BRPI0716784B1 - wafer comestível extrudado expandido, produto de wafer, e uso dos mesmos em confeitaria - Google Patents

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "WAFER COMESTÍVEL EXTRUDADO EXPANDIDO, PRODUTO DE WAFER, E USO DOS MESMOS EM CONFEITARIA".

Campo da Invenção A presente invenção refere-se a wafers comestíveis, em particular a wafers extrudados e ao uso desses wafers em confeitaria, Antecedentes da Invenção Os principais tipos de wafer comestível são descritos por K.F. Tiefenbacher em "Encyclopaedia of Food Science, Food Technology and Nutrition, páginas 417-420 - Academic Press Ltda., Londres - 1993". Wafers podem ser assados como folhas planas entre chapas quentes conforme descrito no GB2221603 ou podem ser assados usando moldes formatados em outros formatos, tais como copos ou cones de sorvete (GB200432). Tradicionalmente, tais wafers são feitos assando uma massa batida compreendendo farinha de trigo, água, um pouco de gordura e um agente de fermentação, por exemplo, bicarbonato de sódio.

Wafers comestíveis com uma composição que faz com que os mesmos sejam flexíveis quando quentes podem ser formatados após assar, por exemplo, na produção de cones de wafer enrolados a partir de uma massa contendo açúcar. Composições de cereal também podem ser extru-dadas em fitas estreitas as quais são, então, transformadas em formatos tais como cones (EP 1 323 347 A1).

Folhas de wafer planas são usadas em uma série de produtos de confeitaria populares, tal como KIT KAT, Tipicamente, as folhas de wafer planas podem ter uma camada de creme com baixo teor de gordura aplicada às mesmas e, então, várias folhas com creme, junto com uma folha superior sem creme e são montadas para formar um assim denominado "livro de wa-fer". Os "livros de wafer" são cortados em pequenos biscoitos, os quais podem ser enrolados ou moldados com chocolate Cozimento-extrusão de composições baseadas em cereal é co-mumente usado na indústria alimentícia. Ele é descrito para o preparo de copos de produto alimentício comestíveis na US 5.962.055, na fabricação de múltiplos extrudados de padrão complexo na US 6.251.452 B1, na fabricação de doces tendo uma linha fina colorida (US 6.579.555 B1) e também na fabricação de péleted formatadas expandidas na US 6.586.031 B1. A US 6.054.166 ainda descreve um processo para a fabricação de um salgadinho cozido através de extrusão tendo uma textura similar às tortilhas, torradas ou biscoitos finos tradicionais. O US 2003/0091698 A1 descreve uma massa de composição de material alimentício com alto teor de proteína a qual pode ser extrudada no formato e, então, assada para formar produtos alimentícios, tais como wafers, pães Sírios e waffles. Pedaços de pão ou torradas produzidas através de um processo de cozedura-extrusão-expansão são descritos na US 4.217.083.

Composições de massa para a fabricação de salgadinhos fari-náceos são divulgadas no WO 99/51111 e WO 02/07538 A2, por exemplo. O DE 25 31 28 109 A1 também descreve um método para a fabricação de fitas de massa homogêneas através de extrusão.

As características em comum dos processos extrusão incluem a etapa de formação de uma massa passível de extrusão, a qual pode ser cozida em uma extrusora rosca simples ou rosca dupla sob alta temperatura e a qual é, então, extrudada através de uma matriz. A extrusão através de uma matriz pode ser realizada através de expansão, dependendo do teor de água da massa e dependendo da pressão na matriz. O produto pode, então, ser cortado e/ou ainda processado e esfriado.

Os produtos resultantes fabricados através dos processos de extrusão descritos acima têm, comumente, desvantagens tais como distribuição não-homogênea do produto baseado em cereal obtido. Eles também têm uma textura diferente dos wafers assados entre tabuleiros de wafer. Muitos consumidores favorecem a textura dos wafers assim produzidos quando usados em produtos de confeitaria. É um objetivo da invenção proporcionar um produto de wafer extrudado com a textura desejável de wafer convencionalmente assado entre tabuleiros de wafer. Adicionalmente, é um objetivo da invenção proporcionar uma faixa mais ampla de texturas, espessuras e formulações do que pode ser obtido com processos convencionais para assar wafer.

Sumário da Invenção Consequentemente, esse objetivo é resolvido por meio das rei-—vindicações independentes. As reivindicações dependentes desenvolvem adicionalmente a idéia central da invenção.

Assim, a invenção proporciona, em um primeiro aspecto, um wafer comestível extrudado expandido caracterizado pelo fato de que ele tem uma crocância caracterizada por uma série de quedas de força em uma força aplicada ao wafer por uma sonda de ensaio de resistência ao esma-gamento por mm de distância trafegada pela referida sonda de ensaio de resistência ao esmagamento de menos de 2,5, quando medida em um teor de umidade de 4% e em que as quedas de força com uma magnitude maior do que ou igual a 0,8N são contadas.

Em um outro aspecto, um produto de wafer expandido extrudado de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6 obtenível através de: a. extrusão de uma mistura baseada em cereal ou baseada em amido através de uma matriz circular para proporcionar um extrusado não-planar expandido, b. abertura do extrusado em uma folha plana, c. estiramento da folha contínua extrudada e expandida baseada em cereal e d. subsequentemente, corte da folha em uma série de produtos de wafer plano do tamanho desejado é proporcionado.

