专利名称：冷冻充气产品的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种冷冻产品，该冷冻产品包括容纳冷冻充气甜食的盒子，该冷冻充气甜食在-18℃时保持松软并能在该温度下从盒中挤到食物容器里。
背景技术：
为了得到可从盒子中挤压出来的冷冻充气甜食，必须使甜食在挤压时足够松软，从而不需给盒子施加很大的压力就可将其挤压出来。为保证冷冻充气甜食足够松软，过去的做法是必须在不低于大约-12℃的温度下分配冷冻充气甜食。在这个温度下分配甜食存在许多与之相关的实际困难。商用和家用的冷冻箱通常保持在-18℃左右或更低的温度，从而将盒子保存在这种冷冻箱中，然后将它们取出来并将冷冻充气甜食立即从中挤压出来是不可能的。因此，必须将盒子保存于另外的冷冻室中，或者必须将它们从-18℃的冷冻室中拿出来后，再将其加热到冷冻充气甜食可以从中挤压出来的合适温度。
试图在-18℃松软的冷冻充气产品一直是人们多次尝试的课题，这些尝试中无一不用到冻点抑制剂，这种冻点抑制剂可以通过减少产品中冰的成份来使产品“更松软”。GB2019187描述了各种“软”冰淇淋甜食，其中包含了糖和摩尔量小于600的糖醇。更特别地，它描述了膨胀度至少为140％的冰淇淋甜食，其中包含了含量为1到5％的甘油，山梨糖，果糖和转化糖。GB2019187中还指出，只要这些低摩尔量的糖以所需量存在，则高摩尔量糖的存在对于最终产品的“松软度”没有影响。
通常，这些松软成份都具有较多的缺陷。首先，由于使用了糖，使这些产品都非常甜，这就需要利用非常高的膨胀度和/或使用添加剂和/或使用大量的甘油来抑制甜度。对于从盒子中挤压出来的冷冻充气甜食来说，利用高的膨胀度是不实际的，因为在挤压过程中施加于冷冻充气甜食上的压力会压缩冷冻充气甜食并从中挤出空气，从而大大减小了膨胀度。膨胀度的减小削减了抑制甜度的能力，并且导致消费者得到的冷冻充气甜食过份甜腻。使用过量的甘油来抑制甜度是许多消费者所不能接受的。尽管甘油对甜味没起太大作用，但它确实产生了一种消费者不喜欢的很明显的不好味道。因而，GB2019187的冰淇淋甜食不适合在这种-18℃左右受挤压的盒子中使用。
第二，为了检验和确定描述冰淇淋甜食的松软度，GB2019187使用了INSTRON测试，但是，这种测试被认为没有真正再现消费者品尝这种冰淇淋甜食时嘴里所发生的机理过程。尤其是，GB2019187中包含高摩尔量糖的组分在松软度方面并不能令人满意，而在根据GB2019187的INSTRON测试中，它们完全就像GB2019187所指出的一样符合要求。因此，看来GB2019187没有完全解决生产这样一种冷冻充气甜食的问题，这种冷冻充气甜食在典型的冷冻温度比如-18℃或更低温度时能够保持足够松软以从盒子中挤压出来。
因此，需要这样一种冷冻充气甜食，它不仅能满足消费者的口感标准，还可在大约-18℃时将其从盒中挤压出来。
人们已发现，通过仔细选择糖的种类，尤其是通过避免高分子量糖分，哪怕只是微量，就有可能生产出这种在-18℃时足够松软可从盒子中挤压出来的冷冻充气甜食。人们还发现，通过仔细选择糖的种类，有可能生产出这种可从盒中挤压出来的产品，而无需使用口感上不可接受量的甘油(即少于1.5％w/w)和/或添加剂和/或高的膨胀度(少于100％)来抑制甜度。
