MX2007000556A - Productos que contienen hielo. - Google Patents

Abstract

La presente invencion se refiere a un producto que contiene hielo no aireado el cual comprende a -18 degree C, una primera poblacion de particulas congeladas que tienen un tamano de particula mayor que 0.5 mm y una segunda poblacion de particulas congeladas que tienen un tamano de particula promedio de modo que la relacion del tamano de particula promedio para la primera poblacion al tamano de particula promedio para la segunda poblacion es mayor que 10 y menor que 100, en donde la relacion del peso de la primera poblacion de particulas al peso de la segunda poblacion es desde 2:3 a 9:1 y la primera poblacion y segunda poblacion conjuntamente proporcionan al menos 90% de las particulas congeladas presentes en el producto. Tambien se proporciona un proceso para hacer tales productos.

Description

PRODUCTOS QUE CONTIENEN HIELO CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a productos que contienen hielo no aireados con una distribución de partícula congelada bimodal particular que produce características de flujo/suavidad de producto mejoradas y un proceso para la producción de tales productos. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Una calidad deseable en el manejo de productos congelados es para productos más suaves que se pueden manejar y servir más fácilmente directamente del congelador (por ejemplo, facilidad de cuchareo mejorada) . En el caso de productos congelados que se comen en un estado congelado, por ejemplo productos de confitería congelados, también existe un deseo de productos más suaves que son más fáciles de comer y los cuales también mejoran el suministro sensorial a través de textura más suave y suministro de sabor mejorado. Recientes procedimientos para mejorar la suavidad de producto en productos de confitería congelados aireados tal como helado incluyen la manipulación del nivel y peso molecular de los azúcares agregados. Las manipulaciones de estos azúcares pueden, sin embargo, no solamente cambiar la dulzura del producto final sino también en estos tiempos consientes de la salud incrementar el valor calorífico del producto. Por lo Ref.: 178757 tanto, es deseable que sean capaces de mejorar la suavidad de los productos congelados con similar o si es posible reducido, contenido de azúcar. El problema de la dureza de producto es aún más pronunciado en productos congelados no aireados y por consiguiente, existe una necesidad de productos congelados no aireados que tienen suavidad y capacidad de cuchareo mej oradas . Se ha desarrollado un proceso para producir confituras de hielo, aderezos y otros productos que contienen hielo no aireados que son más suaves que los productos equivalentes que tienen los mismos ingredientes y contenido de hielo y hechos por procesos convencionales. El proceso de la invención involucra la manipulación de la fase de hielo agregando algo del hielo presente en el producto final como partículas grandes en el intervalo de tamaño de mm (cuando se compara con el tamaño de cristal de hielo típico de menos de 0.1 mm) . Se ha encontrado que no solamente es importante que los cristales de hielo grandes estén arriba de un cierto tamaño, sino también que la relación del peso de la población de cristales de hielo grandes al peso de la población de cristales de hielo pequeños es importante para proporcionar un producto óptimo.

La distribución de hielo bimodal resultante donde los tamaños de las partículas congeladas en las dos poblaciones están dentro de ciertos intervalos de tamaño y las dos poblaciones de partículas congeladas están presentes en ciertas proporciones, conduce a productos los cuales son más suaves, por ejemplo tienen capacidad de cuchareo mejorada y/o capacidad de cuchareo cuando se toman directo del congelador, es decir a aproximadamente -18°C. También es posible producir productos congelados, tales como confituras de hielo que son exprimibles cuando se toman directo del congelador . BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Por consiguiente, en un primer aspecto, la presente invención proporciona un producto que contiene hielo no aireado que comprende a -18°C, una primera población de partículas congeladas que tienen un tamaño de partícula mayor que 1 mm y menor que 5 mm; y una segunda población de partículas congeladas que tienen un tamaño de partícula promedio de modo que la relación del tamaño de partícula promedio para la primera población al tamaño de partícula promedio para la segunda población es mayor que 9, preferiblemente 10, en donde la relación del peso de la primera población de partículas al peso de la segunda población es desde 2:3 a 4:1, preferiblemente 2:3 a 3:1, y la primera población y segunda población conjuntamente proporcionan al menos 90%, preferiblemente al menos 95%, de las partículas congeladas presentes en el producto que contiene hielo. Preferiblemente, el producto que contiene hielo es una confitura de hielo o un aderezo. En una modalidad preferida, la primera población de partículas congeladas y la segunda población de partículas congeladas son partículas de hielo. En otra modalidad, la primera población de partículas congeladas son partículas de alimento congeladas . En un segundo aspecto, la presente invención proporciona un método para producir un producto que contiene hielo