專利名稱：用于尤其在巧克力及類似產(chǎn)品的生產(chǎn)中使粉狀脂肪基產(chǎn)品液化的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于使脂肪基混合物液化的方法和裝置。本發(fā)明尤其用于替代或至少顯著地縮短在巧克力生產(chǎn)過程中進(jìn)行的傳統(tǒng)的脂肪基混合物的精煉。
背景技術(shù)：
在巧克力或巧克力類混合物的傳統(tǒng)生產(chǎn)中，將經(jīng)過精磨粉末分散在連續(xù)的油相中。在巧克力或巧克力類混合物中的粉末傳統(tǒng)上是糖、可可固體物和/或牛奶固體物。它們連同可可脂和/或植物油脂、乳脂和乳化劑例如卵磷脂以不同的比例相混合。黑巧克力是通過將糖、可可脂、任選的其它脂肪和可可塊混合獲得的。牛奶巧克力包含脂肪和作為附加成分的牛奶無脂固體物。白巧克力包含乳脂和牛奶無脂固體物、糖和可可脂和/或植物油脂但不添加可可塊或可可粉。也可以使用替代脂肪代替天然可可脂或與其相結(jié)合來生產(chǎn)巧克力混合物。此種替代脂肪屬于可可脂等同物(CBE)、可可脂代用品(CBS)和可可脂替代物(CBR)三個(gè)主要類別。對(duì)這些不同類型的替代脂肪的詳細(xì)論述見諸于各種資料，例如可參見Traitler，H.etal.，美國油脂化學(xué)協(xié)會(huì)雜志，62(2)，417-21(1985)。
在傳統(tǒng)的巧克力生產(chǎn)方法中，通常在一個(gè)精磨機(jī)或磨粉機(jī)中將巧克力的成分混合和研磨以充分地減小固體物的顆粒尺寸。然后，根據(jù)產(chǎn)品類型和所用的設(shè)備將醬體在50至110℃的溫度下精煉幾個(gè)小時(shí)到幾天不等的一段時(shí)間。精煉之后則通常將被精煉的巧克力冷卻，以便不回火或通過回火后冷卻或等待一段適當(dāng)?shù)臅r(shí)間而使(巧克力)變硬。
對(duì)精磨后的薄片的精煉通常被認(rèn)為是形成巧克力的最終組織結(jié)構(gòu)的一個(gè)重要生產(chǎn)步驟。在精煉操作中，精煉中產(chǎn)生的剪切導(dǎo)致通過壓力或水的結(jié)合力而粘結(jié)在一起的通常為固體物顆粒的團(tuán)塊破碎。然后，此固體物顆粒被包覆上脂肪并且該油相最終分散到該整個(gè)巧克力物料。精煉還可以通過蒸發(fā)作用額外地改變味道并去除不需要的揮發(fā)性化合物例如水或醋酸。
用于精煉經(jīng)過精磨的巧克力物料的裝置已發(fā)展了幾十年，該裝置是基于通過旋轉(zhuǎn)裝置例如沿著大容器的內(nèi)表面旋轉(zhuǎn)的剝離元件(strippingelement)或葉片在物體上產(chǎn)生高速剪切流的原理。例如，從DE3918813中已知由三個(gè)軸向平行的圓柱形向上開口的室組成的精煉裝置。其中有一個(gè)直徑較大的中央主室和兩個(gè)側(cè)向輔助室。這三個(gè)室互相結(jié)合從而形成精煉機(jī)容器。在每個(gè)室中的驅(qū)動(dòng)軸上設(shè)有混合工具。通常，高速剪切和壓縮都在該運(yùn)動(dòng)的剝離工具和該室的靜止表面之間形成。由于已知的精煉系統(tǒng)的尺寸與表面體積的比，一次只有少量的巧克力物料被剪切。即使在具有高速剪切流時(shí)，巧克力片轉(zhuǎn)換成所需的最終的流變也是一個(gè)耗時(shí)的過程。此外，工業(yè)精煉機(jī)器在工廠中占據(jù)相當(dāng)大的地面空間，因此這些機(jī)器的資金成本非常高。
因此，精煉機(jī)在巧克力生產(chǎn)過程中非常重要，然而它又是一個(gè)效率非常低的混合機(jī)。由于精煉混合需花費(fèi)一天以獲得所需的組織結(jié)構(gòu)和質(zhì)量，故它是巧克力加工中一個(gè)能量密集和耗時(shí)的部件。
此外，脂肪基物料的粘度對(duì)于產(chǎn)生恰當(dāng)?shù)某善分亓恐陵P(guān)重要。為此，脂肪具有重要作用，因?yàn)樗怯脕戆补腆w顆粒、使其塑化并最終使物料液化的主要成分。因?yàn)橹臼亲钯F的主要成分之一，故對(duì)于相同水平的粘度降低，任何脂肪含量的減少都具有顯著的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。