测试和定义平均分子量这里使用的冻点抑制剂(fpds)混合物的平均分子量由下面方程式中的数均分子量<M>n定义。其中wi是组份i的质量，Mi是组份i的摩尔质量，以及Ni是摩尔质量Mi中组份i的摩尔数。
⟨M⟩n=ΣwiΣ(wi/Mi)ΣNiMiΣNi]]>
冻点抑制剂冻点抑制剂(fpds)是一种包含于冷冻充气甜食中通过减少甜食中冰的成分来使得甜食更加松软的复合物。合适的复合物包括·单糖，例如葡萄糖、果糖·双糖，例如蔗糖、乳糖·含有3到10个通过糖苷键连接的单糖单元的低聚糖·葡萄糖当量(DE)大于20优选地＞40并且更为优选地＞60的玉蜀黍糖浆。玉蜀黍糖浆是复杂的多组份糖类混合物，并且葡萄糖当量是一种普遍的工业分类方法。由于它们是复杂的混合物，因而它们的数均分子量<M>n可以由下面的方程计算出来。(食品工程期刊，33(1997)221-226)⟨M⟩n=18016DE]]>·赤丁四醇阿拉伯糖醇，木糖醇、山梨醇、甘油、甘露醇、乳糖醇和麦芽糖醇·以上两种或多种的混合物膨胀度的定义膨胀度(OR)由下面的方程所定义 发明内容本发明的目的是提供一种冷冻产品，该产品包括用于容纳膨胀度高于20％、低于100％的冷冻充气甜食的盒子，所述冷冻充气甜食包括；·少于1.5％w/w的甘油·大于25％w/w、小于37％w/w的冻点抑制剂，优选地大于26％w/w，更加优选地大于27％w/w，以及·介于0到15％w/w之间的脂肪其中冻点抑制剂的数平均分子量<M>n小于300。
优选地，根据本发明的冷冻充气甜食包含至少2％w/w的脂肪。
优选地，根据本发明的冷冻充气甜食包含少于12％w/w的脂肪，更加优选地在4到10％w/w之间。
优选地，冻点抑制剂的数均分子量<M>n小于275并且更加优选地小于250。甚至更加优选地，冻点抑制剂的数均分子量<M>n小于230。
优选地，冻点抑制剂包括至少98％(w/w)的单糖、双糖以及低聚糖。
优选地，由于果糖甜味较重，冷冻充气甜食包含少于5％w/w的果糖，更加优选地少于2.5％w/w的果糖。
同样优选地，根据本发明的冷冻充气甜食包含少于0.5％的甘油，更优选地少于0.25％，最优选地少于0.1％的甘油。优选地，根据本发明的冷冻充气甜食包含少于10％w/w的山梨糖，更加优选地少于5％w/w的山梨糖。
优选地，根据本发明的冷冻充气甜食包含多于2％、少于8％w/w的蛋白质，优选地少于6％w/w，因为已经发现过高的蛋白质含量会导致白垩化、酪状组织，而这是应当避免的。
在本发明的一个优选实施例中，冷冻充气甜食的膨胀度小于70％，更加优选地小于60％。
在本发明的另一个优选实施例中，冷冻充气甜食的膨胀度大于40％，更加优选地大于50％。
盒子可包括，中空筒形体，该中空筒形体一端开口而另一端由末端壁封闭，分配孔位于末端壁中，通过该分配孔可分配冷冻充气甜食，柱塞，该柱塞与筒形体内腔密封配合并且可以在筒形体腔内朝着末端壁移动，从而将冷冻充气甜食推向分配孔，由此冷冻充气甜食可以通过分配孔被挤压出去。分配孔在使用之前用可移走的密封件盖住。盒子可以只包容单份冷冻充气甜食，也可以包容多份食物。优选地盒子应当是一次性的。盒子可以由合成塑料材料比如聚丙烯制成。
在一个实施例中，末端壁具有截头圆锥形状，其较大的圆形锥底部分直接与盒子筒形壁的末端连接，其较小的圆形表面上设置有分配孔。与盒子一起使用的分配机包括具有与末端壁截头圆锥相对应形状的截头圆锥支撑件，以及，当末端壁截头圆锥的表面至少部分与截头圆锥支撑件接触时，推动柱塞朝着末端壁移动的驱动装置。