Um aspecto final da invenção refere-se ao uso de um wafer ou produto de wafer, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, em confeitaria.

Figuras A presente invenção é descrita aqui com referência a algumas de suas modalidades-mostradas nas figuras, em que: as figuras 1a a 1d representam a seção transversal de um wafer da invenção e de um wafer assado, conforme observado, usando um microscópio a laser confocal em 2 direções diferentes; a figura 2 é um gráfico mostrando a intensidade vs. "ângulo 2 teta" dos wafers da invenção em comparação com wafers convencionalmente assados eprodutos-extrudados da técnica anterior, conforme determinado usando uma técnica de dispersão de raios X de faixa ampla. A medição serve como um indicador da presença de complexos de amido-lipídio; a figura 3 ilustra as 2 direções usadas para testagem da rigidez à flexão e a resistência à flexão do wafer da invenção; a figura 4 representa a curva de força vs. a distância obtida quando realizadas medições de flexão; a figura 5 ilustra a rigidez à flexão, em N.mm"1, na direção e perpendicular à direção de extrusão de uma variedade de produtos, incluindo o produto da invenção; a figura 6 ilustra a resistência à flexão máxima, em N, na direção e perpendicular à direção de~extrusão de uma variedade de produtos, incluindo o produto da invenção; a figura 7 é um gráfico ilustrando uma variação de força típica durante um ensaio de resistência ao esmagamento. Tal ensaio é descrito em detalhes ainda aqui; a figura 8 ilustra as medições do ensaio de resistência ao esmagamento de quedas de força por mm para uma variedade de produtos, incluindo o produto da invenção. Medições de quedas de força de mais de ou igual a 0,8 N ("d.8") são consideradas representativas de crocância; a figura 9 representa parte de uma linha de produção (a extruso-ra, a cabeça de matriz circular, a abertura da estrutura tubular em uma folha, o defletor, unidade de estiramento, unidade de extração/laminação) a qual pode ser usada para produzir um produto de acordo com a invenção; a figura 10 representa uma linha de produção de wafer a qual pode ser usada para produzir um produto de acordo com a invenção. -Descrição Detalhada da Invenção · .....—--------- — Na presente invenção, o termo "wafer" deve ser entendido como qualquer produto comestível baseado em cereal ou baseado em amido tendo uma estrutura porosa, textura crocante delicada e espessura usualmente compreendida entre 0,5 e 4 mm, embora os wafers da presente invenção possam ir até 10 mm ou mais. Na seção transversal, a matriz do wafer é al--tamente aerada e primariamente de amido gelatinizado.---- ----- Os ingredientes dos wafers da invenção compreendem, tipicamente, farinha, agentes de fermentação e água. Eles podem ainda compreender também gordura, açúcares, flavorizantes, pedaços de material comestível, etc. De preferência, os wafers da invenção são fabricados usando entre 85-90% de farinha como um percentual de ingredientes secos e têm um teor de umidade residual entre 1-6,5%.

Os wafers da presente invenção diferem dos wafers assados convencionais pelo fato de que eles são produtos extrudados, expandidos. Eles também diferem dos produtos extrudados, expandidos conhecidos quanto à sua crocância. . , ~Na verdade,.os wafers da invenção.são caracterizados pelo fato de que eles são menos crocantes do que os produtos extrudados, expandidos baseados em cereais ou baseados em amido conhecidos e têm uma crocância similar aos wafers convencionalmente assados entre tabuleiros de wafer. A crocância é um atributo que se refere ao número de fraturas mecânicas que ocorrem quando da aplicação de uma determinada força e a magnitude da força necessária para causar uma fratura. Formas para quantificar a crocância são conhecidas na técnica, notavelmente de Mitchell, J.R. e colaboradores em Journal of the Science of Food and Agriculture, 80, 1679-1685, 2000. Assim, a crocância pode ser quantificada por uma série de parâmetros.

Realizando um ensaio de resistência ao esmagamento (descrito no Exemplo 2), é possível medir a força necessária para fraturar um wafer. O ensaio usa uma sonda cilíndrica tendo um diâmetro de 4 mm e uma face plana para penetração no wafer. Aplicando uma força sobre o wafer com a sonda, microfraturas ocorrerão até que o wafer não possa mais ser esmagado. Essas fraturas estão relacionadas à percepção de crocância quando se come o produto.

Fazendo referência à figura 7, que mostra um diagrama da força em um ensaio de resistência ao esmagamento típico, pode ser observado que, cada vez que uma microfratura ocorre, uma queda de -forçar é observada na força aplicada ao wafer (indicada pelas setas na figura 7). O número de quedas de força por mm e a magnitude das quedas de força são indicativos da crocância do wafer.

Foi determinado que apenas quedas de força de mais de ou i-gual a 0,8 N de magnitude são relevantes para a avaliação de crocância, uma vez que elas proporcionam uma boa correlação com a percepção sen-sória de crocância, notavelmente à acústica associada à crocância.

Assim, selecionando apenas as quedas de força as quais são maiores do que ou iguais a 0,8 N de magnitude, é possível estabelecer uma série de quedas de força por mm de distância trafegada pela sonda do ensaio, de resistência ao esmagamento. - - Isso é ilustrado na figura 8, em que vários produtos, incluindo o produto da invenção, são comparados. Conforme pode ser observado a partir da figura 8, o produto da invenção exibe o menor número de quedas de força por mm. Isso é indicado de uma baixa crocância. Uma vez que esse valor é dependente do teor de umidade do wafer testado, um teor de umidade padronizado de 4% foi usado para fazer as medições e as comparações com outros produtos.

