充气的脂肪基糖食制品是公知的，并且市场上存在大量国际充气巧克 力品牌，例如NestléAero和Milka Luflée。
于1935年在GB459583(Rowntree)中描述了制备充气巧克力的方法， 其包括在熔融巧克力中引入空气或其它气体，例如通过采用搅拌，然后通 过降低压力而使气泡(bubble)膨胀。冷却所述巧克力使其固化。
现在可以获得降低脂肪基糖食制品的密度的其它方法。M.S.Jeffery [The Manufacturing Confectioner，1989，11月，第53-56页]概述了巧克力 充气技术。在他的介绍中，注意到为巧克力充气的过程通常将其密度从1.3 降低到0.4-0.7g/cm3。此外，Jeffery描述了一种方法，其中当其被冷却和 结晶时将空气或其它气体引入到脂肪相中。尽管这通常将其密度降低到 0.7-0.8g/cm3，但是他发现通过在所述巧克力中使用甘油单硬脂酸酯和大豆 卵磷脂的1∶1混合物，可以达到低至0.2g/cm3的密度。
US 4272558公开了一种生产泡沫巧克力(cellular chocolate)的方法， 其中在压力下将气体引入到巧克力中。当释放压力时，在巧克力中形成气 泡，所述巧克力然后通过冷却而固化。
可以将不同气体引入到巧克力中。EP0575070(第4页，第27-28行) 教导了氮气在巧克力中产生的气泡比二氧化碳产生的细小。当用氮气或空 气来产生不易用肉眼察觉的小气泡时，这有时被称作微观充气 (microaeration)。在WO 0064269中描述了将这种微观充气巧克力用作涂 层的方法。
在EP 0 230 763(Morinaga & Co)中，该方法将通过搅拌引入气体与 在降低的压力下冷却和膨胀结合。可以使用空气、N2或CO2。用该方法制 成的糖食制品的密度在0.23和0.48g/cm3之间。EP 0 230 763描述了当其 密度低于0.23g/cm3时，在所述充气巧克力中出现了大空穴，并且该制品 非常脆以致于不能保持其形状。
GB 1490814描述了“反相”充气巧克力，其中所述连续相是糖玻璃 (sugar glass)。所得制品的密度为0.1～0.3g/cm3，但是所述糖玻璃产生了 非巧克力特征的松脆质地。
一些充气巧克力制品会在口中产生干燥的感觉。但是，对于较低密度 的充气巧克力，在口中仅存在非常少量的物料，因此其迅速融化。这样克 服了干燥口感的问题。
需要寻找一种生产具有连续脂肪相的脂肪基糖食制品的方法，所述制 品是高度充气(密度低于现存的充气制品)的，但是具有无大空隙的本质 上均匀的结构。这些制品应具有柔软融化的质地，并且尽管其密度非常低， 但应该足够稳定从而保持其形状和成型以提供具有改进外观和结构的制 品。
发明概述
本发明涉及高度充气的脂肪基充气糖食物料以及其生产方法。所述物 料具有很低的密度，低于0.2g/cm3和至少等于0.1g/cm3，并具有改进的柔 软质地和感官特性。在该方法中，在升高的压力下将氮气引入到所述脂肪 基充气糖食物料中，在降低的压力下使得所述物料沉积(deposit)和然后 通过在所述物料冷却时更进一步降低压力而使其进一步膨胀。
附图
图1显示了根据实施例1生产的巧克力制品的层析CT X射线摄影数 据的切片，比较了使用氮气和使用二氧化碳的效果。
图2显示了本发明的高度充气的巧克力，用氮气充气，并夹在两个薄 饼之间。
发明详述
本发明涉及具有连续脂肪相的脂肪基糖食物料以及其生产方法。在本 发明中，“脂肪基糖食物料”应被理解为指黑巧克力、牛奶巧克力或白巧 克力，或指尤其含有下述物质的巧克力类似物；乳脂肪、乳脂肪代用品、 可可脂代用品(cocoa butter replacer)、代可可脂(cocoa butter substitute)、 可可脂等价物(cocoa butter equivalent)、非代谢性脂肪(non metabolizable fat)或其任何混合物；或雀巢销售的Caramac，其含有非可可脂脂肪、 糖和牛奶；坚果仁糊例如花生酱和脂肪；和/或果仁糖。脂肪基糖食物料可 以包括糖、乳衍生成分、来自植物或可可源的脂肪和固体、或用于巧克力 的任何其它常见成分，例如卵磷脂，例如以不同的比例。
本文中的压力单位是bar，其中1bar＝100,000Pa。在日常使用中，通 常参考大气压来衡量压力；即：“表压”。例如，如果有人说他们的汽车轮 胎被加压高达2.3bar，他们实际上指的是bar表压：轮胎中的压力事实上 是3.3bar，但只是高于大气压2.3bar。为了方便，本文中的所有压力作为 绝对压力给出，除非另有说明。因此，0bar是完全真空，而大气压约为1bar。 对于小压力，使用单位mbar，其中1000mbar为1bar。
