通常制造的巧克力由均匀分散在源自可可脂(cocoa butter)的脂肪和 脂肪物质中的糖、可可固体和蛋白质(通常来自乳)组成。巧克力类似物 包含其它植物脂肪。连续的脂肪相经常也包含乳脂肪。
由于脂肪组分是巧克力的连续相，储存稳定性和温度性质主要取决于 脂肪相的物理性质。可可脂是多晶形的。已经描述了六种具有不同熔融性 质的晶形，如以下在表1(G.Talbot，Fat eutectics and crystallization， Physico-chemical aspects of food processing(Beckett，S.T.，ed.).Blackie Academic and Professional，London，1995，pp.142～166)中指出。作为制造 巧克力的方法的一部分，调温(tempering)的目的是保证可可脂主要以V 和VI晶形结晶，其具有最高熔融温度。
表1：可可脂形态的熔点   晶形   熔点(℃)   I   16～18   II   21～22   III   25.5   IV   27～29   V   34～35   VI   36
无论如何，可可脂通常在约28℃开始软化，随后巧克力失去的机械 强度。这意味着，在热带国家中经常遇到的高的环境温度下，巧克力变粘 或者甚至变得易流动。它往往粘在包装物上，并且当除去包装物时形状被 破坏，留下半液态物质，如果希望干净，经常仅可用匙吃掉。包衣的巧克 力产品通常在这些条件下失去完整性，它们的内容物经常露出来，单个的 单元往往会在包装中粘在一起。巧克力也失去“脆性(snap)”，其是在较 冷条件下储存和吃巧克力的重要(和令人高兴的)结构性质。与可可脂的 低熔点相关的另一问题是起霜(blooming)，其是由较高温度下巧克力产品 表面上的熔融可可脂分离，接着当温度下降时随后结晶引起的。这给产品 带来令人不愉快的浅灰色外观和发霉的印象。反复暴露于长的热和冷的循 环中尤其容易导致起霜。
有许多人试图制造耐热的巧克力，这可往前追溯到上世纪初。例如， 德国专利第389127号(1919)描述了将水与可可糖膏(cocoa mass)和糖混 合的发明，其被报道提供固态、热稳定的巧克力糖料(chocolate mass)。 一些更近期的发展建立在向巧克力中加入水以增加其粘度的这种原则上， 由此使其耐热。
根据使用的方法，目前用来获得巧克力的耐热性的技术可分为以下两 组：1)结合高熔点脂肪；和2)产生糖晶体或蛋白质颗粒的三维基质或网 络，其用作海绵并容纳脂肪，由此甚至当脂肪实际上是液态时保持产品的 结构。通常已经报道了许多不同的方法。经常重叠地使用这些方法，产品 由结构稳定化策略的结合获得它们的热稳定性。
结合高熔融的脂肪是较少使用的增加巧克力耐热性的方法。例如，长 时间来已知，马府油(illipé butter)(婆罗洲脂)可用来增加预期用于热 带条件的巧克力和涂层的耐热性(例如参见Lee，R.& Jackson，E.B.，Sugar confectionery and chocolate manufacture，Leonard Hill，1973，pp. 149-151.)。雾冰草脂来自并非不像可可豆的树籽。它类似于可可脂(因此 可与其物理相容)，但是具有稍微较高的熔融温度(37～38℃)。已经将改 性的植物脂肪开发为可可脂的替代物，其提高产品的热稳定性，并且使生 产更便宜。它们主要通过天然脂肪的部分氢化获得，这导致不饱和脂肪酸 转变为饱和和反式脂肪酸，提高了熔点(例如参见英国专利第1 595 706 号(1978))。另外，可使用不同来源的脂肪部分和脂肪的混合物，因而能够 特制具有不同熔融性质的巧克力成分，如英国专利第1 495 254号(1973)所 述。
但是，在巧克力中使用高熔融脂肪有两种主要阻碍。首先，许多国家 的食品条例限制使用可可脂的替代物。第二，类似巧克力的产品中的高熔 点脂肪产生令人不愉快的像蜡的口感。这是因为，目前的脂肪熔点太高以 致不能在口中融化，由此提供有吸引力的“干净”口感特点，该性质存在 于通常的巧克力中，并被巧克力和巧克力类似物的消费者所期望。因此， 高熔点脂肪往往不被广泛使用。
提高耐热性的另一方法是在连续脂肪相中产生结构。在此方法中，通 常由非脂肪颗粒，如糖晶体或乳蛋白质，建立网络结构。这可形成多孔结 构，其可像海绵一样帮助容纳液态脂肪，同时带来足够的机械刚性以保持 产品的结构形态。
大多数建立这种结构的方法利用了这一事实，即巧克力糖料中的水分 可引起糖晶体的粘着。例如，已试图通过使用减弱和缩短精炼的已经混合 的巧克力糖料来产生结构。这被认为是留下一部分糖和乳颗粒的表面，没 有任何脂肪涂层—脂肪仅在足够的颗粒表面上熔融和分布，以得到随后操 作所需要的流动性程度。然后物质中的水分引起糖晶体的邻接裸露表面的 粘着，其由此形成海绵状结构，该结构防止物质在脂肪为液态时的高温变 形。
此方法的一个缺点是较差地产生巧克力口味，如美国专利第2,760,867 (1951)中所公开的。此专利描述了能够制造热稳定的、具有完全产生的巧 克力口味的巧克力产品的方法。在控制的温度(80～95℃)条件和搅拌下， 加入少量(＜3％)含有乳化剂(除其他的之外包括卵磷脂、聚氧亚乙基脱 水山梨醇单油酸酯、脱水山梨醇单硬脂酸酯和脱水山梨醇单棕榈酸酯)的 水。按照推测，这使得脱脂乳固体优先吸附水。然后，在用于模制或包衣 之前，以通常的方式使产品调温。该专利教导，乳固体变得膨胀和至少部 分结合，由此提供稳定的网络。
