EA026186B1

EA026186B1 - Способ и устройство для выдачи замороженных кондитерских изделий

Info

Publication number: EA026186B1
Application number: EA201491553A
Authority: EA
Inventors: Томмазо Д'Агостино
Original assignee: Унилевер Н.В.
Priority date: 2012-02-24
Filing date: 2013-02-13
Publication date: 2017-03-31
Also published as: AU2013224258A1; US20150335042A1; BR112014018813A2; CN104114477B; EP2817256B1; EA201491553A1; EP2817256A1; CA2863825A1; WO2013124193A1; CA2863825C; MX2014009415A; ES2576329T3; BR112014018813B1; AU2013224258B2; BR112014018813A8; MX348396B; CN104114477A; US9504267B2

Abstract

Изобретение относится к способу выдачи замороженного кондитерского изделия, включающему обеспечение охлажденной теплоизолированной камеры, в которой расположен по меньшей мере один контейнер, имеющий выпускное отверстие, закрытое самозакрывающимся клапаном, и содержащий гибкий мешок, содержащий замороженное кондитерское изделие, при температуре -12°С или менее, расположенный внутри сосуда; создание давления газа внутри сосуда и снаружи гибкого мешка с приложением давления к замороженному кондитерскому изделию, так что клапан открывают и замороженное кондитерское изделие выталкивают из контейнера через выпускное отверстие; и снятие давления таким образом, что клапан закрывают, при этом оператор изменяет давление, прилагаемое к замороженному кондитерскому изделию, во время выдачи.

Description

Изобретение относится к способу и устройству для выдачи замороженных кондитерских изделий, таких как мягкое мороженое.

Уровень техники

Обычно мягкое мороженое выдают в месте продажи из машины для мягкого мороженого, например из полунепрерывного скребкового теплообменника под давлением, в котором расфасованную смесь замораживают и аэрируют. Как правило, мягкое мороженое выдают, например, в рожок, при температуре от -4 до -8°С, затем сразу же потребляют. Оно нравится множеству потребителей, благодаря своей текстуре, более мягкой по сравнению с мороженым, сервируемым путем черпания ложкой из контейнера, хранящегося в морозильной витрине при температуре около -18°С. Машины для мягкого мороженого имеют множество недостатков: они являются крупногабаритными и дорогими, требуют обучения для работы, потребляют значительное количество энергии, не позволяют получать продукт со стабильным качеством, сохраняющимся в течение периода времени, и неудобны для разборки и мойки оператором. Также каждая машина может производить только один тип продукта (например, вкусовую добавку/мороженое/щербет и т.п.) одновременно - для различных продуктов требуются отдельные цилиндры фризера.

В последние годы были разработаны системы выдачи мягкого мороженого, в которых расфасованную смесь для мороженого выдают из контейнера выдачным устройством. В И8 2006/255066 описывается выдачное устройство, содержащее устройство, создающее давление, которое выталкивает пищевой продукт (такой как мягкое мороженое) из контейнера. Контейнер расположен в камере, которая позволяет хранить мороженое при определенной температуре от -6 до -24°С. Поршень используют для выталкивания мороженого из контейнера через самозакрывающийся клапан.

Однако продолжает существовать потребность в создании улучшенной системы для выдачи мягкого мороженого. В частности, такая улучшенная система должна обеспечивать постоянное хорошее качество выдачи независимо от температуры мороженого, которая даже при хорошем контроле в витринах может составлять в пределах от -16 до -21°С, что приводит к очень значительным изменениям вязкости;

композиции/вкуса и аромата мороженого, что также приводит к значительным реологическим изменениям, даже при постоянной температуре.

Сущность изобретения

Авторы настоящего изобретения разработали способ и устройство, позволяющие решить проблемы предшествующих выдачных устройств.

