CN104185424B - 用于制造合成冷冻产品的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在容器中制造合成冷冻产品的设备，该产品由可食外壳内的冷冻甜食组成，其中设备包括成型元件，具有与容器的内部形状对应的外表面，成型元件进一步特征在于，通道从上开口到下开口贯穿成型元件；设备还包括用于从成型元件的通道移除材料的装置。本发明还提供在容器中制作合成冷冻产品的方法，该产品由可食外壳内的冷冻甜食组成，其中，该方法包括步骤：用具有至多3毫米的平均直径的外壳材料颗粒至少部分地填充容器；把成型元件插入容器，成型元件具有与容器的内部形状对应的外表面，且更多特征在于，通道从上开口到下开口贯穿成型元件；从成型元件的通道移除多余的外壳材料；移开成型元件；然后，用冷冻甜食至少部分地填充容器。

Description

用于制造合成冷冻产品的设备和方法

技术领域

本发明涉及用于制造合成冷冻产品的设备和方法，其中，该产品包括包装在外壳内的冷冻甜食。

背景技术

冷冻甜食非常受到消费者的喜爱并且通常是装在纸板盒例如品脱盒中。其它食物例如馅饼也通常受到消费者的欢迎，这些食物有包裹在外皮内的填充物。此外，消费者越来越着迷于非烘焙外皮作为产品例如干酪蛋糕的底部的例子。因此，非常需要能够把这些元素组合在一起提供合成冷冻产品，其中，用像非烘焙干酪蛋糕型底部使用的材料包裹冰冻甜食。这类材料的例子包括饼干颗粒、曲奇颗粒、蛋糕颗粒等等。

然而，极难用这些材料制成外皮或外壳，因为，这些颗粒是不稳定的，并且不能容易地形成冷冻甜食可以引入其中从而形成合成冷冻产品的外壳。因此，需要一种设备和方法以克服这些缺点并且能够用于制造这类合成冷冻产品。

发明内容

我们现在已经发现可能从诸如饼干颗粒、曲奇颗粒、蛋糕颗粒等等这类材料形成外壳，只要采用特定设备和/或方法。

因此，在第一方面，本发明提供一种用于在容器中制造合成冷冻产品的设备，该产品由可食外壳内的冷冻甜食组成，其中，该设备包括：

-成型元件，其具有与容器的内部形状相对应的外表面，该成型元件的进一步特征在于，有通道从上开口到下开口贯穿该成型元件，

该设备进一步地包括

-装置，用于从该成型元件的通道移除材料。

优选地，该容器是盆。

优选地，该容器是用于锥体的套筒，优选为尖角锥体，更优选为圆底锥体。

优选地，用于移除材料的装置包括抽吸装置。在替代实施例中，用于移除材料的装置包括螺旋挤压机。

在第二方面，本发明提供一种用于在容器中制造合成冷冻产品的方法，该产品由可食外壳内的冷冻甜食组成，其中，该方法包括的步骤是：

a）用具有至多3毫米的平均直径的外壳材料颗粒至少部分地填充该容器，

b）把成型元件插入该容器，该成型元件具有与该容器的内部形状相对应的外表面，并且进一步特征在于，有通道从上开口到下开口贯穿该成型元件

c）从该成型元件的通道移除多余的外壳材料

d）移开该成型元件，然后

e）用冷冻甜食至少部分地填充该容器。

优选地，该容器是盆。

优选地，该容器是用于锥体的套筒，优选为尖角锥体，更优选为圆底锥体。

优选地，该可食外壳包括至少50wt%、优选地至少70wt%、更优选地至少85wt%、还更优选地至少90wt%，又还更优选地95wt%、最优选地97.5wt%的外壳材料颗粒。

优选地，该外壳材料颗粒具有的平均直径为0.001至2.5毫米、优选地0.01至2毫米、更优选地0.05至1.5毫米、还更优选地0.1至1毫米。

在第三方面，本发明提供一种由或可由第二方面的方法获得的产品。

通过阅读下列详细说明和所附权利要求，对本领域技术人员而言，这些及其它方面、特征和优点将变得明显。为了免除疑惑，本发明的单个方面的任何特征可以用在本发明的任何其它方面中。单词"包括"用来意味着"包括"，但不必是"由……组成"或“由……构成”。换句话说，所列步骤或选项不必是排外的。应当注意，下面的描述中给出的例子是用来阐明本发明，而不是用来把本发明限制为那些例子本身。类似地，所有百分比是重量/重量百分比，除非另有说明。除了在操作和比较例子中以外，或是另有明确说明，说明中的表明材料数量或反应条件、材料物理性能和/或用途的所有数字都要理解成用词"约"来修饰。以"从x至y"的形式表达的数值范围要理解成包括x和y。当用"从x至y"的形式描述特定特征的多个优选范围时，要理解的是，也预期了结合了不同端点的所有范围。