美国专利第2,904,438号已经公开了稍微不同的方法，其中在精制步骤 之前，使保润剂如葡萄糖糖浆固体、葡萄糖、麦芽糖、蔗糖、山梨醇、甘 露糖醇等与其他巧克力成分结合。糖应该优选为不定型态，由此提供最好 的吸附水分的性质。然后将产品暴露于潮湿条件(50～70％相对湿度)下 2～4周。该专利教导，在吸收水分之后，湿润剂与乳粉末颗粒的蛋白质组 分相互作用，以建立网络结构。
美国专利第5,445,843号(1995)公开了另一种使用多元醇的方法。通过 用液态脂肪(如熔融的可可脂)使多元醇(如甘油)通过乳化来使其胶囊 化，然后喷雾冷却该乳化物。将“胶囊”(其平均直径为100微米)加到液 态巧克力糖料中，以获得0.2～5重量％的多元醇含量。使产品保持液态足 够长的时间以被模制。
瑞士专利第399,891号和德国专利申请第1,929,447号公开了制造耐热 性巧克力产品的方法，但是该巧克力产品不含任何乳组分(即普通巧克 力)。在此发明中，由蔗糖和抗结晶化物质制备了磨细的无定型糖混合物， 如葡萄糖浆或转化糖。使该糖混合物与含有结晶蔗糖的精炼的常规巧克力 糖料混合。然后在约30℃下以常规方式使该物质调温。在20℃～35℃的 温度下将成形的和冷却的巧克力产品密封包装，并储存10～60天。这两个 专利教导，在此热处理过程中，无定形糖颗粒粘在一起，形成海绵状网络， 其防止产品在更高的温度下崩溃(collapse)。此方法的缺点是，需要额外 的设备来制备磨细的无定型糖混合物，并且需要费时的热处理来形成网络 结构。
日本专利第53-59072号公开了，通过使用酪蛋白酸钠、或酪蛋白酸钠 和非脂肪乳固体的混合物涂覆的无定型糖，避免漫长热处理的方法。在滚 筒精制之前，与所有其它巧克力成分一起加入涂覆的无定形糖部分 (15～20％)，并使用常规步骤加工巧克力糖料。在精炼过程中，将巧克力 糖料的水分含量调节至不小于1.6％，但不大于3％。将成形的和冷却的巧 克力产品包装，并在20℃～30℃的温度下储存2周以建立糖网络。该专利 教导，用酪蛋白酸钠、或酪蛋白酸钠和非脂肪乳固体的混合物烹煮无定形 糖，防止了在巧克力糖料的加工过程中立即吸收水分(并因此使无定形糖 结晶)。但是，酪蛋白酸钠往往有害地影响巧克力的口味特点。
英国专利第1,490,814号和瑞士专利第519,858号公开了不同的方法。 在此方法中，糖网络在升高的温度下提供了稳定的结构，而没有先前的方 法中遇到的表面“脱油”的缺点。该英国专利公开了在高度浓缩的糖的水 溶液中使巧克力配方的脂肪组分乳化的方法。从溶液蒸发足够的水，以防 止脂肪相的分离，据报道在耐热性产品的成形和干燥过程中，该脂肪相由 此在无定型糖基质中胶囊化。使用乳化剂(0.4～1.1％的卵磷脂)以使乳化 物稳定，此方法提供了具有非常罕见的结构的巧克力产品。
在另一非常不同的方法中，美国专利第4,701,337(1985)号公开了制备 热可逆触变材料(被称为凝胶)的方法，该材料由可可脂和水合二肽甜味 剂如阿斯巴甜组成。这种材料用作脂肪组分，与常规的巧克力组分混合， 然后以通常的方式精制、精炼和调温。该“凝胶”通常占最终产品的5～40 重量％。发明人报道，可可脂保持在凝胶结构中，得到在手中或体温下不 会“融化”的巧克力。
已经描述了许多通过向巧克力中加入水或多元醇而导致增加糖晶体 的方法，如前面提到的德国专利第389 127号(1919)早些时候公开的。瑞士 专利第409,603号(1962)公开了更近期的变化。向液态巧克力糖料中直接添 加水引起粘度的快速增加，因此不可能使用这种物质来模制或包衣。作为 替代，将组合物研磨，并用压模法将粉末压成形。
欧洲专利说明书第0,189,469号(1985)公开了在将巧克力糖料沉积到模 子中之前，使液态多元醇与调温的常规巧克力糖料混合的方法。优选在环 境温度下为液态的多元醇(如甘油)，虽然该专利教导，也可使用更高熔 点的多元醇(如山梨醇)。在稍微较高的温度下(24℃～35℃)将该混合物 保持一小段时间，在该期间内粘度增加。这被解释为脂肪和多元醇之间化 学反应的结果。保持阶段的时间和温度是控制粘度增加的临界参数，粘度 必须保持足够低，以便于随后的模制或包衣操作。据报道，最终的巧克力 产品具有足够的内部结构以在脂肪的熔融温度以上保持固态。
美国专利第4,446,166号(1983)公开了使用乳化作用的方法，以避免水 过快地结合到巧克力糖料中。使用卵磷脂作为乳化剂，用可可脂制备了水 包油乳化物(通常50％水，50％脂肪)。冷却该乳化物，研磨以得到部分 或全部固态的颗粒，然后将该颗粒以2～10％的水平加到巧克力糖料中。一 旦结合到更热的液态巧克力糖料中，该乳化物颗粒将融化，释放出水滴。 此方法的缺点是需要保证乳化物颗粒在融化之前均匀分布。水的过早释放 导致粘度的突然增加，这使得巧克力不适合于模制和包衣。
欧洲专利申请第0,297,054号(1988)教导了使用水性泡沫均匀分散水的 改性方法。用可食用的发泡剂(如蛋清)使泡沫稳定，并在调温以后将该 泡沫加到常规制备的巧克力糖料中。该专利教导，以0.5～2％水的水平加 入泡沫，据报道没有引起粘度的显著增加，以提供可用于模制或包衣的被 处理的巧克力。通过使产品处于减压下，可从仍为液态的产品中除去容留 的气体。欧洲专利申请第0,407,347 B1号教导了相同的方法，但是公开了 更宽范围的发泡剂。这些发泡剂包括脂肪酸(优选饱和的，具有大于12 个碳原子)的酯和乙二醇以及多元醇(例如，赤藓醇、肌醇、甘油单、二 和三甘油酯、山梨醇和聚亚烷基乙二醇)。