EP 0603487 A2涉及一種用于塑性地?cái)D出一種脂肪糖果原料的工藝，該工藝包括將脂肪糖果原料通常為巧克力送進(jìn)一個(gè)擠出機(jī)滾筒，并在原料被等溫?cái)D壓的溫度下從一模具的流動(dòng)瓶頸(流動(dòng)收斂通道，flowconstriction)的上游在基本為固體或半固體的不可澆注形態(tài)的原料上施加活塞壓力。這種工藝能通過擠壓形成巧克力。初始的原料是一種液體、醬體或固體或半固體形態(tài)的脂肪基糖果原料，但該原料已經(jīng)是由已包覆上脂肪的固體組成。因此，在其進(jìn)入擠出機(jī)時(shí)已經(jīng)是巧克力產(chǎn)品了。通常，這種原料是巧克力小球形狀。這種工藝是一種從固體原料提供暫時(shí)塑性成品的成型操作，而不是一種屬于巧克力生產(chǎn)工藝所固有的操作。
EP 0775446 A2也涉及一種初始原料已經(jīng)是巧克力的巧克力冷擠壓(工藝)。
US專利4679498涉及一種在非常短的時(shí)間內(nèi)用固體醬狀物料和可可脂制備巧克力醬的方法和設(shè)備。將經(jīng)過精磨的醬體在螺桿傳送器中進(jìn)行干燥精煉處理，然后通過加入根據(jù)配方比例的添加劑對(duì)所獲得的醬體進(jìn)行液化處理。該干燥精煉階段包括第一簡(jiǎn)單混合步驟和一個(gè)形成強(qiáng)度逐漸增加的剪切和碾壓的第二混合步驟。類似這種在螺桿傳送器中的精煉通過螺桿提供基本的剪切和碾壓以及然后在傳送器出口的拉伸流動(dòng)(elongationalflow)。施加剪切和碾壓消耗能量且它也需要復(fù)雜和昂貴的擠壓設(shè)備。該擠壓設(shè)備也具有較少的通用性，如果想改變成品的最終特征例如它的粘度，則需要對(duì)工具進(jìn)行重要的和費(fèi)用昂貴的修改(例如螺桿參數(shù)，它的螺距、尺寸和形狀的更換)。
US專利4861615也涉及在雙螺桿擠出機(jī)中制備巧克力混合物。
US專利3663231涉及一種在傳統(tǒng)巧克力中使用的連續(xù)精煉機(jī)，該精煉機(jī)在干燥和液化階段對(duì)脂肪和固體物料提供基本的剪切力。
US專利4191786涉及一種用于制成粉末而不是液化物料的熬煉干燥方法。

發(fā)明內(nèi)容
因此，需要一種方法，其提供一種用于降低預(yù)先經(jīng)過精磨的脂肪基物料的粘度的更快速、更有效和消耗能量更少的方式。
還需要顯著地降低產(chǎn)品在此加工階段中的滯留時(shí)間，同時(shí)為最終的混合物提供滿意的流變學(xué)特性。
還需要一種方法，其需要較少占地面積，并且是一種使產(chǎn)品之間的轉(zhuǎn)換更容易的連續(xù)的生產(chǎn)工藝。
還需要一種方法，其能更有效地降低脂肪基散裝原料的粘度，同時(shí)最好地利用可用的脂肪量以用脂肪包覆固體物。
還需要代替精煉或至少減少在精煉中的液化時(shí)間和/或增加在精煉機(jī)中的原料的加料量或產(chǎn)出量。
還需要一種方法，其對(duì)于基本相同的粘度水平能降低脂肪量。
還需要提供一種成本較低的制造工藝。
為了達(dá)到這些目的，該方法基于這一原理，即包括脂肪和還沒有包覆上脂肪的固體物的脂肪基混合物——該混合物已經(jīng)被預(yù)先精磨為粉末——能夠以一種可有效地使團(tuán)塊破碎和使固體物與脂肪密切相互作用的方式進(jìn)行拉伸流動(dòng)，從而生產(chǎn)出該固體物被該脂肪所包覆的醬狀物料。
因此，本發(fā)明令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，可以以一種更有效的方式獲得巧克力或巧克力類物料的流變學(xué)特性；即通過在初始糖果物料上施加一個(gè)拉伸流動(dòng)，該拉伸流動(dòng)與在一剪切混合機(jī)例如一傳統(tǒng)的精煉機(jī)中所通常在初始糖果物料上施加的主要的剪切作用相對(duì)，則可以更快地和以一種更經(jīng)濟(jì)的方式使團(tuán)塊破碎和使粉末狀脂肪基物料變成醬體。