附图说明

图1示出典型的冰淇淋容器。

图2示出典型的冰淇淋容器，带有根据本发明的设备的成型元件，并且以截面图表示成型元件。

图3示出填充了外壳材料的容器。

图4示出成型元件，用填充了外壳材料的容器指向并插入该容器中。

图5示出移除装置的略图，其从该容器移除多余的外壳材料。

图6示出把夯实元件引入容器中。

图7示出工作中的夯实元件。

图8示出在容器内的成型外壳。

图9示出把冷冻甜食引入容器中。

图10示出用另外的外壳材料对外壳封顶，并用夯实元件压紧该顶。

具体实施方式

冷冻甜食指的是通过冷冻诸如水、脂肪、增甜剂、蛋白质（通常为乳蛋白）这些成分的巴氏杀菌混合物制成的甜食，可选的其它成分是例如乳化剂、稳定剂、色料和香料。冷冻甜食可以是充气的。冷冻甜食包括冰淇淋、牛奶冰、水冰、冷冻酸奶等等。它们通常具有从20至150%，优选地从40至120%的膨胀率（overrun）。冷冻甜食可以是冰淇淋、果汁冰水、果汁冰糕、水冰或冷冻酸奶。

通常，冷冻甜食是装在容器中，例如盆和品脱盒。这样的容器在图1中示出。本发明包含的容器还包括锥形套筒，这些锥形套筒能够是用于具有尖头的标准锥形和具有圆顶的锥形的套筒。在所有情形中，容器将具有底部（即下端）、壁部和开口。将意识到的是，这类容器的底部比开口更窄。

如上所述，期望为消费者提供一种产品，其特征在于新的、有趣的外壳材料，该外壳材料将为消费者提供新的改良的产品。外壳材料需要成型为外壳，其将至少具有与形成、制造和于其中分配产品的容器的底部和壁部相对应的底部和壁部。该外壳可以可选地具有顶部，如下文描述。冷冻甜食将计量入这个外壳中，即，外壳材料将包裹冷冻甜食，如上所述。用包裹，意味着，冷冻甜食将至少部分地被该外壳包含。冷冻甜食在外壳内的组合就是本文所称的合成冷冻产品。这些合成冷冻产品提供独特的产品形式，得益于由所用外壳材料提供的预期感官特性。

外壳材料能够由例如干的烘焙材料的颗粒形成。干的烘焙材料指的是食品，其通过烘焙包括面粉和水的混合物（生面团）而制成，并且可选地其它成分是例如糖和脂肪／油。干的焙材料的典型代表是饼干，并且具有小于5 wt%例如约2 wt%的含水量和少量充气的细网眼结构。能够使用标准技术例如在干燥箱中干燥已知体积和重量的产品以及比较干燥前后的重量和体积来测量含水量。干的烘焙材料的典型预混合物包括20 - 55%优选地25 -40%的面粉、5 - 50%优选地10至30%的糖、1 - 20%优选地1 - 10%的脂肪、0 - 10%优选地2- 7%的蛋和/或奶干物质以及5 - 30%优选地10 - 30%的水。可以使用的脂肪／油包括椰子油、棕榈油、棕榈仁油、可可脂、乳脂、葵花油、红花籽油、橄榄油、亚麻子油、豆油、菜籽油以及它们的混合物、馏分或氢化物。可以使用的糖包括单糖例如蔗糖、果糖、乳糖和葡萄糖；谷物／葡萄糖浆和转化糖。另外，干的烘焙材料可以包含通常在这类产品中找到的其它成分，例如淀粉、食盐、香料、色料（例如焦糖）、可可粉、菊粉、乳化剂（例如卵磷脂）、稳定剂、防腐剂和夹杂物例如坚果块、水果块和巧克力块。 水是混合物的重要组分，因为，在烘焙期间它允许淀粉成胶状并且允许混合物进行混合，但是，在烘焙期间，大量如果不是基本上全部的水被分离，因此，得到的干的烘焙材料的含水量最多为5wt%。因此，最后的干的烘焙产品中的其它成分的量能够成比例地较高。归因于它的配方、结构和含水量，干的烘焙材料是易碎的并且易于裂口和破裂。因此，坚硬的饼干和曲奇是合适的，因为它们通常烘焙的时间足够长从而使得它们变得松脆和干燥并且具有至多5wt%的含水量。 另外，蛋糕颗粒、海绵蛋糕、布朗尼蛋糕、软曲奇等等的颗粒也适用于本发明，它们烘焙成中心是软的且潮湿的。

