专利名称：一种低能量健康巧克力及其工业化生产方法
技术领域：
本发明涉及一种巧克力，特别是涉及一种低能量健康巧克力及其工业化生产方 法，以低能量脂肪部分或完全替代可可脂，同时使用低能量甜味料完全替代蔗糖而实现巧 克力能量的降低。
背景技术：
脂肪、蛋白质、碳水化合物是人体必须的物质，在每天的膳食中，人们需要从食物 中摄取这三种物质来维持人体的正常生理活动。在体内，脂肪氧化燃烧为人体提供大量的 能量，每克脂肪燃烧可提供9kcal的能量，而每克蛋白质和碳水化合物燃烧仅产生4kcal的 热量。在现今社会中，随着环境的日趋恶化，生活节奏加快，受浮躁消费心理冲击，使消费者 饮食习惯和嗜好发生演变，甚至导致饮食结构和营养失衡，其中特别令人关注的是过量脂 肪摄取以超过占热量比30%以上，这造成了人体的能量过剩，以致于肥胖症的人数急剧增 加，如今人们开始逐渐地意识到过量的脂肪摄入会对人体带来不良的影响，如癌症、高血压 及冠心病。我国目前肥胖人数已突破7000万，成年人体重超重比例为20 % 30 %，大城市 达35% 40%，而脂肪摄入过多则是造成这种现象的主要原因。巧克力是一种以可可脂(Cocoa Butter, CB)为主要原料制成的，具有细腻口感和 浓郁香气的高热量甜食，其深受各国消费者的喜爱。一般地，巧克力中含有30%的可可脂。 可可脂的熔点与人体体温相近，在33°C 35°C之间。因此，当巧克力进入口中时会立即熔 化而使得巧克力具有细腻的口感。可可脂的熔点接近人体体温主要是因为其甘油三酯的组 成与其他油脂具有明显的区别，具有对称结构的1，3_ 二棕榈酸-2-油酸-甘油三酯(POP)、 1，3-二硬脂酸-2-油酸-甘油三酯(S0S)、1-棕榈酸-2-油酸-3-硬脂酸-甘油三酯(POS) 约占可可脂甘油三酯组成的80% 87%。在食品制造行业，特别是在巧克力和糖果制造 业，可可脂是一种较为昂贵的原材料，它是巧克力的主要成分，含量占巧克力的30%以上。 我国巧克力行业以每年10 15%的速度增长，其市场前景是巨大。但是，可可脂也是巧克 力的主要热量来源，其热量约占巧克力总热量的50 % 75 %。这意味着需严格控制热量摄 入的人群必须减少巧克力的消费或者完全将巧克力从其饮食中排除。随着当今社会人们愈来愈注重饮食的健康，因此对低能量巧克力有一定地需 求。为了降低可可脂的热量，使巧克力适宜更多的人群食用，可通过不同方法降低巧克 力的热量。首先，可利用低能量脂肪部分替代可可脂。如Procter&Gamble公司研发 的 Caprenin(US5599574, US5288512)及 Nabisco 公司的专利产品 Salatrim(专利号为 US5258197,US005380544)都是能量值为普通脂肪一半的低能量脂肪。制备Caprenin的具 体方法是三山嵛酸甘油酯与中碳链(C8,)甘油三酯进行随机反应制备，或甘油与中碳链 和长碳链脂肪酸(C2ch24)进行酯化反应制备，或甘油与中碳链和长碳链脂肪酸甲酯进行酯交 换反应制备，或长碳链甘油酯与中碳链甘油三酯进行酯交换反应制备，或长碳链单甘酯与 中碳链脂肪酸进行酯化反应制备，或长碳链单甘酯与中碳链脂肪酸酐进行酯化反应制备。 制备Salatrim的具体方法是短链脂肪酸(C2_6，用S表示)和长链脂肪酸(C16_22，用L表示)或短链脂肪酸酐及长链脂肪酸酐与甘油进行随机酯化反应制备得到含有SSL、SLS、LLS、LSL 四种甘油三酯的混合物。这两种低能量脂肪的生产都是采用了化学催化剂甲醇钠催化甘油 与脂肪酸在120 150°C进行酯化反应。但是该方法反应温度较高、催化剂易残留于终产物 中、酯化反应是随机酯交换反应。