具有良好耐熱性和口感的可可脂替代脂及包含其的巧克力組合物的製作方法

2023-05-17 08:22:56 3

專利名稱：具有良好耐熱性和口感的可可脂替代脂及包含其的巧克力組合物的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於巧克力的可可脂替代脂，且更明確地說，涉及一種可可脂替代脂，其是由包含以下步驟的方法製備對植物脂進行分餾，通過將經過分餾的植物脂與脂肪酸衍生物混合來製備原料脂，以及使原料脂進行酶促轉酯化反應；且其具有以可可脂替代脂的總重量計10重量％或更少的POP含量，以及P0S/S0S含量比為1. 0到1. 5的三酸甘油酯。本發明還涉及一種使用所述可可脂替代脂的巧克力組合物。
背景技術：
1.可可月旨(cocoa butter)巧克力一般含有50%或更少的糖、30%到50%的可可塊(cocoa mass)和約30% 的包含乳脂(milk fat)的脂肪。巧克力脂中可可脂的含量根據巧克力的種類而變化，但一般為約60%。可可脂(可可豆脂)是從可可樹(theobroma cacao)果實的種子(可可豆，脂肪含量48%到49%)獲得的脂肪。可可脂由98%三酸甘油酯、游離脂肪酸、0.5%單酸甘油酯或雙酸甘油酯、0. 2%固醇和150ppm到250ppm生育酚組成。可可脂中的三酸甘油酯具有75%或更多的對稱結構，其中油酸(oleic acid)位於sn_2位且棕櫚酸(palmitic acid) 和硬脂酸(stearic acid)分別位於sn_l位和sn_3位。可可脂包含34%到49% P0S,23% 到30% SOS和13%到17% Ρ0Ρ，這主要形成對稱的脂肪。本文中，術語「POP」指代油酸位於sn-2位且棕櫚酸位於sn_l位和sn-3位的三酸甘油酯。術語「P0S」指代油酸位於sn-2位且棕櫚酸和硬脂酸或硬脂酸和棕櫚酸分別位於 sn-Ι位和sn-3位的三酸甘油酯。術語「S0S」指代油酸位於sn-2位且硬脂酸位於sn-Ι位和sn-3位的三酸甘油酯。除非另作定義，否則單位「％」和「份數」分別表示「重量％ (wt% ) 」和「重量份」。可可脂的熔點為32°C到:35°C且在約20°C室溫下固體脂肪含量(solid fat content, SFC)為71%到88%，其在30°C到32°C開始熔化且在32°C到實質上熔化。由於可可脂在30°C左右迅速熔化，故可可脂在室溫下為固體，而其在口中迅速熔化且因此提供清爽和純正的口感(mouth-feel)。可可脂的此類熔化特性是歸因於對稱的脂肪。視原產地而定，可可脂具有不同的組成和三酸甘油酯含量，這將造成性質的差異， 例如堅硬度、凝固速度等。舉例來說，對於油酸在sn-2位的對稱脂肪組合物，馬來西亞的可可脂具有47 %的POS含量和30 %的SOS含量，而巴西的可可脂具有40 %的POS含量和22 % 的SOS含量，且加納的可可脂具有43%的POS含量和的SOS含量。這三種可可脂具有類似的POP含量，範圍為13%到15%。就堅硬度來說，馬來西亞的可可脂是最硬的，巴西的可可脂是最軟的，而加納可可脂的堅硬度處於中間水平。另外，凝固速度的差異與堅硬度的
3次序相同，馬來西亞可可脂的凝固速度為78士 10分鐘，巴西可可脂的凝固速度為300士51 分鐘，且加納可可脂的凝固速度為95士 14分鐘。2.可可脂替代脂由於可可脂是從天然植物獲得，故其供應將根據天氣的變化而變化。另外，因為可可脂較昂貴，所以將植物脂作為可可脂的代用品用於巧克力。此類代用脂包含硬化的棕櫚仁油和椰子油，這些都不與可可脂相容。視生產方法和成分而定，可可脂的代用脂和代用油被分類成仿可可脂和增量劑(cocoa butter equivalent and extender，CBE)、可可脂替代品(cocoa butter replacer, CBR)禾口可可月旨代用品(cocoa butter substitute, CBS)。