外壳材料颗粒的大小起着重要作用。太大的颗粒不适用于本发明的方法。因此外壳材料颗粒具有至多3毫米的平均直径。优选地，外壳材料颗粒具有的平均直径为从0.001至2.5毫米、优选地从0.01至2毫米、更优选地从0.05至1.5毫米、还更优选地从0.1至1毫米。这些颗粒可以具有不同的形状、大小、体积、表面积等等。颗粒可以是圆形的、非圆形的或它们的混合物。在一些优选实施例中，这些颗粒是大致球形。本文使用的措辞"直径"指的是在任何维中的颗粒的最大长度。因为颗粒具有不规则的形状，因此，直径是穿过该颗粒的主体切开的最长横截面的长度。当提到颗粒直径时，意味着至少90%数量的颗粒具有该直径。外壳材料颗粒可以从更大块的外壳材料获得，例如通过压碎或切断。

可食外壳可以包含至少50wt%、优选地至少70wt%、更优选地至少85 wt%、还更优选地至少90wt%，又还更优选地95wt%、最优选地97.5wt%的外壳材料颗粒。在最优选的实施例中，可食外壳几乎全部由外壳材料颗粒形成。

另外，可食外壳还可以包含高达混合物的约25%的其它颗粒可食块，例如种子、谷类、水果块、巧克力碎片等等。这些具有的平均直径为从1至3毫米，优选地从1.5至2.0毫米。

本文使用的措辞"粘合剂"指的是能够用于把外壳材料的块粘在一起的物质。粘合剂通常是以脂肪或粘稠糖液为基础。合适的脂肪包括黄油、椰子油、棕榈油、菜籽油、豆油、葵花油和橄榄油。可食外壳可以包含按重量计小于外壳的15 wt%的粘合剂，优选地小于10wt%的粘合剂，更优选地小于5 wt%，还更优选地小于0.5 wt%，还更优选地至多0.05 wt%的粘合剂。一定量粘合剂会是必须的，以允许可食外壳形成为使得它具有期望的产品特性和稳定性。因此，可食外壳可以包含按重量计至少0.01 wt%的粘合剂，优选地至少0.02 wt%。外壳材料通常本来包含诸如脂肪或糖这类成分。然而，这些成分已经经受烘焙条件并且与干的烘焙材料本身的结构成为一体。因而，不能获得这些成分用作本发明意义上的粘合剂，并且附加粘合剂的水平要理解为不包括已经存在于干的烘焙材料中的任何其它类似材料。

在这个颗粒形态中，由于这些颗粒的运动和不稳定性，外壳材料形成的块是较易流动的并且不能保持结构。此外，这些颗粒不是能特别延展的并且不能容易地成型以形成外壳。虽然可能用外壳材料颗粒较易于形成底部例如按照干酪蛋糕型底部那样做，但是，非常难以使它们形成更垂直的结构例如外壳壁部，这对于期望的合成冷冻产品是必不可少的。然而，本发明现在已经发现，如果使用特定设备，那么可以由这个材料制成外壳。

该设备包括成型元件2，例如图2中所示的。成型元件2的外表面对应于容器1的内部形状，将在这个容器中制造合成冷冻产品，即，成型元件2的壁部具有与容器1的壁部相同的形状和角度。重要地，成型元件2具有通道3从上开口4到下开口5贯穿成型元件。图2b示出同一成型元件，从图2a所示箭头的方向看的沿着线A-A截取的截面。优选地，该成型元件由金属例如不锈钢制成。该成型元件还可以进行涂覆以防止成型元件附着到外壳材料。成型元件优选地涂覆有减轻附着的材料例如特氟纶。成型元件还可以具备穿过表面的出口，这些出口允许气体被迫使离开成型元件的表面，因此易于从外壳移开成型元件。