欧洲专利申请第0,393,327 B1号(1990)公开了另一方案，其中油包水 乳化物的水相包含糖(如蔗糖或葡萄糖)或多元醇(如山梨醇)。该专利 教导使用0.1～3％水平的乳化剂制备30～60％脂肪的乳化物。合适的乳化剂 为卵磷脂、甘油脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯、聚甘油缩合的蓖麻油酸酯和 HLB不大于7的蔗糖脂肪酸酯。乳化物的水相中糖或多元醇的含量可为 20～60％，水的含量为15～25％。据报道，水相中的糖或多元醇给热稳定的 巧克力糖料提供更光滑的结构。但是，适当形成内部结构需要约20天的储 存时间。
欧洲专利第0,442,324 A2号(1991)公开了类似的方法。通过在含有少 量合适乳化剂的水中混合30～80％的油或脂肪(例如可可脂)，具备了水包 油乳化物。以约5％的水平使该乳化物与常规制造和调温的巧克力糖料混 合，然后模制该巧克力糖料。据说，控制温度不高于90以保持水包油乳 化物稳定是重要的。在最终产品的固化过程中，均匀分散的水产生巧克力 糖料的粘度增加。但是，仍然必须将模制的产品储存几天，以建立热稳定 性。
美国专利第5,486,376号(1996)公开了这种方法的改进。这些发明人描 述了使用油包水微乳液，以将微细分散的水引入到巧克力糖料中。美国专 利第6,159,526号(2000)描述了这种方法的更近期的公开的形式。以油包水 乳化物的形式将水加到巧克力中，该乳化物用蔗糖脂肪酸酯(HLB＜3)稳 定。该发明主要涉及将基于水的香料加到巧克力中。
另一更近期的专利在将水加到巧克力中之前，将水固定在其他成分 中。国际专利第WO 93/06737号(1993)公开了通过向“Raftiline”(菊粉)、 淀粉(马铃薯和谷物)、“Splendid”或阿拉伯胶中加入水，制备糊剂和膏 剂的方法。然后将该糊剂加到调温的巧克力中，在10分钟内模制巧克力以 得到耐热性的产品，其水分含量约为2.5％。
美国专利第5,468,509号(1995)公开了向巧克力中加入高达16％的水 的方法。巧克力按照预期的保持可模制。制备了两种混合物。(1)在乳化 剂存在下用可可脂涂覆可可粉，和(2)混合水、甜料和乳固体以形成水相。 温和地混合两种混合物，并模制产品。
美国专利第5,965,179号(1999)公开了使用挤出技术向巧克力中加入水 的方法。以微晶纤维素的水性分散体(被称为“凝胶”)的形式加入水。 使用双螺杆挤出机将该分散体注射到巧克力中，以形成包含3～20％加入的 水的产品。
这些现有技术参考文献都具有一种或多种不足，如将水释放到巧克力 糖料中，这发生在方法的早期，且不会延迟足够长的时间以使物质用于通 常的包衣过程；水的分散和释放没有足够的良好控制，以避免在最终产品 中形成令人不愉快的有砂砾的结构；和/或完全形成需要提供稳定性的结构 需要不方便的长储存时间。
因此，仍期望提供耐热化剂，其延迟粘度的任何大量增加，以致材料 可用于常规的模制或包衣过程，并在短暂储存时间后的耐热化产品中提供 合适的结构和稳定性或完整性。
发明概述
本发明涉及耐热化剂，其包括液体脂肪组分和多个凝胶珠，该凝胶珠 包括其量为凝胶珠的约20～50重量％的糖、多元醇或其任何组合，还包括 便于均匀的凝胶珠尺寸分布的乳化剂组分，余量为水，水的量足以保证糖 和/或多元醇以暂时包入凝胶珠内的水性形式存在。在优选实施方案中，液 态脂肪组分存在的量足以在其中分散凝胶珠，并且其中大部分凝胶珠在约 40℃以下冷却后，在耐热化剂中至少约8小时保持基本上不变。凝胶珠优 选包含约20～60重量％的水，并且它们通常是微观的。而且，在优选实施 方案中，耐热化剂的大部分凝胶珠在被冷却至约30℃以下后，在液态巧 克力或巧克力类似物中，至少4小时保持基本上不变。在另一优选实施方 案中，乳化剂组分存在的量足以使多个凝胶珠的溶胶前体在它们胶凝之 前，与液态脂肪组分形成油包水乳化物。
在优选实施方案中，凝胶珠还包括足够量的胶凝组分，以便于凝胶珠 的胶凝。通常，当存在时，胶凝组分存在的量小于耐热化剂的约6重量％， 并包括κ-角叉菜胶、ι-角叉菜胶、槐树豆胶(locast bean gum)、琼脂、藻 酸盐、一种或多种乳蛋白质和明胶中的至少两种。在优选实施方案中，胶 凝组分包括至少κ-角叉菜胶、ι-角叉菜胶和槐树豆胶。在优选实施方案中， 将胶凝组分完全溶于糖和/或多元醇糖浆中，以便于凝胶珠的溶胶前体在液 态脂肪组分中分散。
在优选实施方案中，凝胶珠还包括足够量的凝胶固化剂以便于凝胶珠 的胶凝，通常，当存在时，凝胶固化剂存在的量小于耐热化剂的约0.5重 量％。
凝胶珠优选是至少基本上球形的。凝胶珠通常的平均尺寸例如为约 20～80微米直径。在优选实施方案中，液态脂肪组分包括可可脂或一种或 多种可可脂替代物。
期望至少基本上全部凝胶珠在至少约8小时的耐热化剂形成中保持不 变，优选在含有耐热化剂的巧克力或巧克力类似物形成之后保持不变。在 一个优选实施方案中，仅遵循触发机制，如冷却巧克力或巧克力类似物， 耐热化剂的凝胶珠随后缓慢释放它们的内含物。在一个优选实施方案中， 耐热化剂给巧克力或巧克力类似物提供不大于约1.5重量％的水(作为糖 和/或多元醇糖浆的一部分)。