在本发明中，具有连续脂肪相的脂肪基糖食物料是“高度充气”的， 这就是说所述物料的密度很低。所述物料包含许多充有气体的气泡，并且 所述制品中气体体积的比例是非常高的。然而本发明的物料具有稳定的结 构：当用手拿起时它不会破裂或破碎，其能够保持其形状，并可以被夹在 薄饼之间或成型在巧克力壳状物中。
本发明公开了具有连续脂肪相的脂肪基糖食物料，其具有非常低的密 度，低于0.2g/cm3和至少等于0.1g/cm3。优选地，其密度包含在0.15～0.19 g/cm3之间，甚至更优选在0.17～0.19g/cm3之间。这表示所述体积的84～92％ 是气体。平均气泡直径为0.3～0.7mm，优选0.4～0.6mm，其根据实施例3 中描述的方法测得。尽管一些气泡可能被互相连接，但是所述体积的低于 10％被大空隙占据，优选地最多8％。大空隙应被理解为体积大于9mm3 的空隙。
本发明的具有连续脂肪相的脂肪基糖食物料在外观和感官性质方面不 同于任何已知的糖食制品。实际上，所述物料比其非充气形式的等同物的 颜色较浅，以及看上去更象焙烤制品如蛋糕而不是传统的充气巧克力制品。
已知当为巧克力充气时二氧化碳产生大气泡而氮气产生微观充气。这 会导致一些人尝试用二氧化碳来最大限度地减小脂肪基糖食制品的密度。 另人惊讶地，我们发现通过在压力下引入N2和然后在所述糖食物料冷却时 施加降低的压力，我们可以生产出具有这种诱人的蛋糕状结构的糖食物料。 此外，所述糖食物料具有独特的性质，包括丝滑的质地、非常柔软的口感 和非常迅速的融化。用二氧化碳代替氮气得到了失败的结果，因为所述物 料包含大空隙并且在所得物料不瓦解的情况下其密度不能得到显著减小。
其它气体可产生与用氮气获得的结果等同的结果。这些包括空气和氩 气，上述两种气体当在压力下为巧克力充气(例如使用US4272558的方法) 时产生微观充气结构。在希望不受理论束缚的情况下，我们认为这是由于 所述气体在巧克力中的溶解性所致。例如，与均会导致宏观充气 (macroaeration)的二氧化碳和一氧化氮相比，氮气、空气和氩气都产生 微观充气结构并且在巧克力中的溶解性较低。
本发明的高度充气的具有连续脂肪相的脂肪基糖食物料可以就这样使 用或可以被成型在巧克力壳状物中，用作薄饼之间的层(图2)，或者例如作 为其它制品的填料。
本发明还公开了一种生产高度充气的具有连续脂肪相的脂肪基糖食物 料的方法。该方法在升高的压力下将气体引入到具有连续脂肪相的糖食物 料中，在较低的压力下使得所述糖食物料膨胀，然后在所述糖食物料冷却 和固化时施加进一步更低的压力。
在第一步骤中，通过采用升高的压力来溶解氮气或等同气体(例如空 气或氩气)而为具有连续脂肪相的脂肪基糖食物料充气。该脂肪基糖食物 料的温度为22℃～42℃，优选地25℃～37℃，更优选地27℃～33℃。对于可 调温的脂肪基糖食而言，所述物料将是已经被调温的。所述升高的压力优 选为1.5～50bar，更优选地2～10bar，甚至更优选地3～8bar。当仍旧在压力 下时，混合所述物料以引入氮气作为肉眼不可见的被分散气泡和/或被溶解 气体。然后，通过在较低的压力、典型地大气压下排出而使得所述具有连 续脂肪相的脂肪基糖食物料膨胀。根据预期制品的类型，具有连续脂肪相 的脂肪基糖食物料可能以多种形式排出，例如排出到模具中，或置于在薄 饼之间形成层。在这时物料的密度为0.6～1.0g/cm3。
在第二步骤中，使得熔化的具有连续脂肪相的预充气的糖食物料在降 低的压力下冷却和固化。真空箱中的温度优选在-10℃和20℃之间，更优选 地在12℃和16℃之间，压力优选为1～100mbar，更优选地10～80mbar。 在该步骤中，所述小的氮气或等同气体气泡的尺寸增加，所述糖食物料膨 胀，得到低至0.1～0.2g/cm3的密度。这表示所述体积的84％～92％为被封住 的气体。一旦所述糖食物料已经固化充分而足以保持固体结构，可以使其 返回至大气压并从冷却系统中取出。典型地，该第二步骤花费15～20分钟。
任选地，在所述冷却过程的最初2～5分钟期间，可以升高压力和然后 再次降低压力。这对于获得较低密度特别有效。例如，可以在冷却的最初 2分钟期间将压力降低到20mbar，保持10秒，然后升高到大气压，之后 再次降低到20mbar。
实施例
现在将参考以下实施例来描述本发明，这些实施例不是为了限制本发 明的范围。
实施例1：不同气体的效果
一种精制达d90为30μm(以重量计90％的颗粒小于30μm)并具有 30.5％总脂肪、45.5％糖和0.46％卵磷脂和0.50％聚甘油蓖麻醇酯作为乳化 剂的牛奶巧克力调温，然后用R&D级MondomixTM充气系统A05型为其 充气。使用一系列的三种不同气体。MondomixTM单元的设置如下：
气缸头部压力：10bar表压
MondomixTM输入压力：8bar表压
设置混合头部压力：7bar表压
