g的冷凍甜點。優選地，產品包含至多500g，更優選至多350g，仍更優選至多300g，還更優選至多250g，最優選至多225g的冷凍甜點。

如所討論的，本發明提供包覆的冷凍甜點。包層是指可用于在冷凍甜點上形成包層的任何可食用材料。包層可以是脂肪系的，例如巧克力(黑巧克力、白巧克力、牛奶巧克力)或巧克力類似物或糖皮(couverture)。術語“巧克力”不旨在限于在任何特定國家合法地被描述為巧克力的組合物，而是包括具有巧克力的一般特征的任何產品。因此其包括使用可可脂以外的脂肪(例如椰子油)制成的巧克力樣材料。巧克力通常含有非脂肪可可固體，但是其不必需如此(例如白巧克力)。術語巧克力類似物是指用可可脂以外的脂肪(例如可可脂等同物、椰子油或其他植物油)制成的巧克力樣脂肪系甜點組合物。這種巧克力類似物有時被稱為糖皮。巧克力類似物不需要符合許多國家使用的巧克力的標準化定義。除了脂肪和可可固體之外，巧克力和巧克力類似物可能含有乳固體、糖或其他甜味劑和調味劑。脂肪系包層可以基本上由植物油和糖以及根據需要的色素和/或香料組成。

包層也可以是水系的，例如冷凍水冰、果汁和果泥。

可以使用各種不同的技術對冷凍甜點產品(包括基于棒的冷凍甜點)進行包覆。可以將冷凍甜點浸漬在液體包層中一段時間以形成包層。在工業規模上最常用的浸漬方法是將產品用它們的棒倒置在分度輸送機上。輸送機將產品逐步移向浸漬浴。當在浸漬浴上時，將產品向下推入包層中，拉回，然后通過輸送機分度開。在更簡單和更廉價的浸漬方法中，將冰淇淋產品連續移動通過浴。產品最初通過他們的棒倒置。然后將它們旋轉到水平位置以遠離浴的側面。然后將它們旋轉回倒置(垂直)位置，從而將冰淇淋浸入包層中，同時產品沿著浴長度移動。在浴尾處，將它們旋轉回水平位置以遠離槽邊緣。最后，將它們旋轉回倒置位置，以使包層固化并使多余的包層流出。作為浸漬的替代方案，可以使用噴涂來包覆產品，特別是基于棒的產品。可以使用包涂來包覆沒有棒的產品。將產品放置在網狀輸送帶上，并使之通過通常通過經水平槽形式的縫隙泵送液體包層而形成的包層瀑布(稱為幕簾)。該操作包覆條棒的頂部、前部、后部和側部。可以使用氣刀將通過網狀輸送機排出的多余的包層吹走。最后，網狀輸送機將產品運送到包層的淺浴中，從而使產品底部浸沒并將其包覆。

包層作為液體涂覆于冷凍甜點，但是當其冷卻(例如由于與冷凍甜點接觸)時凝固。巧克力具有復雜的凝固行為，因為它們含有可以以不同形式結晶的不同甘油三酯的混合物。例如，可可脂可以以六種不同的結晶形式(多晶型物)存在。當巧克力凝固時，甘油三酯開始結晶。幾秒鐘之內，巧克力變得觸感干燥，并具有塑性或強韌的質感。結晶緩慢繼續，以致甘油三酯通常花費幾個小時或幾天來完全結晶，并且以致巧克力達到其最大脆性。由可可脂以外的脂肪制成的巧克力顯示出類似的行為，但通常在更窄的溫度范圍內結晶，并且更快地達到最大脆性。類似地，水系包層冷凍以在冷凍甜點核心周圍產生冰晶的晶格結構。優選地，包層是巧克力。

產品可以部分包覆，但在優選的實施方案中，其被完全包覆。優選地，產品包含至少5g，更優選至少10g，仍更優選至少15g，還更優選至少20g，仍更優選至少25g，甚至更優選至少30g，還更優選至少40g，最優選至少50g的包層。優選地，產品包含至多100g，更優選至多80g，仍更優選至多70g，最優選至多60g的包層。