為了精煉脂肪基固體物料，已知的方法都是通過在經(jīng)過精磨的物料上主要施加剪切。公知在流體物理中，通過利用存在于由兩個(gè)相對(duì)移動(dòng)的表面圍起的液體內(nèi)的拽力(drag force)而可以容易地獲得剪切。在一精煉機(jī)中的剪切是通過在轉(zhuǎn)子和定子表面之間產(chǎn)生的拽力來獲得的。順便提及，通常的精煉機(jī)也在轉(zhuǎn)子的楔形末端和容器的表面之間產(chǎn)生一些拉伸流動(dòng)。然而，這種拉伸流動(dòng)以一種邊緣的方式進(jìn)行，并且它在精煉機(jī)中一次僅影響很小量的原料。該拉伸流動(dòng)是指通過將原料擠壓通過或擴(kuò)散在一表面上而將顆粒用脂肪包覆，可參見“工業(yè)巧克力生產(chǎn)和使用”，第三期，由S.T.Beckett編輯，圖9.2，156-159頁。
更優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明，一個(gè)主要的拉伸流動(dòng)是通過迫使脂肪基混合物——優(yōu)選地被精磨但未被液化——流經(jīng)多個(gè)相對(duì)于所述流動(dòng)平行和/或串連放置的流動(dòng)瓶頸而獲得的。在通常的精煉機(jī)中，一次只有一小部分團(tuán)塊被剪切而剩余的通常移出剪切區(qū)域。因此在所有的團(tuán)塊已經(jīng)被沿精煉機(jī)的壁產(chǎn)生的剪切散開之前需要很長的時(shí)間。相反地，在本發(fā)明中，由于產(chǎn)品必須穿過瓶頸，因此團(tuán)塊不可能逃逸并因此受到基本上相等的拉伸作用。
該流動(dòng)瓶頸優(yōu)選地由設(shè)置在至少一個(gè)模板上的多個(gè)孔組成。
該孔的數(shù)量、平均直徑和形狀可根據(jù)一些因素例如所需拉伸流動(dòng)的程度、生產(chǎn)率、背壓、配方和它們的組合來選擇。因此，模板的孔具有0.5至20mm的有效直徑，優(yōu)選為0.5至10mm，甚至最優(yōu)選為0.5至3mm。有效直徑被認(rèn)為是事實(shí)上控制粘度降低的沿該孔的長度的最小直徑。事實(shí)上，直徑越小，在孔的出口處物料越稀薄。
孔的數(shù)量結(jié)合孔的直徑也控制了生產(chǎn)率。當(dāng)模板上孔的數(shù)量?jī)?yōu)選在1至200個(gè)孔的范圍內(nèi)，甚至在所限定的優(yōu)選的直徑范圍內(nèi)更優(yōu)選在10至100個(gè)孔時(shí)可以獲得高的生產(chǎn)率。該模板的尺寸將做成可容納預(yù)期的結(jié)果和需要的產(chǎn)量所要求的孔的數(shù)量和直徑范圍。
孔的縱向形狀可以根據(jù)用于使混合物通過模板所需的背壓確定?？梢允褂每赡苡绊懕硥汉屠炝鲃?dòng)的多種孔的幾何形狀。因此，當(dāng)從孔的入口向出口觀察時(shí)，該孔可以形成一錐形的、平行的、喇叭形的輪廓或任何其組合?？梢哉{(diào)整孔的直徑以有利地減少總的背壓并對(duì)液體流過孔產(chǎn)生一個(gè)更有效的加速和縱向擴(kuò)散。較低的背壓使得可以使用較便宜的設(shè)備以推動(dòng)物料以需要的流速通過模具組件，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)物料的稀釋。此外，由于物料采取縱向傳輸，因此物料的液化以一種連續(xù)的方式進(jìn)行且滯留時(shí)間大大減少。
該孔的圓周不是一個(gè)決定性的因素，該孔可以具有任何形狀例如圓形、方形、三角形、多邊形或其它形狀。
模板的數(shù)量可以根據(jù)所需的粘度降低的水平來調(diào)整。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，提供多于一個(gè)的串聯(lián)放置在一滾筒內(nèi)的單獨(dú)的模板以用于使產(chǎn)品混合物連續(xù)通過模板，其中，在該串聯(lián)組中的任一個(gè)模板n都能夠使混合物的粘度和/或塑變值降低到一定水平，該水平進(jìn)一步低于使該混合物經(jīng)過該串聯(lián)組中的模板n-1所獲得的粘度和/或塑變值。模板的數(shù)量n可以從1至10，優(yōu)選地從1至3。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選方面中，強(qiáng)制混合物通過一包括至少一個(gè)模具元件的模具組件，且通過一個(gè)在該模具組件的上游施加一正壓力的壓力產(chǎn)生裝置以一種連續(xù)的方式使混合物以足夠的流速通過該至少一個(gè)的模板的孔。使用壓力產(chǎn)生裝置使得可以對(duì)混合物連續(xù)輸送，同時(shí)實(shí)現(xiàn)預(yù)期的粘度降低，因此大大減少原料在該裝置中的滯留時(shí)間。從壓力產(chǎn)生裝置到模具元件的出口的滯留時(shí)間少于2分鐘，甚至能獲得原料在該裝置中的更少的時(shí)間。這種設(shè)計(jì)也能根據(jù)模板的孔的構(gòu)形、模板的數(shù)量、粘度的降低、所需的產(chǎn)量和其它相關(guān)的操作因素而更精確地控制所需的背壓。