Согласно первому аспекту настоящее изобретение относится к способу выдачи замороженного кондитерского изделия, включающему обеспечение охлажденной теплоизолированной камеры, в которой расположен по меньшей мере один контейнер, имеющий выпускное отверстие, закрытое самозакрывающимся клапаном, и содержащий гибкий мешок, содержащий замороженное кондитерское изделие, при температуре -12°С или менее, расположенный внутри сосуда;

создание давления газа внутри сосуда и снаружи гибкого мешка с приложением давления к замороженному кондитерскому изделию, так что клапан открывают, и замороженное кондитерское изделие выталкивают из контейнера через выпускное отверстие;

снятие давления таким образом, что клапан закрывают, при этом оператор изменяет давление, прилагаемое к замороженному кондитерскому изделию, во время выдачи.

Предпочтительно замороженное кондитерское изделие представляет собой мороженое.

Предпочтительно охлаждающая система обеспечивает возможность поддержания камеры и ее содержимого при температуре менее -15°С. Более предпочтительно, внешний конец форсунки, соединенной с выпускным отверстием, поддерживают при температуре менее -13°С, когда заглушка находится в закрытом положении.

Предпочтительно самозакрывающийся клапан представляет собой щелевой затвор, выполненный из упругого материала.

Во втором аспекте настоящее изобретение относится к устройству для осуществления способа по первому аспекту настоящего изобретения, содержащему охлажденную теплоизолированную камеру, в которой расположен по меньшей мере один контейнер, выполненный с возможностью размещения в нем замороженного кондитерского изделия при температуре -12°С или менее, при этом указанный по меньшей мере один контейнер содержит гибкий мешок для размещения замороженное кондитерское изделие внутри сосуда, имеющего выпускное отверстие, которое закрыто самозакрывающимся клапаном; и средства для создания давления газа внутри сосуда и снаружи гибкого мешка, выполненные с возможностью приложения давления к замороженному кондитерскому изделию, таким образом, что обеспечено открытие клапана и выталкивание замороженного кондитерского изделия из контейнера через выпускное отверстие;

- 1 026186 причем средства приложения давления к замороженному кондитерскому изделию выполнены с обеспечением возможности изменения оператором прилагаемого давления во время выдачи.

Предпочтительно охлаждающая система обеспечивает возможность поддержания камеры и ее содержимого при температуре менее -15°С.

Осуществление изобретения

Далее настоящее изобретение будет описано со ссылкой на фигуры, где фиг. 1 - устройство по настоящему изобретению.

На фиг. 1 показано устройство по настоящему изобретению. Устройство 1 содержит теплоизолированную камеру 2, в которой расположен один или более контейнеров 3 с замороженным кондитерским изделием, таким как мороженое. В варианте осуществления настоящего изобретения, показанном на фиг. 1, присутствуют два таких контейнера. Охлаждающая система 8 охлаждает камеру и ее содержимое до температуры -12°С или менее. Охлаждающая система, как правило, представляет собой традиционную систему, имеющую компрессор, охлаждающие змеевики и вентилятор для циркуляции охлажденного воздуха.

Охлаждающая система предназначена для обеспечения циркуляции воздуха вокруг контейнера в теплоизолированной камере для поддержания мороженого при заданной температуре (например, -18°С). Устройство также содержит средства для приложения давления к замороженному кондитерскому изделию для выталкивания таким образом замороженного кондитерского изделия из контейнера (не показано на фиг. 1).

Теплоизолированная камера 2 представляет собой камеру с теплоизолированными стенками, которые предпочтительно содержат теплоизолирующий материал с теплопроводностью в пределах от 0,5 до 50 ш№ш^-1К'¹ (мВт/(м-К)). Как правило, контейнер имеет шесть сторон (верхняя, нижняя, передняя, задняя, правая и левая стороны), с закругленными гранями, краями и углами, хотя возможны другие формы и конфигурации. Верхняя и нижняя стороны могут быть выполнены с наклоном. Теплоизолированные стенки могут быть выполнены из теплоизолирующего материала, заключенного между листами материала, такого как стеклопластик, металл или пластик. Теплоизолирующий материал может представлять собой, например, материал со вспененной структурой с закрытыми порами, такой как вспененный полистирол, вспененная резина, такая как изолирующий материал из эластомерного нитрильного каучука (который имеет теплопроводность около 30 ш^т'¹-К'¹ (мВт/(м-К)); жесткие вспененные материалы, такие как полиуретан; волокнистый материал, такой как стеклопластик; материал для герметично укупоренного контейнера с двойными стенками или для вакуумных теплоизоляционных панелей, которые, как правило, выполнены из материала со вспененной или гранулированной структурой с открытыми порами, которые покрывают и герметично укупоривают газонепроницаемой пленкой под очень низким давлением. Эти панели имеют теплопроводность от около 5 до 10 т\Ут^-|-1<^-1 (мВт/(м-К)). Различные части контейнера могут быть выполнены из различных теплоизолирующих материалов. Как правило, стенки имеют толщину 5-50 мм, в основном от около 25 до 50 мм.

