冷冻甜食 本发明涉及冷冻甜食，尤其是冰淇淋。
传统上，冰淇淋是用组分例如脂肪、非脂乳固体、甜味剂、乳化剂和水制作的。对多种组分进行均质处理后，对该混合物进行巴氏灭菌处理，冷却，并可以使该混合物在大约2℃～4℃下进行熟化，并在搅拌条件下注入空气对其进行深度冷冻以使其膨胀率为大约75％～120％。
一般来说，由于淀粉的物理化学特性及其流变学性质，它在食品工业中通常被用作增稠剂和/或粘结料。因此很多文件介绍了在冷冻甜食中使用天然淀粉或胶凝淀粉(经物理或化学改性的或者未改性的)作为脂肪替代品或赋形剂。
冷冻甜食因其奶油质感和润滑的特性而深受人们喜爱。然而，为了保持其润滑的最佳感官特性，必须小心地储存和处理这些产品。因此即使细微的温度变化也会在储存、销售或运输的过程中被注意到。当消费者购买冷冻甜食但不立即食用此甜食以及当从冷藏区将该产品取出到将其放入家用冰箱之间存在时间间隔时尤其如此。在这些情况中，冷冻甜食会在再次冷冻之前发生完全或者部分融化。这种温度变化的周期导致产品中冰晶晶体的生长，并由此产生了结晶结构。这种组织结构和这种结晶口感加上受损的产品外观会损害或者至少降低消费者感受到的该产品的整体品质。
现已采用多种胶质物和/或乳化剂作为添加剂以提高冷冻甜食对热激处理的稳定性、奶油质感及抵抗能力。这些添加剂可以包括瓜尔胶、刺槐豆粉或瓜尔豆粉、藻酸盐、羧甲基纤维素、黄原胶、卡拉胶、合成或天然的乳化剂如蛋黄。包含于乳品干燥提取物中的乳蛋白因其水合特性而可以参与这种稳定作用。
然而，使用胶质物的缺点是它会使产品的组织结构有时坚硬或者呈胶状。此外，消费者常常认为添加这些稳定用化合物是不好的，因而其使用也是受法律限制的。此外，包括非脂乳固体和/或蛋白质或乳蛋白衍生物的添加剂是非常昂贵的。
本发明意在解决地问题是为冷冻甜食提供一种不昂贵的配方，其可以提高冷冻甜食在热激处理过程中的稳定性，但又不损害它们的感官品质。
为了达到这个目的，本发明涉及包含脂肪、甜味剂、非脂乳固体、水和淀粉的冷冻甜食，特别是冰淇淋，其特征是淀粉和非脂乳固体的总量为2.5～18％，淀粉/非脂乳固体的重量比为0.03～1.5。
根据本发明的冷冻甜食可以包含2～12％脂肪、10～25％甜味剂、2～15％非脂乳固体、0.5～3％淀粉以及45～85％水。
除了用体积％定义膨胀率以外，本说明书中所述的百分比指的是重量百分比。
因此，根据本发明，用淀粉部分地取代传统上使用的非脂乳固体可以节约大量资金，同时还可以提高抵抗热激处理的能力。此外，这样获得的产品具有的奶油质感和润滑的口感与传统产品的口感接近或者甚至比它更好。因此，本发明不仅具有经济优势，而且同时可以提高使用的愉悦感以及冷冻甜食的组织结构品质和感官品质。
本发明中使用的淀粉可以是天然淀粉或经过物理或化学改性的淀粉。因此其可以包括例如源自玉米、马铃薯或木薯的天然淀粉，这些淀粉可以单独使用或者以混和物的形式使用，或者以经过化学改性的这些来源的淀粉形式使用，例如羟丙基化的淀粉。这些淀粉的凝胶温度大约为50～85℃，颗粒直径大约为3～100微米。
用于制作根据本发明的冷冻甜食的组分除了淀粉以外还有非脂乳固体，例如脱脂乳粉或脱脂炼乳。这种非脂乳固体也可以包含例如脱脂甜乳清粉或浓缩的脱脂甜乳清。这些非脂乳固体也可以来自乳粉和乳清蛋白的商用混合物，其中乳清蛋白的功能受到特殊变性处理的控制。这些商用混合物可以包括例如Nollibel。