在一个实施方案中，从耐热化剂的凝胶珠释放的糖和/或多元醇糖浆改 变巧克力或巧克力类似物中糖的结构，以致它变得以晶体的多个细环或链 的形式存在。通常，这些环或链的尺寸，即直径或长度，分别为约 50μm～500μm，优选为100μm～300μm，厚度通常仅为1～5个糖晶体。
胶凝组分通常提供的量为耐热化剂水相的约0.2～1.2重量％。在一个 优选实施方案中，糖或多元醇包括蔗糖，在另一优选实施方案中，液态脂 肪包括一种或多种与制备巧克力类似物中使用的脂肪相同的植物脂肪，以 增加耐热化巧克力糖料的相容性和稳定性。
每个上述实施方案同等地应用于下文讨论的本发明另外的方面。
本发明涉及由耐热化剂形成的巧克力或其类似物，该耐热化剂的量足 以提高巧克力或其类似物的完整性和形状保持性。在一个实施方案中，这 种巧克力或其类似物的凝胶珠包括以多个环或链的形式存在的糖晶体，每 个环或链的直径或长度尺寸为约50μm～500μm。
本发明也涉及制备耐热化剂的方法，其中通过提供多个凝胶珠、便于 均匀的凝胶珠尺寸分布的乳化剂组分和余量为水，该凝胶珠包括其量为凝 胶珠的约20～50重量％的一种或多种糖或多元醇，水存在的量足以保证糖 或多元醇或二者以水性形式存在，并将凝胶珠分散在液态脂肪组分中，该 液态脂肪组分存在的量足以在其中分散凝胶珠。优选地，乳化剂组分存在 的量足以使凝胶珠的溶胶前体在胶凝之前，与液态脂肪组分形成油包水乳 化物。在另一优选实施方案中，液态脂肪组分存在的量足以在其中分散凝 胶珠，并且其中大部分凝胶珠在约40℃以下冷却后至少约8小时保持基 本上不变。
本发明也涉及使巧克力或其类似物耐热化的方法，其中通过使巧克力 或巧克力类似物物质，任选地调温的巧克力糖料或未调温的巧克力类似物 物质，与足够量的耐热化剂结合，该耐热化剂包括(a)多个凝胶珠，其包 括量为耐热化巧克力糖料的约1～2重量％的水(作为糖浆)，便于均匀的 凝胶珠分布的乳化剂组分，以及量为凝胶珠的约20～50重量％的糖或多元 醇或二者，和(b)液态脂肪组分，其存在的量足以保证在其中分散凝胶 珠；并且引发从凝胶珠中释放水与糖或多元醇或二者的糖浆，以增强耐热 化巧克力糖料的结构。优选地，耐热化剂的量足以相对于未被耐热化的物 质提高耐热化巧克力糖料的完整性和形状保持性。
在一个实施方案中，该结合包括使耐热化剂至少基本上均匀分散在巧 克力或类似物物质中。优选可预形成该物质。在另一实施方案中，引发释 放包括将耐热化巧克力糖料的温度降低至约-5℃～-15℃。在另一实施方案 中，在将巧克力糖料与耐热化剂结合之前，使巧克力糖料至少部分调温。 在另一实施方案中，凝胶珠释放可通过提供足够的能量以引起大部分凝胶 珠开始碎裂来引发，例如微波、超声波等或其任何组合。
附图简述
可由以下详细描述确定本发明另外的特征和优点，结合下述附图提供 详细描述：
图1说明根据本发明的巧克力的表观粘度(以Brabender为单位)的 图，巧克力中以蔗糖糖浆的形式加入1.5％水，分散为耐热化剂；
图2说明滴落测试的图示表示，以测试食品的稳定性；
图3说明根据本发明凝胶珠在巧克力糖料的冷却过程中的显微镜图 像，其表明糖浆释放的触发。
优选实施方案详述
本发明提供新的耐热化剂，其可用来对于热带或其他热的条件使其他 食品稳定，以及新的制造巧克力和巧克力类似物的方法，其适合于在热带 条件下储存、运输和卫生消费。用本发明的耐热化剂耐热化的巧克力或其 它食品可用来制造模制的或包衣的产品，并且最终产品没有用如上所述的 常规方法热带化的巧克力中遇到的有砂砾的结构。本发明的热带化剂有利 地通过包括液态脂肪组分和多个凝胶珠获得，并且余量为水，该凝胶珠包 括其量为凝胶珠的约20～50重量％的一种或多种糖、多元醇或二者，水存 在的量足以保证糖或多元醇以水性形式存在。水性形式通常是糖浆。液态 脂肪组分存在的量优选足以在其中分散凝胶珠，并且大部分凝胶珠在约 40℃以下冷却后至少约8小时保持基本上不变；并且大部分凝胶珠在最终 产品中约30℃以下被冷却后，至少4小时保持基本上不变。冷却任选地， 但是优选地，在凝胶固化剂存在下进行，该凝胶固化剂可包括在凝胶珠中 或热带化剂中的其它地方，或包括在向其中加入耐热化剂的最终食品中。 优选地，凝胶珠也包括乳化剂组分，其量足以使凝胶珠的溶胶前体在胶凝 之前与液态脂肪组分形成油包水乳化物。任选地，但是优选地，本发明的 耐热化剂中可包括其量足以便于凝胶珠胶凝的胶凝组分。任选地，本发明 的耐热化剂中也可包括其量足以便于凝胶珠胶凝的凝胶固化剂。
液态脂肪组分可为任何用于可食用食物的植物脂肪或油。液态脂肪可 包括可可脂，尤其是当耐热化剂将用于巧克力产品时。但是，优选地，液 态脂肪包括一种或多种可可脂替代物，尤其是当耐热化剂将用于巧克力类 似物时。在另一优选实施方案中，液态脂肪优选包括一种或多种植物脂肪， 例如非月桂酸植物脂肪。优选地，在巧克力类似物而不是巧克力中包括耐 热化剂。优选地，植物脂肪是用于制备巧克力类似物物质的相同脂肪或者 至少一种相同的脂肪，以提高耐热化巧克力糖料的相容性和稳定性。可包 括耐热化剂的约30～70重量％的足够量的液态脂肪组分，优选为耐热化剂 的约40～60重量％。