Контейнеры 3 представляют собой контейнеры типа мешок в сосуде, в которых находится замороженное кондитерское изделие в гибком мешке внутри жесткого сосуда. В νΟ 07/039158 описывается такой тип контейнера. Давление, прилагаемое к замороженному кондитерскому изделию, повышает давление газа в области снаружи мешка, но внутри сосуда. Таким образом, давление прилагается к большой площади поверхности мешка, содержащего замороженное кондитерское изделие и, таким образом, усилие, прилагаемое к замороженному кондитерскому изделию, по существу, направлено на выпускное отверстие мешка, которое соединено с выпускным отверстием сосуда. Это позволяет достичь эффекта запирания мешка в выпускном отверстии, позволяя избежать даже самой малой потери замороженного кондитерского изделия, остающегося в мешке при его опорожнении. Дополнительно, давление воздуха может быть немного повышено с высокой степенью контроля, с получением, таким образом, хорошего истечения по сравнению с прилагаемым давлением к мороженому в резервуаре с поршнем. Поскольку воздух сжимается, он действует как подушка. Это обеспечивает очень хороший контроль скорости выдачи по сравнению, например, с системой, где давление к замороженному кондитерскому изделию прилагается поршнем. Давление может быть приложено, например, при использовании внешнего источника сжатого воздуха, такого как насос и/или буферная емкость. Когда давление перестает прилагаться после выдачи порции мороженого, мешок расправляется обратно в свободном пространстве внутри сосуда. Давление может быть снижено под контролем или его приложение может быть просто прекращено. К каждому контейнеру прикреплена форсунка 4. Внутренний конец 5 форсунки соединен с выпускным отверстием контейнера 3 и расположен внутри теплоизолированной камеры 2. Внешний конец 6 форсунки расположен снаружи теплоизолированной камеры. Заглушка 7 может перемещаться между закрытым положением, когда внешний конец форсунки окружен заглушкой и наружной частью камеры, и открытым положением, которое позволяет внешний доступ к внешнему концу форсунки. На фиг. 1 заглушка показана в закрытом положении, таким образом, отделяя область вокруг наружного конца форсунки.

- 2 026186

Заглушка 7 выполнена для минимизации доступа тепла в эту область. Предпочтительно внутри заглушка содержит слой теплоизолирующего материала и имеет уплотняющую прокладку (например, выполненную из силикона), которая герметично изолирует заглушку от наружного пространства камеры, когда заглушка находится в закрытом положении и, следовательно, предотвращает доступ потока воздуха в области около конца форсунки, сохраняя, таким образом, холод.

Предпочтительно самозакрывающийся клапан образуется из щелевого затвора, т.е. из куска упругого материала (такого как силиконовый каучук) который имеет две или более щели, которые пересекаются друг с другом. Упругая природа материала в результате позволяет выдерживать давление, требуемое для открытия щелей, позволяя вытекать замороженному кондитерскому изделию. Как только давление возвращается к атмосферному, клапан закрывается сам собой. Таким образом, клапан образует вертикаль, которая открывается под давлением проталкиваемого замороженного кондитерского изделия, когда газ внутри сосуда оказывает давление на замороженное кондитерское изделие внутри гибкого мешка. Аналогично, клапан закрывается и прекращает поток замороженного кондитерского изделия, когда перестает прилагаться давление. Такие самозакрывающиеся щелевые затворы хорошо известны (см., например, среди прочего ЕР 0545678 и \УО 97/05055). Они были использованы, например, в гибкой таре для майонеза или томатного кетчупа. Однако они, как правило, имеют выпускное отверстие с диаметром не более чем 5 мм. В настоящем изобретении щелевой затвор имеет большее отверстие, такое как от 2 до 4 см в диаметре.