根据本发明的冷冻组合物可以包含一种或多种乳化剂(用量为0.2～0.3％)，其可以在制作过程中促进多种组分的乳化。因此这些乳化剂可以包括例如单甘油酯、甘油二酯或聚山梨酯或者它们的混合物。
根据本发明的冷冻甜食可以包含稳定剂。这些稳定剂可以包括如刺槐豆粉、瓜尔豆粉、藻酸盐、羧甲基纤维素、黄原胶、卡拉胶。可以0.1％～0.5％(优选0.25％)的量单独使用或混和使用这些稳定剂。
所用脂肪可以是例如氢化的或未氢化的植物脂肪或动物脂肪。其可以是源自植物脂肪的混合物，例如氢化的或未氢化的棕榈油、椰子油或棕榈仁油。
所用甜味剂可以是例如蔗糖、葡萄糖、果糖或者DE为20～40的葡萄糖浆，或这些物质的混合物。根据本发明的产品配方除此之外还可以还包含着色剂例如β-胡萝卜素，和/或通常用于对冷冻甜食进行调味的任何类型的风味剂或者香料，例如香草或巧克力。
根据本发明的冷冻甜食可以由非脂乳固体、甜味剂、脂肪和水组成。例如淀粉和非脂乳固体的组分比例既可以提高该产品的稳定性，又可以大幅度地降低其成本。通过用淀粉部分地替代传统上使用的非脂乳固体可以实现节约资金。此外，与传统产品相比，根据本发明的冷冻组合物的感官品质并没有降低。因此可以在储存期间改善其润滑特性和奶油特性，尤其是更好地保持这些特性。在根据本发明的冷冻甜食中，正是由于加入淀粉取代部分非脂乳固体，从而可以减缓所得产品的融化速度，并因此使该产品对热激的稳定性更好。
根据本发明的冷冻组合物具有的干燥提取物可以为大约25～45％，优选为30～40％，更优选为33～36％。根据本发明的冷冻组合物除此之外还可以包含添加物诸如果实或者果实碎屑，例如完整的或者碎屑状的坚果或者榛实。
本发明涉及一种用于制作冷冻甜食的方法，其包括以下步骤：
-对加入冷冻甜食中的组分进行分散、加热和均质处理，并且该处理在一定温度、压力下进行足够的时间使淀粉水合并凝胶化，并对该混合物进行巴氏灭菌处理，
-冷却该混合物至2～8℃，
-在没有搅拌的条件下于2～6℃使该混合物熟化，
-凝冻至-3℃～-7℃，使膨胀率为70～130％，
-通过深度冷冻至-20℃～-40℃使该混合物硬化。
熟化该混合物的步骤可选择在搅拌的条件下进行。
可以例如在大约60℃～70℃下使加入本发明的冷冻甜食组成中的组分分散大约15～30分钟。可以在压力例如大约140～220巴、温度例如大约70～75℃下，对该整体进行加热和均质处理。分散、加热和均质步骤可以使淀粉发生水合作用并膨胀。
然后可以用本领域的技术人员已知的方法对该混合物进行巴氏灭菌处理，例如在大约80～90℃下持续进行10～30秒。均质-加热步骤可以在巴氏灭菌温度下进行，凭借该温度本身就可以对该混合物进行巴氏灭菌处理。然后可以用已知的方法将该混合物冷却至2～8℃。然后可以在搅拌或者没有搅拌的情况下，例如在大约2～6℃下对该混合物进行熟化或者其它处理4～48小时。经熟化步骤后，可以在大约-3～-7℃及搅拌条件下注入气体使该混合物进行凝冻，以产生例如大约70～130％膨胀率。然后通过在例如大约-20～-40℃下的冷冻处理使所得的混合物硬化。
经熟化步骤后，可以例如在注入气体或者不注入气体的情况下，借助冰淇淋工业的冷冻挤出机，例如以具有较高或者较低膨胀率的球形挤出该冷冻组合物。
为了评估由淀粉部分代替非脂乳固体产生的影响，可以进行多种组织结构的微观测试和宏观测试。
冰淇淋的融化测量
对储存于-30℃下的样品和经历了热激处理的样品进行融化测试。