為此，該壓力產(chǎn)生裝置可以是適于在該模具組件的上游產(chǎn)生至少5巴，更優(yōu)選地至少20巴的足夠正壓力的任何種類的裝置。由泵產(chǎn)生的壓力部分地取決于進(jìn)入模具組件的精磨后的物料的組織結(jié)構(gòu)、它的配方、孔的截面尤其是入口截面、模板的數(shù)量、溫度和流速。尤其，該壓力產(chǎn)生裝置可以是齒輪泵，凸輪泵，活塞泵或擠出機(jī)。利用齒輪泵可以獲得滿意的結(jié)果，可以認(rèn)為是迄今優(yōu)選的實(shí)施方案。
在拉伸流動(dòng)階段所獲得的物料的粘度從濃的醬體到液體可能有很大的不同。因此，例如，它可能適于傳輸較濃的物料例如用于在餅干生產(chǎn)中生產(chǎn)少量巧克力的物料。無論如何，優(yōu)選地至少80％，甚至更優(yōu)選的90％的團(tuán)塊從通過瓶頸的拉伸流動(dòng)所產(chǎn)生的供給物料中被去除。
在一個(gè)優(yōu)選的方面中，在被該壓力(產(chǎn)生)裝置加壓之前，固體物成分可被加入一混合機(jī)中并與脂肪且任選地與乳化劑混合。如果碾磨是在有很少的脂肪或沒有脂肪的干燥情況下完成，如在一空氣分類器中，則就尤其需要混合機(jī)以使得在通過拉伸流動(dòng)有效地進(jìn)行粘度降低之前將足夠量的脂肪均勻地加入該混合物中。
本發(fā)明的方法還包括在已通過該穿孔模具進(jìn)行拉伸流動(dòng)之后進(jìn)行最終的剪切混合，以確立該混合物最終的粘度并完成對(duì)該最終的脂肪基物料的脂肪和/或乳化劑的添加。因此，如前面所限定的，當(dāng)在精煉之前進(jìn)行拉伸流動(dòng)時(shí)，它大大減小了通常會(huì)在剪切混合機(jī)或精煉機(jī)中看到的動(dòng)力峰值，該動(dòng)力峰值是由于在該精煉機(jī)中的混合開始時(shí)(“加載階段”內(nèi))在該非常濃的物料上的耗能的混合作用力引起的。一個(gè)說明在使用傳統(tǒng)的精煉機(jī)的精煉階段中的典型的精煉機(jī)水電流強(qiáng)度的圖被示出在例如“工業(yè)巧克力生產(chǎn)和使用”中，由Steve Beckett編輯，第三期，圖9.6，161頁。
最終混合可以在任何常規(guī)的混合機(jī)中進(jìn)行，例如連續(xù)混合機(jī)(in-linemixer)如一銷式混合機(jī)(pin mixer)或分批混合機(jī)(batch mixer)如一精煉機(jī)或膠體研磨機(jī)。其優(yōu)點(diǎn)可以被裝載在該混合機(jī)或精煉機(jī)中的體積可以比其密度低得多的精磨片的體積小得多。因此，該混合機(jī)或精煉機(jī)可以裝入更多的產(chǎn)品，或者對(duì)于產(chǎn)品的同等物料可以使用較小的混合機(jī)或精煉機(jī)。
當(dāng)最終混合裝置是一剪切混合機(jī)例如一傳統(tǒng)精煉機(jī)時(shí)，本發(fā)明的方法對(duì)于脂肪基產(chǎn)品的相同的最終粘度能縮短精煉時(shí)間，或者，對(duì)相同的精煉時(shí)間提供較低的粘度，這是因?yàn)樗サ艋蛑辽亠@著地縮短了初始精煉階段，即已知的加載階段和干燥精煉階段并使物料更濃。這兩者都使得可以在該剪切混合機(jī)中進(jìn)行較大的后續(xù)加載并提高產(chǎn)量。