Способ и устройство по настоящему изобретению имеют несколько преимуществ по сравнению с предшествующими системами. При наличии самозакрывающегося клапана выдача может контролироваться за счет давления, прилагаемого к замороженному кондитерскому изделию, и какой-либо активный контроль форсунки, например, при использовании клапана, который открывается и закрывается оператором для начала и окончания выдачи, не требуется. Использование изменяющегося давления газа для контроля выдачи позволяет достичь очень точного контроля. Оно также позволяет обеспечить улучшенную гигиену, поскольку клапан очень мал и не имеет областей, где улавливается замороженное кондитерское изделие.

Дополнительно, авторы настоящего изобретения обнаружили, что комбинация такого типа клапана, изменяющегося давление газа и мешка в бутылкообразном контейнере вместе с выдачей мороженого при более низкой температуре, чем обычно ранее использовалось в таких системах, позволяет получить в результате продукт с очень привлекательной формой. Щели клапанов образуют желобки на мороженом (например, как известные, создаваемые формующими форсунками традиционных машин для мягкого мороженого). Однако поскольку замороженное кондитерское изделие находится при температуре -12°С или менее, оно намного более твердое по сравнению с обычным мягким мороженым, которое выдают при температуре около -5°С. Следовательно, образованные в результате желобки имеют более четкое очертание и не исчезают так быстро после выдачи, как это происходит с традиционным мягким мороженым. Также оно имеет внешний вид с привлекательной гладкой, матовой поверхностью. Действительно, за счет тщательного позиционирования тары, в которую выдают мороженое (например, рожок), желобки на мороженом позволяют получить очень привлекательную изогнутую/витую конфигурацию. Использование давления воздуха обеспечивает высокую степень модуляции потока для выдачи мороженого, что очень важно для обеспечения получения продукта с привлекательным внешним видом. Предпочтительно клапан окружен пространством с температурой, поддерживаемой при значении менее -13°С. Хотя по микробиологическим причинам предполагается, что клапан будет иметь температуру не выше -6°С, авторы настоящего изобретения обнаружили, что хранение замороженного кондитерского изделия в контейнере рядом с клапаном при более низкой температуре, чем, как полагалось, это требуется, позволяет комбинации твердой природы мороженого и самозакрывающегося клапана предотвратить вытекание капель мороженого. Следовательно, самозакрывающийся клапан как таковой является достаточным для регулирования потока мороженого во время выдачи и также закрывает контейнер и, следовательно, предотвращает любое вытекание между операциями выдачи.

Требуемая температура может быть достигнута, например использованием колпака, которая покрывает клапан и конец контейнера между операциями выдачи. Предпочтительно холодный воздух из камеры, в которой расположен контейнер, циркулирует вокруг клапана в пространстве, окруженном колпаком.

Средства приложения давления к замороженному кондитерскому изделию позволяют оператору изменять прилагаемое давление (например, прилагаемое давление определяется тем, до какой степени оператор тянет подающий рычаг, как в пивном кране. Это обеспечивает хороший контроль скорости выдачи замороженного кондитерского изделия, что в результате позволяет получить продукт с привлекательным внешним видом.

- 3 026186

Примеры

Получили мороженое (100% взбитость) согласно композиции, приведенной в таблице ниже, при использовании традиционного способа.