在另一个实施例中，盒子的筒形壁伸出端壁之外。与该盒子一起使用的分配机包括支撑装置，以及当向外伸出的圆筒壁的最外端支撑于支撑装置时推动柱塞朝末端壁移动的驱动装置。这种类型的盒子以及它们所使用的分配机在WO-A-00022936中有更为详细的描述。
盒子可以包括用于容纳冷冻充气甜食的主体，该主体具有分配孔，通过该分配孔分配冷冻充气甜食，以及密封于主体上在进行分配前封盖住冷冻充气甜食的弹性薄膜。盒子与分配机一起使用，分配机的驱动装置推动薄膜朝分配孔移动，向冷冻充气甜食加压并通过分配孔将其挤压出去。这种类型的盒子以及它们所使用的分配机在EP-A-0919134中有更为详细的描述。
发明的具体描述在下面的例子中，将进一步具体描述本发明，除非另有说明，其中的百分比指的是重量比重量(w/w)。
应当注意，在下面的例子中，SMP(脱脂奶粉)包含50％(w/w)的乳糖，在计算冻点抑制剂的总量和数均分子量<M>n时这需要考虑进去。相似地，各组份例如可可粉、乳清浓缩物、巧克力、果酱或果汁、麦芽提取物同样也包含着应计入<M>n的冻点抑制剂。
冷冻充气甜食，例如冰淇淋，可以按照下述步骤和根据下述的加工条件来进行配制和生产混合——所有的组份在一个搅拌加热混合罐中混合。一旦所有的组份都融合到一起，便在至少65℃的温度对混合物实施高剪切混合2分钟，以水合稳定剂。然而应当避免温度过高，以防止对热不稳定组份的损害并造成的烧焦气味。
均化——随后，对混合物实施均化以达到均相，从而将脂肪微粒的尺寸减小到1μm以下。这一步通过在典型温度70℃和150bar的压力下操作阀均化器均化混合物来完成。
巴氏灭菌——为确保公众的健康要求，需要对混合物实施巴氏灭菌处理。混合物被加热到83℃并持续20秒来完成符合要求的处理。然后将巴氏灭菌后的混合物迅速冷却到冷藏温度，通常为4℃。
老化(ageing)——将混合物保持在冷藏温度，通常为4℃。
冷冻——使用通常的冰淇淋连续冷冻装置如螺旋式热交换器或削面热交换器来冷冻混合物。这些装置用于冷冻混合物并掺入足够的空气以达到预期的膨胀度。虽然这些装置通常在-5℃到-7℃传送冷冻充气甜食，但是在本发明配方中冻点抑制剂的高水平意味着冷冻充气甜食被冷冻到-10℃到-13℃。
在螺旋式热交换器中冷冻之后，将冰淇淋压到盒子中并且对其进行硬化处理，将冰淇淋的温度降低到接近最后储藏温度的温度。
作为另一种选择，可以将配方从螺旋式热交换器中输送到冷却挤压装置比如单螺旋压出机中，在这里冷冻充气甜食可以在剪切并压入盒子中时进一步冷却。由于冻点抑制剂的高水平，本发明的冰淇淋配方将在-20℃或更低的温度下离开冷却挤压装置。
下表中的组分是本发明的冷冻充气甜食的一些例子
为了补充说明本发明并且更好的理解本发明的特征，以下给出了作为本发明一部分的附图，这些附图只是作为图示性质的而不是用来限制本发明的图1示出了盒子的径向横截面示意图，冷冻充气甜食可以通过挤压从盒中分配出来，图2与图1相似，示出了放置于分配机盒子支撑件上的盒子，图3是图1中盒子的底部轴向视图，示出了多个挤压分配孔中的两个，图4示出了图1到图3的盒子中挤压出冷冻充气产品的分配机的透视图，图5示出了图4中机器的侧视图和横截面图，图6示出了图4和5中机器的内部图，图7示出了本发明的盒子的第二个实施例的透视图，图8是图7中盒子的横截面图，以及图9是本发明的盒子的第三个实施例的横截面图。
