涂層工藝及參數(shù)對巧克力制品品質(zhì)的影響

張力俊， 張 慜

（1.江南大學 食品學院，江蘇 無錫 214122；2.阿胡斯卡爾斯油脂（上海）有限公司，上海200125）

涂層工藝及參數(shù)對巧克力制品品質(zhì)的影響

張力俊1，2， 張 慜*1

（1.江南大學 食品學院，江蘇 無錫 214122；2.阿胡斯卡爾斯油脂（上海）有限公司，上海200125）

通過單因素和正交試驗，研究了巧克力涂層溫度、涂層厚度和冷卻條件對巧克力涂層產(chǎn)品品質(zhì)的影響。結(jié)果表明：巧克力冷卻條件是影響巧克力涂層產(chǎn)品品質(zhì)的首要因素，其次是涂層溫度和涂層厚度。優(yōu)化后最終成品巧克力涂層工藝參數(shù)是：36℃的涂層溫度、0.5 mm的涂層厚度和12℃-10℃-12℃的冷卻條件。

巧克力；涂層工藝；涂層溫度；涂層厚度；冷卻條件

代可可脂巧克力在國內(nèi)巧克力市場占據(jù)著大部分市場份額，近年來，尤其以各種巧克力制品產(chǎn)品更大受歡迎。但由于生產(chǎn)設(shè)備、工藝和從業(yè)人員的專業(yè)知識水平參差不齊，各種代可可脂巧克力制品的產(chǎn)品質(zhì)量也差異較大。國內(nèi)也鮮有學者對巧克力涂層產(chǎn)品品質(zhì)改善的相關(guān)報道。作者通過對代可可脂巧克力軟糖涂層產(chǎn)品的相關(guān)工藝參數(shù)研究和分析，為相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)提供更多有意義的理論和實際指導(dǎo)價值。

1 材料與方法

1.1 材料

代可可脂Silko NH30：阿胡斯卡爾斯油脂 （上海）有限公司產(chǎn)品；低脂堿化可可粉：嘉吉公司產(chǎn)品。

1.2 設(shè)備

精磨機：Lehmann有限公司產(chǎn)品；混合精煉機：Wodschow有限公司產(chǎn)品；小型巧克力涂層線：Aasted有限公司產(chǎn)品；TA-XT plus型質(zhì)構(gòu)分析儀：英國Stable Micro Systems公司產(chǎn)品。

1.3 試驗方法

1.3.1 試驗指標和測定方法

1）感官評測 軟糖巧克力涂層，結(jié)合軟糖和巧克力特點，做涂層產(chǎn)品的整體感官評測。各項具體指標見表1。

2）抗霜測試 即通過不同溫度的循環(huán)一定周期循環(huán)，觀察巧克力表面光澤度和脂霜的變化情況?？顾獪y試條件為：30℃溫度下放置24 h，再放在20℃溫度下放置12 h，多次重復(fù)，觀察巧克力表面光澤變化和起霜情況。并做對比。光澤度最好為9分，最差為0分。

表1 軟糖涂層成品的感官評測表Table 1 Sensory evaluation for jelly coating products

3）質(zhì)構(gòu)測定 通過質(zhì)構(gòu)儀對產(chǎn)品的物理性能作出數(shù)據(jù)化表述，使用統(tǒng)一的測定方法，通過探頭以穩(wěn)定的速度下壓、穿透產(chǎn)品時所受到的阻力來表示，因為其測定的結(jié)果有較高的靈敏性和客觀性，并可對結(jié)果進行數(shù)據(jù)化處理，以量化的指標來客觀全面的評估產(chǎn)品［4］。

測試條件：使用P/2柱形探頭，測試前速率為2 mm/s，測試中速率為1.0 mm/s，測試后速率為5 mm/ s，測試距離為10 mm，測試壓力為5.0 g，時間為5 s，每組樣品測試3次，取平均值。根據(jù)軟糖巧克力涂層的產(chǎn)品特點，質(zhì)構(gòu)測定主要分析硬度和彈性。