Ингредиент	Мас.%
Сухое обезжиренное молоко	4.15
30% Концентрат сывороточного белка	2.76
Сахароза	2
Декстроза моногидрат	19,4
Глюкозный сироп ЙРЭбЗДЭ. 78% сухих веществ	10
Кокосовое масло	8
Эмульгатор НР60	0,4
Камедь плодов рожкового дерева	0,25
Ароматизатор ваниль	0,03
Вода	до 100

Мороженое заполнили в мешок в бутылкообразном контейнере (как указано в νΟ 07/039158) и хранили при температуре -18°С в течение ночи. Обеспечивали его выдачу в рожок при использовании способа и устройства по настоящему изобретению с клапаном из силиконового каучука с тремя щелями около 27 мм в длину.

Для сравнения мороженое также заполнили в цилиндрический контейнер около 100 мм в диаметре. Контейнер имел выпускное отверстие, снабженное идентичным силиконовым щелевым затвором. Обеспечивали выдачу мороженого из контейнера через щелевой затвор в рожок приложением давления поршнем. Следовательно, эта система выдачи аналогична описанной в И8 2006/255066. Был обнаружен затрудненный контроль потока мороженого даже при изменении прилагаемого поршнем давления. Поршень не позволяет модулировать поток с такой степенью контроля, которая достигается при использовании системы воздушного давления. Выданное мороженое показано на фиг. 3. Мороженое менее привлекательно по сравнению с показанным на фиг. 2. В частности, желобки/изгибы менее правильные, и мороженое не имеет острой верхушки.

Различные признаки вариантов осуществления настоящего изобретения, указанные для отдельных приведенных выше частей, могут быть применены в других частях с внесением соответствующих изменений. Следовательно, признаки, приведенные в одной части, могут быть скомбинированы в других частях, если требуется. Специалистам в области техники, к которой относится настоящее изобретение, понятно, что различные модификации указанных выше вариантов осуществления настоящего изобретения входят в объем притязаний настоящего изобретения, изложенный в приложенной формуле.

Затем обеспечивали выдачу мороженого при постоянном давлении и при изменяемом давлении.

Изменяющееся давление.

Давление изменяли во время выдачи. Фиксировали уровень давления.

Постоянное давление.

Установили заданное значение давления. В витринах с контролируемой температурой установили заданную температуру по меньшей мере на 48 ч, температура в сосудах составила от -16 до -20°С.

Температуру в сосуде проверили перед тестированием откалиброванным датчиком температуры, помещенным внутрь мороженого.

Для этого и всех последующих тестов использовали 2012 силиконовый гибкий клапан и сосуды. Эксперименты при температуре -16°С

Изменяемое давление.

При этой температуре мороженое было очень мягким. Изменяемое давление (как приведено на графике фиг. 2а) обеспечило хороший контроль и хорошее качество экструзии, как показано на фиг. 2Ь

Постоянное давление (примеры).

При этой температуре мороженое было очень мягким. При установленном значении 2 бара наблюдался плохой контроль. Поток был слишком быстрым, и было невозможно достичь качественной экструзии (как показано на фиг. 3).

Также при давлении 1,8 бар наблюдался плохой контроль. Поток был слишком быстрым, было невозможно достичь качественной экструзии (как показано на фиг. 4). Даже меньшие порции были очень жидкими и быстро теряли форму.

Также при давлении 1,6 бар наблюдался плохой контроль. Поток также был слишком быстрым, наблюдалось незначительное улучшение контроля потока, но оно было все еще неприемлемо (фиг. 5).

Также при давлении 1,4 бар наблюдался плохой контроль. Поток также был слишком быстрым, наблюдалось незначительное улучшение контроля потока, но оно было все еще неприемлемо (фиг. 6).

Также при давлении 1,2 бар наблюдался плохой контроль. Поток был немного быстрым, качество улучшилось, но все еще наблюдалось отсутствие качественной экструзии верхушки (фиг. 7).

- 4 026186

Контроль был обеспечен только при установке давления 0,8 бар, скорость потока улучшилась, и экструзия стала хорошей (фиг. 8).

Эксперименты при температуре -20°С

Изменяемое давление.

При этой температуре мороженое стало гораздо более твердым. Опять же изменяемое давление (фиг. 9а) позволяет оператору естественным образом найти оптимальное давление и модулировать его для обеспечения наиболее возможной лучшей экструзии (фиг. 9Ь).

Постоянное давление.