當(dāng)在一連續(xù)混合機(jī)中進(jìn)行最終的混合以用于添加脂肪和/或乳化劑的初步目的的情形下，本發(fā)明的方法給出了一個(gè)簡(jiǎn)化的、連續(xù)的、較低地面面積、較低成本的方法以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的脂肪基產(chǎn)品的精煉。此外，通常在精煉過程中產(chǎn)生的反應(yīng)味道也可以通過其它更有效的方法獲得，例如通過制造一種預(yù)處理的巧克力屑，該預(yù)處理包括制造在牛奶巧克力產(chǎn)品的生產(chǎn)中有用的中間產(chǎn)品，以防止腐臭，并為這些產(chǎn)品提供一種特殊的牛奶味道。這種方法例如在EP-A-940085或在歐洲共同未決的專利申請(qǐng)No.99200416.8中被描述。其它可能的用于改善味道的處理是反應(yīng)工藝，例如在Petzomat塔中的液體牛奶粉末復(fù)合工藝。去除不需要的揮發(fā)物也可通過處理可可塊而比通過精煉更有效地進(jìn)行，如將可可塊送入細(xì)剝離塔，如“工業(yè)巧克力生產(chǎn)和使用”第三期，104-106頁所述。此外，對(duì)于一些產(chǎn)品，例如由可可粉末制成的白巧克力或復(fù)合物，味道反應(yīng)和味道去除僅具有很小的作用，因此不需要額外的與味道相關(guān)的處理。
能夠根據(jù)(本發(fā)明的)方法液化的初始脂肪基原料更尤其包括傳統(tǒng)上在使糖固體物和/或可可固體物和/或牛奶固體物與脂肪一起精磨或研磨后所獲得的粉末狀或醬狀混合物，以減小該混合物中的固體物的顆粒尺寸。該脂肪可包括可可脂、包含直接的可可脂替代物的巧克力代用品、硬脂、椰子油、棕櫚油、黃油或任何其混合物。該固體物可包括可可固體物、糖、糖精、糖代用品、牛奶例如脫脂乳或全脂乳粉、蔬菜固體物和任何其組合。在均質(zhì)化和精磨之后該初始脂肪基原料可能形成薄片、粉末或小顆粒，該小顆粒具有不同的顆粒尺寸，但更優(yōu)選是具有尤其小于50微米，甚至更優(yōu)選地小于30微米的平均顆粒尺寸，以使最終原料在口中不含砂。脂肪的比例可以依據(jù)要液化的產(chǎn)品而定。然而，在模具組件中的操作之前，該精磨后物料的脂肪比例優(yōu)選地是重量的20至35％。通常，如果脂肪在20％以下，則物料難以在模具組件中轉(zhuǎn)變成醬狀。該物料還優(yōu)選地具有低于5％的含水量，甚至更優(yōu)選地低于1％。
在此方法中，在不同的階段可以加入少量的乳化劑以進(jìn)一步促使粘度降低，(該乳化劑)例如卵磷脂、聚甘油蓖麻醇酸酯(polyglycerylpolyricinoleate)(PGPR)、磷脂酸銨(ammonium phosphatide)或其它。
本發(fā)明還涉及一種用于降低脂肪基混合物的粘度的裝置，該混合物包括已被精磨成粉狀或醬狀物料的固體物和脂肪，其特征在于，該裝置包括一模具組件和一壓力產(chǎn)生裝置，該模具組件包含至少一個(gè)帶有多個(gè)孔的模板，該壓力產(chǎn)生裝置向位于該模具組件上游的該混合物施加壓力以迫使該脂肪基混合物通過所述模具組件的這些孔，從而產(chǎn)生一種拉伸流動(dòng)以便有效地使團(tuán)塊破碎并使該固體物與該脂肪密切相互作用。


本發(fā)明將參考附圖進(jìn)行詳細(xì)說明。在這些圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的裝置的示意性側(cè)視圖；圖2是圖1的裝置的模具組件的橫截面視圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的裝置包括一預(yù)混合機(jī)1，在其中巧克力片被送進(jìn)在該預(yù)混合機(jī)一端的一料斗10中。脂肪和乳化劑例如卵磷脂通過一入口11被送進(jìn)預(yù)混合機(jī)1中并與巧克力片混合。
該混合物通過預(yù)混合機(jī)的傳送螺桿被運(yùn)送到一齒輪泵2的進(jìn)料口中。
該預(yù)混合機(jī)有兩個(gè)主要的功能，即a)將(巧克力)片與所需數(shù)量的脂肪和乳化劑混合，和b)以一種連續(xù)和穩(wěn)定的方式向齒輪泵供應(yīng)該混合物。齒輪泵2壓縮該預(yù)混合物并產(chǎn)生足夠的壓力以通過一隨后的模具區(qū)域3擠壓出產(chǎn)品，如圖2中所更詳細(xì)示出的。該混合物經(jīng)過幾個(gè)在模具組件3的滾筒38中串聯(lián)放置的模板30、31、32、33的小孔35。這些孔具有平行的形狀或相對(duì)于孔的縱向軸線有一個(gè)大約從0至85℃的角度的錐形形狀。在齒輪泵和模板中所獲得的拉伸流動(dòng)階段內(nèi)的溫度可以被控制，一般來說在30至80℃之間。通過剪切產(chǎn)生一些熱，但可以提供額外的熱以保持脂肪可以流動(dòng)。
