专利名称：：用于制造低密度华夫饼产品的方法和设备的制作方法
技术领域：
：本发明涉及华夫饼的生产，且更具体地涉及一种使面糊充气(aerate)以在华夫饼的生产期间维持华夫饼的充气结构的方法。
背景技术：
：在国际食品科学和技术杂志(InternationalJournalofFoodScienceandTechnology)41的第569-576(2006)页中，IsmailS.Dogan将华夫饼定义为从面糊形成并在热板之间烘焙的低水分烘焙食品。其还公开了华夫饼片的品质主要通过面粉性质、水含量和温度、混合动作、烘焙时间和温度来控制。华夫饼的品质是面糊的诸如密度、粘度、保持时间和温度之类的属性的结果，且由华夫饼的例如重量、表面颜色、易碎性和含水量之类的特性来判断。研究得出，华夫饼在配方和加工方面与其它类型的饼干的共同点较少，并且水含量和面筋含量对于获得高品质华夫饼片很重要。DuncanManley在饼干、脆饼和曲奇技术(Technologyofbiscuits,crackersandcookies)一书(第296页,第三版，WoodhheadPub.Ltd.)中公开了在华夫饼制造中最重要的是在胶状淀粉中形成气体孔格。尽管在面糊混合期间包括气泡，但绝大部分气泡在面糊被浇注(沉积，deposite)到板上之前从面糊浮出。如果情况是没有充分的时间使气泡离开面糊，则面糊的密度在使用期间改变并且这将在提供可变和不受控的质地方面影响烘焙片材重量。他还指出化学充气通常使用碳酸氢钠或碳酸氢铵或这两者的混合物来实现。碳酸氢铵特别有效。实验表明，注意将面糊一致性与碳酸氢铵用量结合是控制面糊铺开和华夫饼片材重量的最佳方式。增加这些充气化学品的量增加了充气，但华夫饼的质地同样在使用超过一定量的充气化学品时将无法处理，此时这些化学品所发出的明显不同和难闻的异味使食物变得难闻和难吃。使用酵母作为通过在发酵期间在面糊中形成二氧化碳来进行充气的方法是具有传统的。允许酵母繁殖的面糊放置时间和合适的温度在现代混合和面糊处理系统中通常不是很实用，尤其是在以工业规模生产华夫饼时。酵母现在很少用于面糊配方。已知向华夫饼面糊混合物添加额外的水将减小华夫饼片材的有效密度。在从基于水的面糊烘焙任何华夫饼的过程中，当面糊被加热时，水转化为蒸汽，蒸汽在混合物中形成气泡并且这些气泡随后在华夫饼结构中形成空腔/孔格。面糊中存在的水越多，产生的蒸汽就越多，并且蒸汽在最终华夫饼中产生更多空腔/孔格，使得面糊具有减小的密度。华夫饼的外层也更薄，这为华夫饼提供了更松软的质地。低密度华夫饼向一些华夫饼产品提供了吸引消费者的松软度和脆度。但是，该方法制造的成品华夫饼的有效密度存在下限。随着添加越来越多的水，所产生的空腔/孔格的结构由于通过蒸汽形成孔格的过程不能被很好地调节或控制而在整个华夫饼中变得较不均匀。以这种方式制造的华夫饼由于不规则的孔格结构和贯通华夫饼延伸的大孔格而易碎。此外，随着更多的水被添加至面糊混合物，更难控制品质一致的华夫饼的处理和烘焙。另一个增加的复杂性在于，如果向面糊添加较多水，则面糊的粘度降低且其变得难以处理和难以将低粘度液体浇注到烘焙板上。在浇注点处将发生面糊的不期望的滴落，造成浪费和炉着火。这些通过使用高度稀释或大量添加充气化学品来生产很松软的华夫饼的方法导致不均匀的空腔/孔格含量，其降低了华夫饼的坚固度并在进行进一步的处理、例如从烘焙板简单地移除华夫饼时造成其开裂。因此，通过这些公知方法进行充气在华夫饼的与质地和香味相关的品质方面具有其局限性，并且还变得使华夫饼过于易碎而不能在工业过程中处理，例如简单地从烘焙板移除。因此，在现有技术中不存在密度<0.16g/cm3的低密度华夫饼