凝胶珠通常包含约20～50重量％的糖浆，其包括在水中的糖、多元醇 或二者。在优选实施方案中，凝胶珠的水性糖浆包括至少一种糖。优选地， 糖包括蔗糖、果糖、葡萄糖、右旋糖、乳糖、麦芽糖、玉米糖浆固体或其 混合物。更优选的糖包括蔗糖。在另一实施方案中，凝胶珠的水性糖浆包 括一种或多种多元醇，任选地也包括至少一种糖。优选的多元醇包括甘油、 麦芽糖醇、甘露糖醇、山梨醇、赤藓醇、肌醇、木糖醇、甘油单、二和三 甘油酯、聚亚烷基乙二醇或其混合物。优选地，当使用多元醇时，它包括 山梨醇。在一个实施方案中，凝胶珠存在的量优选为耐热化剂的约45～65 重量％，更优选约50～60重量％。耐热化剂的水性部分也用来形成凝胶珠 的余量。水在耐热化剂中存在的量可为约20～80重量％，优选约25～65重 量％，更优选约30～50重量％。
不希望被理论所约束，应该理解，从分散的凝胶珠中释放和迁移水性 糖浆不同于水的释放和迁移，水性糖浆对巧克力或巧克力类似物中的天然 糖晶体的作用不同于水的作用。令人惊奇地，该作用使得能够控制粘度增 加，直到在加工过程中触发。令人惊奇地，该作用发生的同时能够使有砂 砾的结构质量最小化或避免出现，该有砂砾的结构质量与大的糖晶体簇有 关，并在常规耐热化的食品中，如由现有技术方法制备的巧克力及其类似 物中是不可避免的。
耐热化剂通常包括约30～70重量％的液态脂肪和30～70重量％的凝胶 珠。优选地，耐热化剂包括约40～60重量％的液态脂肪和40～60重量％的 凝胶珠。更优选地包括45～55重量％的液态脂肪和45～55重量％的凝胶珠。 在考虑添加其它优选组分之前，示例性的耐热化剂包括50重量％的液态脂 肪和50重量％的凝胶珠，所述其它优选组分包括乳化剂组分和胶凝组分。 在另一优选实施方案中，存在的液态脂肪与凝胶珠之比为约3∶1～1∶3，优选 约2∶1～1∶2，在一个更优选的实施方案中为约1.2∶1～1∶1.2。
耐热化剂任选地，但是优选地包括乳化剂组分，其量足以使凝胶珠的 溶胶前体在胶凝之前，与液态脂肪组分形成油包水乳化物，并且乳化剂的 量足以在凝胶之后保持凝胶珠的分散，还包括带有任选的胶凝固化剂的胶 凝组分，前者的量足以便于凝胶珠的胶凝，或包括其任何组合。凝胶固化 剂的需要以及所选择的凝胶固化剂的类型和数量，取决于任选的，但是优 选包括的胶凝组分。如果存在任何凝胶固化剂，其类型和数量将容易由本 领域技术人员根据胶凝组分和此处本发明的描述确定。优选地，任何凝胶 固化剂包括盐。示例性的凝胶固化剂包括氯化钾、氯化钙或其组合。任选 的胶凝组分和凝胶固化剂通常包括在耐热化剂的凝胶珠部分中。
乳化剂组分可为任何合适的乳化剂，并且耐热化剂优选包括乳化剂组 分，以便于凝胶珠均匀分散遍布到液态脂肪中。虽然分布或分散可能不是 非常均匀，但是乳化剂组分增加了分散的均匀性。优选地，凝胶珠至少基 本上均匀地分散在液态脂肪中。优选地，乳化剂组分包括大豆卵磷脂。当 使用时，乳化剂通常在耐热化剂中存在的量为约0.001～1重量％，优选为 约0.05～0.2重量％。
胶凝组分可包括一种或多种物质，通常是水胶体(hydrocolloid)的任 何合适组合，当在最终产品的加工中，根据本发明合适地“触发”时，其 将便于凝胶珠的胶凝并提供凝胶破裂或泄漏的正确脆性程度。优选地，胶 凝剂是κ-角叉菜胶、ι-角叉菜胶、槐树豆胶、琼脂、藻酸盐、一种或多种 乳蛋白质或明胶中的至少两种的混合物。优选地，胶凝组分包括κ-角叉菜 胶、ι-角叉菜胶和槐树豆胶的混合物。重要的是保证使水胶体至少基本上 溶于，优选完全溶于凝胶珠的溶胶前体的水相中，以便于胶凝。胶凝胶通 常存在的量为全部耐热化食品的0.001～0.25重量％，优选为约0.005～0.1 重量％。示例性的量为耐热化食品的约0.015重量％。但是在耐热化剂自 身中，胶凝剂通常存在的量可为约0.1～6重量％。优选地，存在的总树胶 含量为约0.3～2重量％的浓度。
通过在冷却的液态脂肪组分中原位形成微观凝胶珠来制备本发明的 耐热化剂。通过用合适的乳化剂组分将热的溶胶分散到液态脂肪中，以形 成油包水乳化物，来制备凝胶珠。在从升高的温度冷却时形成凝胶珠，例 如冷却至约55℃，冷却至约45℃，或冷却至约35℃。制备凝胶珠最合适 的条件主要取决于脂肪的选择，脂肪应该在凝胶珠的胶凝温度保持液态。 所得的耐热化剂的凝胶珠应该主要是球形，尺寸为直径约10～90μm，优选 为约20～70μm。在优选实施方案中，体积平均凝胶珠尺寸为约25～50μm， 优选为约35～45μm。
本发明的耐热化剂可分散于食品中，以便于最终产品甚至在高温下的 稳定性，如高达约40℃的温度。将暂时被容留的耐热化剂的水性糖浆以 多个微观凝胶珠的形式分散于食物中，优选巧克力或其类似物中。优选地， 糖浆在食品中是至少基本上均匀分散的，更优选地，它是均匀分散的。不 被理论所约束，据信，在控制的条件下释放水，然后导致产生糖晶体的微 细三维网络，其甚至在高达约40℃的高温下保持食品的结构。
在通常小于100℃的正常温度下将期望的凝胶成分，例如任选的胶凝 剂、包括糖或多元醇或二者的糖浆、任选的乳化剂组分，溶于水中。使该 溶液(或更确切地说溶胶)冷却至刚好高于胶凝温度，例如在约10℃内， 优选在约5℃内，然后将其分散于液态脂肪组分中(任选地用乳化剂组分)， 并冷却直到分散相胶凝，以形成本发明的耐热化剂。