При давлении 0,8 бар поток слишком медленный. Это не позволяет получить при экструзии привлекательный внешний вид даже при передвижении рожка во время экструзии из стороны в сторону. Очевидно, что экструзия неприемлема (фиг. 10).

При повышении давления до 1,2 бара стало возможно получить более подходящую экструзию (фиг.

11).

При давлении 1,4 бара был получен продукт хорошего качества.

Как только давление было повышено до 1,8 бара, поток стал слишком быстрым, и оператор не смог получать порции с хорошим внешним видом при приложении постоянного давления (фиг. 12).

Обсуждение полученных результатов и заключение.

Из приведенных данных ясно видно, что приложение постоянного давления во время экструзии без предварительной установки в точных оптимальных пределах приводит к очень плохим результатам, при этом оптимальное давление для выдачи мороженого при такой температуре имеет очень ограниченное окно.

Постоянное давление приводит к очень плохой выдаче, если установленное давление слишком высокое, то поток становится слишком быстрым. Если продукт слишком холодный и установлено слишком низкое давление, поток будет слишком медленным. Плохо подготовленный оператор в жарком климате и при частом открывании двери витрины еще более ухудшит ситуацию.

Плохая экструзия происходит из-за слишком быстрого потока при теплой температуре/низкой вязкости мороженого. При холодной температуре и высокой вязкости мороженое выдается слишком медленно при более низком давлении, и это также не позволяет получить хороший поток и хорошую экструзию.

Изменяемое давление во время выдачи решает эту проблему.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ выдачи замороженного кондитерского изделия, включающий обеспечение охлажденной теплоизолированной камеры, в которой расположен по меньшей мере один контейнер, содержащий замороженное кондитерское изделие при температуре -12°С или менее, имеющий выпускное отверстие, закрытое самозакрывающимся клапаном, и содержащий гибкий мешок, содержащий замороженное кондитерское изделие, расположенный внутри сосуда;

создание давления газа внутри сосуда и снаружи гибкого мешка с приложением давления к замороженному кондитерскому изделию, так что обеспечено открытие клапана и выталкивание замороженного кондитерского изделия из контейнера через выпускное отверстие;

снятие давления таким образом, что обеспечено закрытие клапана, при этом обеспечено изменение давления, прилагаемого к замороженному кондитерскому изделию, оператором во время выдачи.
2. Способ по п.1, в котором замороженное кондитерское изделие представляет собой мороженое.
3. Способ по п.1 или 2, в котором охлаждающая система обеспечивает возможность поддержания камеры и её содержимого при температуре менее -15°С.
4. Способ по п.3, в котором внешний конец форсунки, соединенной с выпускным отверстием, поддерживают при температуре менее -13°С, когда заглушка находится в закрытом положении.
5. Способ по любому из пп.1-4, в котором самозакрывающийся клапан представляет собой щелевой затвор, выполненный из упругого материала.
6. Устройство для осуществления способа по п.1, содержащее охлажденную теплоизолированную камеру, в которой расположен по меньшей мере один контейнер, выполненный с возможностью размещения в нем замороженного кондитерского изделия при температуре -12°С или менее, при этом указанный по меньшей мере один контейнер содержит гибкий мешок для размещения замороженного кондитерского изделия внутри сосуда, имеющего выпускное отверстие, которое закрыто самозакрывающимся клапаном; и средства для создания давления газа внутри сосуда и снаружи гибкого мешка, выполненные с возможностью приложения давления к замороженному кондитерскому изделию таким образом, что обеспечено открытие клапана и выталкивание замороженного кондитерского изделия из контейнера через выпускное отверстие, причем средства приложения давления к замороженному кондитерскому изделию выполнены с

- 5 026186 обеспечением возможности изменения оператором прилагаемого давления во время выдачи.
7. Устройство по п.6, в котором охлаждающая система обеспечивает возможность поддержания камеры и ее содержимого при температуре менее -15°С.
8. Устройство по п.6 или 7, в котором самозакрывающийся клапан представляет собой щелевой затвор, выполненный из упругого материала.