发明内容因此，本发明的一个方面涉及一种生产华夫饼的方法，该方法包括以下步骤(i)提供至少包含面粉和水的面糊混合物；(ii)使面糊混合物经受获得充气的面糊混合物的充气处理；(iii)可选地混合所述充气的面糊混合物；(iv)通过面糊浇注器向加热后的烘焙表面供给经混合和充气的面糊混合物；以及(v)烘焙所述经混合和充气的面糊混合物以获得华夫饼；其中，步骤(ii)中的充气处理位于该方法的任何直接泵送的下游。本发明的另一个方面涉及一种用于生产华夫饼的设备，该设备包括(i)储存容器，其包含面糊混合物；(ii)充气装置，其用于充气处理；(iii)面糊输送泵，其用于将面糊混合物从储存容器提供至充气装置；(iv)面糊浇注器，其用于将经充气的面糊混合物浇注到加热后的烘焙表面上。本发明的又一个方面是提供一种华夫饼，该华夫饼具有(i)至少IN的断裂力；(ii)当在20°C测量时最多0.16g/cm3的有效密度。图I示出了用于生产低有效密度华夫饼的设备的示意性示例。以下将更详细地描述本发明。具体实施例方式如上所述，本发明旨在提供一种用于获得坚固的华夫饼的方法，以及这样的华夫饼，所述华夫饼甚至在低密度下在接受进一步的处理、诸如从烘焙板简单移除时也不会断裂，且其不会散发出由于添加充气化学品或在配方中增加了酵母用量而造成的明显的异味。为了降低华夫饼的有效密度，需要减小堆积在板上的面粉量，同时在烘焙模具中保持完整的华夫饼形状。现有技术通过向面糊混合物添加较多的水(稀释面糊)、通过提高诸如碳酸氢钠或碳酸氢铵之类的化学膨发剂的浓度或通过使用酵母或者通过这些方法的任意结合来解决这一问题。传统技术教导了华夫饼中的充气结构，其中充气在烘焙时、也就是面糊撞击加热后的烘焙表面时形成。这通过在烘焙模具内产生的蒸汽来获得。或者，通过化学膨发剂来获得充气，化学膨发剂的作用通过烘焙板的热量或酵母来诱发，这两者都使华夫饼散发明显的异味。此外，认为从所添加的水产生的蒸汽和在烘焙时烘焙板之间的高压破坏了华夫饼面糊中任何存在的气泡。本发明的发明人已出乎意料地发现，华夫饼面糊中预先存在的气泡使得在华夫饼中形成更均匀分配的空腔/孔格和/或更均匀大小的空腔/孔格。烘焙后的华夫饼中的空腔/孔格的更均匀分配和/或大小使得这样的华夫饼与具有相同有效密度的传统地烘焙的华夫饼相比更牢固。这允许制造有效密度比以前低并且仍能够从华夫饼烘焙板被移除的完整华夫饼。所述孔格状结构可以使用诸如淀粉、改性淀粉之类的已知稳定剂，诸如刺槐豆胶、瓜尔胶、阿拉伯胶、黄芪胶、黄原胶、刺梧桐胶、结冷胶之类的树胶，焦油，纤维素和纤维素衍生物，果胶或明胶，麦芽糖糊精，诸如藻酸盐或卡拉胶之类的胶凝剂、诸如白蛋白、酪蛋白、·酪蛋白酸盐、乳粉或乳清粉之类的蛋白质或蛋白质源来进一步增强。但是，在实践中，很难在面糊中利用气泡的有益效果。这是因为在传统烘焙设备中，凸轮型浇注泵被安置在生产线的末端，并且发现这种类型的泵破坏经充气的面糊中的气泡。因此，通过在任何直接泵送、诸如凸轮型或叶轮型浇注泵的下游进行步骤(ii)中的充气处理，可以避免引入华夫饼面糊中的气泡在浇注期间被破坏。直接泵送是指通过凸轮泵或叶轮泵或螺杆泵、隔膜泵、蠕动泵或齿轮泵进行泵送。阻碍在烘焙前在华夫饼面糊中包括充气的第二个问题是，在大部分传统华夫饼烘焙设备中，华夫饼烘焙板单独移动，华夫饼烘焙板之间存在空间，使得浇注必须间歇地进行(在板的起点处开始，在板的终点处停止)。为了避免在板之间浇注面糊，浇注泵必须间歇地工作。但是，为了维持一致的充气，系统的压力必须保持一致，这要求泵连续运行。