当期望在食品中结合耐热化剂时，使用混合操作将分散于液态脂肪中 的凝胶珠混合到液态食物物质中，该混合操作不足以打破或若非如此分裂 任何大量的凝胶珠。应该加入包括凝胶珠的耐热化剂，以致加到巧克力或 巧克力类似物或者其它食品中糖浆水的量为约1～2重量％，以提供充分的 耐热化。优选地，由凝胶珠提供给食品的糖浆水含量为食品总重量的约 1～1.5重量％。加入过多的耐热化剂，或者加入的耐热化剂中凝胶包含的 胶凝剂不够，或者加入的耐热化剂中凝胶珠太大，或者加入的耐热化剂中 凝胶珠分散程度不够，对于适合于模制、包衣或二者的产品，每个因素可 能往往导致粘度增加太快，尤其是如果存在多个这些因素时。对于使用常 规设备的包衣尤其是这样。例如可使用模制来形成包含根据本发明的耐热 化剂的巧克力棒、或其类似物。加入包含过低粘度糖浆的耐热化剂可能导 致形成相对大的糖聚集体，其会不希望地导致最终产品的有砂粒的感觉。 加入的耐热化剂包含太小的凝胶珠，或包含太多胶凝剂的凝胶珠，会导致 需要的触发释放机制失败。一旦本领域技术人员参考此处描述的本发明， 就可通过常规实验容易地确定这些浓度和尺寸。
一种示例性的耐热化剂给调温的巧克力糖料(或未调温的巧克力类似 物)提供所得巧克力重量的约1～2％的水，并且水以浓度为约20～50重量 ％蔗糖水溶液的形式存在，该水溶液在分散于液态脂肪中的凝胶珠中。
耐热化剂中的胶凝剂便于控制糖浆释放到食物物质中的动力学。使该 释放足够慢，以避免液态食物物质的粘度在许多个小时内显著增加，可使 耐热化食品适合用于制造模制或包衣的产品。“显著增加”是指将阻止常 规模制或包衣过程的粘度增加。优选地，将由存在凝胶珠引起的粘度增加 限制到小于约20％，更优选地小于约10％。任何随后的、由从凝胶珠释放 糖浆引起的粘度增加，应该足够慢以通常在长达约4小时，优选8小时的 时间内发生。大部分凝胶珠在这一时间段内保持至少基本上或完全不变， 因为凝胶珠的破碎释放出糖浆，其将开始增加耐热化食品的粘度。优选地， 至少约80％的凝胶珠，更优选地至少约95％的凝胶珠，在这一时间段内保 持至少基本上不变。
在这一初始时间段(其中延迟或避免了耐热化食品的显著粘度增加) 以后，然后期望加速或由触发机制引发糖浆在最终食品中从凝胶珠释放， 以提供耐热化效果。这提供了，有利地给食品提供了，尤其是给那些用于 热带或热环境的食品提供了稳定性和耐热性。对于巧克力或其类似物尤其 是这样，其中热往往产生肮脏的产品，以及降低或消除当在更合理的环境 中消费时所期望的巧克力脆性。因此，本发明提供适合于模制或包衣或其 它加工的耐热化剂和耐热化产品，其中希望粘度不增加，但是然后在模制 或包衣或另外成形耐热化产品后触发粘度增加，以获得最终期望的耐热 化。
当最终食品，如巧克力或其类似物，包含本发明的耐热化剂时，以几 种方式的一种或多种引发凝胶释放机制。例如，耐热化物质或最终食品可 冷却足够长的时间并冷却至足够低的温度。在加入凝胶珠以引发凝胶珠破 碎之后，将食品冷却至低于约25℃的温度，优选低于约15℃。优选地， 最初冷却至约-5℃～-15℃的温度。通常保持这一冷却温度约5～120分钟， 优选约15～45分钟。对于最初冷却也可使用其它合适的时间，其将取决于 具体的温度、食品和形成耐热化剂中使用的组分。也可提供能量到耐热化 物质中来引发凝胶释放。例如，可提供合适量的微波或超声能量以引发凝 胶珠的破碎和糖浆的最终释放。
在引发释放之后，使糖浆随时间内从耐热化剂中均匀分散的微观凝胶 珠释放，并开始由食品中天然存在的糖晶体形成环或链或二者。糖或多元 醇或二者的糖浆形成局部的粘着点。优选地，在最初的凝胶珠破损后，糖 浆从破损的凝胶珠完全放出花费至少约4小时，更优选地花费至少约8小 时，并且释放与由触发机制引发的凝胶珠破损同时或随后发生。这些释放 的糖浆最终形成微细结构，即糖晶体环或链，其增加食品的强度，而不引 起脆性，并且甚至在随后高达约40℃的温度下仍提供必要的形态、完整 性和稳定性。重要的是，糖浆物质通常不产生足够大以致被消费者察觉出 过度有砂砾感的聚集体。
冷却并不是必需的，因为食品一旦被耐热化，将甚至不需冷却在长时 间内稳定。在此实施方案中，在环境条件下约10～14天内发生完全的形状 保持。但是当使用上述冷却时，最优的形状保持时间发生在约18～30小时 内。
有利地，所得的包括根据本发明耐热化剂的食品甚至在高达40℃的 温度下不粘在包装物上，不会导致不利的外观或口感，并且在巧克力或其 类似物中不会具有起霜的不利影响。而且，当根据下述方法使巧克力或其 类似物在40℃下落下18英寸并测试时，食品，尤其是巧克力和巧克力类 似物，通常具有至少约80％的形状保持率，优选至少约90％的形状保持率。 如果期望的话，本发明可获得的另一优点是能够使用巧克力或其类似物的 常规成分，同时仍获得合适的耐热化效果。
当以最大结构完整性制备时，根据本发明制备的耐热化巧克力或其类 似物具有至少约80％的形状保持率，优选至少约95％的形状保持率，在更 优选的实施方案中，至少约98％的形状保持率。
包括本发明的耐热化剂的食品可有利地用于热带国家，该处热天气导 致巧克力、巧克力类似物或其它甜食产品经常或快速熔化，这些产品的熔 融温度低于或接近环境温度。例如，可用本发明的耐热化剂令人惊奇地和 有利地形成巧克力类似物，其包括薄的和往往快速熔化的涂层或糖皮。包 括本发明耐热化剂的食品保持不粘，以平滑地从包装物中滑出，并避免在 消费过程中在消费者的手指上留下食品。
实施例
以下实施例并不意图限制本发明的范围，而是仅仅说明有关本发明的 代表性的可能方案。
用Brabender热流变图进行的测量表明，在加入耐热化剂之后，本发 明的耐热化巧克力类似物在8小时的时间内粘度没有明显增加。