通過連續(xù)通過模板所產(chǎn)生的拉伸流動(dòng)使混合物液化，從而使其從粉末變?yōu)獒u體或從有高稠度的醬體變?yōu)榫哂薪档偷恼扯鹊尼u體。拉伸流動(dòng)的水平可以用不同的因素來控制，其中一個(gè)重要的變量是增加模板數(shù)量以便為后續(xù)的加工獲得所需的拉伸流動(dòng)。在產(chǎn)品被液化之后，在隨后的剪切過程中的某些點(diǎn)處加入剩余的脂肪和乳化劑以完成配方。使該混合物進(jìn)入一銷式混合機(jī)4中以使其均質(zhì)化，并且還引入額外的剪切以進(jìn)一步降低粘度。更多的脂肪和乳化劑可通過該銷式混合機(jī)中的入口40而添加。該混合物通過(模)板的流動(dòng)速度通常在1.5至100Kg/min之間。
最終的脂肪基液體產(chǎn)品通過出口41流出該銷式混合機(jī)，以便如傳統(tǒng)巧克力生產(chǎn)那樣被進(jìn)一步處理，例如回火、模制、擠壓、沉淀、注入、包覆等。
在一種可選方式中，銷式混合機(jī)4可以由一用于進(jìn)一步液化和添加脂肪和/或乳化劑的分批精煉機(jī)所代替。拉伸流動(dòng)優(yōu)選地在將物料傳送到精煉機(jī)之前在液化過程開始時(shí)進(jìn)行。合適的精煉機(jī)可以是，例如一個(gè)3噸的Carle Montannari Clover精煉機(jī)或一個(gè)6噸的Frisse或Lipp精煉機(jī)。在精煉以前采用該初步拉伸流動(dòng)的結(jié)果是，醬體包含更少的團(tuán)塊且許多顆粒已經(jīng)被脂肪裹住。因此，通過將拉伸流動(dòng)和常規(guī)的剪切分開成兩個(gè)連續(xù)的步驟，可以縮短整個(gè)加工時(shí)間并更有效地將最終粘度設(shè)定在所需的水平。
在本發(fā)明中，術(shù)語“精磨””或“經(jīng)過精磨的”是指通過任何適當(dāng)?shù)难b置例如在滾筒精磨機(jī)、磨粉機(jī)或任何其它類似設(shè)備中減小脂肪基混合物中的固體物的顆粒尺寸的一般過程。
以下示例可更進(jìn)一步地說明本發(fā)明。
示例示例1-牛奶巧克力12份西非可可塊與9份可可脂、50份晶糖、15份脫脂奶粉和5.2份無水乳脂混合，形成的混合物的脂肪含量大約23％。此混合物被均化10分鐘并用滾筒精磨機(jī)精磨以使90％的顆粒小于30微米，因而形成巧克力片(粉狀原料)。
示例1.1-比較例使用由Lipp GmbH制造的10Kg實(shí)驗(yàn)室精煉機(jī)對(duì)巧克力片進(jìn)行精煉。在90.5份的巧克力片中加入5份可可脂，在60℃下以中等轉(zhuǎn)子速度干燥精煉3.5小時(shí)。3.5小時(shí)后再加入4份可可脂和0.50份卵磷脂乳化劑并混合30分鐘，從而最終的脂肪含量為30.3％。
利用一個(gè)Haake旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測(cè)量成品巧克力物料的粘度，并利用Casson模型分析該數(shù)據(jù)塑性粘度PV＝2.3Pa.s塑變值YV＝20.1Pa示例1.2-本發(fā)明利用一低速剪切粉末混合機(jī)使90.5份巧克力片與3.8份可可脂和0.3份卵磷脂混合。將所形成的粉末送入一個(gè)80mm的共旋互嚙雙螺桿擠出機(jī)中。此擠出機(jī)被加熱至70℃，螺桿轉(zhuǎn)速為40rpm且螺桿僅由傳送部件組成(因此不產(chǎn)生顯著的剪切)。在擠壓螺桿的末端將粉末以100kg/hr的產(chǎn)量擠出通過一個(gè)板，該板由17個(gè)直徑均為2.5mm的孔構(gòu)成。產(chǎn)品在擠出機(jī)中和孔板中的滯留時(shí)間小于2分鐘。采集所得到的物料樣本并使物料返回至擠出機(jī)入口和再次通過孔板進(jìn)行加工。再次采集擠壓出的物料的樣本。在第三次實(shí)驗(yàn)中，將該孔板換成一包含80個(gè)均為1.0mm的孔的板。
使用一低速剪切混合機(jī)使這三個(gè)樣本(94.6份)進(jìn)一步與5.2份可可脂和0.2份卵磷脂混合，以避免引入剪切(假定使用與示例1相同的全部成分)。利用一個(gè)Haake旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測(cè)量成品巧克力物料的粘度并利用Casson模型分析其數(shù)據(jù)第一次通過塑性粘度PV＝2.9Pa.s塑變值YV＝43.3Pa第二次通過塑性粘度PV＝2.9Pa.s塑變值YV＝37.9Pa第三次通過塑性粘度PV＝2.3Pa.s塑變值YV＝27.7Pa在示例1.2中得到的產(chǎn)品與在示例1.1中得到的樣本具有基本相同的粘度，盡管在示例1.2中的產(chǎn)量明顯高于示例1.1。此外，通過比較第一、第二和第三次通過可以看出孔板的作用。由于擠出機(jī)的低速度和僅使用傳送部件，可以認(rèn)為所有的液化操作都是在孔板中完成的，擠出機(jī)只用來產(chǎn)生必要的壓力。