实际混合头部压力：6bar表压
气体流量：120在转子流量计上(约20l/hr)
巧克力流量：当巧克力密度是0.8g/ml时是419g/min。
泵速：300rpm
混合头部速度：200rpm
巧克力温度：28.2℃
用MondomixTM生产的充气巧克力放置在模具中，然后将其转移到装 备有10℃水冷却系统的真空箱中。一旦将巧克力处于该箱中，将压力降低 到20mbar，使得巧克力进一步膨胀。巧克力在压力为20mbar的真空箱中 保持20分钟，在此期间所述巧克力温度已下降到13℃，并且巧克力已凝 固。
将巧克力从真空箱中取出，其密度用水置换法测量(取5个值的平均 值)。记录充气巧克力的质量(mf)，放在充满20℃水的玻璃杯中，塞上塞子。 记录该质量为ma。还记录单独充满水的容器的质量(mc)。已知水在20℃的 密度为0.998gcm-3[Lide D.R.(编辑).Handbook of Chemistry and Physics， 80th版，CRC Press，1999]，如下计算充气巧克力的密度，
${\rho }_f=\frac{{\rho }_w\times m_f}{(m_f+m_c-m_a)}$
其中：ρw是水的密度(gcm-3)，mf是充气巧克力的质量(g)。
这个过程操作三次，其中将不同气体供入MondomixTM中；二氧化碳、 氮气和氩气。对于氮气和氩气二者，排出MondomixTM的充气巧克力含有 微小气泡，不容易用肉眼察觉。在二氧化碳的情况下，排出MondomixTM 的充气巧克力含有容易看见的较大气泡。
对于二氧化碳，在该过程结束时产生的巧克力具有开放的易碎结构， 最终巧克力的密度是0.320g/cm3。在使用氮气的过程结束时产生的充气巧 克力具有0.180g/cm3的低密度，但是坚固的结构。在使用氩气的过程结束 时产生的充气巧克力与使用氮气产生的充气巧克力非常相似，测量其密度 为0.178g/cm3。
实施例2
用牛奶巧克力重复实施例1的过程，该牛奶巧克力的脂肪含量是 37.5％，糖含量是41％，但具有0.46％卵磷脂作为唯一的乳化剂。使用的 气体是氮气。达到的最终密度是0.188g/cm3。
实施例3
采用层析X射线摄影术测量实施例1中巧克力的平均气泡尺寸。这是 一种非破坏性和非侵入性技术，因此可以检测充气巧克力样品的微观结构 而不必通过物理方式将巧克力切割成若干部分，这可能破坏其结构。所用 的仪器是第3代锥形光束X-射线CT(Department of Soil Science，The Unversity of Reading)扫描仪，在Jenneson等(2002)[Jenneson PM， Gilboy WB，Morton EJ，Gregory，PJ，2002，An X-ray micro-tomography system optimised for the low-dose study of living organisms.Applied Radiation and Isotopes 58：p.177-181]中对其作了详细描述。将锥形光束 (0.1Gy辐射量)的X-射线(来源：Oxford XTF5011)通过巧克力柱(直径 2.1cm，长2.6cm)，用图象增强器来测量其衰减(Hamamatsu，C7336)。 用相对衰减值，用内置软件以100μm切片重建所述巧克力柱(fan-beam Shepp-Logan filtered-back projection algorithm，Barrett and Swindell， 1981[Barrett，HH和Swindell W，1981，Radiological Imaging.New York： Academic Press，第307-398页])。
通过Image ProTM Plus软件(Media Cybernetics，Silver Spring，MD 20910，USA)使用重建的切片来使气泡截面显现，以确定气泡截面面积和直 径。如此测量的气泡截面直径不代表真实的气泡直径，因为气泡可能在任 何横截面处被偏心地切开。截面直径因此可能小于球形气泡直径。然而， 在各种横截面处的这种气泡截面分析与制品的感官响应相关。用测微计校 准Image-ProTM Plus(Version 4.5)程序，以确定所述测微计的每一测量长 度的象素数量。然后通过该软件确定每一气泡截面的直径。对于每一加工 条件，检测5个独立横截面(高度为0.2、0.6、1、1.4和1.8cm)，各自 具有1.65cm2的面积，从而确定总平均气泡截面直径、涉及气泡尺寸分散 (size spread)的标准偏差、气泡数量。
图1显示了实施例1的巧克力的层析X射线摄影图像。用氮气充气的 巧克力在左边，用二氧化碳充气的巧克力在右边。