020416 B1 020416 B1 (11) 020416

Евразийское
патентное
ведомство
(19)
(11)
020416
(13)
B1
(12)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ
(45)
Дата публикации и выдачи патента
(51) Int. Cl. A23G 9/24 (2006.01)
2014.11.28
(21)
Номер заявки
201100076
(22)
Дата подачи заявки
2011.01.21
(54)
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ЗАМОРОЖЕННЫХ ЧАСТИЦ
B1
(72)
Изобретатель:
(74)
Представитель:
(57)
Обеспечен процесс приготовления замороженных частиц, имеющих средний диаметр от 1 до 10 мм
и содержащих от 1 до 50 вес.% замороженного водного ядра и от 50 до 99% оболочки на основе
жира. Этот процесс содержит обеспечение дозирующего устройства, имеющего внутреннее сопло
и окружающее его наружное сопло; подачу водной смеси во внутреннее сопло, а смеси на основе
жира в наружное сопло, образуя, тем самым, частицы с ядром, целиком состоящим из воды, и
оболочкой, целиком состоящей из жира, а затем стекание частиц в виде капель в хладагент.
Бернс Айан Уилльям, Уилльямс
Андреа, Чжу Шипинг (GB)
Медведев В.Н. (RU)
B1
020416
(56) US-A-5126156
WO-A2-2007087294
RU-C2-2242137
020416
(31) EP10151424
(32) 2010.01.22
(33) EP
(43) 2011.08.30
(71)(73) Заявитель и патентовладелец:
УНИЛЕВЕР Н.В. (NL)
020416
Область техники
Настоящее изобретение относится к способу производства дискретных замороженных частиц.
Уровень техники
Замороженные кондитерские изделия, состоящие из дискретных частиц водяного льда и/или мороженого, обычно размером в несколько миллиметров являются популярными продуктами. Например, в
патенте США 5126156 описан способ приготовления порошкообразного замороженного молочного продукта, гранулы которого изготавливаются каплепадением смеси в морозильную камеру. Чтобы сделать
замороженные сладости более интересными и привлекательными для потребителей, их можно покрыть
шоколадом или другим подобным покрывающим веществом. Пока в установившейся практике принято
покрывать продукцию в виде палочки или бруска, к примеру, капанием или глазированием, тогда как
покрывать мелкие частицы сложнее. Публикация WO 09/023218 раскрывает систему изготовления частей мороженого в форме небольших дисков от 5 до 25 мм в диаметре посредством криогенно охлажденных роликов. Эти части покрываются распылением на них такого покрывающего слоя, как леденец, сироп, шоколад или карамель. ЕР 923883 раскрывает способ покрытия компонентов пищи размером от
1 до 200 мм (таких как овощи, фрукты, сладости и мороженое) путем переворачивания. Однако в этих
способах требуется сложное оборудование для формирования небольших частей и/или покрывания их.
Поэтому есть потребность в усовершенствованном способе производства небольших частей замороженных кондитерских изделий с покрытием.
Краткое описание изобретения
В настоящее время авторы изобрели новый процесс производства замороженных частиц с покрытием. Эти частицы имеют структуру ядра/оболочки, где оболочка имеет покрытие на основе жира, а ядро
представляет собой замороженную водную форму. Соответственно, первый объект настоящего изобретения обеспечивает процесс приготовления замороженных частиц, имеющих средний диаметр от
1 до 10 мм и содержащих от 1 до 50 вес.% замороженного водного ядра и от 50 до 99 вес.% оболочки на
основе жира. Этот процесс состоит из следующих этапов:
обеспечение дозирующего устройства, имеющего внутреннее сопло и окружающее его наружное
сопло;
подача смеси на основе жира в наружное сопло, а водной смеси во внутреннее сопло, формируя,
тем самым, частицы со сплошной оболочкой из жира и сплошным водным ядром; а затем
капание частиц в охладитель.
Предпочтительно эта водная смесь является смесью водяного льда или смесью мороженого.