1.3.2 軟糖巧克力涂層產(chǎn)品的工藝流程 工藝流程見圖1。

1.3.3 涂層溫度對軟糖巧克力涂層產(chǎn)品品質(zhì)的影響 完全制作好的巧克力漿料，在做軟糖進行涂層時，需要調(diào)整好涂層溫度，因為不同的巧克力類型也對涂層溫度要求不一樣。代可可脂巧克力，常見的是月桂酸型和非月桂酸型油脂，晶型相對比較單一，一般月桂酸型油脂為β’晶型；非月桂酸為β晶型。但是現(xiàn)在也有很多新型的代可可脂，會用棕櫚油和棕櫚仁油成分經(jīng)過酯交換工藝做出的。所以，因代可可脂類型有所不同，在加上不同的被涂層的對象，也需要選擇合適的涂層溫度。根據(jù)軟糖和巧克力特性，選擇了4個涂層溫度測試：34，36，38，40℃，其他工藝條件保持不變，對軟糖巧克力涂層產(chǎn)品進行對比。

圖1 果膠軟糖巧克力涂層產(chǎn)品的工藝流程Fig.1 Process flow chart of pectin jelly candy coating products

1.3.4 涂層厚度對軟糖巧克力涂層產(chǎn)品品質(zhì)的影響 巧克力涂層厚度主要是指本體外面的巧克力涂層。該涂層的厚度非常關(guān)鍵。既關(guān)系到是否可以均勻包裹軟糖，避免涂層后軟糖表面有空洞和裂紋，導(dǎo)致糖體接觸外界吸收水分，造成發(fā)烊，起霜，影響產(chǎn)品品質(zhì)；又關(guān)聯(lián)著巧克力的澆注黏度和后續(xù)的冷卻條件設(shè)置等，對最終成品的感官評測和抗霜性有很大影響。所以，根據(jù)果膠軟糖成品含水量和設(shè)備參數(shù)，測試0.30，0.50，0.70 mm 3個涂層厚度，看最終產(chǎn)品表現(xiàn)。

1.3.5 冷卻條件對軟糖巧克力涂層產(chǎn)品品質(zhì)的影響 冷卻是巧克力生產(chǎn)中非常重要的一個環(huán)節(jié)。冷卻是為了巧克力中的流動相---脂肪在最短時間盡快結(jié)晶，并形成穩(wěn)定晶體，達到一定比例的固體脂肪含量，可以滿足產(chǎn)能和后續(xù)包裝需要。所以冷卻不僅和巧克力涂層醬中代可可脂類型、脂肪含量、涂層厚度有直接關(guān)系，同時冷卻方式、冷卻溫度設(shè)置、冷卻時間和環(huán)境溫濕度都與涂層成品有直接關(guān)聯(lián)。冷卻初期，主要是去除降溫過程中代可可脂巧克力比熱，冷卻中段，除了去除降溫過程中代可可脂巧克力本身比熱外，還要去除代可可脂結(jié)晶釋放的潛熱。這樣大量的油脂才能盡快結(jié)晶，使固體脂肪含量繼續(xù)提高，到冷卻后端，按照理想情況，應(yīng)該是繼續(xù)降溫，但是因為考慮到產(chǎn)品從冷卻隧道出來后，會接觸到車間空氣。如果出口問題太低，就會因為和車間溫度差異太大。水分很容易在巧克力表面凝結(jié)，形成水珠，這就是所謂的“露點”。為簡化測試條件，設(shè)定同等的冷卻時間，主要是采用不同的進口、中間和出口溫度。測試：①15℃—12℃—15℃；②12℃—10℃—12℃；③10℃—8℃—12℃，對涂層成品進行感官、質(zhì)構(gòu)和抗霜等測試對比。

