(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11)

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (21) Numer zgłoszenia: (22) Data zgłoszenia: (86) Data i numer zgłoszenia międzynarodowego: , PCT/EP95/00384 (87) Data i numer publikacji zgłoszenia międzynarodowego: , W095/20883, PCT Gazette nr 34/95 (13) B1 (51) IntCl7 A23G 9/04 (54) Sposób wytwarzania dwuskładnikowej masy lodowej (30) Pierwszeństwo: ,EP, (73) Uprawniony z patentu: UNILEVER NV, Rotterdam, NL (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 25/96 (72) Twórcy wynalazku: Gordon S. Carrick, Oakridge, GB Kay J. Duff, Longlevens, GB Thomas D. Houlihan, Strout, GB Sheila Smith, Norton, GB (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 11/01 (74) Pełnomocnik: Hawrylak Jolanta, PATPOL Spółka z o. o. PL B1 (57) 1. Sposób wytwarzania dwuskładnikowej masy lodowej, polegający na zanurzaniu powierzchni masy lodowej, zawierającej mleko w kompozycji lodów wodnych o zawartości składników stałych między 15% a 50% wagowych na czas wystarczający do utworzenia warstwy lodów wodnych na powierzchni masy lodowej, zawierającej mleko i poddawaniu tak wytworzonej dwuskładnikowej masy lodowej etapowi utwardzania, znamienny tym, że powierzchnię masy lodowej, zawierającej mleko chłodzi się do temperatury poniżej -25 C przed etapem zanurzania w roztworze lodów wodnych, a etap utwardzania prowadzi się przez zanurzanie w kriogenicznej cieczy tak, że cała warstwa lodów wodnych jest chłodzona do temperatury poniżej -15 C.

2 Sposób wytwarzania dwuskładnikowej masy lodowej Zastrzeżenia patentowe 1. Sposób wytwarzania dwuskładnikowej masy lodowej, polegający na zanurzaniu powierzchni masy lodowej, zawierającej mleko w kompozycji lodów wodnych o zawartości składników stałych między 15% a 50% wagowych na czas wystarczający do utworzenia warstwy lodów wodnych na powierzchni masy lodowej, zawierającej mleko i poddawaniu tak wytworzonej dwuskładnikowej masy lodowej etapowi utwardzania, znamienny tym, że powierzchnię masy lodowej, zawierającej mleko chłodzi się do temperatury poniżej -25 C przed etapem zanurzania w roztworze lodów wodnych, a etap utwardzania prowadzi się przez zanurzanie w kriogenicznej cieczy tak, że cała warstwa lodów wodnych jest chłodzona do temperatury poniżej -15 C. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że powierzchnia masy, zawierającej mleko jest chłodzona do temperatury poniżej -40 C przed zanurzaniem w roztworze lodów wodnych. 3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że zanurzanie w roztworze lodów wodnych i etap utwardzania powtarza się wytwarzając kolejne warstwy lodów wodnych. 4. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że powierzchnię masy lodowej, zawierającej mleko chłodzi się przez zanurzanie w cieczy kriogenicznej. * * * Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania dwuskładnikowej masy lodowej, składającej się z zamrożonej masy, zawierającej mleko, na przykład lodów, której powierzchnia pokryta jest lodami wodnymi. Produkty w tej postaci s ą zwykle określane terminem splits i ten termin będzie dalej używany. Taka postać produktu dostarcza dwóch odświeżających kompozycji lodowych w jednym wyrobie. Splits s ą zwykle sprzedawane w postaci rdzenia lodów, na przykład zamrożonej masy lodowej na bazie mleka, z