且在常温下，Salatrim及Caprenin都是半液态的甘油三 酯混合物，其熔点与可可脂的熔点相差较多，因此，其只能部分取代巧克力中的可可脂而达 到部分降低巧克力能量的目的。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种的低能量健康巧克力。本发明的另一目的在于提供上述巧克力的工业化生产方法。本发明的目的通过如下技术方案实现一种低能量健康巧克力以原料的重量百分比计，该巧克力组成为风味成分 5% 10%、可可脂8% 10%、低能量可可脂20% 30%、低能量甜味剂40% 50%、乳 化剂0. 5% 1. 0%和无能量填充剂3% 10% ；所述风味成分是可可脂巧克力浆料和/或可可粉；所述低能量可可脂可通过如下方法制备是在60°C 80°C条件下，Ikg 2kg可 可脂中加入0. 2kg 0. 5kg辛酸或癸酸、0. Ikg 0. 4kg山嵛酸，加入6% 10%总底物质 量的脂肪酶，在100 200r/min搅拌速度下，酶促催化酯交换作用下反应6 12h，过滤除 酶得到毛油，毛油经分子蒸馏精制脱酸制得低能量可可脂；所述低能量甜味料为低聚果糖、木糖醇、山梨醇、甘露醇和麦芽糖醇的一种或多 种；低能量甜味料粒径为10 20 μ m ；所述的乳化剂是卵磷脂、精制大豆磷脂和/或改性大豆磷脂；所述精制大豆磷脂 为大豆磷脂含量超过95%以上的大豆磷脂产品；所述改性大豆磷脂是以天然大豆磷脂为 原料，经过酰化、羟基化及脱脂后得到的粉粒状产品；所述无能量填充料为菊粉或葡聚糖；低能量健康巧克力通过混合、精磨、精炼、调温、成型制备。为进一步实现本发明目的，以原料的重量百分比计，所述的低能量健康巧克力原 料中还包括0% 15%的奶粉，所述奶粉为全脂奶粉、部分脱脂奶粉和/或脱脂奶粉。当可可脂巧克力浆料和可可粉复合使用时，可可脂巧克力浆料和可可粉的重量比 优选为1 1、2 1或3 2。所述低能量甜味料为低聚果糖、木糖醇、山梨醇、甘露醇和麦芽糖醇时；低聚果糖、 木糖醇、山梨醇、甘露醇和麦芽糖醇的重量比优选为1 1 1 1 1、1 2 2 2 3 或3 1 1 2 3。所述低能量健康巧克力的制备方法，包括如下步骤(1)混合在转速为30r/min 60r/min条件下均勻混合低能量甜味料、可可粉、 无能量填充料粉末物料，再将熔化的可可浆料和原料配方中80% 90%的低能量可可脂 加入粉末物料中混勻；混合时的温度控制为35°C 45°C，时间为5 15min ；(2)精磨混合均勻后的物料精磨16 22h，精磨后物料的颗粒粒径小于25 μ m ；(3)精炼在45°C 55°C条件下，以110r/min 150r/min的转速精炼6 18h ；之后，加入原料配方中剩余的低能量可可脂，在转速为30r/min 60r/min条件下混合均 勻；然后在40°C 50°C条件下，转速为60r/min 90r/min条件下精炼28 54h ；(4)调温在55°C 60°C下步骤(3)所得物料熔化后，以10°C /min 20°C /min 的速度降低至18°C 23°C，促使油脂晶型的转化；然后，将物料的温度升高至33°C 35°C;(5)成型步骤(5)所得物料顺序进行浇模、振模、硬化和脱模；其中浇模成型后， 进行振模，振模的频率为800 1200次/min。完成后，在5°C 8°C下冷却20 30min。本发明制备方法脱模后还优选包括包装，包装是脱模后的巧克力在5°C 8°C下， 相对湿度小于60%的条件下包装。所述混合还包括在混合物中加入奶粉，所述奶粉为全脂奶粉、部分脱脂奶粉和/ 或脱脂奶粉。巧克力一般的生产方法都包括下列步骤混合、精磨、精炼、调温、成型、包装等生