1.3.6 軟糖巧克力涂層的工藝參數(shù)優(yōu)化試驗 通過對上述單因素的分析結(jié)果，進行正交試驗。試驗選擇涂層溫度、涂層厚度和冷卻條件3個對軟糖涂層產(chǎn)品做L9（34）正交試驗。以產(chǎn)品感官評測和抗霜測試做評價指標，具體見因素表2。

表2 正交因素水平表Table 2 Table for Orthogonal arrays

2 結(jié)果與討論

2.1 涂層溫度對軟糖巧克力涂層產(chǎn)品品質(zhì)的影響

涂層溫度高低一方面會影響巧克力本身的黏度和屈服力等物理特性，另外一方面，也會對軟糖涂層的厚度、成品的光亮度和口感等產(chǎn)生影響。涂層溫度的調(diào)整，既要考慮巧克力粘度和后續(xù)涂層產(chǎn)品的應(yīng)用特性，更需要根據(jù)巧克力類型，尤其是所使用的油脂類型來確定涂層溫度。 根據(jù)設(shè)定的涂層溫度，對涂層產(chǎn)品的質(zhì)構(gòu)測試和感官評測結(jié)果見圖2和圖3。

圖2 不同涂層溫度對軟糖巧克力涂層產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)測試的影響Fig.2 Influence of different coating temperatures on coating product texture

圖3 不同涂層溫度對涂層巧克力感官評測的影響Fig.3 Influence of different coating temperatures to the sensory evaluation of coating products

從圖2可以看出，不同的涂層溫度對成品巧克力質(zhì)構(gòu)影響很大。34℃和36℃的涂層溫度的硬度和彈性更好，是因為偏低的涂層溫度，會導(dǎo)致較厚的巧克力涂層，進而直接影響巧克力硬度和彈性。同樣，這個溫度下的成品在光亮度、防開裂和彈性方面也都要優(yōu)于其他涂層溫度的巧克力，主要是因為越低的澆注溫度，會導(dǎo)致軟糖上有更多的巧克力醬料，增大涂層厚度，但同時如果涂層溫度偏低，也會導(dǎo)致巧克力粘度變大，流動性變差，不利于生產(chǎn)操作。

從圖3可以看出，在產(chǎn)品感官評測中，較多的巧克力也會帶來光亮度和彈性等方面的優(yōu)勢，但是同時也會導(dǎo)致口融性和蠟感較差，主要是因為該巧克力中涂層油脂的熔點偏高（38℃），導(dǎo)致當巧克力厚度增大時，會有更多的更多巧克力在口腔中融化較慢，即導(dǎo)致蠟感比較明顯。綜合產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)測試和口融性等多方面因素。36℃的涂層溫度比較合適。

2.2 涂層厚度對軟糖巧克力涂層產(chǎn)品品質(zhì)的影響

巧克力的涂層厚度，不僅影響產(chǎn)品貨架期的表現(xiàn)和口感，也直接關(guān)系到產(chǎn)品的成本?，F(xiàn)代的涂層生產(chǎn)線，都可以通過涂層后是否吹風和吹風量大小來調(diào)整產(chǎn)品的薄厚度。進而實現(xiàn)產(chǎn)品品質(zhì)和成本的平衡。

不同巧克力涂層厚度對涂層產(chǎn)品的的抗霜測試如圖4。

圖4 不同涂層厚度對巧克力涂層產(chǎn)品抗霜測試的影響Fig.4 Influence of coating thickness on the bloom resistance of coating products

從圖4可以看出，不同的涂層厚度，除了會導(dǎo)致感官評測的差異之外，對于產(chǎn)品儲存期間的抗霜等方面也有很大的影響。可以看出，隨著涂層厚度的增加，在儲存初期，涂層后的產(chǎn)品外觀光亮度明顯要比涂層薄的高，主要是因為巧克力的密度更為致密，光的散射更為集中，所以光亮度更高，但是越到后期，涂層厚的產(chǎn)品反而光亮度等表現(xiàn)一般，亮度越來越趨于暗淡，主要原因是涂層厚度的增加，會使涂層的表現(xiàn)更加趨向巧克力產(chǎn)品，也就更容易受到溫度波動的影響，會因為巧克力晶體重結(jié)晶使表面光亮度更加趨于平淡。而涂層0.3 mm的產(chǎn)品，因為涂層厚度較薄，產(chǎn)品光亮度下降速度在后期明顯快于其他兩個厚度，主要原因是當涂層較薄時，受到外界溫度波動影響時，巧克力醬料更容易軟化，這樣涂層本體——軟糖會更快接觸到外界空氣，進而引起軟糖發(fā)烊，導(dǎo)致涂層表面更快的失去光澤度。