因此，需要这种情况的解决方案，其中面糊的充气是连续的，而充气面糊的浇注能以受控方式开始和停止。与此同时，较稀的面糊也将在板之间滴落，造成浪费和炉着火，而面糊的充气提高了面糊的粘度，避免了这一问题。在本发明的优选实施例中，该方法应用于具有移动板的传统华夫饼烘焙炉。为了控制烘焙板上的浇注过程以使面糊仅可浇注在烘焙板上而不会浇注在烘焙板之间，可以引入活塞式蓄能器。该活塞式蓄能器作为缓冲系统工作，该缓冲系统在充气面糊浇注到热烘焙板上时引入中断，而泵(例如，浇注泵、面糊泵等)连续泵送面糊。活塞式蓄能器的使用产生了保持连续的泵送过程，即使浇注是间歇的，由此维持了面糊的充气。本发明涉及一种用于生产华夫饼的方法，该方法包括以下步骤(i)提供至少包含面粉和水的面糊混合物；(ii)使面糊混合物经受获得充气的面糊混合物的充气处理；(iii)可选地混合所述充气的面糊混合物；(iv)通过面糊浇注器向加热后的烘焙表面供给经混合和充气的面糊混合物；以及(v)烘焙经混合和充气的面糊混合物以获得华夫饼；其中，步骤(ii)中的充气处理在该方法的任何直接泵送的下游进行。在本发明的一个实施例中，在面糊混合物已经受充气处理后不直接泵送面糊混合物。在本发明的另一实施例中，充气处理刚好在面糊到达面糊浇注器前进行，诸如在浇注到加热后的烘焙表面上之前5分钟内，诸如在浇注到加热后的烘焙表面上之前5秒至4分钟的区间内，优选在之前2分钟内，诸如在之前10-60秒的区间内，优选在之前60秒内，更优选在之前30秒内，且优选在之前15秒内。在本发明的一个实施例中，充气处理可形成面糊浇注的一部分。如上所述，泡沫或充气面糊的直接泵送将破坏面糊中和因此华夫饼中的空腔/孔格，或者至少产生面糊中以及因此华夫饼中的空腔/孔格的大小分布的不希望的一在一致的面糊品质方面的一不均匀分布。因此，在本发明的又一个实施例中，该方法并不包含充气面糊混合物的任何直接泵送和/或充气的初级泡沫(primaryfoam)的任何直接泵送。在本发明的又一个实施例中，充气处理包括初级泡沫的制备。在本发明的一个实施例中，充气处理包含对高剪切混合器使用包含充气剂的介质。在本发明的一个优选实施例中，初级泡沫包括发泡剂和水。在一个更优选的实施例中，发泡剂从由包含诸如酪蛋白酸钠或HYF0AMA之类的牛奶成分的蛋白质、纤维素、小麦蛋白和胚乳(albumens)组成的组中选择。在本发明的一个实施例中，通过将发泡剂和水泵送通过“Mondomix”混合头来制备初级泡沫。液相(发泡剂和水)和气相在混合头的入口处融合并在受控压力下以精确的流量控制被均质化。Mondomix混合头是国际标准，并由转子和定子组成，该转子和定子二者都装配有互相啮合的销，所述销与其它可用系统不同，可以向产品提供恒定的剪切。这获得了更好的温度控制和可控的气泡大小分布。优选地，初级泡沫具有高于100%、诸如高于150%、例如高于200%、诸如高于300%、例如高于400%、诸如高于600%、例如高于800%、诸如高于1000%的泡沫膨胀率。在本文中，术语“膨胀率”指的是从液体到泡沫的相变所引起的体积增加，并以如下方程式定义膨胀率(％)=((充气后的体积-充气前的体积)/充气前的体积)*100在本发明的又一个实施例中，在Mondomix混合头的入口处与液相融合的气体从由氦气、氮气、二氧化碳、空气和氩气组成的组中选择。参考本发明，附图中的图I示出了用于生产低密度华夫饼的设备。参照附图，用于面糊混合物的储罐(10)设置有输送泵(11)。用于一种或多种发泡剂的溶液的储存容器(12)可设置有适合与输送泵(11)同时运行的计量泵(13)。