产工序。本发明采用具有1，3_定位作用的固定化脂肪酶Lipzyme TL IM催化可可脂与中 碳链脂肪酸(C8,)及长碳链脂肪酸(C2ch24)进行酯交换反应，反应在温和的反应条件下进 行，催化剂易回收及可重复利用；酯交换反应为1，3位的定位反应，即中碳链脂肪酸及长碳 链脂肪酸只与甘油三酯1，3位的脂肪酸进行酯交换反应，可减少副产物的生成。本发明所 采用的低能量可可脂是以可可可脂为原料通过定位酯交换反应制备得到的，其熔点与可可 脂的熔点相近，其产生的能量约为可可脂的50% 80%。因此，可完全取代巧克力的可可 脂，从而可更大程度地降低巧克力的能量。巧克力的主要成分是蔗糖及可可脂，两者占巧克力重量的70% 80%。同时，糖 及可可脂是巧克力的主要热量来源，糖可产生4kcal/g热量，可可脂则产生9kcal/g的热 量。因此，本发明降低巧克力热量的方法是采用低能量可可脂或低能量脂肪部分或完全替 代可可脂，同时使用低能量或无能量甜味料完全替代蔗糖，可以降低巧克力30% 70%的 热量。同时，巧克力以其细腻滑润的口感和特有的诱人芳香，吸引了无数的消费者。本发明 低能量巧克力在减少蔗糖和脂肪含量以降低能量的同时，保持其原有的浓香味、品质和口 感。相对于现有技术，本发明具有如下优点和有益效果(1)本发明使用了低能量甜味料替代了传统的巧克力用糖，如蔗糖、葡萄糖、麦芽 糖，因此使本发明的巧克力既具有无糖化的特征，又可降低巧克力的甜度，使其具有低甜度 的特征。实现无糖化，蔗糖含量为0，葡萄糖、麦芽糖等高热量的糖类含量也为0。并且实现 低甜度化，其甜度是对应传统产品的40% 50%。又因本发明添加了膳食纤维一菊粉，使 本发明所生产的巧克力具有一定的保持消化系统健康的作用，做到高纤维化，总膳食纤维 达到5% 10%。本发明使用了较大量的低能量甜味料和膳食纤维，由于低能量甜味料吸 湿性大、熔点相对较低，精炼时温度过高，会使物料的黏度升高而恶化产品品质。因此，本 发明在精炼阶段所使用的温度较传统巧克力工艺所使用的精炼温度要低一些，精炼温度为 45°C 55°C。这样，物料在这一完善过程中其黏度不会有过大的变化而保证最终产品的品 质。(2)低能量可可脂的加入，部分取代了可可脂的使用，部分降低了本发明巧克力的 热量，与低甜度甜味料的共同使用，可大幅降低巧克力40% 70%的能量。由于低能量可可脂的加入，因其甘油三酯的组成与分布与可可脂有一定的差别。因此，在调温阶段，应采 用不同于传统工艺条件的调温过程使得加入的低能量可可脂能转变为稳定的晶型。本发 明的调温过程是在湿炼后的巧克力物料，以15°C /min 20°C /min的速度降低至18°C 23°C。因为低能量可可脂中甘油三酯的成分比较复杂，调温过程中不易形成稳定的β晶 型。以较快的降温速度可以解决低能量可可脂形成稳定的β晶型，保证低能量巧克力的品 质。(3)本发明包装工序要求使用密闭性好的包装材料，包装车间的最高相对湿度不 要超过60%。有利于避免本发明所使用的甜味料和膳食纤维，诸如纯结晶低聚果糖、山梨 醇、麦芽糖醇、葡聚糖、菊粉等配料均很容易吸收空气中的湿气，使制出的巧克力的保质期 缩短。(4)本发明低能量巧克力配料尽可能地保持巧克力原有的浓香味、品质和口感和 适当控制生产成本的前体条件下，将能量大大降低下来，使用脂肪替代品即蔗糖聚酯或本 发明人自行研制的低能量可可脂部分或完全替代可可脂，并使用符合要求的低能量甜味料 部分或完全替代蔗糖，同时适当添加无能量填充料即菊粉。由于配料的重大调整将导致巧 克力口感特性、物化性质等的重大变化。