圖5是產(chǎn)品單獨存放，沒有做破壞性試驗的對比樣品?？梢钥闯鰺o論是涂層薄的還是厚的產(chǎn)品，其外觀表現(xiàn)均較為理想。但涂層較厚的產(chǎn)品，在產(chǎn)品光亮度和外觀品質(zhì)表現(xiàn)上還是要更好一些。整體而言，0.5 mm的涂層厚度更為理想。

圖5 不同涂層厚度對巧克力涂層產(chǎn)品品質(zhì)的影響Fig.5 Influence of coating thickness on the quality of coating products

2.3 冷卻條件對軟糖巧克力涂層產(chǎn)品品質(zhì)的影響

巧克力的冷卻條件對巧克力產(chǎn)品非常重要，冷卻條件主要包括冷卻溫度和冷卻時間。冷卻溫度一般有3段。分布在涂層冷卻隧道的前中后部分。冷卻時間主要是由皮帶的傳輸速度決定。當然，冷機的風量大小和隧道的寬度、高度等參數(shù)也會對冷卻效果有一定的影響。為簡化試驗量和統(tǒng)一條件，我們冷卻條件，主要是在其他參數(shù)均保持一致的前提下，只調(diào)整冷卻隧道不同階段的的冷卻溫度其來做試驗。

不同冷卻條件下對巧克力涂層產(chǎn)品的抗霜測試影響如圖6。

圖6 不同冷卻條件對涂層產(chǎn)品抗霜測試的影響Fig.6 Influence of different cooling temperatures on the bloom resistance of coating products

從圖6可以看出，不同的冷卻條件，會導(dǎo)致巧克力涂層在后期抗霜測試中表現(xiàn)不一。從圖上可以看出，12℃-10℃-12℃的冷卻條件，成品抗霜測試表現(xiàn)更好。主要是該新型CBS油脂中，既有月桂酸成分，也有非月桂酸成分，所以，冷卻條件不能簡單的參考典型的月桂酸型油脂和非月桂酸型油脂，因為月桂酸型油脂的巧克力晶體大小會隨著溫度的升高而變大，而非月桂酸的巧克力晶體大小變化不大。所以，月桂酸型巧克力需要更低的入口溫度，這樣才能保證更小的晶體大小，也才能使巧克力的光亮度更高。從圖也可以看出，巧克力涂層產(chǎn)品的初期，12℃和10℃的光亮度比15℃的要更好一點；從中后期開始，冷卻條件為12℃-10℃-12℃的涂層產(chǎn)品，光亮度下降的速度明顯要慢，主要原因是，中間溫度太低，也會導(dǎo)致巧克力結(jié)晶時有較多的不穩(wěn)定晶型產(chǎn)生，隨之在后期的溫度波動中隨著晶型轉(zhuǎn)化導(dǎo)致起霜，引起光亮度下降。太高，則不利于穩(wěn)定結(jié)晶的快速聚集成長，也會導(dǎo)致后期的晶型種類更分散，所以，合適的冷卻溫度，才能給予巧克力更合適的晶型，也才能使巧克力品質(zhì)更穩(wěn)定，貨架期更長。