Также предпочтительно, чтобы смесь на основе жира содержала кокосовое, пальмовое масла, масла
из пальмовых косточек, масла какао, молочного жира, подсолнечного, сафлорового, оливкового масел,
масла из льняного семени, соевого, рапсового, арахисового масла, а также их смесей, фракций или продуктов гидрирования.
Предпочтительно ядро составляет от 5 до 40 вес.% частиц, предпочтительно от 10 до 30 вес.%, например 20 вес.%.
В одном варианте выполнения водная смесь содержит ингредиент, способный взаимодействовать с
другим ингредиентом, содержащимся в смеси на основе жира. Предпочтительно эти частицы имеют
средний диаметр между 2 и 7 мм.
В одном варианте выполнения смесь на основе жира является шоколадом или его аналогом. В другом варианте выполнения смесь на основе жира является эмульсией типа "вода в масле".
В одном варианте выполнения каждая частица имеет отдельное ядро диаметром от 1 до 4 мм. В
другом варианте выполнения каждая частица имеет более одного ядра.
Также обеспечены продукты, полученные и получаемые процессом по этому изобретению.
Подробное описание изобретения
Если не определено иным образом, все технические и научные термины, используемые в этом документе, имеют одинаковое значение и, как правило, понимаются средним специалистом в данной области техники (к примеру, в производстве замороженного пищевого продукта). Определения и описания
различных терминов и технологий, используемых в производстве замороженных кондитерских изделий,
можно найти в документе "Мороженое", 6-е изд. Р.Т. Маршалл, Х.Д. Гофф и Р.В. Хартель, Клувер Академик/Пленум Паблишере, Нью Йорк, 2003 г.
Водная смесь является жидкостью, состоящей целиком из воды. Поэтому изготавливаемое из нее
водное ядро также целиком состоит из воды, хотя, конечно, в твердом замороженном ядре большая часть
этой воды имеет форму льда. Водная смесь - это раствор и/или суспензия других ингредиентов, в особенности тех, которые обычно используются в замороженных кондитерских изделиях, например сахар,
жиры, протеины, эмульгаторы, стабилизаторы, красители, вкусовые добавки и т.д. Таким образом, водная смесь может быть смесью водяного льда, которая обычно содержит воду и один или несколько таких
компонентов, как сахар, стабилизаторы, красители и вкусовые добавки, но мало или совсем не содержит
жира или протеина (к примеру, менее 5 вес.% каждого из этих компонентов, предпочтительно менее
2 вес.%). В качестве альтернативы водная смесь (а отсюда и ядро) может быть эмульсией типа "масло в
воде", как, например, смесь мороженого, содержащая небольшие эмульгированные вкрапления жира (т.е.
-1-
020416
50 мкм или менее в диаметре, предпочтительно менее 10 мкм). Водная смесь может быть аэрированной
или неаэрированной.
Даже когда эта водная смесь не является эмульсией типа "масло в воде", она может, несмотря на
это, содержать поверхностно-активные протеины, например молочные, соевые, яичные протеины, либо
эмульгаторы с низкой молекулярной массой, к примеру моно-/ди-глицериды, тройники, эфиры сахарозы,
эфиры диацетиловой винной кислоты моноглицеридов (таких как DATEM), эфиры лимонной кислоты
моноглицеридов, полиглицериновые эфиры (такие как PGE 55, полиглицериновый эфир жирных кислот,
имеющийся у Danisco), стеароиллактилаты, молочнокислые эфиры, эфиры уксусной кислоты и эфиры
пропиленгликоля. Предпочтителен водно-растворимый эмульгатор.
Водная смесь может также содержать кальциевую соль, к примеру сульфат кальция и/или источник
ионов фосфата. Добавление кальция и/или ионов фосфата может помочь противостоять деминерализации зубной эмали, которая может возникнуть в результате потребления кислотообразующих продуктов,
таких как водяной лед.