具体实施例方式以下结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明要求保护的范围并不局限于实 施例表述的范围。实施例1低能量可可脂的制备。在60°C条件下，IOOkg可可脂中加入20kg辛酸、IOkg山嵛 酸，混合均勻后，加入7. 8kg Lipozyme TL IM,在搅拌速度为100r/min的条件下，反应6h 后，过滤除酶得到毛油。毛油在190°C，真空度IPa的条件下脱酸精制得低能量可可脂。精 制后的低能量可可脂酸值为0. 3，熔点在34°C 38°C之间，可减少30%的热量。低能量健康巧克力工业化生产5. 5kg全脂奶粉、50kg低能量甜味料(IOkg低聚果 糖、IOkg木糖醇、IOkg麦芽糖醇、IOkg山梨醇、IOkg甘露醇)、5kg菊粉在槽型混合机中，在 温度为30°C下，在30r/min的转速下混合lOmin，混合均勻后，加入IOkg熔化的含有50% (重量)可可脂的可可浆料(可可浆料是可可豆经过预处理去掉各种杂质，再经过焙炒去壳 分离出来的可可碎仁，通过精细研磨成的酱体)、4. 5kg可可脂及17kg上述制备的低能量可 可脂，在温度为35°C下，在30r/min的转速下混合lOmin。混合均勻的物料进入均质机中进 行精磨，时间16h，得到粒径为18 μ m的物料颗粒。然后，物料在50°C下，在llOr/min转速下 精炼IOh后，加入7kg低能量可可脂和Ikg卵磷脂，60r/min转速下混合均勻后，在45°C下， 精炼28h。精炼完成后，物料进入调温阶段，以10°C /min的速率降温至20°C后，再以1°C / min的升温速率升温至33°C。调温完成后，物料进行浇模处理，浇模完成后，需对模进行振 模，频率为800次/min。最后，模置于8°C下硬化，硬化完成后，脱模包装。表1低能量健康巧克力与普通巧克力的性能比较本实施例低能量健康巧克力普通巧克力
每 IOOgNRV%每 IOOgNRV%能量1500kJ17.8%2186kJ26%蛋白质4.2g7.4%5.1g9%脂昉34.0g56.9%33.5g56%饱和脂肪酸0.18g90.9%0.2g101%碳水化合物50g19.8%50.6g20%熔点35-38 °C34~37°C由表1可知，低能量健康巧克力与普通巧克力相比较，其能量降低了 30%。低能 量健康巧克力的脂肪含量与普通巧克力的脂肪含量相近，但其饱和脂肪酸略低于普通巧克 力，且其饱和脂肪酸的主要组成为中碳链脂肪酸一辛酸及长碳链脂肪酸一山嵛酸。由于低 能量健康巧克力中使用了低能量可可脂，因此，其熔点较普通巧克力的熔点上升了 rc。低 能量健康巧克力的碳水化合物含量与普通巧克力的碳水化合物含量相近，但其主要由低甜 度的糖醇组成。实施例2低能量可可脂的制备。在70°C条件下，IOOkg可可脂中加入40kg癸酸、30kg山嵛 酸，混合均勻后，加入10. 2kg Lipozyme TL IM，在搅拌速度为200r/min的条件下，反应8h 后，过滤除酶得到毛油。毛油在20(TC，真空度IPa的条件下脱酸精制得低能量可可脂。精 制后的低能量可可脂酸值为0. 5，熔点在34°C 38°C之间，可减少50%的热量。低能量健康巧克力工业化生产。3. Okg含有10%可可脂的可可粉、10. Okg全脂奶 粉、50. Okg低能量甜味料(5. Okg低聚果糖、10. Okg木糖醇、10. Okg麦芽糖醇、10. Okg山梨 醇、15. Okg甘露醇)、5. Okg菊粉在混合机中，在温度为35°C下，在60r/min的转速下混合 5min,混合均勻后，加入6. Okg熔化的可可浆料(含50%重量的可可脂)、3. Okg可可脂及 18. Okg上一步制备的低能量可可脂，在温度为35°C下，在60r/min的转速下混合15min。混 合均勻的物料精磨20h，得到粒径为15 μ m的物料颗粒。然后，物料在45°C下，在150r/min 的转速下精炼12h后，加入4. Okg低能量可可脂和1. Okg卵磷脂，在90r/min的转速下混合 均勻后，在40°C下，精炼54h。精炼完成后，物料进入调温阶段，以20°C /min的速率降温至 20°C后，再以1°C /min的升温速率升温至33°C。调温完成后，物料进行浇模处理，浇模完成 后，需对模进行振模，频率为1200次/min。最后，模置于5°C下硬化，硬化完成后，脱模包装。表2低能量健康巧克力与普通巧克力的性能比较