no aireado, el método comprende en el siguiente orden: (i) enfriar un concentrado de producto congelado a una temperatura por debajo de -4°C, preferiblemente debajo de -6°C o -8°C; (ii) combinar el concentrado frío con partículas congeladas, una proporción sustancial de las cuales tiene un tamaño de partícula mayor que 5 mm; (iii) reducir mecánicamente el tamaño de las partículas congeladas de modo que sustancialmente todas las partículas congeladas resultantes tienen un tamaño mayor que 0.5 mm, y menor que 5 mm, preferiblemete mayor que 1 mm y menor que 5 mm; y opcionalmente (iv) disminuir la temperatura del producto obtenido en la etapa (iii) a una temperatura de -18°C o inferior. Preferiblemente, el producto que contiene hielo es una confitura de hielo o aderezo. Preferiblemente, el concentrado es un concentrado de premezcla de confitería congelado o un concentrado de aderezo. En una modalidad, el método adicionalmente comprende una etapa (v) para agregar un líquido acuoso al producto obtenido en la etapa (iii) o etapa (iv) . En un aspecto relacionado la presente invención proporciona un producto que contiene hielo obtenible por el método de la invención. También se proporciona un producto que contiene hielo obtenido por el método de la invención. A menos que se defina de otra forma, todos los términos técnicos y científicos usados en la presente tienen el mismo significado como comúnmente se entiende por uno de experiencia ordinaria en la técnica (por ejemplo, en la manufactura de confitería congelada) . Las definiciones y descripciones de varios términos y técnicas usadas en la manufactura de confitería congelada se encuentran en Ice Cream, 4a Edición, Arbuckle (1986) , Van Nostrand Reinhold Company, New York, NY .

Pruebas y Definiciones Esponjamiento El esponjamiento se define por la siguiente ecuación. Vol. de producto aireado congelado - vol. de pranezcla a temp. ambiente OR = X 100 volumen de premezcla a temp. Ambiente Se mide a presión atmosférica. Los productos que contienen hielo de la invención son no aireados. Un producto que contiene hielo no aireado de la invención preferiblemente tiene un esponjamiento de menos de 10%, preferiblemente menor que 8% ó 7%. El término "no aireado" significa que el producto congelado no se ha sometido a etapas deliberadas tales como batido para incrementar el contenido de gas. No obstante, se apreciará que durante la preparación de productos no aireados, bajos niveles de gas, tal como aire, se pueden incorporar en el producto . Contenido de Hielo Total El contenido de hielo total se mide por calorimetría adiabática como se describe por de Cindio and Correrá en el Journal of Food Engineering (1995) 24 pp.405-415. Las técnicas calorimétricas, particularmente calorimetría adiabática, han probado ser las más adecuadas, puesto que se pueden usar en sistemas alimenticios complejos, y no requieren alguna otra información acerca del alimento, tal como datos de composición, diferente de algunas otras técnicas. El tamaño de muestra medido grande (80 g) permite la medición de muestras heterogéneas tales como aquellas reclamadas con tamaños de partícula de hielo variados. Tamaño, Tamaño de Área y Volumen Las partículas congeladas son objetos de 3 dimensiones, frecuentemente de una forma irregular. Sin embargo, los métodos para ver y medir tales partículas son frecuentemente de 2 dimensiones (véase posteriormente) . En consecuencia, las mediciones frecuentemente se hacen solamente en una o dos dimensiones y se convierten a la medición requerida. Por "tamaño de área", se entiende el área máxima como se ve en el plano de imagen (es decir, cuando se ve usando formación de imagen óptica) . Típicamente al menos 500 partículas se deberán medir. El tamaño y volumen de una partícula se puede calcular de una medición de tamaño de área asumiendo una forma regular para la partícula y calculando el tamaño o volumen en esta base. Típicamente, la forma regular asumida es una esfera y por lo tanto el tamaño es 2 X la raíz cuadrada del (área de tamaño/pi) . Esto se describe con detalle posteriormente. Las mediciones se hacen a -10°C o -18°C. Sin embargo, las mediciones de tamaño, área y volumen hechas a -10°C, mientras sean más fáciles de realizar, necesitarán ser convertidas a un equivalente a -18°C como se describe posteriormente. Las mediciones se hacen a presión estándar. Distribución de Tamaño de Partícula de Hielo La distribución de tamaño de partícula de hielo de un producto congelado se puede medir como sigue. Preparación de Muestra Todo el equipo, reactivos y productos usados en la preparación de muestra se equilibraron a la temperatura de medición (-10°C) por al menos 10 horas previo al uso. Una muestra de 10 g del producto congelado se tomó y agregó a 50 cm3 de solución de dispersión (20% etanol en solución acuosa) y se agitó suavemente por 30 s o hasta que la muestra se ha dispersado completamente en las partículas únicas. La mezcla de hielo/etanol/agua completa luego se vertió suavemente en una placa de petri de 14 cm de diámetro - asegurando la transferencia completa y de nuevo se agitó suavemente para asegurar la dispersión uniforme de las partículas de hielo en la placa. Después de 2 s (para permitir el cese del movimiento de partículas) se capturó una imagen de la placa completa. Diez muestras duplicadas se tomaron para cada producto.