具体实施例方式
图1到3描绘了本发明的盒子的优选实施例的结构。盒子具有中空筒形主体1，该主体具有适于容纳一定冷冻充气甜食比如冰淇淋2的容积。中空筒形主体1一端开口，而另一端由末端壁封闭，该末端壁包括从筒形主体延伸出的截头圆锥部分5以及具有分配孔7的平面圆形部分6。较大的圆形锥底直接连接于筒形主体1的末端8，或者说与之形成整体。如图1和2所示，柱塞3与筒形主体内腔密封配合，并且可以在筒形主体腔内朝着末端壁移动，从而将冷冻充气甜食推向分配孔7，这样冷冻充气甜食就可以通过分配孔7挤压出来。柱塞3除了在包装件的储藏期间和从包装处到其被消费的期间内被用作密封包装件的一个元件外，它还在需要用分配机分配产品2时用来接收分配机的活塞动作。
分配孔7可采用图3中的圆顶角星形中的一种，或者任何其它认为合适的形状，比如正方形、矩形、三角形、椭圆形等等。在通过分配孔挤压出冷冻充气甜食时，挤压出的甜食就具有了分配孔7的横截面形状。
现在描述上述盒子所用到的分配机。用于从盒子中挤压出冷冻充气甜食2的分配机，包括台子或者说基座13，用来支撑总体上在相对顶端处的机器，尽管这个台子13是通过可移动连杆14连接到上部4的，从而所述的台子可以仅在需要时使用，并在例如上部4安装到侧壁时被取走。
在上部4的底部，该底部位于台子或基座13之上，上部4具有终止于盒子支撑件16的臂15。如图2到5所示，盒子支撑件16包括向上伸出的环形壁17，该环形壁17在上部18的长度上具有一定的内径，该内径使得盒子的筒形主体1与环形壁17上部18的内侧紧密但可移动的配合，从而盒子被竖直地支撑着。盒子支撑件具有向内伸出的环形凸缘19。凸缘19的上表面具有与末端壁截头圆锥部分5的外表面相对应的截头圆锥表面。如图2所示，当盒子放置于盒子支撑件16中时，截头圆锥表面20与盒子的截头圆锥部分5至少部分接触。
壳体21包含有竖直齿条22，特别地，与盒子支撑件16同轴设置。齿条22在其末端具有压头23，该压头具有适宜的尺寸和形状，这样当它置于盒子支撑件16上时，它就能够进入盒子的开口端与柱塞3接触并推动柱塞3朝着末端壁方向运动，从而挤压冷冻充气甜食通过分配孔7进入于盒子支撑件16下的食物容器24中。
齿条22通过与之啮合的环形齿轮25在竖直方向运动，该环状齿轮25通过绕枢轴销27旋转的杠杆26手动操作，该枢轴销27横向穿过壳体21并且延伸到壳体21外部，从而杠杆26可从外部安装其上，因而可以完全被操作者使用。该分配机还可设计成如下方式，即在产品分配完成后，齿条22，更特别地，压头23通过安装在所述齿条22和壳体21之间的回复弹簧28的作用，自动地回转到上限位置。
当盒子在分配机中就位时，末端壁的截头圆锥部分5至少一部分与盒子支撑件16的截头圆锥表面20接触。操作的原理就是齿条21和压头23的向下运动驱动柱塞3朝末端壁运动，从而强迫挤压冷冻充气甜食通过分配孔7进入适宜的食物容器24中。由于盒子不仅由筒形主体1的底部外侧边缘8所支撑，还由截头圆锥部分5所支撑，因而它在承受来自压头23的压力时就不会变形。
直到盒中的甜食被消费之前，盒子一直是通过薄盘11来封闭和密封的，薄盘11在形状和尺寸上与末端壁的平面圆形部分6相匹配。