该溶液可被泵送通过Mondomix混合头(14)并且夹阀(15)可用于调节Mondomix混合头(14)中的背压。所产生的泡沫可经喷嘴(17)传入用于输送面糊混合物的面糊输送管(19)。用于使初级泡沫与面糊混合物混合以形成充气面糊的嵌入式/线内静态混合器(18)可在喷嘴(17)的下游位于面糊输送管(19)中。在嵌入式静态混合器(18)的下游，面糊输送管(19)通向定位成将面糊浇注到加热后的烘焙表面(未示出)上的面糊(分配)臂(21)。该设备还可包括用于控制面糊在加热后的烘焙表面上的浇注的活塞式蓄能器(20)。本发明的一个方面涉及一种用于生产华夫饼的设备，该设备包括(i)储存容器，其包含面糊混合物；(ii)充气装置，其用于充气处理；(iii)面糊输送泵，其用于将面糊混合物从储存容器提供至充气装置；(iv)面糊浇注器，其用于将经充气的面糊混合物浇注到加热后的烘焙表面上。在一个实施例中，可通过位于充气处理上游的泵驱动面糊经整个系统的流动。在本发明的又一个实施例中，可通过蓄能器系统控制(停止和开始)面糊经浇注器的流动。在本发明的又一个实施例中，可通过位于充气处理上游的泵驱动面糊经系统的流动，并且可通过蓄能器系统控制(停止和开始)面糊经浇注器的流动。本发明的发明人发现，充气面糊在浇注到热板上之前进行混合提供了更多优点，这是因为其提供了充气面糊中的空腔/孔格的更好和更均匀的分布。这样，利用充气面糊的混合而生产的华夫饼可提供更牢固的华夫饼，其可具有更加低的有效密度。在本发明的一个实施例中，所述方法还包括混合初级泡沫与面糊。在本发明的另一个实施例中，所述设备还包括面糊-泡沫混合物的混合并且该混合由嵌入式混合装置提供。所述嵌入式混合装置应当在初级泡沫中温和地混合以形成均质面糊。在本发明的一个特定实施例中，所述嵌入式混合装置是静态混合器。EP2105051中介绍了静态混合器的示例和这些静态混合器的功能。优选地，所述静态混合器可位于活塞式蓄能器的下游。在本发明的又一个实施例中，所述设备还包括用于其它面糊配料的储存容器。在本发明的另一个实施例中，所述设备包括用于向面糊混合物或充气的面糊混合物输送其它配料的计量泵。在本发明的又一个实施例中，所述设备还包括用于从加热后的烘焙表面移除烘焙后的华夫饼的装置。在本发明的又一个实施例中，所述充气装置可包括Mondomix混合头。在本发明的又一个实施例中，夹阀可先于混合相、后于充气剂的充气定位以维持压力。在本发明的另一个实施例中，加热后的烘焙表面是华夫饼烘焙模具，其包括锁定就位以在烘焙时约束面糊的两个板。华夫饼片材的品质可受面粉性质、面糊中水与面粉的比率和面糊温度、混合动作、烘焙时间和温度控制。该品质可通过糊状物的诸如有效密度、粘度、保持时间和温度之类的属性以及通过华夫饼的诸如重量、表面颜色、易碎性、断裂力和含水量之类的特性来判断。本发明的发明人已发现，华夫饼面糊中预先存在气泡使得形成华夫饼中的空腔/孔格的更均匀的分布和/或大小。更均匀的分布和/或大小的作用是使华夫饼与具有相同有效密度的传统地烘焙的华夫饼相比更牢固。这允许制造有效密度比以前低并且仍能够从华夫饼烘焙板被移除的华夫饼。本发明的一个方面涉及一种华夫饼，该华夫饼具有(i)至少IN的断裂力；(ii)当在20°C测量时最多0.16g/cm3的有效密度。术语“断裂力”在本发明的上下文中应该理解为使华夫饼断裂所需的力并且通过如以下详述的3点弯曲试验来测量。所述3点弯曲折断试验通过从StableMicroSystems(http://www.stablemicrosystems,com/)可得的TA.HDPlusTextureAnalyser来执行，使用如由该公司供应的三点折弯装置和用于驱动该装置的Exponent软件。