Assim, o wafer da presente invenção tem uma crocância caracterizada por um número de queda de forças por mm de menos de 2,5, de preferência entre 1,5 e 2, quando medida em um teor de umidade de 4% e em que as quedas de força têm umâ magnitude maior do que ou igual a 0,8N.

Essa baixa crocância também está relacionada à dureza mecânica dos presentes wafers. Por "dureza mecânica" entenda-se a força de penetração média a qual precisa ser aplicada sobre um wafer para esmagá-lo. Esse parâmetro refere-se à crocância do produto e também pode ser determinada durante o ensaio de resistência ao esmagamento. Ele é representado na figura 7 como "fmédia· Assim, os wafers da invenção são caracterizados por uma dureza mecânica relativamente alta, a qual é maior do que 8 N, de preferência entre 10-12 N.—----------------------------- Também é possível, a partir do ensaio de resistência ao esma-gamento, medir a quantidade de trabalho necessária para fazer uma micro-fratura em um wafer e, dessa forma, quantificar adicionalmente a crocância do referido wafer. Esse parâmetro (támbém descrito como "Wc"), expresso em N.mm, é calculado dividindo-se á força média de penetração (isto é, a dureza mecânica) pelo número de quedas de força por mm. Portanto, ele se correlaciona diretamente com a quantidade de trabalho necessário para quebrar o wafer.

Descobriu-se que a quantidade de trabalho requerido para fraturar o wafer da invenção é o maior comparado com produtos extrudados ou um wafer convencionalmente.assado. Assim, o wafer da invenção-é ainda caracterizado pelo fato de que o "Wc" do referido wafer é maior do que 3 N.mm, de preferência 4-8 N.mm, mais preferivelmente 5-7 N.mm.

Os wafers da presente invenção, assim, apresentam uma crocância mecânica a qual é incomum para produtos extrudados encontrados na técnica. A menor crocância dos wafers extrudados da presente invenção em comparação com produtos extrudados conhecidos se aproxima mais dos atributos sensórios de wafers convencionalmente assados entre tabuleiros de wafer.

Wafers extrudados são reconhecíveis por sua seção transversal, a qual difere da seção transversal de um wafer assado convencional. Imagens microscópicas da seção transversal de um wafer extrudado de acordo com a presente invenção podem ser observadas na figura 1b comparado com um wafer convencionalmente assado mostrado na figura 1 a. Fazendo referência às Figs. 1a e -1 b, pode -ser-observado que -wafers assados têm uma região, próxima de sua superfície, onde não existem grandes células gasosas. Essa região ficou em contato com os tabuleiros quentes. Em contraste à mesma, o wafer da invenção tem grandes células gasosas próximas de sua superfície.

Uma outra característica dos wafers extrudados da presente invenção é-a anisotropia.Aseélulas de ar de wafers extrudados sãoalonga-das na direção de extrusão. A figura 1d mostra uma seção transversal em um plano paralelo à direção de extrusão enquanto que, na figura 1b, a seção transversal é tomada perpendicular à direção de extrusão. As imagens da seção transversal são muito diferentes. Para o wafer assado, a figura 1c mostra uma seção transversal perpendicular àquela da figura 1a mas, para wafers assados, a duas imagens da seção transversal são essencialmente as mesmas. Outra característica visual de wafers extrudados é que estrias podem também frequentemente ser observadas sobre sua superfície na direção de extrusão.

Outra manifestação de anisotropia em wafers extrudados é que eles exibem propriedadesrnecânicas diferentes em diferentes direções dentro do plano do wafer.

Por exemplo, quando submetido a análises de textura e, em particular, a medições de flexão, os wafers exibem uma rigidez à flexão na direção perpendicular àquela de extrusão, a qual é duas ou mais vezes maior do que a rigidez à flexão na direção de extrusão (cf. Figs. 4 e 5). A rigidez à curvatura é uma medida de quanta força (N) é aplicada para flexionar o wafer em uma determinada distância (mm) até que o wafer se quebre. Essas medições são ainda descritas no Exemplo 3. Tipicamente, os wafers da invenção exibem uma rigidez à flexão de menos de 1 N/mm na direção de extrusão, enquanto que a rigidez à flexão na direção perpendicular àquela da extrusão está entre 1 e 5 N/mm.

Similarmente, fazendo referência à figura 6, a resistência à flexão pode ser avaliada em termos da força máxima (N) que pode ser aplicada a um wafer antes que ele se quebre. Para os wafers da invenção, a resistên- í —eia-à-flexão-máxima· na^direção perpendicular à direção-de extrusão é duas ou mais vezes maior do que aquela na direção de extrusão. Tipicamente, para os wafers da invenção, a resistência à flexão máxima na direção de extrusão é menor do que 5N, de preferência está entre 1N e 3N enquanto que, na direção perpendicular à direção de extrusão, ela é maior do que 4N, de preferência entre 5N e 8N.