優選地，充氣冷凍甜點在-12℃下的冰含量為至少40wt％，更優選至少45wt％，仍更優選至少50wt％，還更優選至少55wt％，最優選至少60wt％。優選地，冷凍甜點在-12℃下的冰含量為至多70wt％，更優選至多65wt％，最優選至多60wt％。

優選地，充氣冷凍甜點在-8℃下的冰含量為至少40wt％，更優選至少45wt％，仍更優選至少50wt％，還更優選至少55wt％，最優選至少60wt％。優選地，冷凍甜點在-8℃下的冰含量為至多70wt％，更優選至多65wt％，最優選至多60wt％。

附圖簡要說明

圖1是示出面部處的包層厚度與拐角處的包層厚度的比值作為拐角半徑的函數的圖表。

圖2是示出顯示開裂的樣品的百分比作為樣品所處壓力的函數的圖表。

實施例

實施例1—包層厚度

通過擠出冰淇淋并用絲線將擠出的冰淇淋切成碎片來制備冰淇淋甜點組合物。發現這種冰淇淋甜點天然形成具有約3mm的曲率半徑的邊緣和拐角。

每個冰淇淋組合物包括兩個基本上平行的相對平坦的側面，所述相對平坦的側面通過它們各自的周界通過圓周面連接在一起。圓周面在垂直于側面的表面的維度上是相對平坦的，而在正交維度上是弧形的，以將所述側面的周界連接在一起。

通過用經加熱的刀從邊緣除去少量冰淇淋來改變面部彼此連接處的邊緣的曲率半徑并用半徑規進行測量。

通過將冰淇淋浸入熔融巧克力的液浴中來將冰淇淋甜點包覆在巧克力組合物中。通過從浴中移出冰淇淋甜點并使巧克力包層結晶來形成包層。

測得平坦的面上的巧克力包層厚度為約1.4mm±0.1mm。這是通過切割產品的橫截面，使用顯微鏡拍攝包層，然后分析這些圖像來測量的(通過拍攝計數線(graticule)圖像，然后計算巧克力深度上的像素數來確定放大因數)，以得到巧克力厚度。總共進行了26次巧克力厚度測量(13個在整個面上均勻間隔的測量x2個平坦的面)。

還測量了在邊緣處的巧克力包層厚度(與上述相同的方法)，每個冰淇淋甜點測量26次(13個在圓周邊緣上均勻間隔的測量x2個邊緣)。結果用面的厚度與邊緣處的厚度的比值作為邊緣或拐角的曲率半徑的函數作圖。結果如圖1所示。

雖然圖中有一些散點，但是可以清楚地看出，存在如下趨勢：隨邊緣和拐角處的曲率半徑增加，巧克力包層厚度增加。

實施例2—海拔高度開裂

為了模擬在移動到不同海拔高度時出現的潛在問題，對所生產的包層冰淇淋甜點進行了測試。

將一批20個冰淇淋甜點(全部具有曲率半徑為約3mm的邊緣和拐角)放置在壓力艙中。

將所有樣品在海拔高度測試前平衡至-18℃持續8-12小時。將每種樣品類型20個在-18℃和環境壓力(約1000毫巴)下裝載到angelantonitd150c恒溫低壓艙(altitudechamber)。然后將艙內的壓力以470毫巴min^-1的速率降低25毫巴，并在該壓力下保持2.5小時。之后，使艙恢復到環境壓力，打開并記錄具有開裂的巧克力包層的樣品數。在樣品檢查后，將艙重新密封，并將壓力再降低25毫巴(以470毫巴min^-1的速率)并在該壓力下保持2.5小時。重復以25毫巴的增量降低壓力、等待2.5小時然后檢查產品的此過程，直至壓力已降至775毫巴。

記錄在包層中具有裂紋的包覆的冰淇淋的百分比，結果繪圖在圖2中。

可以看出，當目標壓力為875毫巴時，100％的包覆的冰淇淋具有開裂的包層。

用邊緣和拐角的曲率半徑為10mm的冰淇淋甜點重復實驗。結果如圖2所示。

可以看出，當目標壓力為875毫巴時，只有5％的包覆的冰淇淋具有開裂的包層。