示例2-白色復(fù)合物將植物油脂(可可脂等同物，CBE)與糖、全脂奶粉、無水乳脂和卵磷脂混合，以使所得混合物的脂肪含量為大約30％。將該混合物均化10分鐘并用滾筒精磨機(jī)進(jìn)行精磨以使90％的顆粒小于30微米，從而形成白(巧克力)片。
示例2.1-比較例使用一3噸的Carle Montanari Clover精煉機(jī)對(duì)巧克力片進(jìn)行精煉。進(jìn)行一個(gè)小時(shí)的干燥精煉階段，隨后是2個(gè)小時(shí)的液體精煉步驟。該成品物料的脂肪含量為34％，其中包括0.6％的卵磷脂和0.2％的聚甘油蓖麻醇酸酯。利用一個(gè)Haake旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測(cè)量成品巧克力物料的粘度并測(cè)得以下表觀粘度在15s-1剪切速率時(shí)的表觀粘度＝6.8Pa.s在50s-1剪切速率時(shí)的表觀粘度＝6.5Pa.s實(shí)施例2.2-本發(fā)明將與示例2.1中使用的相同的巧克力片送入一低速剪切混合機(jī)，其中加入CBE、卵磷脂和聚甘油蓖麻醇酸酯等與示例2.1中使用的相同的全部成分。將該混合物傳送到一高壓齒輪泵內(nèi)，該齒輪泵通過一具有69個(gè)直徑均為1.5mm的孔的板擠出物料。該系統(tǒng)的產(chǎn)量為400kg/hr，滯留時(shí)間小于2分鐘。利用一個(gè)Haake旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測(cè)量成品巧克力醬的粘度并測(cè)得以下表觀粘度在15s-1剪切速率下的表觀粘度＝7.3Pa.s在50s-1剪切速率下的表觀粘度＝5.1Pa.s在示例2.2中得到的產(chǎn)品與實(shí)施例2.1中得到的樣本具有相似的粘度，然而與在傳統(tǒng)精煉單元中的3個(gè)小時(shí)相比，本示例中液化巧克力片的滯留時(shí)間是2分鐘。在一個(gè)經(jīng)過訓(xùn)練的巧克力小組的大多數(shù)品嘗意見中，在示例2.1和示例2.2中所得到的樣本之間沒有發(fā)現(xiàn)區(qū)別。
示例3-脂肪減少量對(duì)大約含26.5wt％脂肪的牛奶巧克力精磨片進(jìn)行常規(guī)的Bauermeister精煉。所獲得的精煉后的物料的最終Casson塑變值是13.6Pa且塑性粘度為2.8Pa.s。對(duì)同樣的但僅有小于1％脂肪的(巧克力)精煉片進(jìn)行拉伸處理，然后在相同的精煉機(jī)中在相同的溫度下精煉相同的時(shí)間。所獲得的精煉后物料的Casson塑變值是7.5Pa且塑性粘度為3.6Pa.s。
權(quán)利要求
1.一種用于降低脂肪基混合物的粘度的方法，該混合物包含已經(jīng)預(yù)先被精磨為粉狀物料的固體物和脂肪，并且該固體物未被該脂肪有效包覆，其特征在于，使該粉狀物料進(jìn)行拉伸流動(dòng)，從而使團(tuán)塊破碎并使該固體物與該脂肪密切相互作用，從而生產(chǎn)出該固體物被該脂肪所包覆的醬狀物料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，該主要的拉伸流動(dòng)是通過強(qiáng)制該脂肪基混合物流過多個(gè)相對(duì)于所述流動(dòng)平行和/或串聯(lián)放置的流動(dòng)瓶頸而獲得的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其特征在于，該拉伸流動(dòng)是通過強(qiáng)制該粉狀物料在壓力下和以一種連續(xù)的方式通過至少一個(gè)模板上的多個(gè)孔而獲得的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)的方法，其特征在于，該至少一個(gè)模板包括多個(gè)尺寸從0.