La solución de dispersión de etanol acuoso se puede designar para igualar las condiciones de medición del sistema experimental - véase 'Concentration properties of Aqueous solutions: conversión tables' en "Handbook of Chemistry and Physics", CRC Press, Boca Ratón, Florida, USA. Formación de imagen Las imágenes se pueden adquirir usando una cámara digital doméstica (por ejemplo JVC KY55B) con su montaje de macro-lentes como se suministra. La cámara se selecciona para proporcionar suficiente ampliación para formar la imagen de manera confiable de las partículas con un tamaño de área de 0.5 mm2 a más de 50 mm2. Para formación de imagen, la placa de petri que contiene la muestra se colocó en un fondo negro y se iluminó a bajo ángulo (Schott KL2500 LCD) para hacer posible que el hielo sea fácilmente visualizado como objetos brillantes . Análisis El análisis de imagen se condujo usando el software análisis de Imagen de Cari Zeiss Vision KS400 (Imaging Associates Ltd, 6 Avonbury Business Park, Howes Lañe, Bicester, 0X26 2UA) con un macro programa específicamente desarrollado para determinar el tamaño de área de cada partícula en la imagen. La intervención del usuario se requiere para remover de la imagen: el borde de la placa de petri, burbujas de aire, partículas de hielo coincidentemente conectadas y cualquier material no dispersado residual. De estas características, solamente la conexión evidente entre las partículas de hielo es relativamente frecuente. Las 10 muestras tomadas permiten el dimensionamiento de al menos 500, y típicamente varias miles, partículas para cada producto caracterizado. De este análisis de imagen es posible calcular dos características de definición de las partículas de hielo grandes (arriba de 0.5 mm2) que son estructurantes de estos sistemas: (i) el intervalo y promedio de los diámetros del hielo particulado incluido grande, (ii) el volumen y por lo tanto el peso que el hielo particulado incluido grande hace para la muestra de lOg original . El estimado de volumen del tamaño de partícula de hielo grande se hace convirtiendo el análisis de área de dos dimensiones en un volumen calculado, FL. Esto se da de acuerdo con el diámetro medido de cada partícula de hielo. Por lo tanto : 1. Para partículas esféricas (tales como partículas menores que el tamaño de abertura ' d' de las cuchillas cortantes de la bomba de trituración de la figura 1 donde se asume que las partículas son esféricas) el área medida se convierte a un área circular equivalente con diámetro y radio asociado. Este radio equivalente luego se usa para calcular la esfera de volumen equivalente (mm3) . El diámetro representa el "tamaño" de partícula en términos de longitud. 2. Para partículas no esféricas, los cálculos dependerán de la forma. Por ejemplos aquellas más grandes que el tamaño de abertura ?d' de las cuchillas cortantes de la bomba de trituración de la figura 1, se asume que las partículas son discos planos con área como se mide y un espesor dado por las cuchillas cortantes ?d' para producir el volumen de partícula (mm3) . Adicionalmente, la temperatura a la cual se hacen las mediciones (-10°C) podrá ser diferente de la temperatura de producción o almacenamiento del producto. En este caso es necesario estimar la 'diferencia' en la cantidad de hielo del sistema original . Este estimado se puede hacer usando la metodología descrita en WO98/41109 o por medición calorimétrica directa como se describe en de Cindio and Correrá (ibid) . La cantidad de 'diferencia' luego se atribuye de nuevo a cada partícula de hielo medida en una base linealmente proporcionable a su volumen medido para proporcionar el estimado final del volumen