Os wafers da invenção contêm amido gelatinizado. De preferência, todo o amido presente no wafer está em uma forma gelatinizada, conforme mostrado pela ausência de picos cristalinos característicos no padrão de raios X (figura 2). As análises por íraios X dos wafers da invenção ainda mostram a presença de complexos de amido-lipídio com um pico em um ângulo 26 em torno de 18. Tais complexos de amido-lipídio são característicos de wafers extrudados porque eles não são observados para um wafer assado convencional, com ou sem gordura na receita.

Os wafers da invenção têm uma densidade efetiva entre 0,1 g/cm3 e 0,5 g/cm3, de preferência entre 0,2 e 0,4 g/cm3. A densidade relativa dos wafers da invenção é, de preferência, maior do qüe-0,35.-Consequentemente, a porosidade dos wafers da invenção é, de preferência, menor do que 65%, a qual é menor do que os wafers convencionais.

Tipicamente, os wafers da invenção têm uma espessura entre 0,5 e 10 mm, de preferência entre 1 e 5 mm, mais preferivelmente entre 1,5 e 3mm. Ém resumo, a combinação única de características descritas acima nos wafers da invenção pode oferecer uma alternativa desejável aos produtos conhecidos em termos de textura, sabor, sensação na boca, etc. Os wafers, na verdade, oferecem uma textura única porosa, crocante, leve que dissolve rapidamente na boca e são particularmente adequados para uso em confeitaria. Mais particularmente, os wafers da invenção proporcionam muitos dos atributos de textura desejáveis dos wafers assados, ao mesmo tempo em que têm a vantagem de serem produzidos através de extrusão. A extrusão tem uma série de vantagens com relação aos wafers assados entre tabuleiros planos. Dentre as mesmas, estão um menor consumo de energia, uma fácil permuta entre produtos, menos dejetos produzidos durante produção, flexibilidade quanto ao formato e uma opção de processo contínuo usando folhas de wafer contínuas ao invés de folhas separadas.

Por exemplo, aplicações para os wafers da presente invenção podem incluir produtos a serem consumidos como tal ou produtos os quais formam a base de um produto comestível através de formação de um sanduíche do mesmo com creme e/ou cobertura do mesmo, por exemplo, com uma cobertura baseada em gordura, baseada em açúcar e/ou baseada em chocolate. Eles podem ser usados para cones de sorvete, biscoitos, barras de chocolate, produtos de confeitaria, produtos de comida apimentada, ração para animal doméstico, etc. Um uso preferido são barras de wafer para doces.

De acordo com a invenção, os wafers são, assim, obteníveis através de: a) extrusão de uma mistura baseada em cereal ou baseada em amido, por exemplo, através de uma matriz circular, para proporcionar um extrusado expandido não-planar b) opcionalmente,abertura do extrusado para proporcionar uma grande folha extrudada c) estiramento da folha contínua extrudada e expandida baseada em cereal e d) substancialmente, corte da folha em uma série de produtos de wafer plano de tamanho desejado.

Isso pode ser realizado Usando a linha de produção de wafer descrita abaixo. O produto de wafer assim obtenível pode ser ainda processado, isto é, coberto, cortado, usado na produção de "livros de wafer", etc.

Detalhes de tal processo pelo qual os wafers da invenção são obteníveis são descritos ainda aqui, com referência às Figs. 9 e 10.

Por exemplo, um método para a produção dos wafers da invenção pode consistir, em uma primeira etapa, em preparo de uma mistura de ingredientes.-Amistura-de-ingredientes pode ser seca ou-úmida.-De preferência, a mistura de ingredientes é baseada em cereal ou baseada em amido. A mistura de ingredientes compreende, tipicamente, 50-99% de farinha de cereal, de 0-50% de açúcar, 0,05-1,8% de sal, 0-6% de óleo ou gordura e de 0 a 25% de água adicionada. A farinha de cereal pode ser farinha de trigo, milho, cevada, aveia, arroz, soja ou combinações das mesmas, por exemplo.-G-açúcar-pode-ser-seleeionado-de sacarose, xarope invertido, xarope de frutose, xarope de glicose com vários DE, maltodextrinas com vários DE, etc. e combinações dos mesmos. j A mistura também pode incluir outros ingredientes potenciais tais como, por exemplo, leite, leite em pó, pó de fruta, farinhas integrais, cacau em pó, extrato de malte, farelo (farinha e/ou flocos), agentes de flavori-zação e/ou coloração, agentes de fermentação (tipicamente, em uma quantidade de 0-1%), aditivos para melhorar a qualidade da farinha, tais como enzimas (tipicamente, em uma quantidade de 0-0,02%), etc.

Também, a composição de mistura de ingredientes da invenção pode ainda compreender pedaços de material comestível. Exemplos de tais pedaços podem consistir .em-partes de nozes, pasta de nozes, amêndoa, açúcar, chocolate, material crocante,] material aerado, dentre outros. Ela também inclui cascas de sementes as quais podem ser encontradas em farinha comum, por exemplo.

Consequentemente, a presente invenção permite uma grande variabilidade na receita.

Assim, a mistura pode ser preparada primeiro misturando os componentes em pó para obter uma mistura seca. A mistura seca pode ser alimentada à cozedora-extrusora como está ou pode ser misturada junto com os componentes líquidos ou fluidos, antes de entrar na extrusora.