5至20mm的小尺寸孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其特征在于，當(dāng)從該孔的入口向出口觀察時(shí)，該孔形成一錐形的、平行的、喇叭形的形狀或任何它們的組合形狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其特征在于，該至少一個(gè)模板包括1至200個(gè)孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求4至6中任一項(xiàng)的方法，其特征在于，提供至少兩個(gè)在一滾筒內(nèi)串聯(lián)放置的單獨(dú)的模板以使該產(chǎn)品混合物連續(xù)通過該模板。
8.根據(jù)權(quán)利要求3至7中任一項(xiàng)的方法，其特征在于，通過利用壓力產(chǎn)生裝置在該模板的上游施加一正壓力而強(qiáng)制該混合物通過該至少一個(gè)模板。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其特征在于，該壓力產(chǎn)生裝置是一齒輪泵、一凸輪泵、一活塞泵或一擠出機(jī)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其特征在于，在被該壓力產(chǎn)生裝置加壓之前，固體物成分可被加入一混合機(jī)中并與脂肪且任選地與乳化劑混合。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)的方法，其特征在于，該精磨后的脂肪基混合物的固體物的平均顆粒尺寸已經(jīng)減小到小于50微米。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)的方法，其特征在于，該脂肪基混合物主要由精磨后的巧克力或巧克力類粉狀復(fù)合物組成。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)的方法，其特征在于，在一剪切混合機(jī)例如一精煉機(jī)中剪切該形成的脂肪基混合物之前在一液化過程開始時(shí)進(jìn)行該拉伸流動(dòng)，以便顯著降低該后續(xù)的剪切時(shí)間和/或進(jìn)一步將粘度降低至最終需要的水平。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其特征在于，在一連續(xù)混合機(jī)中進(jìn)行該最終的混合以完成脂肪和/或乳化劑的添加。
15.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其特征在于，在一分批精煉機(jī)中進(jìn)行該最終的混合。
16.用于降低脂肪基混合物的粘度的裝置，該混合物包括已被精磨成粉狀物料的固體物和脂肪，其特征在于，該裝置包括一模具組件和一壓力產(chǎn)生裝置，該模具組件包含至少一個(gè)帶有多個(gè)孔的模板，該壓力產(chǎn)生裝置向位于該模具組件上游的該混合物施加壓力以強(qiáng)制該粉狀物料通過這些孔，從而產(chǎn)生一種拉伸流動(dòng)以便有效地使團(tuán)塊破碎并使該固體物與該脂肪密切相互作用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于降低脂肪基混合物的粘度的方法，該混合物包含已經(jīng)被預(yù)先精磨為粉狀物料的固體物和脂肪，其特征在于，該粉狀物料進(jìn)行拉伸流動(dòng)，以便有效地使團(tuán)塊破碎并使該固體物與脂肪密切相互作用，從而生產(chǎn)出該固體物被該脂肪所包覆的醬狀物料。此方法能替代在傳統(tǒng)精煉機(jī)中的精煉或至少縮短精煉時(shí)間或增加隨后在傳統(tǒng)精煉機(jī)中的脂肪基物料的加料量和產(chǎn)出量。
文檔編號(hào)A23G1/12GK1662146SQ03814532
公開日2005年8月31日 申請(qǐng)日期2003年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月21日
發(fā)明者N·T·帕森斯, S·布萊克本, M·喬利, S·T·貝克特, S·羅伊斯, K·阿姆斯特朗, F·戈梅斯 申請(qǐng)人:雀巢技術(shù)公司