本实施例低能量健康巧克力普通巧克力
每 IOOgNRV%每 IOOgNRV%能量1080kJ12.8%2186kJ26%蛋白质7.2g12.7%5.1g9%脂肪30.0g50.2%33.5g56%饱和脂肪酸0.15g75.8%0.2g101%碳水化合物50g19.8%50.6g20%熔点35-38 "C34~37°C
由表2可知，由于使用了低能量可可脂，低能量健康巧克力与普通巧克力相比较， 其能量降低了 50%。低能量健康巧克力的脂肪含量与普通巧克力的脂肪含量相近，但其饱 和脂肪酸略低于普通巧克力，且其饱和脂肪酸的主要组成为中碳链脂肪酸一辛酸及长碳链 脂肪酸一山嵛酸。由于低能量健康巧克力中使用了低能量可可脂，因此，其熔点较普通巧克 力的熔点上升了 rc。低能量健康巧克力的碳水化合物含量与普通巧克力的碳水化合物含 量相近，但其主要由低甜度的糖醇组成。实施例3低能量可可脂的制备。在80°C条件下，IOOkg可可脂中加入30kg癸酸、20kg山嵛 酸，混合均勻后，加入9. Okg Lipozyme TL IM，在搅拌速度为150r/min的条件下，反应IOh 后，过滤除酶得到毛油。毛油在20(TC，真空度IPa的条件下脱酸精制得低能量可可脂。精 制后的低能量可可脂酸值为0. 65，熔点在34°C 38°C之间，可减少35%的热量。低能量健康巧克力工业化生产。5. Okg含有10%可可脂的可可粉、50. Okg低能量 甜味料(15. Okg低聚果糖、5. Okg木糖醇、5. Okg麦芽糖醇、10. Okg山梨醇、15. Okg甘露醇)、 8. Okg菊粉在混合机中，在温度为35°C下，在40r/min的转速下混合5min，混合均勻后，加入
5.Okg熔化的可可浆料(含有50%重量可可脂)、7kg可可脂及18. Okg上一步制备的低能 量可可脂，在温度为35°C下，在40r/min的转速下混合15min。混合均勻的物料精磨20h，得 到粒径为15 μ m的物料颗粒。然后，物料在45°C下，在120r/min的转速下干炼12h后，加入
6.Okg低能量可可脂和1. Okg卵磷脂，以70r/min的转速混合均勻后，在50°C下，精炼36h。 精炼完成后，物料进入调温阶段，以15°C /min的速率降温至20°C后，再以1°C /min的升温 速率升温至33°C。调温完成后，物料进行浇模处理，浇模完成后，需对模进行振模，频率为 1000次/min。最后，模置于6 °C下硬化，硬化完成后，脱模包装。表3低能量健康巧克力与普通巧克力的性能比较
权利要求
一种低能量健康巧克力，其特征在于以原料的重量百分比计，该低能量健康巧克力组成为风味成分5％～10％、可可脂8％～10％、低能量可可脂20％～30％、低能量甜味剂40％～50％、乳化剂0.5％～1.0％和无能量填充剂3％～10％；所述风味成分为可可脂巧克力浆料和/或可可粉；所述低能量可可脂通过如下方法制备是在60℃～80℃条件下，1kg～2kg可可脂中加入0.2kg～0.5kg辛酸或癸酸、0.1kg～0.4kg山嵛酸，加入6％～10％总底物质量的脂肪酶，在100～200r/min搅拌速度下，酶促催化酯交换作用下反应6～12h，过滤除酶得到毛油，毛油经分子蒸馏精制脱酸制得低能量可可脂；所述低能量甜味料为低聚果糖、木糖醇、山梨醇、甘露醇和麦芽糖醇的一种或多种；低能量甜味料粒径为10～20μm；所述的乳化剂是卵磷脂、精制大豆磷脂和/或改性大豆磷脂；所述精制大豆磷脂为大豆磷脂含量超过95％以上的大豆磷脂产品；所述改性大豆磷脂是以天然大豆磷脂为原料，经过酰化、羟基化及脱脂后得到的粉粒状产品；所述无能量填充料为菊粉或葡聚糖；低能量健康巧克力将原料混合后，通过精磨、精炼、调温和成型制备得到。