Смесь на основе жира и изготовленная из нее оболочка целиком состоят из жира. Этим жиром может быть жидкое при комнатной температуре масло или твердый жир, способный таять, чтобы принимать жидкую форму при нагнетании в сопло. Например, этот жир может состоять из одного или нескольких масел, таких как кокосовое, пальмовое масло, масло из пальмовых косточек, масло какао, молочный жир, подсолнечное, сафлоровое, оливковое масло, масло из льняного семени, соевое, рапсовое,
арахисовое масло или их смеси, фракции или продукты гидрирования. Предпочтительно выбирать такой
жир, чтобы смесь на его основе оставалась твердой при температуре -18°C в целях обеспечения твердости оболочки при нормальных температурах хранения для замороженных кондитерских изделий. Смесь
на основе жира может содержать красители, усилители вкуса и т.д., к примеру, она может быть жидким
шоколадом. Смесь на основе жира (а отсюда и оболочка) может быть эмульсией типа "вода в масле",
содержащей небольшие эмульгированные вкрапления водной фазы (т.е. 50 мкм или менее в диаметре,
предпочтительно менее 10 мкм). Смесь на основе жира может быть аэрированной или неаэрированной.
Предпочтительно, чтобы она была неаэрированной. Даже когда эта смесь не является эмульсией типа
"вода в масле", она может, тем не менее, содержать эмульгаторы, предпочтительно маслорастворимые,
как, например, моно-/диглицериды, полиглицериновый полирицинолат (PGPR) или лецитин. Эти эмульгаторы могут помочь герметизировать водное ядро, в особенности, когда фазовый объем этого ядра относительно высок.
Как одна, так и обе смеси на водной и жирной основе могут содержать другие ингредиенты, как,
например, реактивные компоненты. В одном варианте выполнения одна смесь содержит ингредиент,
способный взаимодействовать с другим ингредиентом в другой смеси, например лимонная кислота, бикарбонат натрия или гидрокарбонат калия; либо DHA (докозагексаеновая кислота, жирная кислота омега
3, которая есть в чувствительном к окислению рыбьем жире) и металлические ионы.
В предпочтительном варианте выполнения смесь на основе жира, а следовательно, и оболочка на
основе жира являются шоколадом или его аналогом, т.е. шоколадоподобным веществом, которое содержит отличные от масла какао жиры (к примеру, кокосовое масло). Шоколад и его аналоги обычно содержат твердые частицы какао без жира, однако это условие не является для них неотъемлемым (например, белый шоколад). К примеру, аналог белого шоколада может состоять, главным образом, из растительного масла и сахара, по выбору, с добавлением красителей и/или усилителей вкуса.
Эти частицы имеют средний размер (т.е. средний диаметр D (1,0)) между 1 и 10 мм, предпочтительно между 2 и 7 мм, а лучше всего между 4 и 6 мм. Предпочтительно, чтобы по меньшей мере 80%, а
лучше 90% этих частиц имели диаметр в пределах этих размерных рядов. Также предпочтительно эти
частицы являются, по существу, сферическими. Размер частиц зависит от нескольких факторов, в том
числе вязкость и поверхностное натяжение сплошной жировой фазы, скорость течения и диаметр сопла.
Они могут иметь одно или несколько ядер. Когда частицы имеют одно ядро, его диаметр обычно составляет от 1 до 4 мм, предпочтительно от 1,5 до 3,5 мм (при условии, конечно, что это ядро меньше самой
частицы). Когда частицы имеют более одного ядра, каждое ядро, как правило, меньше. Тем не менее,
диаметр ядер составляет по меньшей мере 0,1 мм, предпочтительно не менее 0,3 или 0,5 мм. Частицы,
имеющие более одного ядра, могут быть произведены изменением скоростей потока водных смесей и
смесей на основе жира. Вязкость этих смесей и поверхностное натяжение между ними могут также повлиять на образование многочисленных ядер.
Схематический чертеж процесса приготовления замороженных частиц с покрытием показан на фигуре.