Brabender热流变图
用Brabender热流变图来跟踪在向液态巧克力中加入耐热化剂之后表 观粘度的变化。设置恒温器以提供30℃的恒温，并用该仪器装载调温的 巧克力。将该仪器设定在速度I，并运行直到达到热平衡。然后向旋涡中 直接加入(计算为向巧克力糖料加入1.5％水的重量)测量的等分部分的耐 热化剂，同时旋转搅拌桨。随时间跟踪表观粘度(连续混合)。图1中示出 了通常的迹线。仪器以固定的剪切速度(取决于速度设定)在任意的 Brabender单元(BU)中测量表观粘度。
应该理解，图1说明巧克力的表观粘度(在Brabender单元中)图， 在巧克力中以分散为耐热化剂的蔗糖糖浆的形式加入1.5％水。水平(X) 方向上的每个主要(粗线)划分代表30分钟。在这种典型的情况下，表观 粘度在加入耐热化剂时仅稍微增加。令人惊奇地，在相当长的时间内没有 观察到粘度增加(由糖浆从耐热化剂释放引起，这将在加入耐热化剂之后 发生)。这有助于证明水从凝胶珠的释放延迟。在加入之前达到操作温度， 然后保持该温度。
形状保持率的测量
所述的测试方法给出定量的形状保持率指数(SRI)，其可在任何实验 室中使用，并且不要求特别的流变测量法。对于与未处理的巧克力不能区 别的物质来说，SRI为0，对于在40℃下具有完美的形状保持率的物质来 说为100。
需要的设备：托盘(金属或塑料的，优选塑料的)，18”尺子，精度为 ±0.1g的天平，能够测量至±0.1mm的卡钳，设定在40℃的烘箱。将巧克 力模制成条，通常为4.1”×1.1”×0.2”，使用以下测试方法来确定SRI：
1.取5个本发明的条以被测试和相同数目的未处理的巧克力棒作为对 照。称量每个条，并在沿其长度相等间隔的10个点处测量其宽度。
2.将标记的棒放在托盘上，并置于40℃下的烘箱中一小时。
3.从18”的高度使托盘下落，以在实验台上平着着地。(使用尺子来测 量该高度。小心地水平托住托盘，以使它平地接触实验台。)
4.当条已经冷却和固化时，再在沿长度间隔1cm的10个点处测量各 自的宽度。
5.计算形状保持率指数(SRI)：
$\mathrm{SRI}=100·(1-\frac{{d_2}^s-{d_1}^s)}{{d_2}^c-{d_1}^c}·\frac{w^c}{w^s})$
其中，d1和d2是下落之前和之后的平均宽度，w是条的重量，上标s和c 是指测试样品和对照条(见图2)。图2表示下落测试的示意图，以致可以 更定量的方式计算形状保持率指数。实线矩形表示条的初始印迹；虚线矩 形表示下落测试之后条的印迹。
实施例1：形成本发明的耐热化巧克力中的网络结构
在40℃下向调温的巧克力中加入耐热化剂，其量相当于添加各种重 量的蔗糖糖浆形式的水，并将产品模制成条。将这些条放在室温(22℃) 下，然后放在-10℃的冰箱中30分钟。再在室温下放置24小时之后，测 量形状保持率指数。结果(如表2所示)表明，加入0.5％的水不足以形成 结构，然而加入1.5％的水获得良好的形状保持率。
表2：加入不同量水的巧克力的形状保持率，水为凝胶珠中的糖浆形式   水加入量(重量％)   0.5   1.0   1.5   2.0   SRI(％)   0   35   91   96
将根据本发明处理的巧克力的小样置于显微镜上，以100×放大率观 察。观察到链接的糖晶体环和链的网络结构。在未处理的常规巧克力中没 有发现这些结构。
实施例2：糖浆从本发明的凝胶珠释放的加速
由被处理的巧克力(或被处理的巧克力类似物)冷却至例如-10℃，极 大地提高了形状保持性质形成的速度。在40℃下向调温的巧克力中加入 耐热化剂，其加入量相当于添加1重量％的蔗糖糖浆形式的水，并将产品 模制成条。将这些条放在12.5℃下，然后将相同数目放在冰箱中，并冷却 至-10℃，或在12.5℃的冰箱中保持30分钟。然后测量形状保持率指数。 在-10℃下保持的条比在+12.5℃下保持的那些条具有好的多的形状保持 率，如表3所示。在环境条件(约22℃)下储存12天之后，形状保持率 指数更加相等，但是在-10℃下保持30分钟的条仍保持较好的形状保持率 性质。
图3说明脂肪结晶过程中凝胶珠的图像，其示出了凝胶珠在巧克力冷 却过程中的显微镜图像，表明糖浆释放的触发。右侧的缺口是来自巧克力 中脂肪结晶的脂肪晶体，图像左边的踪迹表示糖浆从凝胶珠释放。
表3：在两种不同温度下储存30分钟对形状保持率影响的对比        SRI(％)   30分钟的保持温度   4天   12天   -10℃   88   94   +12.5℃   50   89
实施例3：基于本发明的冷却时间长度的形状保持率
在40℃下将按照实施例1制备的耐热化剂加到调温的巧克力中，其 加入量相当于添加1.5重量％的蔗糖糖浆形式的水，并将产品模制成条。 将这些条放在12.5℃下，然后放在-10℃的冰箱中不同的时间长度(如表 3所示)。在15分钟内形状保持率指数(SRI)达到其最大值，如表4所示。
表4：对于用耐热化剂处理的巧克力，在-10℃下不同的保持时间对形状保 持率的影响，该耐热化剂加入相当于添加1重量％的蔗糖糖浆形式的水   -10℃下的时间(分钟)   15   30   45   60   SRI(％)   97   98   97   96
实施例4：本发明产品的形状保持率