CBE與可可脂相容，具有與可可脂類似的三酸甘油酯組成，且需要調溫 (tempering)。CBE的實例包含棕櫚中間餾分(palm middle fraction，PMF)、娑羅雙樹脂 (Sal fat)、婆羅洲脂(Borneo tallow)、燭果油(Kokum)、牛油樹脂(Shea butter)和其脂肪餾分。已知將可可脂與棕櫚中間餾分和具有較高SOS含量的脂肪混合來製備類似於可可脂的脂肪。CBR是一種凝固的脂，其是通過使在室溫下呈液態或呈液固混合態的豆油 (soybean oil)、菜籽油(canola oil)、棕櫚油(palm oil)等硬化而獲得。CBR在某種程度上可替代可可脂且不需要調溫。歸因於熔點和SFC的增加，CBR具有較陡的SFC曲線斜率和較高的氧化穩定性。然而，由於CBR是使用部分硬化的方式製備，故其具有較高的反式酸 (trans acid)含量且因此缺乏營養。CBS是通過使某種植物油和植物脂硬化來獲得，其不與可可脂相容，具有較高的月桂酸(lauric acid)含量，且不需要調溫。CBS在烘烤領域中常用於塗掛，且一般通過使棕櫚仁油和椰子油硬化或轉酯化，且(必要時)與其它類型的硬化植物油混合來製備。然而， 在存在溼氣時，具有較高月桂酸含量的脂肪和油會因黴菌(mold)作用而水解，發出異常的氣味，且因月桂酸而缺乏營養。由於CBR和CBS缺乏營養，且具有與質地相關聯的減弱的功能，例如其在口中迅速熔化，使得越來越多地使用CBE。CBE主要是通過將經由酶促酯化反應合成的富含SOS的脂肪與通過棕櫚油分餾所獲得的棕櫚中間餾分(PMF)以約1 1混合來製備。CBE —般具有由30%到35% POP、10%到15% POS和30%到35% SOS組成的三酸甘油酯組合物，與加納可可脂中的三酸甘油酯組合物(POP :17%，P0S :43%，SOS )相比較，CBE具有較高的 POP和SOS含量及較低的POS含量。脂肪的物理性質是通過在不同溫度下的固體脂肪含量(SFC)來鑑別。在20°C與 25°C之間的SFC表示脂肪的硬度，在25°C與30°C之間的SFC表示耐熱性，且在35°C或更高溫度下的SFC表示蠟質(waxiness)，蠟質是指脂肪保持不迅速熔化的程度。當用於巧克力的可可脂或可可脂替代脂的SFC在30°C或更低溫度下較高、在30°C或更高溫度下急劇減少且在35°C或更高溫度下非常低時，S卩，當SFC形成陡曲線時，其被認為具有良好的質量。將可可脂的SFC與CBE的SFC相比較，具有較高SOS含量的CBE在30°C或更低溫度下具有比可可脂低的SFC。然而，具有較高SOS含量的CBE在30°C或更高溫度下具有比可可脂高的SFC，且因此具有堅硬感並在口中留下相當大的餘味。如上文所描述，可可脂與 CBE之間SFC的差異(S卩，性質差異)歸因於可可脂與CBE之間三酸甘油酯組成的差異。CBE 具有較高的POP和SOS含量，而可可脂具有高POS含量。POS和POP的熔點在35°C左右，而SOS的熔點為41°C。具有高SOS含量的脂肪在30°C或更高溫度下相對較硬(亞歷山德拉·託比查(Aleksandra Torbica)等人，歐洲食品研究與技術(Eur. Food Res iTechnol.), 2006 年，222 :385-391)。近來，存在朝向軟而非硬且在口中迅速熔化、純正而不留下餘味的巧克力發展的趨勢。因此，開發出具有較低SOS含量和較高PMF含量的軟CBE。軟CBE中的三酸甘油酯組合物包含 40%到 45% POP、10%至Ij 15% POS 禾口 30%至Ij 35% SOS。軟 CBE 在 20°C到的溫度範圍內具有整體上較低的SFC，且因此其可提供質地鬆軟的巧克力，但其在室溫下不形成固體晶體，以致可能造成起霜(blooming)現象。