Após alimentação da mistura de ingredientes à extrusora, ela pode ser ainda misturada em uma primeira seção de mistura de uma extrusora de alimentos convencional, especialmente uma extrusora rosca dupla, por exemplo. Em uma modalidade preferida, água (e/ou vapor) e/ou uma solução de açúcar e/ou uma solução de gordura pode ser injetada na extrusora.-Isso é, de preferência,-realizado em uma baixa taxa de alimentação. A umidade na extrusora está, tipicamente, entre 10-25%. O teor de água da mistura nesse estágio, de preferência, não excede a 15%, mais preferivelmente está entre 5-15%. A mistura de ingredientes é, então, cozida na extrusora. Coze-doras-extrusoras são máquinas contínuas que reúnem várias operações unitárias (transporte, mistura, fusão/cozimento, expansão, formatação) em uma máquina (Figura 9 - parte 1). Assim, de acordo com a invenção, a mistura de j ingredientes é alimentada e cozida em uma extrusora rosca simples ou rosca dupla com configuração específica ida rosca e elementos de aquecimento regulados para assegurar um determinado perfil de temperatura.

Cozimento da mistura pode ser realizado a 80 a 180 °C, de preferência de 130 a 170 °C, sob 8 a 15 MPa, durante 5 a 80 s nas seções subsequentes da extrusora, onde a mistura é aquecida, comprimida e cortada, de modo que ela forma uma massa termoplástica cozida. De preferência, o tempo médio de residência está em torno de 40 s. Sob essas condições, o material se funde em virtude da combinação de atrito mecânico entre a(s) rosca(s).e a energia térmica fornecidá pelo barril. O fundido é, então, transportado para a matriz, onde ele é subnietida à pressão. A massa termoplástica pode ser extrudada ao ser empurrada pela rosca ou rosca dupla da extrusora através das aberturas de uma matriz fornecida na parte final da extrusora (cf. figura 9 - parte 2). Um vez que a matriz constitui a restrição final na saída da extrusora, ela tem uma geometria escolhida a qual proporciona um formato definido ao produto. Extrusão pode ser realizada, por exemplo, através de uma matriz circular ou qualquer outra matriz planar ou não-planar. Uma matriz curvada (não-planar) oferece a vantagem de que uma distribuição de fluxo homogênea é assegurada. Assim, a mistura cozida é extrudada através de uma matriz circular, de modo que uma estrutura não-planar é formada. A estrutura não-planar é usualmente tubular ou elíptica.

Além disso, em extrusão-cozimento de cereal, quando o extru-sado contendo água, inicialmente em alta pressão e temperatura, chega na matriz, a água vaporiza, fazendo com que o extrusado se expanda-rapida-mente, criando uma estrutura de espuma com bolhas. Tradicional mente, o produto extrudado expande ou incha diretamente através da conversão de vapor líquido comprimido em vapor à medida que o produto flui através da !

[ matriz e para o ambiente local (procésso de redução de umidade). Uso de uma matriz circular assegura que expansão ocorre em torno de toda a ma-triz—Assim, uma-estrutura-não-planar-expandida, extrudada é-produzida.

Além disso, uso de uma matriz circular permite a fabricação de um extrusado tendo uma maior circunferência e, portanto, uma largura subsequente maior do que em processos de extrusão de alimento contendo cereal convencionais. Isso pode ser auxiliado pela presença de um cone plástico na saída da matriz, o qual cria um primeiro estiramento radial e faz com que o produto venha, de preferência, a expandir nas direções radiais externas. O cone ainda proporciona um suporte de deslizamento para a folha ex- [ trudada à medida que ela sai da extrusora. A capacidade de produzir extru-sados não-planares de tais dimensões apresenta a vantagem de que a linha de produção da invenção tem uma maior produtividade de material extruda-do baseado, em cereal ou-baseado em amido e é adequada, para fornecer eficientemente wafers planos os quais podem ser usados em processos de formação de camada tal como, por exemplo, na produção de "livros de wa-fer". A cabeça de matriz na presente invenção pode ser ajustada com um sistema mecânico usando 4 roscas, o qual permite a centralização de superfícies paralelas denominadas lábios da matriz durante extrusão. Movendo o lábio interno da matriz para frente e para trás usando uma porca, a espessura do produto também pode ser alterada durante extrusão. A próxima etapa no processo de fabricação dos wafers da presente invenção é a abertura opcional da estrutura não-planar (se houver) para proporcionar uma grande folha extrudada.

Por "grande" entende-se que a referida folha extrudada pode ser usada para a produção de uma pluralidade de wafers. Assim, a grande folha pode ser cortada no sentido do comprimento, isto é, na direção de fluxo da -folha extrudada e/ou no sentido da largura,* isto é, perpendicularmente ao fluxo da folha extrudada. Tipicamenté, a-grande folha extrudada terá, por exemplo, uma largura de pelo menos; 8 cm, de preferência pelo menos 15 cm, mais preferivelmente pelo menos 20 cm, ainda mais preferivelmente mais de 25 cm.