de hielo y la distribución de tamaño de volumen del hielo en la muestra original . El volumen estimado del hielo grande medido por este procedimiento de análisis de imagen por lo tanto también produce el peso de hielo grande FL en productos iniciales multiplicando el volumen estimado por la densidad de hielo conocida. Proporción de hielo agregado grande y hielo pequeño La cantidad en peso del hielo total Ft se puede medir usando calorimetría adiabática (descrita anteriormente) . A partir de esto la proporción en peso del hielo pequeño, Fs se puede calcular deduciendo el peso del hielo agregado grande (FL) , calculado en la sección precedente, del contenido de hielo total donde, Fs = Ft - FL La relación de hielo grande a pequeño entonces es FL/Fs- Microscopía Electrónica de Exploración La microestructura de las muestras se visualizó por Microsopia Electrónica de Exploración de Baja Temperatura (LTSEM, por sus siglas en ingles) . Las muestras se enfriaron a -80°C en hielo seco previo a la preparación de muestra de SEM. Una sección de muestra se cortó (6 mm x 6 mm x 10 mm) y se montó en un sujetador de muestra modificada usando un compuesto: OCTMR en el punto de congelación. OCT es un medio de incrustación acuoso usado principalmente para preparación de criotoma de material para microscopía de luz. También es llamado 'tejido tek' y se suministra por Agar Scientific. La ventaja de usar OCT antes que agua para montar las muestras para microscopía electrónica es que cuando el OCT cambia de líquido a sólido, es decir congela los cambios a opaco de transparente permitiendo la identificación visual del punto de congelación. La identificación de este punto permite que la muestra sea montada usando un líquido en su lado frío casi previo a la solidificación lo cual producirá fuerte soporte durante el enfriamiento rápido. La muestra que incluye el soporte se sumergió en el agua nieve de nitrógeno líquido y se transfirió a una cámara de preparación de baja temperatura: Oxford Inst CT1500HF (Oxford Instruments, Oíd station way, Eynsham Whitney, Oxon, 0X29 4TL, UK) . La cámara está bajo vacío, aproximadamente 10"4 - 105 mbar, y la muestra se calentó a -90°C. El hielo se grabó lentamente para revelar los detalles de superficie no causados por el hielo mismo, de este modo el agua se removió a esta temperatura bajo vacío constante por 2-3 minutos. Una vez grabada, la muestra se enfrió a -110°C para prevenir la sublimación adicional, y se revistió con oro usando plasma de argón. Este proceso también toma lugar bajo vacío con una presión aplicada de 10"1 milibares y corriente de 5 miliamperes por 30 seg. La muestra luego se transfirió a un Microscopio Electrónico de Exploración convencional (JSM 5600 - Jeol UK Ltd, Jeol House, Silvercourt Watchmead, Welwyn Garden City, Herts, AL7 1LT, UK) ) , equipado con una etapa fría de Oxford Instruments a una temperatura de -150°C. La muestra se examinó y las áreas de interés se capturaron vía el software de adquisición de imagen digital. A partir de estas imágenes digitales es posible visualizar las partículas de hielo pequeñas (menos de 0.5 mm2) y los diámetros de tamaño de partícula promedio se pueden calcular. Relación de Tamaño de Partícula La relación de tamaños de partícula promedios de las distribuciones de hielo pequeño y grande se puede calcular del LT SEM y análisis de microscopía óptica, respectivamente. Esta relación se expresa como: sL/ss = Distribución de Partícula Grande Promedio/ Distribución de Partícula Pequeña Promedio Sólidos Totales El peso seco del sistema cuando se mide por el método de secado en horno como se describe en Ice Cream 6a Edición, Marshall et al. (2003), p296.