通過調整經由合成或分餾所獲得的SOS與具有較高POP含量的PMF之間的混合比，將會使近來可用的大部分CBE都具有較硬或較軟的性質。然而，不同於天然可可脂，CBE 未展現具有陡斜率的SFC曲線。美國專利第4，705，692號揭示了一種可可脂代用組合物，其包含S0S、P0S和Ρ0Ρ， 且具有較高SOS含量，其中硬脂酸與棕櫚酸的比率為1.5 1到6.0 1。日本未審查專利公開案第1999-243982號揭示通過轉酯化製備的具有含較高POS 含量的三酸甘油酯組合物的脂肪，其中POS含量較低(18重量％或更少)，而POP含量較高 (10重量％到55重量％ )且SOS含量較高(10重量％到50重量％ )。就這一點來說，所述工藝集中在合成SOS而不是P0S。日本未審查專利公開案第2008-1M555號揭示用於巧克力的脂肪和油，其具有適當的耐熱性和在口中的可熔性，其中所述脂肪和油具有40重量％到60重量％的SOS含量、 1重量％到10重量％的POP含量以及1. 1到1. 8的SOS含量/POS與SOA含量總和的重量比，且SOS含量大於POS與SOA含量的總和。因此，脂肪和油包含高SOS含量。這些常規方法集中在具有較高SOS含量的用於巧克力的脂肪和油，以便生產出較軟並在口中迅速熔化且因此不留下餘味的巧克力產品，但這些方法不強調天然可可脂中豐富的P0S。另外，尚未針對具有較高POS含量和受控制的POP含量且因結構對稱而具有較低熔點的可可脂替代脂進行研究。具體來說，由於近來使用的大部分CBE具有較高POP含量和較高SOS含量，故其感覺較硬且留下相當大的餘味。軟CBE具有在室溫下不為固體的晶體，進而造成起霜現象。因此，需要開發一種新的替代脂，其在口中迅速地熔化、具有鬆軟質地、展現良好的耐熱性，且在室溫下形成固體晶體以致不會造成起霜現象。

發明內容
技術問題本發明旨在解決常規CBE感覺略硬且在口中留下相當大的餘味以及常規軟CBE在室溫下會造成起霜現象的問題，且本發明的一個方面將提供可可脂替代脂，其像天然可可脂一樣在口中迅速地熔化、提供鬆軟質地、具有良好的耐熱性且不會造成起霜現象。本發明的另一方面將提供可可脂替代脂，其具有極好的質地、質量、功能或防腐性，用以在其代替天然可可脂用於巧克力時改進或維持巧克力的質量。本發明的又一方面將提供使用可可脂替代脂的巧克力組合物或塗掛用巧克力組合物。
技術解決方案根據本發明一方面，可可脂替代脂是由酶促轉酯化來製備，其具有以可可脂替代脂的總重量計10重量％或更少的POP含量，且具有約1. 0到1. 5 (優選1. 5)的P0S/S0S三酸甘油酯含量比。不易於獲得1.0或更大的P0S/S0S三酸甘油酯含量比，而同時又維持POP 含量為10重量％或更少。如果POP含量大於10重量％且P0S/S0S三酸甘油酯含量比為1. 0 或更大，那麼可獲得鬆軟質地，但耐熱性是不適宜的。如果POP含量少於10重量％且POS/ SOS三酸甘油酯含量比為1. 0或更小，那麼質地不夠軟且較硬。因此，當以可可脂替代脂的總重量計POP含量為10重量％或更少，且P0S/S0S三酸甘油酯含量比為約1.0到1.5時， 可獲得良好的耐熱性以及與天然可可脂類似的質地或特性(迅速熔化)。儘管POP的含量視生產區域而存在微小差異，但可可脂的POP含量一般在13重量％到17重量％的範圍內。另外，視生產區域而定，可可脂具有不同的P0S/S0S含量比，舉例來說，馬來西亞可可脂的P0S/S0S含量比為1.57 (P0S :47重量％，S0S :30重量％ )；巴西可可脂的P0S/S0S含量比為1.82(P0S :40重量％，SOS :22重量％ )；且加納可可脂的POS/ SOS含量比為1. 65 (P0S 43重量％，SOS 26重量％ )。為了能在可可脂替代脂代替可可脂而用於巧克力時提供類似的質地和質量，同時進一步改進耐熱性，有必要具有與可可脂類似的P0S/S0S含量比和較低的POP含量(參看實例5中耐熱性測試的結果)。