Essa abertura do extrusado em uma folha de material extrudado -é .tipicamente, obtida -com:------ —----------------------- - o uso de um eixo de um metro (figura 9 - parte 3) fixado sobre a matriz, o qual orienta um cone móvel que pode ser disposto na saída da matriz. Esse cone plástico é usado para conter o produto que sai da matriz, criar um primeiro estiramento radial e fazer com que o produto venha a expandir, de preferência, nas direções rjadiais externas. Tendo uma pequena lâmina e/ou uma roda de corte fixada ha saída da matriz, o fluxo de produto é separado ou cortado; - um segundo defletor plástico (figura 9 - parte 4) com um formato definido fixado sobre o eixo (a 500 mm da matriz é projetado para abrir o produto de uma estrutura não-planar para uma fita plana. Esse defletor também ajuda a limitar os problemas geométricos recorrentes que ocorrem quando do desenvolvimento do produto de uma seção transversal circular para uma seção transversal linear. Unj exemplo de tal problema geométrico recorrente podería ser enrolamento oú textura não-homogênea através da t fita de produto; - a diferença de altura entre a matriz e a unidade de estiramen-to/extração é importante de forma a reduzir os problemas geométricos mencionados acima. Uma elevação ótima de cerca de 150 mm na direção da abertura, a partir do eixo central da matriz e da unidade de estiramen-to/extração foi determinada. Com a diferença de altura correta, estiramento não uniforme através da fita de produto não excede a 2%.

Assim, abertura da estrutura não-planar proporciona uma grande fita desenvolvida de produto. A largura da fita é de pelo menos 8 cm. Tipicamente, pode ser de pelo menos 15 cm, mais preferivelmente ela é de pelo menos 20 cm e, ainda mais preferivelmente, ela é de mais de 25 cm. — — - Uma vez que o produto está na forma de uma grande fita plana, ele é submetido à estiramento/extração longitudinal. A unidade de estiramento (figura 9, parte 5) permitirá que o produto seja estirado longitudinalmente usando uma força de extração de cerca de 0,1 a 80 N, tipicamente, a j força de estiramento/extração está entre 30 e 50 N. Esse processo é realizado exatamente após extrusão, enquanto o produto ainda é termoplástico. -Tipieamente-o-estiramento/extração-e-realizado-através de entre 2 a 5 conjuntos de rolos lisos consecutivos. As velocidades das unidades de estiramento/extração podem variar entre 10 m/min e 50 m/min.

Opcionalmente, a folha de wafer termoplástica pode ser moldada ou prensada em formatos, tais como formas ocas ou pode ser moldada em relevo com um padrão. A folha extrudada, após ser estirada e extraída, é ajustada de forma a obter uma espessura desejada. Isso é, tipicamente, obtido através de uma etapa de laminação. Por laminação entenda-se o processo de redução da espessura do wafer para formar uma camada fina, tal como passando entre rolos. Os wafers produzidos pjodem ser essencialmente planos. —. ... Nesse caso, uma. unidade de extração e laminação (figura 9 - parte 6) é usada para acionar o produto da matriz para a linha. Ela aplica um determinado estiramento longitudinal ao produto e reduz a espessura do mesmo através de uma operação de laminação. A unidade de laminação e extração é um conjunto de rolos acionados por motores com controle de velocidade preciso. A temperatura dos rolos é controlada com um sistema de circulação de água nos mesmos, de forma a evitar adesão do produto.

Opcionalmente, a folha extrudada pode ser submetida a uma segunda etapa de estiramento/extração. O objetivo dessa etapa é intensificar o controle de espessura. Uma baixa viscosidade (tipicamente entre 2 e í 2,5 mm) é importante na produção de wafers finos e também de forma a evitar enrolamento. Assim, ela permite que a espessura seja ainda reduzida de uma forma muito controlada. ! O produto estirado/extraído é, então,usualmente seco usando um aquecedor com infravermelho (IR) ou através de secagem a ar quente. Tipicamente; o-produto é-colocado sobre-uma correia transportadora a qual atravessaamáquinade secagem por IR, de modo que radiações infravermelho ocorrem em cima e embaixo do produto. A etapa de secagem, tipicamente, reduz o teor de água do produto de cerca de 15% para um teor de umidade de cerca de 1 a 6,5%. De preferência, o wafer é seco até um teor residual de água de 1 a 4%, mais preferivelmente de 2-4%. Condicionamento de umidade do produto pode ser realizado, embora isso não seja necessário.

Uma segunda unidade de laminação pode, opcionalmente, ser usada para controlar a espessura do produto na saída do secador, enquanto o produto ainda é termoplástico e assegurar estiramento constante na direção longitudinal durante a operação çle secagem. Nessa segunda unidade de laminação, a temperatura dos rolos é controlada com circulação de água de forma a evitar adesão do produto. As unidades de laminação são importantes no controle de espessura da folha extrudada. A espessura também é um parâmetro importante, a qual tem um impacto não apenas sobre a aparência do produto de wafer final, mas também sobre a densidade do mesmo. A espessura dafolha após laminação e antes de ser. cortada está entre 0,5 e 10 mm, mais preferivelmente entre 1-5 mm, mais preferivelmente entre 1,5-3 mm. I

Finalmente, a folha extrudada estirada/extraída é separada em í uma pluralidade de wafers de dimensões desejadas. Tipicamente, a etapa de separação será realizada com um cortador do tipo guilhotina. Para evitar qualquer bloqueio e assegurar uma boa qualidade de corte, a lâmina tem, de preferência, um movimento circular, com velocidade variável. As dimensões variarão amplamente, dependendo das aplicações. Em qualquer caso, a folha grande será usada para produzir uma ampla variedade de tamanhos de wafer para aplicações variadas. ί Os wafers assim obtidos podem ainda ser esfriados através dé uma unidade de refrigeração a arco. A grande folha extrudada obtenível através do processo descrito aqui pode também ser opcionalmente modelada em relevo através de métodos conhecidos-por aqueles versados-na técnica-ou podem ser mantidas planas; dependendo da aplicação desejada.-------- O processo da invenção pode ser implementado por uma linha de produção de wafer, tal como mostrado na figura 10. Assim, de acordo : t com a figura 10, a linha de produção de wafer compreende, na direção a jusante, uma extrusora (figura 10B) a qual pode ser adaptada com uma matriz-de extrusãoeircular-(fígura 10G). - A extrusora pode ser uma extrusora rosca simples ou rosca dupla. O produto extrudado tem um formato não-planar quando de saída da matriz de extrusão circular. Assim, um defletor para transformação do extrudado em uma folha plana extrudada é colocado a jusante da extrusora.