当分配孔7为图3所示的星形时，在末端壁的平面圆形部分6设计有伸入到分配孔7中的部分12，并且该部分12具有一定的尺寸来保证在受到压头23施加于柱塞3的压力时其弯曲度最小，并由此将挤压出的产品横断面的变形减小到最小。更有利于实现这个目标的一个特征，是在截头圆锥部分5与盒子支撑件16的截头圆锥表面20之间进行热接触，通过对所述支撑件16尤其是截头圆锥表面20的加热，使得截头圆锥部分5附近的产品温度轻微上升，从而冷冻充气甜食2可以更为容易地朝着分配孔7移动，这样就可以对柱塞帽3施加更小的压力来挤压出冷冻充气甜食。所述的加热不能影响到盒子的主体或者说其中的冷冻充气点，因为这样会损害到其口味品质。
实际上，盒子和盒子支撑件16可以按照图1到6的方式构造也可以采用任何其它方式构造，只要这种方式能保证盒子完全平稳的放置于盒子支撑件16中，以及压头23可以合适地进行操作来压出产品。因而，所述压头23可以具有与筒形主体1的内腔相匹配的形状和尺寸，或者，如果柱塞3硬度足够，它还可以设计的尺寸更小一些。
盒子可以只包括单份食物，这样可以让所有的容纳物2通过一次操作就可挤压到食物容器中；否则，盒子也可以包括多份食物以便将容纳物分配到不同的容器24中，在这种情况下，盒子支撑件16应当设计成高度可调的模式，从而可以将盒子支撑件16亦即盒子自身的位置调整到与压头23的冲程需求相一致。
冷冻充气甜食2在其被分配之前被保存在塑料的、纸板的或类似的盒子中，但是它可以在更精致的容器中由消费者享用，比如盛于盘子、杯子或其它任意的玻璃、陶瓷或类似的器皿中。
用于本发明的盒子的第二个实施例由图7到8示出。盒子具有中空的筒形主体31，该筒形主体具有开口端32和朝向筒形主体另一端的末端壁33。在末端壁33中设置有分配孔34，冷冻充气甜食通过该分配孔被挤压出来。柱塞35与中空筒形主体1的内腔密封配合，并且可以在中空筒形主体1腔内朝着末端壁33移动。环形壁36在筒形主体的所述另一端从筒形主体1向外延伸。末端壁33的外表面位于环形壁36之内。环形壁36的厚度大于筒形主体在开口端32与末端壁33之间的壁的厚度。环形壁36的外端设置支撑表面37，盒子在分配机(未示出)中被支撑于该支撑表面37上。与图7和8中盒子一起使用的分配机的一般特征与那些已根据图2、4、5和6描述的特征相似，不同的是盒子支撑件(与前图中的16功能相似)具有向内伸出的凸缘(与前图中的凸缘19功能相似)，该凸缘具有与中空筒形主体壁面垂直的延伸到筒形主体腔内的上表面。当如图7和8所示的盒子放置于分配机的盒子支撑件上时，支撑表面37与盒子支撑件凸缘的上表面接触。当分配机以与前述相同的方法操作时，施加压力以推动柱塞35朝着末端壁33运动，这时就由环形壁36的额外厚度支撑着盒子。
盒子的第三个实施例由图9示出。图9的盒子包括主体40，它具有向上伸出的周边壁41和底座42。分配孔43延伸穿过底座42。在进行分配之前，主体中包容着冷冻充气甜食44，并且主体40的开口端由弹性薄膜45密封。在分配之前，将薄膜设置成中间圆形部分46位于周边壁41的顶端平面，环形沟47围绕中间圆形部分46设置。沟47的深度基本等于周边壁41的高度的一半。图9中与盒子一起使用的分配机的一般特征与那些已根据图2、4、5和6描述的特征相似，不同的是盒子支撑件(与前图中的16功能相似)具有向内伸出的凸缘(与前图中的凸缘19功能相似)，该凸缘具有与中空筒形主体壁面垂直的延伸到筒形主体腔内的上表面。当如图9所示的盒子放置于这种分配机的盒子支撑件上时，底座42与盒子支撑件凸缘的上表面接触。在压头(与前图中的23相似)朝着盒子向前推进时，压头与弹性薄膜45接触并对其施加压力以将冷冻充气甜食挤压通过分配孔43。压头优选地具有与主体40内侧互补的形状，这样当其推进到主体40内时，薄膜被紧贴着主体40周边壁41的内侧向前推动，从而保证基本上所有的冷冻充气甜食44通过分配孔43被挤压出去。