标准的热激处理：使最初储存于-30℃下的样品经历-10℃/20℃的温度周期7天。7天后，测试这些经历了热激处理的样品的融化参数。
在饱和了水分的室内，设定融化试验的温度为20℃。在进行试验之前，于-20℃下调整该样品一整夜。将每个冰淇淋样品脱模，并将其放置在处于天平上面的格栅上。试验持续的时间为大约30～240分钟。就这样在试验期间记录没有融化的产品的质量。测得的参数如下：
M：在测试结束时流过格栅的产品的重量百分数。
S：1％原始质量流过所需的时间。
冷冻甜食混合物的粘度测量
在熟化步骤中于例如大约4℃下对该混合物进行粘度测量。将测试探头插入该混合物中，并将其与在预设的恒定速度下旋转的马达相连。
因而可以借助例如LVT-DV2布氏粘度计在大约4℃下测量其粘度。探头的转速可以设为例如30转/分。然后可以在粘度计的显示器上读出粘度。这种粘度可以用Pa.s或者其倍数来表示。
冰淇淋中冰晶的尺寸与分布
冰淇淋的等分样品与等量的甘油混和，并在-10℃下用显微镜进行观察。可以在处于-10℃的装有显微镜和照相机的室内进行这项测量。这样就可以测量成品中和经历了热激处理的产品中晶体的平均直径(微米)。已知晶体的平均直径，就可以顺利地对产品中出现的晶体生长进行评估。
本发明的具体实例包括例如冰棒、冰淇淋、冰冻酸乳酪以及具有较高或者较低膨胀率的任何冷冻甜食或者甜品。
因此可以观察到，与传统上包含10％非脂乳固体且不含淀粉的对比样品相比，包含例如1.5％淀粉和6％非脂乳固体的样品粘度均匀。因此，经过熟化阶段以后，该混合物没有呈现出相分离现象，并仍旧可以抽吸，且没有形成凝胶结构的迹象。
就耐热激处理的性质来说，测量参数显示与传统产品相比包含淀粉的样品的融化速度放慢。
根据本发明的冷冻甜食具有改良的稳定性和与传统产品相似的感官特性。根据本发明的这些产品可以在其保存、储藏、运输、销售期间，尤其是在会损害其感官特性的热激处理时保持它们在奶油质感和润滑方面的感官特性。与传统产品相比，这些产品确实呈现较少的晶体生长。这有利于它们改善其腻滑均匀性，和对此特性的保持，尽管处于不利的会引发冰晶的生长的储存条件下，并且这些条件可以是结晶结构和沙状结构产生的原因。该功能使预计在时间、产量及空间范围上扩大生产、储藏和销售根据本发明的产品成为可能。
因此根据本发明的冷冻甜食的特征在于它可以经热激处理以及随后的再次冷冻后保持其润滑特性，并减少晶体生长。
“减少晶体生长”的说法可以理解为在热激处理后冰晶的平均直径的增加小于50％。(见表4)
下面参照优选方案的多种准确实施例以及配方方式来介绍本发明。然而，在不超出本发明范围的同时可以进行多种调整和/或变换。
多种样品的制作
按照下表1所示的配方制作根据本发明的冷冻甜食的多种实施例。
在65℃下分散多种组分，然后在60℃下进行水合作用20分钟。将该混合物预热至72℃，如果适当的话，这样可以按需要使存在的淀粉发生凝胶作用。然后借助冰淇淋工业用的均质机在180巴下对该混合物进行均质处理。然后在86℃下进行巴氏灭菌处理20秒。冷却至5℃后，在没有搅拌的情况下于4℃对该混合物进行熟化处理24小时。最后，在大约-5℃下凝冻该混合物，其膨胀率为100％。用常规的方法在-30℃下使所得的冰淇淋硬化。