2.根据权利要求1所述的低能量健康巧克力，其特征在于以原料的重量百分比计，所 述的低能量健康巧克力原料中还包括0% 15%的奶粉，所述奶粉为全脂奶粉、部分脱脂 奶粉和/或脱脂奶粉。
3.根据权利要求1所述的低能量健康巧克力，其特征在于当可可脂巧克力浆料和可 可粉复合使用时，可可脂巧克力浆料和可可粉的重量比为1 1、2 1或3 2。
4.根据权利要求1所述的低能量健康巧克力，其特征在于所述低能量甜味料为低聚 果糖、木糖醇、山梨醇、甘露醇和麦芽糖醇时；低聚果糖、木糖醇、山梨醇、甘露醇和麦芽糖醇 的重量比为 1 1 1 1 1、1 2 2 2 3或3 1 1 2 3。
5.权利要求1所述低能量健康巧克力的制备方法，其特征在于包括如下步骤(1)混合在转速为30r/min 60r/min条件下均勻混合低能量甜味料、可可粉、无能 量填充料粉末物料，再将熔化的可可浆料和原料配方中80% 90%的低能量可可脂加入 粉末物料中混勻；混合时的温度控制为35°C 45°C，时间为5 15min ；(2)精磨混合均勻后的物料精磨16 22h，精磨后物料的颗粒粒径小于25μπι；(3)精炼在45°C 55°C条件下，以llOr/min 150r/min的转速精炼6 18h；之后， 加入原料配方中剩余的低能量可可脂，在转速为30r/min 60r/min条件下混合均勻；然后 在40°C 50°C条件下，转速为60r/min 90r/min条件下精炼28 54h ；(4)调温在55°C 60°C下步骤(3)所得物料熔化后，以10°C/min 20°C /min的速 度降低至18°C 23°C，促使油脂晶型的转化；然后，将物料的温度升高至33°C 35°C ；(5)成型步骤(5)所得物料顺序进行浇模、振模、硬化和脱模；其中浇模成型后，进行 振模，振模的频率为800 1200次/min ；完成后，在5°C 8°C下冷却20 30min。
6.根据权利要求5所述低能量健康巧克力的制备方法，其特征在于脱模后还包括包 装，包装是脱模后的巧克力在5°C 8°C下，相对湿度小于60%的条件下包装。
7.根据权利要求5所述低能量健康巧克力的制备方法，其特征在于所述混合还包括 在混合物中加入奶粉，所述奶粉为全脂奶粉、部分脱脂奶粉和/或脱脂奶粉。
全文摘要
本发明公开了一种低能量健康巧克力及其工业化生产方法，以原料的重量百分比计，该巧克力组成为风味成分5％～10％、可可脂8％～10％、低能量可可脂20％～30％、低能量甜味剂40％～50％、乳化剂0.5％～1.0％和无能量填充剂3％～10％；低能量可可脂通过如下方法制备是在60℃～80℃条件下，可可脂中加入辛酸或癸酸、山嵛酸，加入总底物质量的脂肪酶，在100～200r/min搅拌速度下，酶促催化酯交换作用下反应6～12h，过滤除酶得到毛油，毛油经分子蒸馏精制脱酸制得低能量可可脂；制备方法包括混合、精磨、精炼、调温、成型等步骤。本发明低能量健康巧克力实现无糖化，低甜度化和高纤维化以及低能量。
文档编号A23G1/04GK101965891SQ20101052259
公开日2011年2月9日 申请日期2010年10月26日 优先权日2010年10月26日
发明者吴炜亮, 郑建仙 申请人:华南理工大学