pałeczką do trzymania produktu i zewnętrzną warstwą lodów wodnych. Jednakże, nie są one ograniczone tylko do takiej geometrii i mogą mieć inne kształty, na przykład kuliste, oraz mogą być podawane do konsumpcji w pojemnikach. Na przykład, lody mogą być wytwarzane w typowym pojemniku z warstwą lodów wodnych na wierzchu. Pod używanym tutaj określeniem split należy rozumieć masę lodową na bazie mleka ze stykającą się z nią warstwą lodów wodnych. Zamrożona masa lodowa zawiera białko z mleka i do tej klasy zalicza się lody, mrożony jogurt, sorbet, mrożone mleko i mrożone kremy. Potoczną form ą białka jest mleko zwierzęce, ale użyteczne są także źródła roślinne, jak na przykład mleko sojowe. Jeśli chodzi o źródło białka mlecznego to nie jest to czynnik istotny i można go wprowadzać, na przykład, w postaci ciekłego mleka, śmietanki, mleka zbieranego, mleka w proszku i proszku z mleka zbieranego. Znany sposobem wytwarzania produktów typu split jest częściowo zamrożenie kompozycji lodów wodnych w postaci cylindra zamkniętego z jednego końca i następnie wypełnienie wewnętrznego rdzenia ciekłą kompozycją lodów na bazie mleka. Typowym sposobem jest umieszczenie roztworu wodnych lodów w rożku w chłodzącej łaźni. Po zamarznięciu lodów wodnych stykających się ze ścianką rożka, rożek odwraca się i masę lodową wkłada do pojemnika. W pojemniku umieszcza się pałeczkę, służącą do trzymania w ręku. Wytwarzanie tą drogą dwuskładnikowej masy lodowej wymaga ostrożnego manipulowania surowcami spożywczymi i kilku etapowego procesu. Istnieje zwykle ograniczenie, je śli chodzi o kształt geom etryczny otrzym anego produktu. Stopień zwiększania objętości jest ograniczony, ponieważ im większy tym masa lodowa jest bardziej lepka.

3 Masy lodowe są dobrze scharakteryzowane w literaturze i ogólne wiadomości można znaleźć w książce pod tytułem Ice Cream, autor W. S. Arbuckle (wydanej przez AVI of Westport, Conn USA cztery wydania i w J. Soc. Dairy Technology 1990, 43(1), strony Patent US ujawnia sposób wytwarzania popularnych ukształtowanych mas lodowych. Formę wypełnia się płynną kompozycją którą następnie częściowo się zamraża i wkłada w n ią pałeczkę. Następnie na wierzch formy dozuje się ciekły środek zamrażający dla całkowitego zamrożenia wyrobu. Następnie zamrożony wyrób wyjmuje się z formy i można go zanurzyć w łaźni wodnej do wytworzenia na nim otoczki lodowej w celu zapobiegania odwodnieniu produktu w czasie przechowywania. Publikacja patentowa EP ujawnia kombinację lizaka lodowego ze smakową warstwą lodową o nieregularnym kształcie, powlekająca materiał rdzeniowy. Smakowa warstwa lodowa o nieregularnym kształcie powstaje przez zanurzenie rdzenia w na pół zmrożonej ciekłej mieszance lodowej, zawierającej kryształki lodu. Przed zanurzeniem w ciekłej mieszance lodowej rdzeń jest schładzany korzystnie do temperatury -13 C do -15 C celem polepszenia efektu wiążącego z rdzeniem, a zarazem celem zapobiegania oderwania się warstwy powlekającej. Zastosowana mieszanina lodowa zawiera jako zasadniczy element uformowane kryształki lodowe. Ponadto mieszanina lodowa jest wytwarzana z zastosowaniem bardzo szczególnego procesu, w którym drobne kryształki lodu są równomiernie rozproszone, skoagulowane w zwartą masę, a następnie ponownie rozproszone w postaci cząstek o nieregularnych kształtach. Po zanurzeniu w ciekłej mieszaninie lodowej lizaki lodowe są zanurzane w kąpieli ciekłego azotu w celu szybkiego zamrożenia warstwy lodu na powierzchni rdzenia. Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania dwuskładnikowej masy lodowej, polegający na zanurzaniu powierzchni masy lodowej, zawierającej mleko w kompozycji lodów wodnych o zawartości składników stałych między 15% a 50% wagowych na czas wystarczający do utworzenia warstwy lodów wodnych na powierzchni masy lodowej, zawierającej mleko i poddawaniu tak wytworzonej dwuskładnikowej masy lodowej etapowi utwardzania, charakteryzujący się tym, że powierzchnię masy lodowej, zawierającej mleko chłodzi się do temperatury poniżej -25 C przed etapem zanurzania w roztworze lodów wodnych, a etap utwardzania prowadzi się przez zanurzanie w kriogenicznej cieczy tak, że cała warstwa lodów wodnych jest chłodzona do temperatury poniżej -15 C. K orzystnie, pow ierzchnia masy, zawierającej mleko jest chłodzona do tem peratury poniżej -40 C przed zanurzaniem w roztworze lodów wodnych. Korzystnie, w sposobie według wynalazku zanurzanie w roztworze lodów wodnych i etap utwardzania powtarza się wytwarzając kolejne warstwy lodów wodnych. Korzystnie, powierzchnię masy lodowej, zawierającej mleko chłodzi się przez zanurzanie w cieczy kriogenicznej. Masę lodową, zawierającą mleko można przygotowywać przez wytłaczanie. W sposobie według wynalazku korzystnie pozwala się na odciek nadmiaru roztworu lodów wodnych po etapie zanurzenia, a przed etapem utwardzania. Lody wodne tworzą się podczas zanurzania, lecz całkowite utworzenie warstwy następuje w etapie utwardzania. Korzystnie jest, gdy dwuskładnikowa masa lodowa otrzymana w tym procesie składa się z zamrożonej masy mlecznej, mającej lody wodne na przynajmniej jeden powierzchni o średnim rozmiarze kryształów lodu (D(3.0)) poniżej 100 mikronów, a korzystniej poniżej 80 mikronów. Tym sposobem otrzymuje się warstwę lodów wodnych, która ma gęstą teksturę i może mieć różną grubość. Niską temperaturę rdzenia lodów można uzyskać w komorze zamrażalnika, na przykład, w chłodziarce z przymusowym chłodzeniem lub korzystnie przez zanurzenie w cieczy kriogenicznej, na przykład w ciekłym azocie. Wyrób wytworzony sposobem według wynalazku składa się z dwóch zasadniczych składników, masy lodowej mlecznej i warstwy lodów wodnych. M ogą występować także dodatkowe dowolne składniki, jak na przykład sok owocowy, orzechy, kawałki czekolady i kawałki owoców.

4 Ilość roztworu lodów wodnych zebranego po zanurzeniu zależy od temperatury rdzenia masy lodowej, a rozmiar kryształów lodu jest w przeważającym stopniu zależny od temperatury etapu utwardzania. I tak, jeśli rdzeń miał przed zanurzeniem temperaturę -15C, a etap utwardzania realizowano przez zanurzenie w ciekłym azocie, wówczas lody wodne zawierały kryształy lodu o pożądanych wymiarach, ale uzyskana warstwa była cienka. Utwardzając produkt w -15 C otrzymuje się cienką warstwę o względnie dużych kryształach. Podobnie, rdzeń oziębiony w ciekłym azocie, lecz utwardzony w -15 C daje relatywnie dużą ilość zabranego roztworu lodów wodnych, ale o względnie dużych kryształach. Składnik lodów wodnych może zawierać małe ilości materiału, zawierającego tłuszcz, na przykład mleka, pod warunkiem, że nie koliduje