Prueba de Dureza (Vic ers) La prueba de dureza Vickers es una prueba de indentación que involucra empujar un penetrador en forma de pirámide en la superficie de un material y registrar la fuerza aplicada como una función del desplazamiento de la punta. La fuerza y desplazamiento se miden durante el ciclo de carga de indentación y el ciclo sin carga. La geometría de pirámide Vickers es un estándar de la industria de ingeniería (Bsi 427,1990) . Tiene un ángulo de ápice en la punta de 136°. La dureza se determina como Hv = Fma?/A donde Hv es la Dureza Vickers, Fmax es la fuerza aplicada máxima (véase figura) y A es el área proyectada de la indentación dejada en la superficie de material. El área A se determina asumiendo que la indentación tiene la misma geometría como el penetrador que la forma y por lo tanto el área proyectada se puede determinar de la profundidad de penetración dada por di (Fig) entonces A = 24.5 di2. La Dureza Vickers de un material es una medida de la resistencia del material a la deformación plástica. Las muestras de prueba se colectaron en pequeños recipientes y después del endurecimiento (-25°C) se equilibraron a la temperatura de prueba (-10°C o -18°C) durante la noche con anticipación. Las mediciones se condujeron en una máquina de prueba universal hecha por Instron (Code 4500) dentro de un gabinete de temperatura controlada a -18°C. La velocidad de cabezal fue 2 mm/min. La carga máxima fue 95N. La punta de pirámide se empujó en la superficie del material a una profundidad de 1.5 mm para un granizado o sorbete y 2.5 mm para un helado. Excepto en los ejemplos, incluyendo cualquiera de los ejemplos comparativos, o donde se indique explícitamente de otra forma, todos los números en la descripción y reivindicaciones se deberán entender como modificados por la palabra "aproximadamente" . Productos que contienen hielo Los productos que contienen hielo de la invención, tales como confituras de hielo y aderezos, se caracterizan por una distribución bimodal particular de partículas congeladas, tales como partículas de hielo, lo cual produce una reología más suave, más fluible que el producto equivalente hecho con una distribución de hielo unimodal . La distribución bimodal se hace de dos poblaciones distintas de partículas congeladas. La primera población tiene un tamaño de partícula relativamente grande y la segunda población tiene un tamaño de partícula pequeño, del orden que podría ser obtenido usando métodos estándar para congelar confituras de hielo en un congelador de agua nieve, es decir menos de 100 µm. Preferiblemente, los productos tienen una Dureza Vicker de menos de 4 MPa a -18°C, más preferiblemente menos de 3 ó 2 MPa a -18°C. De manera importante, el peso de la primera población de partículas congeladas es igual a o mayor que 40% del peso total de partículas congeladas, preferiblemente mayor que 50%, 60% ó 65%. El peso de la primera población de partículas congeladas también deberá ser igual a o menor que 90% del peso total de partículas congeladas. En una modalidad es preferido que el peso de la primera población de partículas congeladas sea igual o menor que 85% u 80%, tal como menor que o igual a 75% del peso total de partículas congeladas . También es importante que el peso de la segunda población de partículas congeladas sea igual a o menor que 60% del peso total de partículas congeladas, preferiblemente menor que 40% ó 35%. El peso de la segunda población de partículas congeladas también deberá ser igual a o mayor que 10% del peso total de partículas congeladas. En una modalidad es preferido que el peso de la segunda población de partículas congeladas sea igual a o mayor que 15% ó 20%, tal como mayor que o igual a 25% del peso total de partículas congeladas . Expresado como relaciones, la relación de peso de la primera población a la segunda población de partículas congeladas es de 2:3 a 9:1 tal como desde 2:3 a 4:1, 1:1 a 9:1, 1:1 a 4:1, 1:1 a 3:1, 2:1 a 9:1, 2:1 a 4:1 ó 2:1 a 3:1. Las partículas congeladas en la primera población tienen un tamaño de partícula mayor que 0.5 mm, más preferiblemente mayor que 0.75, 0.9, 1 ó 1.5 mm. Las partículas congeladas en la primera población preferiblemente tienen un tamaño de partícula igual a o menor que 5 mm, tal como menor que 4 mm o 3.5 mm. Las partículas congeladas en la segunda población típicamente tienen un tamaño de partícula de modo que la relación del tamaño de partícula promedio en la primera población a la relación del tamaño de partícula promedio en la segunda población es mayor que 9, más preferiblemente mayor que 10. En una modalidad, la relación es mayor que 20. Típicamente, la relación es menor que 100, tal como menor que 50. En una modalidad preferida, las partículas congeladas en la segunda población tienen un tamaño de partícula menor que 100 µm, preferiblemente menor