Дозирующее устройство 5 состоит из двух концентрических сопел 3, 4. Смесь 1 на основе жира и
водная смесь 2 подаются в наружное сопло 3 и внутреннее сопло 4 соответственно. Обычно водная смесь
подается при температуре окружающей среды, хотя это не является необходимым условием. Смесь на
основе жира также должна быть жидкой. Поэтому, в зависимости от типа жира, она может находиться
при повышенной температуре, чтобы оставаться расплавленной и не слишком вязкой. Частица 6, имеющая оболочку 7 и ядро 8, образована, когда смеси капали из сопел. Диаметр таких сопел составляет от 0,5
до 5 мм. Наружное сопло обычно на 0,3-1 мм больше внутреннего. Как правило, внутреннее сопло имеет
-2-
020416
диаметр 1 мм, а наружное сопло имеет диаметр 1,5 мм. Частицы капают из сопел в ванну с хладагентом
9, которым предпочтительно является криогенная жидкость, к примеру жидкий азот, отверждая, таким
образом, оболочку на основе жира и замораживая водное ядро. Получающиеся частицы имеют почти
сферическую форму. Затем замороженные частицы извлекаются, например, при помощи сита. Некоторое
количество таких сопел может быть использовано параллельно для повышения производительности частиц.
Относительное содержание оболочки на основе жира и водного ядра в частицах может варьироваться путем изменения относительных скоростей потока водной смеси и смеси на основе жира. Общая
скорость потока предпочтительно не такая высокая, чтобы в сопле вместо капли образовывалась струя
смесей. Формирование струи в результате дает частицы, которые могут быть слишком маленькими.
Предпочтительно также избегать низких скоростей потока из-за времени, необходимого для образования
капель. Предпочтительно это ядро состоит из 5-40 вес.% частиц, лучше всего из 10-30 вес.%, как, например, около 20%. Изготовленные таким образом частицы с ядром в оболочке обладают множеством преимуществ и приносят пользу. К примеру, можно использовать ядро, которое содержит чувствительные к
окислению компоненты, защищая их, тем самым, от этого окисления. В качестве альтернативы структура
ядра в оболочке может применяться для содержания компонентов по отдельности, в противном случае
они будут взаимодействовать друг с другом, как, например, кислота и бикарбонат. При потреблении этих
частиц структура ядра в оболочке разрушается, высвобождая компоненты, так что они могут взаимодействовать друг с другом, когда требуется, т.е. во рту. К примеру, использование кислоты в ядре и бикарбоната в оболочке может вызывать шипучее ощущение во рту. Также для обеспечения маслорастворимых усилителей вкуса можно использовать оболочку, целиком состоящую из жира. Кроме того, оболочка на основе жира обеспечивает текстуру и вкусовой контраст с замороженным водным ядром, например
частица водяного льда с ароматом апельсина может быть покрыта шоколадной оболочкой.
Дополнительное применение частиц ядра в оболочке предназначено для маскировки веществ, имеющих неприятный вкус. К примеру, кофеин и теобромин известны как вещества, при приеме внутрь влияющие на настроение и, кроме этого, имеющие другие благоприятные воздействия, такие как улучшенное функционирование мозга, повышенная живость ума и подавление аппетита. Поэтому есть потребность обогатить пищевые продукты кофеином и теобромином для того, чтобы добиться их благоприятных воздействий. Однако эти смеси горькие, что не подходит многим потребителям. Заключая кофеин/теобромин в ядро, имея при этом сильно ароматизированную оболочку, горький привкус может быть
спрятан или замаскирован. Этот принцип можно использовать с любым веществом, имеющим неприятный вкус, способным размещаться в водном ядре.
Частицы ядра в оболочке можно потреблять сами по себе либо объединять их с другими замороженными частицами или с замороженными кондитерскими изделиями (к примеру, путем замешивания),
такими как мороженое.
Далее настоящее изобретение будет описано со ссылкой на следующий пример, который дается в
качестве пояснения, но не является ограничивающим.
Пример. Частицы с шоколадной оболочкой и ядром из водяного льда.
