生產低水活度填充物的方法和系統技術方案

本發明專利技術提供了一種用于生產低水活度填充物(例如，奶油類填充物)的方法和系統。所述填充物可有利地與旋轉式夾心機一起使用，而不需要在生產線中的刮板表面式熱交換器的下游設置冷卻通道。本發明專利技術產生的填充物包含脂肪組分和糖源，并且填充物中的脂肪具有所需的結晶度。本發明專利技術所述的方法和系統出乎意料地獲得了所需的成核速率、結晶速率和晶體結構，而且利用所述方法和系統產生的填充物的堅實度增加。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術整體涉及制造低水活度填充物，更具體地講，涉及生產包含脂肪組分和糖的低水活度填充物的方法和系統。
技術介紹
用于夾心曲奇餅(如曲奇餅)的低水活度和質感光滑的填充物(例如奶油型填充物)通常使用生產線上的大型制造設備生產。通常在接近生產線的末端，含油和糖的漿料經過一個刮板表面式熱交換器(scraped-surface heat exchanger)之后被分配到曲奇餅基蛋糕上，并通過冷卻通道以增加填充物的堅實度。刮板表面式熱交換器直接輸出的填充物往往太軟，不能用于旋轉式夾心機。針對這一挑戰，本領域已經提出了多種解決方案。然而，所提出的解決方案通常會導致生產減緩和/或成本增加。例如，可以額外加糖以增加填充物的結晶度，從而使填充物在被分配到曲奇餅基蛋糕上之前具有更堅實的質地。這種加糖通常是不可取的，因為這樣做會增加生產時間并且增加成分的成本。解決這個問題的另一種嘗試是，在把填充物分配到曲奇餅基蛋糕上之后，使其通過一個溫度35℉至40℉的冷卻通道達數分鐘(例如，4至5分鐘)。冷卻通道提高了結晶速率，從而使填充物的質地更堅實。變冷且更堅實的填充物更適合處理和/或加工(例如，通過旋轉式夾心機處理和/或加工)。然而，在生產線中加入冷卻通道增加了生產時間、能源使用及整體制造成本。因此，期望能在生產線上不使用冷卻通道并且避免需要在生產運行中額外加糖來調整填充物的堅實度。
技術實現思路
本專利技術提供了一種低水活度填充物的生產方法。本文所述的填充物適于在夾心曲奇餅的生產中用于旋轉式夾心機。本文所述的方法特別適于包含大比率糖和脂肪組分的填充物。在一個方案中，該方法包括提供一種脂肪組分；將脂肪組分加熱至該脂肪組分的熔點以上；向脂肪組分中加入糖源并持續混合脂肪組分和糖源，同時使溫度保持在脂肪組分的熔點以上，以形成漿料；把溫度高于脂肪組分的熔點的漿料引入刮板表面式熱交換器；在刮板表面式熱交換器內以約7℉/分鐘至72℉/分鐘的冷卻速率冷卻漿料；并在可有效提供所述填充物的溫度下從熱交換器分配漿料。在其他方面，可先將脂肪組分和糖混合在一起，然后再把脂肪組分加熱至高于其熔點的溫度。在一種形式中，該方法包括將脂肪組分加熱至高出其熔點至少10℉的溫度。在另一種形式中，該方法包括將脂肪組分加熱至高出其熔點至少20℉的溫度。在一個方面，脂肪組分選自卡諾拉油(canola oil)、棕櫚油、高油酸卡諾拉油、大豆油、紅花油、向日葵油、棕櫚仁油、乳木果油、芒果核油、霧冰草油、婆羅雙樹油、可可脂、類可可脂或它們的組合。在一個方面，糖源包括最多約5％顆粒大于150微米且最多約20％顆粒大于75微米的糖粉。至少在一些方案中，糖粉可包括的顆粒尺寸使得在一個方面，糖粉的具有從約40微米至約180微米的D90，并且在另一方面，糖粉具有從約40微米到約80微米的D90。