2.4 軟糖巧克力的工藝參數(shù)優(yōu)化試驗

在對軟糖巧克力涂層的工藝參數(shù)進行單因素試驗的基礎(chǔ)上，選擇涂層溫度、涂層厚度和冷卻條件進行正交L9（34）試驗，考察對涂層產(chǎn)品的品質(zhì)影響。試驗因素水平見表2，以產(chǎn)品感官評測和抗霜測試為考核指標，試驗結(jié)果如表3。

表3 軟糖涂層產(chǎn)品正交試驗及結(jié)果分析Table 3 Orthogonal experiment and result analysis for jelly coating

從表3可以看出，通過感官評測和抗霜測試，各因素對軟糖巧克力產(chǎn)品品質(zhì)的影響依次為：冷卻條件＞涂層溫度＞涂層厚度。根據(jù)正交試驗結(jié)果以及綜合前文各項指標，最終選擇軟糖巧克力涂層的配比為：涂層溫度：36℃；涂層厚度：0.5 mm；冷卻條件：12℃-10℃-12℃。

3 結(jié)語

1）試驗研究了不同涂層溫度和涂層厚度對涂層巧克力的品質(zhì)影響。從試驗可以看出，不同的涂層溫度，會直接影響到巧克力醬的粘度和生產(chǎn)操作性，而且也會對巧克力的厚度造成直接影響，進而影響到成品的感官評測和抗霜表現(xiàn)。綜合多項評判指標，36℃的涂層溫度和0.5 mm的涂層厚度更為適合，可以在兼顧產(chǎn)品操作性的同時，也能很好的滿足產(chǎn)品品質(zhì)要求。

2）試驗通過對比不同冷卻條件對巧克力產(chǎn)品的品質(zhì)影響?？梢钥闯?，在冷卻初期，要有較低的進口溫度，能更好的保證有較多穩(wěn)定的小的晶體結(jié)晶，中間繼續(xù)降低溫度，以加快穩(wěn)定晶體的聚集，并能快速達到產(chǎn)品所要求的固體脂肪含量，出口溫度，既要考慮到和中間溫度的銜接，也要考慮到出口外面的溫濕度環(huán)境，避免出現(xiàn)較多的水汽聚集，影響到產(chǎn)品外觀和貨架期。綜合多項指標考核，選定了更合適的冷卻條件：12℃-10℃-12℃。

3）在各個涂層參數(shù)單因素測試的基礎(chǔ)上，通過正交試驗進行了優(yōu)化，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，冷卻條件是對軟糖巧克力涂層產(chǎn)品影響最大的因素，接著就是涂層溫度和涂層厚度。通過試驗驗證：涂層溫度為36℃，涂層厚度為0.5 mm，冷卻條件為：12℃-10℃-12℃時，軟糖巧克力涂層的產(chǎn)品品質(zhì)更為穩(wěn)定。

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Effects of Coating Process and Control Parameters on the Quality of Chocolate-Coated Products

ZHANG Lijun1，2， ZHANG Min*1
（1.School of Food Science and Technology，Jiangnan University，Wuxi 214122，China；2.AarhusKarlshamn China Ltd，Shanghai 200125，China）

The effects of coating temperature，coating thickness and cooling condition on the quality of products coated with alternative cocoa butter were studied by single factor test and orthogonal design test.The results showed that the primary factor affecting the quality of chocolate-coated products was the cooling condition，followed by the coating temperature and coating thickness.The control parameters for coating process after optimization were the coating temperature of 36℃，the coating thickness of 0.5mm and cooling under 12℃-10℃-12℃.

chocolate，coating process，cooling temperature，cooling thickness，cooling condition

TS 246.57

A

1673—1689（2015）07—0685—06

2014-09-01

江蘇省產(chǎn)學研前瞻性研究項目（SBY201220138)。

張力?。?982—），男，河南新鄉(xiāng)人，工程師，主要從事糖果巧克力開發(fā)和研究工作。E-mail：zhanglijun@jiangnan.edu.cn

*通信作者：張 慜（1962—），男，浙江平湖人，工學博士，教授，博士研究生導(dǎo)師，主要從事農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工研究。E-mail：min@jiangnan.edu.cn