该力施加至以隔开IOcm的两个点悬置在具有水平的Icm直径缸筒的支柱上的华夫饼的中心。华夫饼片的大小为20cmX8cm，且其被平整地安置在支柱上。探针也具有水平的Icm直径的缸筒。使用I.OOmm/秒的探针测试速度以及50kg载重传感器(也由StableMicroSystems供应)。断裂力与华夫饼的刚度有关，而刚度决定可加工性。在本发明的上下文中，术语“有效密度”(Peff)与样品的重量除以“样品的包封体积”有关。样品的包封体积与主要由样品的外表面限定的体积有关并且包括样品内的任何孔隙。在本发明的一个实施例中，华夫饼具有至少IN、诸如在1-4N的范围内、优选在2-4N的范围内的断裂力，和/或最多0.16g/cm3、诸如在0.08-0.15g/cm3的范围内、优选在0.12-0.15g/cm3的范围内的有效密度。在本发明的另一个实施例中，华夫饼具有均匀的气泡/空腔分布。在本发明的又一个实施例中，华夫饼具有均匀的气泡/空腔大小。应该注意的是，在本发明的一个方面的内容中描述的实施例和特征也适用于本发明的其它方面。在本申请中引用的所有专利和非专利文献在此通过引用整体结合到本文中。现将在以下非限制性的示例中更详细地描述本发明。示例以下示例仅出于说明的目的而提供，它们不应被视为以任何方式限制了本发明的范围。技术人员将会容易地认识到，可以对这些示例作出变更和修改，这些变更和修改仍处于权利要求的范围内。也就是说，技术人员将会认识到，这些示例的许多变型涵盖范围广泛的配方、配料、加工和混合物，以针对各种应用而合理地调节本发明的复合物的自然存在的水平。示例I通过泵送1%的酪蛋白酸钠(发泡剂)水溶液通过Mondomix混合头来形成初级泡沫。形成膨胀率超过300%的初级泡沫。使用夹阀来调节Mondomix混合头中的背压。如传统地通过面糊泵完成的那样将传统华夫饼面糊朝向充气处理和面糊浇注器泵送。在面糊到达面糊浇注器之前，将初级泡沫喷射到面糊流中。面糊和初级泡沫然后通过静态混合器而产生均匀的充气面糊。该充气面糊然后经浇注器传送到华夫饼板上。成功烘焙具有在0.08g/cm3至0.16g/cm3的范围内的坚固华夫饼。示例2通过泵送1%的HYF0AMA(发泡剂)水溶液通过嵌入式Mondomix混合器来形成初级泡沫。在混合器紧前面将充气气体喷射到溶液流中。形成膨胀率超过300%的初级泡沫。使用夹阀来调节混合器中的背压。如传统地通过面糊泵完成的那样将传统华夫饼面糊朝向充气处理和面糊浇注器泵送。在面糊到达面糊浇注器之前，将初级泡沫喷射到面糊流中-面糊和初级泡沫继而通过静态混合器以产生均匀的充气面糊。充气面糊然后经浇注器传送到华夫饼板上。成功烘焙具有在0.08g/cm3至0.16g/cm3的范围内的坚固华夫饼。示例3传统方法I:已知向华夫饼面糊混合物添加额外的水将减小华夫饼的有效密度。在从基于水的面糊烘焙任何华夫饼的过程中，当面糊被加热时，水转化为蒸汽，蒸汽在混合物中形成气泡并且这些气泡随后在华夫饼结构中形成孔格。面糊中存在的水越多，产生的蒸汽就越多，并且蒸汽在最终华夫饼中产生更多气泡/孔格，使得面糊具有减小的有效密度。该方法可制造具有低至大约0.18g/cm3的有效密度的华夫饼，其足够坚固以进行加工。示例4·传统方法2:为了减小华夫饼的有效密度，已知向华夫饼面糊添加发酵粉。随着发酵粉在有水的情况下被加热，化学地产生在面糊中形成气泡的气体。这些气泡在华夫饼中形成多孔结构。添加更多发酵粉增加了所产生的气体量，并因此减小了华夫饼的最终有效密度。