to z krystalizacją wody. Lody wodne mogą być napowietrzane, Korzystny średni wymiar kryształu lodu D(3.0) wynoszący 30 mikronów uzyskuje się na ogół używając ciekłego azotu lub innej cieczy kriogenicznej w obu etapach. Stosując temperaturę około -40 C uzyskaną na przykład w tunelu zamrażalniczym z wymuszonym chłodzeniem, otrzymuje się warstwę lodów wodnych z kryształami lodu o D(3.0) poniżej 100 mikronów. Szczególnie miękką teksturę stwierdzono w testach spożywczych z lodami wodnymi o kryształach wielkości poniżej około 80 mikronów. Sposób według wynalazku obejmuje etapy łatwe do kolejnego przeprowadzania i wykorzystuje aparaturę oraz materiały oziębiające, które są albo szeroko stosowane albo handlowo dostępne i łatwe do manipulowania. Powierzchnię masy lodowej, zawierającej mleko korzystnie jest oziębiać do pożądanej niskiej temperatury przez zanurzenie w ciekłym azocie lub w innym skroplonym gazie w niskiej temperaturze albo kontaktując tę powierzchnię z powierzchnią wymieniającą ciepło, oziębioną do odpowiednio niskiej temperatury, na przykład z nieszkodliw ym ciekłym czynnikiem oziębiającym takim, jak ciekły azot, lub stałym czynnikiem oziębiającym, takim jak dwutlenek węgla. Kolejne warstwy lodów wodnych mogą być nakładane na powierzchni masy lodowej, zawierającej mleko przez zanurzenie tej masy w roztworze wodnych lodów, a następnie w odpowiedniej cieczy kriogenicznej lub w komorze zamrażającej o niskiej temperaturze, aby otrzymać następną warstwę lodów wodnych. Te etapy można powtarzać wytwarzając grubszą warstwę lodów wodnych. Korzystna lepkość roztworu lodów wodnych wynosi do 0,5 Pa s, co daje optymalne wytwarzanie warstwy lodów wodnych. 0,2% wag./wag. wodny roztwór żywicy z fasoli akacji amerykańskiej (locust bean gum LBG) ma lepkość około 0,1 Pa s. Temperatura w drugim etapie oziębiania nie koniecznie musi być taka sama jak w etapie oziębiania rdzenia. I tak, w zależności od dostępnego aparatu i pożądanych własności produktu można stosować w tym etapie temperaturę wyższą lub niższą. Rdzeń masy lodowej można poddać formowaniu przed zanurzeniem w roztworze sorbetu. Finalny produkt z warstwą lodów wodnych o odpowiednim wzorze i grubości będzie dawał się formować. Masa lodowa może zawierać kawałki owoców, orzechy i syrop owocowy, jako przykłady składników dodatkowych. Zwykle w rdzeniu produktu umieszcza się pałeczkę pozwalającą na trzymanie go w ręku. Odpowiedni mały rozmiar kryształów lodu i orientacja lodów wodnych oraz dobór wszystkich stałych składników daje miękką teksturę lodów wodnych obserwowaną podczas gryzienia. Także tekstura masy lodowej, zawierającej białko z mleka jest bardzo dobra, ponieważ jest wytworzona jako rdzeń w standardowych etapach procesu wytwarzania. Nie ma ograniczeń stopnia zwiększania objętości, który zazwyczaj mieści się w zakresie od 50% do 150%. Ponadto, stosowanie standardowych sposobów pozwala utrzymać zwykłe składniki, na przykład tłuszcze, na normalnym poziomie. W ten sposób nie ma wymagań co do lepkości masy lodowej dla wprowadzenia jej do otoczki z lodów wodnych uformowanej w stanie spoczynkowym. Produkt otrzymany sposobem spoczynkowym zawiera większe kryształy lodu, na przykład niektóre są rzędu milimetrów. Na ogół, nieruchomo zamrożone produkty m ają drzewiaste kryształy lodu, podczas