权利要求
1.一种冷冻产品，包括盒子，该盒子容纳有膨胀度大于20％、小于100％的冷冻充气甜食，所述冷冻充气甜食包含小于1.5％(w/w)的甘油、大于25％、小于37％(w/w)的冻点抑制剂、以及0到15％(w/w)之间的脂肪，其中冻点抑制剂的数均分子量<M>n小于300。
2.如权利要求1所述的冷冻产品，其中冷冻充气甜食包含2％到12％(w/w)之间的脂肪。
3.如权利要求1或2所述的冷冻产品，其中冻点抑制剂的数均分子量(M>n小于275。
4.如权利要求3所述的冷冻产品，其中冻点抑制剂包括至少98％(w/w)的单糖、双糖以及低聚糖。
5.如权利要求4所述的冷冻产品，其中冷冻充气甜食包含小于5％(w/w)的果糖。
6.如权利要求1所述的冷冻产品，其中冷冻充气甜食包含小于0.25％(w/w)的甘油，最好小于0.1％(w/w)。
7.如权利要求1所述的冷冻产品，其中冷冻充气甜食包含小于0.1％(w/w)的甘油。
8.如权利要求1到7中任一项所述的冷冻产品，其中冷冻充气甜食包含大于2％、小于8％(w/w)的蛋白质。
9.如权利要求1到8中任一项所述的冷冻产品，其中冷冻充气甜食的膨胀度小于70％。
10.如权利要求1到8中任一项所述的冷冻产品，其中冷冻充气甜食的膨胀度小于60％。
11.如权利要求1到8中任一项所述的冷冻产品，其中冷冻充气甜食的膨胀度大于40％。
12.如权利要求1到8中任一项所述的冷冻产品，其中冷冻充气甜食的膨胀度大于50％。
13.如前面任一项权利要求所述的冷冻产品，其中，盒子包括中空筒形主体，该中空筒形主体一端开口而在另一端由末端壁封闭；位于末端壁中的分配孔，通过该分配孔分配冷冻充气甜食；以及柱塞，该柱塞与筒形主体的孔腔密封配合并且可以在筒形主体的孔腔内朝着末端壁移动，从而将冷冻充气甜食推向分配孔，由此冷冻充气甜食可以通过分配孔被挤压出去。
14.如权利要求13所述的冷冻产品，其中，分配孔在使用之前由可移走的密封件盖住。
15.如权利要求13或14所述的冷冻产品，其中，末端壁具有截头圆锥形状，该截头圆锥较大的圆形锥底部分直接与盒子筒形壁的末端连接，截头圆锥的较小的圆形表面上设置有分配孔。
16.如权利要求13或14中任一项所述的冷冻产品，其中，盒子的筒形壁向外伸出末端壁
17.如权利要求12至16中任一项所述的冷冻产品，其中盒子可包括用于容纳冷冻充气甜食的主体，该主体具有分配孔，冷冻充气甜食可通过该分配孔进行分配，以及密封于主体上在进行分配前封盖冷冻充气甜食的弹性薄膜。
全文摘要
一种冷冻产品，包括用于容纳冷冻充气甜食的盒子，该冷冻充气甜食的膨胀度大于20％小于100％，并且包含少于1.5％w/w的甘油、在25％和37％之间的冻点抑制剂、以及2％到12％之间的脂肪，其中冻点抑制剂的数均分子量<M>
文档编号A23G9/32GK1526298SQ20041003132
公开日2004年9月8日 申请日期2004年2月18日 优先权日2003年2月18日
发明者M·E·马朗, J·昂德唐, L·威西, M E 马朗, 绿 申请人:荷兰联合利华有限公司