优选地，包围成型元件2的下开口5的边缘成形为形成一个点，从而，在操作中，当成型元件移动穿过外壳材料时，如下所述，边缘的形状向外引导外壳材料朝着容器的壁部。例如，下开口的内表面可以比外表面终止得更低以形成斜切边或斜削边。替代地，边缘或下开口逐渐变细，由此形成围绕开口的尖角边缘。

该设备还包括用于移除多余涂覆材料的装置。这装置能够例如是抽吸装置或螺旋挤压机。用于移除多余涂覆材料的装置构造成使得它们能够被引入成型元件2的通道3中。在一个实施例中，用于移除多余CM的装置是与成型元件分开的。在另一实施例中，用于移除多余CM的装置可以是与成型元件一体的。

该设备进一步地包括把冷冻甜食添加到刚制成的外壳中的填充装置。

该设备还可以可选地包括夯实元件，用于夯实可食外壳的底部。

在一个优选实施例中，该设备还包括用于该容器的夹具。该夹具对应于该容器的形状并且用来在可食外壳的形成和合成冷冻产品的制造期间支撑该容器。这类支撑的更多优点是，它还用来提供表面，成型元件产生的压力能够靠着这个表面往复，这利于可食外壳的形成。

本发明的设备的使用如下。如图3所示，容器1，例如上面描述的，填充外壳材料6。填充水平将近似地对应于所形成外壳的最后高度。然后，用容器1为成型元件2指向（图4a）并且把成型元件2插入容器1内的外壳材料6中（图4b）。由于成型元件2相对于容器1的形状，成型元件2穿过外壳材料6的运动用来在成型元件2的外表面与容器1的内表面之间压缩外壳材料6。 外壳材料6上的这个压力促使它紧实并且形成比先前通过简单地添加外壳材料到容器中可能有的更稳定的结构7。这个稳定结构然后将形成合成冷冻产品的可食外壳的壁部。当一些外壳材料6被压缩形成外壳壁部7时，多余的外壳材料6被转到成型元件的通道3中。通道3是成型元件的关键部件。如果没有这个通道，多余的涂覆材料将很快在容器内形成紧实块。这将阻挡成型元件的运动，并且最终将妨碍成型元件穿过外壳材料由此形成外壳壁部的能力。

然后使用移除多余涂覆材料的装置取出通道3中的这个多余材料。如上所述，可以采用任何合适的移除装置，例如抽吸管等等。在一个优选实施例中，移除装置是螺旋挤压机，包括中央可旋转轴，围绕这个轴布置螺旋刮板。这类挤压机8在图5中示意性地示出，其示为，当用于移除多余涂覆材料6的装置在成型元件2的通道3内旋转时，多余涂覆材料6沿着挤压机的刮板而过并且从容器1排出，如图中的箭头所示。这个材料然后能再循环并用于随后产品的制造。

如图6所示，一定量的外壳材料6.1优选为留在容器1的底部。然后能够如图7所示使用夯实元件9压它以紧实外壳7.1的底部从而使容器内的外壳完整。这个夯实步骤也可以在成型元件移开以后进行。这个步骤也可以在用外壳材料6填充容器1之前进行，在这种情形下，在引入其余外壳材料并用成型元件压缩之前，少量的外壳材料被计量入容器中，该外壳材料被夯实它以形成紧实底部。

然后移开成型元件，留下完整的外壳10，它已经形成在容器的内部，如图8所示。然后，用冷冻甜食11填充该外壳，如图9所示，以形成期望的合成冷冻产品。然后，如图10所示，能够通过可选地用更多外壳材料6封顶而另外添加该外壳，然后用第二夯实元件9.1夯实这个顶以形成完全包裹冷冻甜食的外壳。

现在将参照下列非限制性例子进一步描述本发明。

例子

饼干颗粒

粉碎消化饼干，得到的颗粒分成两个粒度，第一个具有250微米的平均颗粒直径，第二个具有4毫米的平均颗粒直径。这些饼干然后与椰子油（其用作粘合剂）混合。得到的样品含有15wt%、25wt%和35wt%的粘合剂。另一样品不含有粘合剂。