5 gdy wytworzone według niniejszego wynalazku m ają kształty bardziej zaokrąglone w porównaniu do tych otrzymanych w bębnie zamrażarki. Split wytworzony sposobem całkowicie spoczynkowym okazał się twardszy od gryzienia, chrupania i gorszy do żucia. Warstwa lodów wodnych mniej przylegała do rdzenia. Zawartość stałych składników w lodach wodnych poniżej około 15% mało wpływa na strukturę i smak, podczas gdy ilość wynosząca około 50% daje bardzo miękką warstwę lodów wodnych. Kryształy lodowe wytworzone w sposobie według niniejszego wynalazku dają miękką teksturę. Metody testowania Rozmiar kryształtu lodu: cienką próbkę lodów wodnych w matrycy benzyny lakowej badano przy pomocy mikroskopu do pracy w niskiej temperaturze (-20 C). Stosowano filtry polaryzacyjne dla 100-krotnego powiększenia, aby uzyskać maksymalny kontrast oraz używano analizatora rozmiaru cząstek Zeissa dla oznaczenia średniego rozmiaru kryształów lodu D(3.0). Podane poniżej przykłady m ają na celu zilustrowanie, a nie ograniczenie wynalazku. Przykład I. Stosując standardowe sposoby postępowania przygotowano lody o następującym składzie: Składnik % wagowy Proszek z mleka zbieranego 10,0 Cukry 17,2 Masło 10,5 Środek aromatyczny 0,1 Woda 61,5 Emulgator 0,4 Stabilizator 0,25 Wytworzono lody o 100% stopniu powiększenia objętości, wytłoczono przez dyszę kształtującą i otrzymano cylinder o wadze 56 g, do którego włożono pałeczkę. Następnie utwardzono go w tunelu zamrażalniczym w -40 C. Po opuszczeniu tunelu otrzymane porcje zanurzano w ciekłym azocie na 8 sekund i następnie w roztworze wodnym kodów w temperaturze 5 C, będącą zwykle temperaturą przechowywania, na 15 sekund. Roztwór lodów wodnych miał następujący skład: Składnik % wagowy Cukry 21,5 Stabilizator (LBG) 0,4 Stałe owoce 4,4 Kwas cytrynowy 0,2 Barwnik 0,2 Woda uzupełnienie Po odcieknięciu nadmiaru roztworu lodów wodnych porcje zanurzano w ciekłym azocie w celu utwardzenia zewnętrznej powierzchni i zakończenia tworzenia się warstwy lodów wodnych. Produkt zawierał 25 g lodów wodnych w warstwie zewnętrznej. Następnie produkty przechowywano przed ich dystrybucją w temperaturze około -30 C w zimnym magazynie. Rozmiar cząstek (D(0.3)) w warstwie lodów wodnych natychmiast po wytworzeniu wynosił 55 mikronów. W czasie przechowywania przed dystrybucją uległ on zwiększeniu do około 75 mikronów. Przykład II. Próbki rdzenia lodów otrzymane jak w przykładzie I oziębiono do temperatur -15 C, -25 C, -30 C i -40 C w komorze zamrażalniczej. Następnie zanurzano je w roztworze lodów wodnych z przykładu I na 10 sekund i produkty utwardzono w powyższych temperaturach.

6 W tabeli 1 podano otrzymane wyniki wraz z wynikami z przykładu I dla porównania. Widać, że ilość lodów wodnych zmniejsza się, gdy wzrasta temperatura rdzenia. Ilości lodów wodnych można zwiększyć przez stosowanie większej liczby cykli oziębianie/zanurzenie. Tabela 1 Temperatura rdzenia C Temperatura utwardzania C Waga lodów wodnych (g) Ciekły azot* Ciekły azot* (A) (B) * ekspozycja przez 8 sekund Produkty (A), stosując -40 C dla temperatury rdzenia i etapu utwardzania, miały D (3.0) = 85 mikronów, podczas gdy produkty (B), stosując -15 C dla tem peratury rdzenia i etapu utwardzania, miały D(3.0) powyżej 200 mikronów. Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz. Cena 2,00 zł.