在另一方面，糖粉可包括的顆粒尺寸使得在一個方面，糖粉具有從約3微米至約8微米的D10，并且在另一方面，具有從約10微米至約40微米的D50，或者在又一方面，具有從約10微米至約20微米的D50。在一個方案中，該方法包括使漿料以介于500kg/小時至約1000kg/小時之間的通過速率移動通過刮板表面式熱交換器。在一個方面，該方法包括使漿料以介于500kg/小時至約750kg/小時之間的通過速率移動通過刮板表面式熱交換器。至少在一些方案中，該方法包括使刮板表面式熱交換器的轉子以介于每分鐘約80轉至每分鐘約120轉之間的速度旋轉。漿料可通過該刮板表面式熱交換器的環狀空間，該空間位于刮板表面式熱交換器的轉子外徑和刮板表面式熱交換器的冷卻轉移管內徑之間。在一個方面，該方法可包括旋轉刮板表面式熱交換器的轉子，并且刮板表面式熱交換器的冷卻轉移管內徑與刮板表面式熱交換器的環狀空間之比為約6比1。在刮板表面式熱交換器中冷卻漿料的步驟可包括使漿料移動通過刮板表面式熱交換器，使得漿料在換熱器中的停留時間為從約1分鐘至約14分鐘。在一個方面，在刮板表面式熱交換器中冷卻漿料的步驟包括使漿料移動通過刮板表面式熱交換器，使得漿料在換熱器中的停留時間為從約2分鐘至約6分鐘。在一個方面，以可有效提供所述填充物的溫度從換熱器分配所得填充物的步驟進一步包括在約60℉至約90℉的溫度下從熱交換器分配所述填充物。在另一方面，以可有效提供所述填充物的溫度從換熱器分配漿料的步驟進一步包括在約60℉至約80℉下從熱交換器分配漿料。在又一方面，以可有效提供所述填充物的溫度從換熱器分配漿料的步驟還包括在約63℉至約67℉的溫度下從熱交換器分配漿料。在一個方面，以可有效提供所述填充物的溫度從換熱器分配漿料的步驟進一步包括在低于脂肪組分的熔點約35℉至約50℉的溫度下從熱交換器分配漿料。本文所述的方法有利地在所述填充物的生產過程中提供所需的成核速率和結晶速率。包括本文所述的填充物的成品可有利地在夾心曲奇餅生產裝置下游不使用冷卻通道的情況下進行生產。附圖說明圖1是示出根據本文所述一個示例性實施例生產示例性奶油填充物的工藝流程圖；圖2是適用于圖1所示工藝的示例性刮板表面式熱交換器的橫截面端視圖；圖3示出了在不同條件下圖1的奶油填充物制造工藝試運行過程中得到的示例性靜力觸探(cone penetrometry)數據；圖4示出了在不同條件下圖1的奶油填充物制造工藝試運行過程中得到的另外的示例性靜力觸探數據；圖5示出了在不同條件下圖1的奶油填充物制造工藝試運行過程中得到的另外的示例性靜力觸探數據；圖6示出了具有示例性數據點的圖，該圖指出了刮板表面式熱交換器的出口溫度和所得奶油填充物的相對結晶含量之間的關系；以及圖7示出了說明樣本數據集的圖，該數據集是在測定一批奶油填充物樣本的相對結晶含量過程中生成的。具體實施方式本申請整體涉及適于在生產夾心曲奇餅過程中用于旋轉夾心機的低水活度填充物的制造。本文所述的方法特別適于包含大比率糖和脂肪組分的填充物。如上所述，在現有技術下，包含脂肪組分和糖的填充物的加工往往需要使用冷卻通道以增加脂肪結晶的速率，從而使從刮板表面式熱交換器排出來的填充物具有更堅實的質地。本文所述的方法出乎意料地獲得了所需的脂肪晶體結構、結晶速率和成核速率，并且所得填充物的堅實度也得以增加，這使其可用于旋轉式夾心機而無需在生產線中在刮板表面式熱交換器的下游增加冷卻通道。在一個方面，本文所述的方法特別可用于包含約20％至約50％脂肪組分的填充物，在另一方面，可用于包含約25％至約45％脂肪組分的填充物，在另一方面，可用于包含約25％至約40％脂肪組分的填充物，并且在又一方面，可用于包含約30％至約40％脂肪組分的填充物。