常規方法僅集中在增加SOS含量以改進巧克力的質地，而未對P0S/S0S含量比以及POP含量的控制進行任何研究。因此，本發明首次揭示，通過將POP含量調整為以可可脂替代脂的總重量計10重量％或更少且將P0S/S0S三酸甘油酯含量比調整為約1. 0到1. 5， 可可脂替代脂將具有良好的耐熱性以及與天然可可脂類似的質地和特性。根據本發明的可可脂替代脂是通過包含以下步驟的工藝製備對植物脂或植物油進行分餾；通過將經過分餾的植物脂或植物油與脂肪酸衍生物混合來製備原料脂；以及使原料脂進行酶促轉酯化反應。所述製備方法可進一步包含從酶促轉酯化的原料脂中除去脂肪酸衍生物。可在0. 001毫巴(mbar)到30毫巴和100°C到300°C下，從酶促轉酯化的原料脂中除去脂肪酸衍生物。所述脂肪酸衍生物可為硬脂酸衍生物，例如硬脂酸乙酯或硬脂酸甲酯。原料脂可為植物脂或植物油與脂肪酸衍生物以1 0.5到1 10混合的混合物。本發明如下實現。通過使植物脂或植物油進行酶促轉酯化反應且在反應期間調整底物和反應時間，來製備具有經調整的POP含量和P0S/S0S含量比的可可脂替代脂。接著， 經由分析三酸甘油酯結構鑑別出替代脂具有與天然可可脂類似的配置。另外，將替代脂施用於巧克力組合物，隨後評價所述組合物的功能和防腐性，進而證明代替可可脂使用的可可脂替代脂可維持巧克力的質量。植物脂或植物油的實例可包含此項技術中常用的任何植物脂或植物油，例如椰子油、棕櫚仁油、棕櫚油、菜籽油、葵花油、豆油、棉籽油、米粒油、玉米油、橄欖油、牛油樹脂、芒果仁脂、婆羅洲脂(來自狹翅娑羅雙(Shorea stenoptera)或豬油果(Pentadema butyracea)的油)、娑羅雙樹油(娑羅樹(Sherea robusta)油)、燭果油(印度藤黃 (Garcinia indica)油)，但不限於此。在本發明中，對植物脂或植物油進行分餾的工藝旨在自植物脂或植物油原料獲得含有POP的脂肪，這種脂肪中飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸的含量存在差異，且可視植物脂或植物油原料的特性而通過選自乾式分餾法和溶劑分餾法的方法來進行所述工藝。在溶劑分餾法中，可使用任何溶劑，例如己烷、丙酮、甲基乙基酮、乙醇等，只要其可溶解原料脂。在本發明中，脂肪酸衍生物的實例可包含棕櫚酸乙酯、硬脂酸乙酯、花生四烯酸乙酯和二十二烷酸乙酯，或棕櫚酸甲酯、硬脂酸甲酯、花生四烯酸甲酯和二十二烷酸甲酯。優選使用硬脂酸乙酯或硬脂酸甲酯，但不限於此。此項技術中常用的任何脂肪酸和任何脂肪酸衍生物均可使用。在本發明中，可使用酶促轉酯化反應來生產在sn-l，3位包含飽和脂肪酸且在 sn-2位包含不飽和酸的對稱三酸甘油酯，且這一反應可使用sn-l，3位置特異性酶在30°C 到60°C下進行1小時到30小時。sn_l，3位置特異性酶的實例可包含從德氏根黴(Rhizopus delemar)、米黑毛黴 (Mucor miehei)、黑麴黴(Aspergillus miger)、少根根黴(Rhizopus arrhizus)、雪白根黴 (Rhizopus niveus)、爪唾毛黴(Mucor javanicus)、爪唾根黴(Rhizopus javenicus)、米根黴(Rhizopus ouzae)、嗜熱絲孢菌(Thermomyces lanuginosus)等提取的酶。優選使用從米黑毛黴或嗜熱絲孢菌提取的酶，但不限於此。此項技術中使用的對sn-Ι和sn-3位具特異性的任何酶均可使用。在本發明中，可在酶促轉酯化反應中調整底物與反應時間的比率以調整POP含量和P0S/S0S含量比。另外，當反應完成時，可將反應物彼此混合以促進用途的變化，進而調整POP含量和P0S/S0S含量比。舉例來說，將包含13% POP,37% POS和23% SOS且POS/ SOS含量比為1. 6的組合物與包含6. 