Uma unidade de estiramento/extração para estiramento/extraçãõ do produto extrudado através da referida extrusora é, então, colocada na saída da matriz (após o defletor), seguido por uma unidade de laminação. Essas unidades asseguram que o extrudado é uniformemente estirado e, assim, proporcionará um produto final com características de textura aperfeiçoada.

Uma unidade de secagem para-secagem do produto extrudado está localizada a jusante da unidade de laminação. A unidade de secagem | pode ser uma unidade de secagem [àor infravermelho ou uma unidade de secagem a ar quente e assegura que !o produto tem o teor de água desejado, de preferência de 1-6,5%, mais préferivelmente de 1-4%, ainda mais preferivelmente de 3-4%.

Opcionalmente, uma segunda unidade de estiramento pode ser colocada entre a unidade de laminação e a unidade de secagem.

Uma unidade de laminação opcional para laminação do produto extrudado seco pode também estar presente, conforme mostrado na figura 10. A linha de produção de wafer podé compreender uma correia transportadora (mostrada na figura 10, entre as partes F e G) após a segunda unidade j de laminação. Isso é para assegurar um determinado tempo de resfriamento í para tornar o produto menos termoplastico para a operação de separação (corte). - Uma unidade de separação para separação do produto extrudado em pedaços de dimensões desejadas conclui a linha de produção de wafer. A unidade de separação (figura 10G) pode ser qualquer tipo de cortador, por exemplo, um cortador em guilhotiria. Ela pode ser seguida por uma uni- i dade de resfriamento, de modo que um refrigerador a arco, por exemplo, possa ser colocado após a unidade dej separação/corte. Θ produto da invenção obtenível através de um processo descri- i to acima apresenta muitas vantagens. O uso de uma matriz circular em combinação com a unidade de estiramento/extração confere aos produtos obtidos vantagens que não eram possíveis anteriormente usando um processo de extrusão. A distribuição de fluxo homogênea mantida pela presença de uma matriz circulação sobre a folha extrudada proporciona uma distribuição de produto homogênea do produto extrudado.

Além disso, a textura do |àroduto final é notavelmente aprimorada tendo um material uniformementeí estirado, com uma superfície lisa. A minimização de enrolamento melhora adicionalmente a processabilidade do produto extrudado. - ------_ Usualmente, wafers.planos assados entre tabuleiros convencio- nais não soltarão facilmente dos tabuleiros, a menos que eles sejam assados em um baixo teor de umidade, tipicamente uma umidade abaixo de 1,5%. Assim, wafers e especialmentej wafers usados para produtos acabados com cobertura/moldados contendo wafers, têm de ser condicionados em um ambiente tendo uma atmosfera cpm umidade controlada até que eles atinjam o teor de umidade desejado. Se esse processo de condicionamento não é feito ou não é feito apropriadamente, o wafer, uma vez coberto, per-muta água com seu ambiente, o que causa expansão e leva à rachaduras na cobertura.

Usando um processo tal cpmo descrito aqui, é possível produzir diretamente grandes folhas de wafer pjlanas em maiores teores de umidade. .

Isso remove a necessidade da etapa jde condicionamento, a qual consome tempo e espaço e a qual, portanto, aumenta o custo final do produto.

Além disso, em wafers convencionais, folhas de wafer tendo um tamanho definido e não-adaptável são cortadas para obter produtos de tamanho desejado. Se é desejado alterar o tamanho do produto que está sendo produzido, essas alterações são limitadas pela necessidade de maximizar o uso da folha de wafer toda. O material de wafer o qual permanece após os tamanhos de wafer desejados serem cortados da folha devem ser reaprovei-tados, o que reduz a produtividade e aumenta os custos. Reequipamento de um forno de assar wafer com tabuleiros de um tamanho diferente é caro. j Com o wafer e processo da invenção, quando uma alteração no tamanho do wafer é desejada, a troca da matriz é muito fácil e de custo eficiente.

Outra vantagem do wafer de acordo com a presente invenção é que o wafer pode ser sem gordura, o que é importante para consumidores conscientes a respeito de calorias. Em wafers convencionais, a massa contém um pouco de gordura de forma à permitir a desmoldagem da folha de wafer dos tabuleiros de wafer (moldes). O wafer da invenção é extrudado e não precisa de gordura, embora ele possa conter um pouco se desejado. A presente invenção é ainda ilustrada abaixo por meio de exemplos não limitativos.

Exemplos Exemplo 1: receita Uma composição de ingrediente típica da invenção é fornecida na tabela abaixo.