Шоколадный состав для нанесения на мороженое (22% какао массы, 24% масла какао, 5% молочного жира, 9% порошка из цельного молока, 39,5% сахарозы, 0,4% эмульгатора) был растоплен и помещен
в нагретый, терморегулируемый шприц при температуре 50°С для того, чтобы состав сохранялся в жидком состоянии. Простая смесь водяного льда была приготовлена растворением 5 вес.% фруктозы и
0,75 вес.% гуаровой смолы в горячей воде (80°С) и помешиванием в течение 15 мин. Эту смесь пастеризовали, а потом охладили до 5°С. Затем ее поместили в другой шприц. Эти два шприца были установлены на шприцевый насос. Выпускное отверстие каждого шприца было присоединено к входным отверстиям концентрического соплового устройства. Шприц, содержащий водную смесь, соединили с входным отверстием для внутреннего сопла, а шприц, содержащий расплавленный шоколад, присоединили к
входному отверстию для наружного сопла. Диаметры внутреннего и наружного сопел были соответственно 1 и 1,5 мм. Головка соплового устройства (содержащая ведущие к соплам трубки) также была заключена в кожух и поддерживалась при температуре 50°С для того, чтобы шоколад оставался в расплавленном состоянии. Смеси нагнетались в сопло шприцевыми насосами. Шоколад подавался со скоростью
потока 1 г/мин, а водяной лед со скоростью 0,25 г/мин. Как только смеси достигали сопла, в его выходном отверстии образовывались капли ядра в оболочке, которые затем стекали в сосуд Дьюара, содержащий жидкий азот, где быстро замерзали (т.е. в течение около 30 с), преобразуясь в частицы почти сферической формы диаметром около 5-6 мм. Ядро составляло 20 вес.% этих частиц. На сосуде Дьюара было
установлено сито для легкого извлечения частиц после их замерзания. Замороженные частицы хранились
в морозильной камере при температуре -18°С.
Различные признаки и варианты выполнения настоящего изобретения, рассматриваемые выше в отдельных разделах, применимы и к другим разделам с соответствующими необходимыми поправками. В
результате признаки, указанные в одном разделе, могут быть объединены с подходящими признаками,
определенными в других разделах.
-3-
020416
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ получения замороженных частиц, имеющих средний диаметр от 1 до 10 мм и содержащих от 1 до 50 вес.% замороженного водного ядра и от 50 до 99 вес.% оболочки на основе жира, включающий
обеспечение дозирующего устройства, имеющего внутреннее сопло и окружающее его наружное
сопло;
подачу смеси на основе жира в наружное сопло, а водной смеси - во внутренне сопло, образуя, тем
самым, частицы с оболочкой, состоящей целиком из жира, и ядро, состоящее целиком из воды; а затем
направление капель частиц в хладагент.
2. Способ по п.1, в котором водная смесь является водной смесью для приготовления льда или смесью для приготовления мороженого.
3. Способ по п.1, в котором смесь на основе жира содержит масло, выделенное из кокосового масла,
пальмового масла, масла из пальмовых косточек, масла какао, молочного жира, подсолнечного, сафлорового масла, оливкового масла, масла из льняного семени, соевого, рапсового, арахисового масла, а также
их смесей, фракций или продуктов гидрирования.
4. Способ по любому из п.1, в котором ядро составляет от 5 до 40 вес.% частиц.
5. Способ по п.1, в котором водная смесь содержит компонент, способный взаимодействовать с
компонентом, содержащимся в смеси на основе жира.
6. Способ по п.1, в котором частицы имеют средний диаметр между 2 и 7 мм.
7. Способ по п.1, в котором смесь на основе жира является шоколадом или его аналогом.
8. Способ по п.1, в котором смесь на основе жира является эмульсией типа "вода в масле".
9. Способ по п.1, в котором используют внутреннее сопло с диаметром, обеспечивающий получение частиц с ядром диаметром от 1 до 4 мм.
Евразийская патентная организация, ЕАПВ
Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
-4-