2% POP,33% POS和34% SOS且P0S/S0S含量比為1 的組合物以5 5的重量比混合，由此產生包含9. 6% 0 、35% 05和四％505且？05/505 含量比為1.2的組合物。使用上述初始原料和工藝製備的脂肪具有包含10重量％或更少的POP且P0S/S0S 比為約1. O到1. 5的三酸甘油酯組合物。在酶促轉酯化反應中，調整底物與反應時間的比率或混合反應物，進而產生POP為10重量％或更少且P0S/S0S比為約1. O到1. 5的組合物。有利作用因此，根據本發明的可可脂替代脂因POP含量較低而展現極好的耐熱性，且因具有類似於天然可可脂的三酸甘油酯組合物的較高SOS含量而具有可可脂特有的呈陡斜率的SFC曲線。因此，這種替代脂在口中迅速地熔化，且可用作具有鬆軟質地的仿可可脂。而且，與常規的可可脂替代脂相比，所述替代脂在改進巧克力的抗起霜性和物理性質方面表現極好，使得其可用以增強可可脂的質量。另外，還將替代脂添加到固體可可脂中以具有類似於質地鬆軟的可可脂的三酸甘油酯組成和物理性質。此外，可可脂替代脂具有較高的 P0S，同時還保持較低的POP含量，以改進巧克力的抗起霜性和熔化感覺，進而明顯有助於產品質量的改進。


圖1為說明根據本發明的可可脂替代脂的三酸甘油酯組成的高效液相色譜 (high-performance liquid chromatography, HPLC)圖。圖2為說明根據本發明的可可脂替代脂的SFC和天然可可脂(cocoa butter,CB) 的SFC的圖表。
具體實施例方式下文中將參照以下實例詳細地描述本發明。這些實例僅出於說明目的提供，且不應以任何方式解釋為限制本發明。
權利要求
1.一種可可脂替代脂，其特徵在於，是通過酶促轉酯化反應製備，以替代可可脂，且具有以所述可可脂替代脂的總重量計10重量％或更少的POP含量以及1. 0到1. 5的P0S/S0S 含量比的三酸甘油酯。
2.根據權利要求1所述的可可脂替代脂，其特徵在於，所述可可脂替代脂是由製備方法製備，所述製備方法包括對植物脂進行分餾；通過將經過分餾的所述植物脂與硬脂酸衍生物混合來製備原料脂；以及使所述原料脂進行酶促轉酯化反應。
3.一種巧克力組合物，其特徵在於，包括1重量％到15重量％的根據權利要求1或2 所述的可可脂替代脂。
4.一種巧克力組合物，其特徵在於，包括1重量％到30重量％的根據權利要求1或2 所述的可可脂替代脂。
5.一種製備可可脂替代脂的方法，所述可可脂替代脂具有以所述可可脂替代脂的總重量計10重量％或更少的POP含量以及1. 0到1. 5的P0S/S0S含量比的三酸甘油酯，其特徵在於，所述方法包括對植物脂進行分餾；通過將經過分餾的所述植物脂與硬脂酸衍生物混合來製備原料脂；以及使所述原料脂進行酶促轉酯化反應。
6.根據權利要求5所述的製備可可脂替代脂的方法，其特徵在於，所述酶促轉酯化反應是在30°C到60°C下進行1小時到30小時。
全文摘要
本發明提供一種用於巧克力和烘烤的可可脂替代脂，其是由包含以下步驟的方法製備對植物脂進行分餾；通過將所述經過分餾的植物脂與脂肪酸衍生物混合來製備原料脂；以及使所述原料脂進行酶促轉酯化反應。所述可可脂替代脂的POP含量以所述可可脂替代脂的總重量計為10重量％或更少且三酸甘油酯中的POS/SOS含量比為1.0到1.5。所述可可脂替代脂因POP含量較低而具有極好的耐熱性，因具有與可可脂的三酸甘油酯組合物中類似的高POS含量而迅速地熔化，且可替代具有鬆軟質地的可可脂。因此，所述可可脂替代脂將替代天然可可脂用於巧克力或烘烤塗層，進而提供質量與使用可可脂的巧克力相同的巧克力。
文檔編號A23G1/38GK102370028SQ20111023322
公開日2012年3月14日 申請日期2011年8月15日 優先權日2010年8月16日
發明者姜智賢, 李旼鉉, 李胤姃, 林春善, 金澈進 申請人:Cj第一製糖株式會社