形状保持性的产生速度也随着加到巧克力中的糖浆水平而增加，如表 5所示。这些结果显示，在加入当量水平为1.5和2％的水时，形状保持率 在一天内几乎达到峰值，然而加入0.5和1％当量的水时，形状保持率在6 天的时间内增加。
表5：加入不同当量水平的水(以糖浆形式)，用耐热化剂制备的巧克力在 1天和6天之后形状保持率的比较   水加入量(％)        SRI(％)   1天   6天   0.5   0   35   1.0   35   79   1.5   91   96   2.0   96   98
冷却至-10℃也增加了巧克力类似物中形成结构的速度。将耐热化剂 加到巧克力类似物中，其加入量相当于添加1重量％的蔗糖糖浆形式的水 (向200g巧克力类似物中加入5.2g凝胶珠)，并将产品模制成条。将这些 条放在3.5℃下，然后放在-10℃的冰箱中不同的时间长度(如表5所示)。 在45分钟内形状保持率指数(SRI)达到其最大值，形状保持率指数随着 在低温下暴露的时间增加而增加，如表6所示。
表6：对于用耐热化剂处理的巧克力类似物，在-10℃下不同的保持时间对 形状保持率的影响，该耐热化剂加入相当于添加1重量％的蔗糖糖浆形式 的水   -10℃下的时间(分钟)   15   30   45   60   SRI(％)   23   52   56   56
实施例5：本发明的耐热化剂和耐热化的巧克力
用如下组成制备耐热化剂：
κ-角叉菜胶  1.5g
ι-角叉菜胶  1.5g
槐树豆胶     1.5g
氯化钾       0.6g
蔗糖         180g
水           420g
可可脂       482g
大豆卵磷脂   1.5g
1.混合并加热水和蔗糖，直到蔗糖完全溶解，混合物变得沸腾。然后 将溶液保持在90～95℃的温度。
2.在水浴中将可可脂加热至95℃。
3.用Silverson混合器搅拌热的糖溶液，将水胶体和氯化钾逐步加到 旋涡中。将该溶液(溶胶)搁置在一边。
4.使用Silverson混合器混合脂肪和乳化剂组分。然后将糖和水胶体 的水溶液加到旋涡中。
5.在5,000rpm下使混合物乳化，同时在冰桶中冷却至40℃。
这样产生包含凝胶珠的耐热化剂，凝胶珠的体积平均直径为40μm， 并且尺寸区间为约18～70μm。
在40℃下向调温的巧克力中加入耐热化剂，其量计算为加入1.5％的 水(向1000g巧克力中加入39g耐热化剂)。将巧克力模制成通常形状的 条，冷却至12.5℃，然后放在冰箱中，再冷却至-10℃30分钟。
形状保持率指数为98％。产品在40℃下很好地保持其形状，并且在 该温度下可从塑料包装中取出而不粘住。它保持光滑的结构。 实施例6：耐热化剂和耐热化的巧克力类似物
用如下组成制备耐热化剂：
κ-角叉菜胶  1.5g
ι-角叉菜胶  1.5g
槐树豆胶     1.5g
氯化钾       0.6g
蔗糖         180g
水           420g
可可脂       482g
大豆卵磷脂   1.1g
1.混合并加热水和蔗糖，直到蔗糖完全溶解，混合物变得沸腾。然后 将溶液保持在90～95℃的温度。
2.在水浴中将可可脂加热至95℃。
3.用Silverson混合器搅拌热的糖溶液，将水胶体和氯化钾逐步加到 旋涡中。将该溶液(溶胶)搁置在一边。
4.使用Silverson混合器混合脂肪和乳化剂组分。然后将糖和水胶体 的水溶液加到旋涡中。
5.在5,000rpm下使混合物乳化，同时在冰桶中冷却至40℃。
这样产生包含凝胶珠的耐热化剂，凝胶珠的体积平均直径为62μm， 并且其标准偏差为35μm。在40℃下向预制的巧克力类似物中加入耐热化 剂，其量计算为加入1.2％当量的水(向1000g巧克力类似物中加人31g 耐热化剂)。将巧克力类似物模制成通常形状的条，冷却至-3.5℃，然后放 在冰箱中，再冷却至-10℃30分钟。
形状保持率指数为96％。产品在40℃下很好地保持其形状，并且在 该温度下可从塑料包装中取出而不粘住。它保持光滑的结构。
本文中使用的术语“耐热化剂”通常是指根据本发明在结合它们的耐 热化食品中增加稳定性或结构完整性的合适物质。这种结构完整性通常在 短暂的储存时间过程中出现，且可允许其中结合有耐热化剂的食品保持基 本上或完全固态或不融化，甚至在热带温度如高达约40℃下。因此术语 “耐热化剂”包括给食品提供形状保持性、耐热性和优选两者的性质的物 质。优选地，术语耐热化剂也可指也延迟或避免其中结合有它们的食品粘 度的任何大量增加的合适物质。
本文中使用的术语“基本上”根据其使用的上下文具有不同的含义。 例如，术语“基本上全部”凝胶珠是指至少约80重量％，优选至少约95 重量％。在一个实施方案中，它是指至少约99重量％的保持不变的凝胶珠。 术语“至少基本上球形”是指可出现与完美球形的一些偏差，例如凝胶珠 在压力下将由完美球形形状弯曲，虽然如果期望的话，可故意提供这种不 完美的球形形状。
本文中使用的术语“约”通常应该理解为是指数字范围中的两个端点 值。而且，本文中的所有数字范围应该理解为包括此范围内的每个整数。
虽然在以上说明书中已描述了本发明的优选实施方案，但应该理解， 本发明不限于此处公开的具体实施方案，而能够由本领域技术人员做出各 种改进。应该理解，使用的物质和化学品细节可能与本文的描述有稍微不 同或改变，而不偏离本发明公开和教导的方法和组合物。