但是，存在对可以添加的发酵粉的量的限制，因为过量的发酵粉导致华夫饼的明显的异味。这获得了与通过使用传统方法I相同的有效密度，但是在(发酵粉的量)高于面糊配方的0.6%时造成华夫饼的异味。权利要求1.一种用于生产华夫饼的方法，所述方法包括以下步骤(i)提供至少包含面粉和水的面糊混合物；(ii)使所述面糊混合物经受获得充气的面糊混合物的充气处理；(iii)可选地混合所述充气的面糊混合物；(iv)通过面糊浇注器向加热后的烘焙表面供给经混合和充气的面糊混合物；以及(v)烘焙所述经混合和充气的面糊混合物以获得华夫饼；其中，步骤(ii)中的所述充气处理在所述方法的任何直接泵送的下游进行。2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，在所述面糊混合物已在步骤(ii)中经受所述充气处理后不对所述面糊混合物进行直接泵送。3.根据权利要求I或2所述的方法，其特征在于，所述充气处理刚好在所述面糊到达所述面糊浇注器之前进行或者所述充气处理形成所述面糊浇注的一部分。4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述充气处理包含制备初级泡沫，接着将所述泡沫喷射到所述面糊混合物中。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，通过将发泡剂和水泵送通过Mondomix混合头来制备所述初级泡沫。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述发泡剂从由包含诸如酪蛋白酸钠或HYF0AMA之类的牛奶成分的蛋白质、小麦蛋白、胚乳和纤维素组成的组中选择。7.根据权利要求4-6中任一项所述的方法，其特征在于，所述初级泡沫具有高于200%、诸如高于300%、例如高于400%的泡沫膨胀率。8.一种用于生产华夫饼的设备，所述设备包括(i)储存容器，其包含面糊混合物；(ii)充气装置，其用于充气处理；(iii)面糊输送泵，其用于将所述面糊混合物从所述储存容器提供至所述充气装置；(iv)面糊浇注器，其用于将所述充气的面糊混合物浇注到加热后的烘焙表面上。9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述设备还包括嵌入式混合装置。10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述嵌入式混合装置位于所述充气装置的下游。11.根据权利要求8-10中任一项所述的设备，其特征在于，所述设备还包括用于其它面糊配料的储存容器。12.根据权利要求8-11中任一项所述的设备，其特征在于，所述设备包括用于向所述面糊混合物或所述充气的面糊混合物输送其它配料的计量泵。13.根据权利要求8-12中任一项所述的设备，其特征在于，所述充气装置包括Mondomix混合头。14.一种通过根据权利要求1-7中任一项所述的方法获得的华夫饼。15.—种华夫饼，具有(i)至少IN的断裂力；(ii)当在20°C测量时最多0.16g/cm3的有效密度。全文摘要本发明涉及华夫饼的生产，且更具体地涉及使用面糊充气系统来获得华夫饼，该华夫饼具有最多0.16g/cm3的有效密度和足以能够从华夫饼烘焙板被移除的强度。文档编号A21D13/00GK102970872SQ201180032901公开日2013年3月13日申请日期2011年6月28日优先权日2010年7月2日发明者A·阿拉基德,R·德阿库蒂斯,H·鲍威尔,R·利德比特,S·科申请人:雀巢产品技术援助有限公司