Exemplo 2: método de ensaio de resistência ao esmagamento Amostra: wafer de pelo menos 2 cm2.

As medições foram repetidas para 10 amostras de cada tipo de produto e uma média foi tomada. instrumento: Stable Micro Systems TA-XTplus Sonda de penetração: cilindro de 4 mm de diâmetro (Stable Micro Systems P/4) Ajustes do instrumento: ί Modo de compressão j Velocidadedeteste: 1 mrJis1 \ Esforço alvo: 90% Força de disparo: 0,5N

Análise: A curva de força/distância (cf. figura 7) mostra irregularidades porque ocorrem quedas de força cada vez que uma fratura ocorre; essas fraturas estão relacionadas à percepção de crocância quando se come o produto. Ao final do ensaio, a força sé eleva acentuadamente em virtude de densificação da amostra. A macro análise calcula a força média para todo o ensaio. Então, ela seleciona uma região para análise quando a sonda primeiro contata a amostra até quando a força primeiro se eleva acima do valor médio (isso é.para evitar inclusão da região de densificação da curva na análise). A macro, então, conta a número de quedas de força (isto é, picos negativos) acima de um limiar de 0,8 N (limiar escolhido com base na boa I correlação com a percepção sensóriá de crocância). O número de quedas de força na região de análise é normalizado dividindo-se pela distância trafegada na região de análise, para proporcionar o número de quedas de força por distância unitária. 5 produtos foram fabricados e analisados. Todos os produtos tinham a mesma composição final, exceto quanto a variações na umidade final (veja Tabela 2) ou conforme indicado.

Um wafer, assado entre tabuleiros de wafer com a mesma composição final conforme no Exemplo 1. O produto da invenção com a composição de ingredientes do Exemplo 1.

Dois outros produtos extrudados com a mesma composição final conforme o Exemplo 1, mas fabricados de acordo com a técnica anterior co-nhecida para fabricação de pão crocante.

Um wafer, assado entre j tabuleiros de wafer, com a mesma [ composição final conforme o Exemplo 1, exceto que nenhuma gordura foi usada. (Esse wafer provou ser difícil de remover dos tabuleiros). ] A Tabela 1 mostra os-dádos-obtidos para-os-wafers conforme fabricado. i A Tabela 2 mostra os dados com teores de umidade de wafers assados elevados para serem comparáveis com os produtos extrudados.

Tabela 1 Dados para wafers conforme fabricado Tabela 2 Dados com teores de umidade de wafers assados elevados para serem comparáveis com os produtos extrudados A partir dos resultados, pode ser observado que o wafer da invenção tem um baixo número de quedas de força por mm, correspondendo à baixa crocância do wafer assado.

Exemplo 3: medições de flexão (cf. figura 4) i Método de flexão em 3 pontos Medições foram repetidas para 10 amostras de cada tipo de produto e uma média foi tomada.

Amostra: seção retangular de um wafer de 8 cm de largura e pelo menos 8 cm de comprimento Instrumento: Stable Micro Systems TA-XTplus Fixação: anel de flexão em 3 pontos grande da Stable Micro Systems Vão entre os suportes: 6 cm Ajustes do instrumento: Modo de compressão Velocidade de teste: 1 mm s'1 Distância alvo: 5 mm I Força de disparo: 0,15N

Análise: 1 * .i A curva de força/distância (mostrada na figura 4) mostra aumento da força até um máximo onde quebra da amostra ocorre. A macro análise calcula a força máxima, a distância quando a força máxima ocorre e o gradiente da curva de força/distância na região entre 50% e 90% da força máxima. Os resultados dessas medições são mostrados nas Figs. 5 e 6 e mostram anisotropia distinta dos wafers da invenção. i REIVINDICAÇÕES

Claims (9)

1. Wafer comestível extrudado expandido, caracterizado pelo fato de que tem uma crocância definida por um número de quedas de força em uma força aplicada ao wafer por uma sonda de ensaio de resistência ao esmaga mento por mm de distância trafegada pela referida sonda de ensaio de resistência ao esmagamento de menos de 2,5, quando medida em um teor de umidade de 4% e em que as quedas de força com uma magnitude maior do que ou igual a 0,8 N são contadas.

2. Wafer, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a sonda do ensaio de resistência ao esmagamento é uma sonda cilíndrica tendo um diâmetro de 4 mm.

3. Wafer, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o número de quedas de força por mm está entre 1,5 e 2.

4. Wafer, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o wafer tem uma resistência à flexão máxima na direção perpendicular àquela de extrusão de mais de duas vezes maior do que a resistência à flexão máxima na direção de extrusão.

5. Wafer, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o referido wafer tem uma densidade efetiva entre 0,1 e 0,5 g/cm3,

6. Wafer, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o wafer tem uma espessura entre 0,5 e 10 mm.

7. Produto de wafer expandido extrudado comestível, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que é obtenível através de: a) extrusão de uma mistura baseada em cereal ou baseada em amido, por exemplo, através de uma matriz circular, para proporcionar um extrusado expandido não-planar b) opcionaimente, abertura do extrusado para proporcionar uma grande folha extrudada c) estiramento da folha contínua extrudada e expandida basea- da em cereal e d) subsequentemente, corte da folha em uma série de produtos de wafer plano de tamanho desejado.

8. Produto de wafer de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que é ainda processado.

9. Uso de um wafer ou produto de wafer, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que é em confeitaria.