所有样品的处理如下：用饼干颗粒的样品填充容器，成型元件（如上所述）然后被引入容器以相对于容器的内表面压缩饼干颗粒。多余的饼干颗粒从成型元件的通道移除，此后，移开成型元件。然后，评估由饼干颗粒形成得到的外壳，特别是评估设备和方法在形成外壳壁部时的成功性，正如壁部的稳定性。通过用手挤压而使容器变形来测试稳定性，并且确定壁部对这个机械损伤的恢复性。

发现，能够由所有采用平均直径为250微米的饼干颗粒的样品形成稳定外壳，即使是没有粘合剂的样品。相反地，平均直径为4毫米的饼干颗粒样品没有形成稳定的壁部。

因此能够看出，本发明的设备和方法能够形成用于合成冷冻产品的外壳，其中，颗粒具有小于4毫米的平均直径。

海绵蛋糕颗粒

海绵蛋糕块被粉碎，得到的颗粒分成两个粒度，第一个具有约3毫米的平均颗粒直径，第二个具有8-9毫米的平均颗粒直径。这些颗粒然后与椰子油（其用作粘合剂）混合。得到的样品包括15wt%、25wt%和35wt%的粘合剂。另一样品不含有粘合剂。

所有样品的处理如上所述。然后如上所述地评估由海绵蛋糕颗粒形成得到的外壳。

发现，能够由所有采用平均直径为3毫米的海绵蛋糕颗粒的样品形成稳定外壳。相反地，平均直径为8 -9毫米的海绵蛋糕颗粒样品没有形成稳定的壁部。

这些结果进一步地证实这个发现，本发明的设备和方法能够形成用于合成冷冻产品的外壳，其中，颗粒具有小于4毫米的平均直径。

应当理解的是，本文例举和描述的本发明的特定形式仅仅用作代表，因为，在不脱离本发明的清楚教导的情况下，可以在其中作出某些改变。

Claims (13)

1.一种用于在容器中制造合成冷冻产品的设备，该产品由可食外壳内的冷冻甜食组成，其中，该设备包括：

-成型元件，其具有与该容器的内部形状相对应的外表面，该成型元件的进一步特征在于，有通道从上开口到下开口贯穿该成型元件；

该设备进一步地包括

-装置，用于从该成型元件的通道移除材料，此时所述成型元件保持插入在所述容器中。

2.如权利要求1所述的设备，其中，用于移除材料的装置包括抽吸装置。

3.如权利要求1所述的设备，其中，用于移除材料的装置包括螺旋挤压机。

4.一种用于在容器中制造合成冷冻产品的方法，该产品由可食外壳内的冷冻甜食组成，其中，该方法包括的步骤是：

a）用具有至多3毫米的平均直径的外壳材料颗粒至少部分地填充该容器，

b）把成型元件插入该容器，该成型元件具有与该容器的内部形状相对应的外表面，并且进一步特征在于，有通道从上开口到下开口贯穿该成型元件，

c）从该成型元件的通道移除多余的外壳材料，此时所述成型元件保持插入在所述容器中，

d）移开该成型元件，然后

e）用冷冻甜食至少部分地填充该容器。

5.如权利要求4所述的方法，其中，该容器是盆。

6.如权利要求4所述的方法，其中，该容器是锥形的套筒。

7.如权利要求4至6的任一项所述的方法，其中，该可食外壳包括至少50wt%的外壳材料颗粒。

8.如权利要求4至6的任一项所述的方法，其中，该可食外壳包括至少70wt%的外壳材料颗粒。

9.如权利要求4至6的任一项所述的方法，其中，该可食外壳包括至少85wt%的外壳材料颗粒。

10.如权利要求4至6的任一项所述的方法，其中，该可食外壳包括至少90wt%的外壳材料颗粒。

11.如权利要求4至6的任一项所述的方法，其中，该可食外壳包括95wt%的外壳材料颗粒。

12.如权利要求4至6的任一项所述的方法，其中，该可食外壳包括97.5wt%的外壳材料颗粒。

13.如权利要求4至6的任一项所述的方法，其中，该外壳材料颗粒具有的平均直径为0.001至2.5毫米。