表1 实施例1 实施例2实施例3实施例4实施例5 Nollibel 10 6 6 6 0 脱脂乳粉 0 0 0 0 10 羟丙基化的马铃薯淀粉 0 1.5 0 0 0 羟丙基化的木薯淀粉 0 0 0 1.5 0 天然玉米淀粉 0 0 1.5 0 0 Cremodan 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 植物脂肪Polawar 8 8 8 8 8 糖 14 15 15 15 14 葡萄糖浆DE38-42 4 5 5 5 4 水 63.5 64.5 64.5 64.5 63.5
Nollibel：乳粉与功能乳清蛋白的混合物。
Cremodan：乳化剂和稳定剂混合物。
Polawar：分馏过的来自棕榈仁的植物脂肪和部分氢化的来自棕榈仁的植物脂肪的混和物。
混合物的粘度变化
图1显示了混合物的粘度以及在4℃下的熟化步骤中这些粘度的变化。
所有混合物经24小时熟化后呈均匀状态，也就是说尽管没有搅拌，仍旧没有观察到相分离现象。这些混合物仍旧可抽吸，并且没有凝胶化。在测试期间可能会发现粘度略有增长。此外，粘度的变化范围非常窄并且处于对比实施例的数值中(实施例1和5)。
融化试验：
表2 储存在-30℃下的样品干燥提取物(％)S(min) 变化M(％) 变化实施例1 36.5 31 30实施例2 35.6 31 0.00％ 24 -20.00％实施例3 35.9 49 58.06％ 21 -30.00％实施例4 35.9 48 54.84％ 19 -36.67％实施例5 36.5 50 61.29％ 40 33.33％
表3 经热激处理的样品干燥提取物(％)S(min) 变化M(％) 变化实施例1 36.5 26.5 51实施例2 35.6 44 66.04％ 40 -21.57％实施例3 35.9 52 96.23％ 34 -33.33％实施例4 35.9 43 62.26％ 25 -50.98％实施例5 36.5 40 50.94％ 53 3.92％
表2和表3显示所有包含淀粉的样品开始融化的时间(S值总是较高，多达100％的增加，或者相等)迟于对比物开始融化的时间，并且在试验结束时它们的融化产品的百分比总是低于对比物的。这些结论对于储存于-30℃下的产品来说是有效的，但更重要的是其对于经热激处理的产品也同样有效。
晶体的尺寸和晶体的生长
表4 冰晶的平均直径(μm) 经热激处理后的生长储存于-30℃下热激处理后 μm ％实施例1 32 49 16 53实施例2 30 45 15 49实施例3 32 42 10 31实施例4 31 44 13.5 43实施例5 30 50 19.5 67
表4显示了多种冷冻产品中冰晶的平均直径。可以看到一方面包含淀粉的产品具有的平均晶体直径小于对比物的，尤其当经热激处理后也是这样。包含淀粉的样品表现出的晶体尺寸的增长远远小于对比物的。通过对冰晶尺寸和分布的分析可以看出，用淀粉部分取代非脂乳固体可以提高样品在热激处理过程中的稳定性。
感官分析：
由一组专门受过组织结构和口味评估训练的人员对五种样品进行评价。
发放的调查问卷包含以下描述性特点：
-组织结构
-甜味
-味道
所有对组织结构的描述显示了显著的产品效果，其反应出产品间的差别。就味道描述来说，这些产品似乎没有明显差异。此外令人惊奇的是就奶油味道的描述来说，包含淀粉的样品获得了较高的分数。
包含淀粉的样品(与对比样品相比)口感更佳，略硬，较滑爽，融化较缓慢，冰冷程度较弱，略微更粘，这些似乎相对于对比样品中存在的晶体。从而证实了这些包含淀粉的样品可以因此更好地承受热激。