在另一方面，通過本文所述方法生產的填充物包含約50％至約80％的糖，在另一方面包含約55％至約75％的糖，在另一面包含約60％至約75％的糖，并且在又一方面包含約60％至約70％的糖?？捎糜诒疚乃龇椒ǖ氖纠灾窘M分包括，例如，卡諾拉油、棕櫚油、高油酸卡諾拉油、大豆油、紅花油、向日葵油、棕櫚仁油、乳木果油、芒果核油、霧冰草油、婆羅雙樹油、可可脂或可可脂級分或類可可脂，或它們的組合。在一個方面，可用于本文所述方法的脂肪組分包含約40％至約80％液體油和約20％至60％在室溫下(例如，70℉)呈固體的脂肪。可用于本文所述方本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種生產填充物的方法，所述方法包括：將脂肪組分加熱至所述脂肪組分的熔點以上的溫度；將所述脂肪組分與糖源組合，并且持續混合所述脂肪組分和所述糖源，同時使所述溫度保持在所述脂肪組分的熔點以上，以形成漿料；將溫度高于所述脂肪組分的熔點的所述漿料引入刮板表面式熱交換器；在所述刮板表面式熱交換器中以約7℉/分鐘至約72℉/分鐘的冷卻速率冷卻所述漿料；并且在可有效提供所述填充物的溫度下從所述熱交換器分配所述漿料。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2014.02.07 US 61/937,4161.一種生產填充物的方法，所述方法包括：將脂肪組分加熱至所述脂肪組分的熔點以上的溫度；將所述脂肪組分與糖源組合，并且持續混合所述脂肪組分和所述糖源，同時使所述溫度保持在所述脂肪組分的熔點以上，以形成漿料；將溫度高于所述脂肪組分的熔點的所述漿料引入刮板表面式熱交換器；在所述刮板表面式熱交換器中以約7℉/分鐘至約72℉/分鐘的冷卻速率冷卻所述漿料；并且在可有效提供所述填充物的溫度下從所述熱交換器分配所述漿料。2.根據權利要求1所述的方法，其中所述脂肪組分選自卡諾拉油、棕櫚油、高油酸卡諾拉油、大豆油、紅花油、向日葵油、棕櫚仁油、乳木果油、芒果核油、霧冰草油、婆羅雙樹油、可可脂、類可可脂或它們的組合。3.根據權利要求1所述的方法，其中將所述脂肪組分加熱至其熔點以上的溫度的步驟包括將所述脂肪組分加熱至高出所述脂肪組分的熔點至少10℉的溫度。4.根據權利要求1所述的方法，其中將所述脂肪組分加熱至其熔點以上的溫度的步驟包括將所述脂肪組分加熱至高出所述脂肪組分的熔點至少20℉的溫度。5.根據權利要求1所述的方法，其中所述糖源具有從約40μm至約180μm的D90。6.根據權利要求1所述的方法，其中所述糖源具有從約40μm至約80μm的D90。7.根據權利要求1所述的方法，其中在所述刮板表面式熱交換器中冷卻所述漿料的步驟還包括使所述漿料以介于500kg/hr至約1000kg/hr之間的通過速率移動通過所述刮板表面式熱交換器。8.根據權利要求1所述的方法，其中在所述刮板表面式熱交換器中冷卻所述漿料的步驟還包括使所述漿料以介于500kg/hr至約750kg/hr之間的通過速率移動通過所述刮板表面式熱交換器。9.根據權利要求1所述的方法，其中在所述刮板表面式熱交換器中冷卻所述漿料的步驟還包括使所述刮板表面式熱...

【專利技術屬性】
技術研發人員：M·德加迪，D·克盧特，J·M·曼斯，T·M·理查，R·施托伊伯，G·A·米恩，D·A·金，W·康韋，
申請(專利權)人：洲際大品牌有限責任公司，
類型：發明
國別省市：美國;US