que 90 u 80 µm. Se apreciará que en un producto bimodal , algunas partículas congeladas tendrán tamaños que caen entre las dos poblaciones. Sin embargo, estas partículas deberán completar 10% o menos del peso total de partículas congeladas en el producto que contiene hielo, más preferiblemente menos de 5%. Las partículas congeladas típicamente son hielo o un material comestible congelado, tales como piezas de fruta, jugo de fruta, piezas de vegetales, chocolate o recubrimientos, productos lácteos tal como leche y yogurt, aderezos, productos para untar y emulsiones alimenticias, piezas de confitería (por ejemplo, dulce, malvavisco, dulce de leche) o caramelo. Las partículas congeladas en la segunda población típicamente serán hielo> formado durante el proceso de congelación. Sin embargo, las partículas congeladas en la primera población pueden ser hielo o un material comestible congelado o una combinación de los mismos. En una modalidad, los productos que contienen hielo de la invención son confituras de hielo e incluyen confituras que típicamente contienen leche o sólidos de leche, tal como helado, helado de leche, yogurt congelado, nieve y flan congelado, así como confituras congeladas que no contienen leche o sólidos de leche, tal como granizado, sorbete, helado granizado y purés congelados. Las confituras de hielo de la invención también incluyen bebidas congeladas, tales como batidos de leche y smoothies, particularmente bebidas congeladas que se pueden consumir a -10°C. Los productos que contienen hielo de la invención pueden estar en la forma de concentrados, es decir tienen un contenido de hielo/agua inferior (y por lo tanto un contenido de sólidos mayor en % en peso) que un producto de concentración normal equivalente. Tales concentrados, por ejemplo, se pueden diluir con un líquido acuoso, tal como leche o agua, para proporcionar una bebida refrescante. Proceso para manufacturar productos que contienen hielo El proceso de la invención involucra generar algo del hielo por congelación normal de una porción del producto, el cual contiene un porcentaje inferior de agua/hielo que el producto final, y generar el resto del hielo separadamente como partículas relativamente grandes en el intervalo de mm . Las partículas de hielo grandes luego se agregan al concentrado congelado, se mezclan, y el tamaño de las partículas de hielo grandes se reduce mecánicamente al tamaño deseado de 0.5 mm o más. La ventaja de este proceso es que es posible reducir el peso del hielo menor producido debido a que pocos cristales de hielo se forman en el concentrado congelado que lo que podría ser el caso con la formulación de concentración normal. Esto luego permite que una cantidad sustancial de hielo grande hecho separadamente sea agregada y la mezcla se procese para generar la población bimodal deseada con la relación de hielo pequeño a hielo grande deseada. Los concentrados típicamente tienen contenidos de sólidos totales de al menos 35% en peso, preferiblemente al menos 40% ó 45% en peso. El contenido de sólidos total típicamente es a lo mucho 65%, preferiblemente a lo mucho 60%, puesto que es difícil procesar concentrados de contenido de sólidos muy alto. En contraste, los productos finales típicamente tienen contenidos de sólidos totales de 30% o menos. El concentrado se enfrió a una temperatura por debajo de -4°C, preferiblemente debajo de -6°C, -8°C ó -10°C. Típicamente, esto se logró congelando el concentrado en un congelador de helado o similar (por ejemplo, intercambiador de calor de superficie raspada) . Las partículas congeladas grandes, una proporción sustancial de las cuales tiene un tamaño de igual a o mayor que 5 mm, por ejemplo, se pueden generar en una máquina para hacer hielo fragmentado tal como aquel descrito en la Patente de los Estados Unidos No. 4,569,209. Se apreciará que cuando se hacen las partículas congeladas grandes para la inclusión en la mezcla, una pequeña proporción puede tener partículas de un tamaño de menos de 5 mm. De acuerdo con la frase "una proporción sustancial" significa que al menos 90%, más preferiblemente 95%, de las partículas tienen un tamaño igual o mayor que 5 mm. Las partículas congeladas grandes luego se mezclan con el concentrado frío/congelado. Esto, por ejemplo se puede lograr alimentando las partículas congeladas grandes a través de un alimentador de frutas en el concentrado frío/congelado que sale del congelador de helado. La cantidad de partículas congeladas (% en peso del producto final) que se agrega preferiblemente es al menos 22% en peso, más preferiblemente al menos 25, 30 ó 35% en peso. Típicamente la cantidad de partículas congeladas agregada es menor que 80, 70 ó 60% en peso. La etapa de reducción de tamaño de partícula involucra reducir mecánicamente el tamaño de las partículas congeladas grandes agregadas al tamaño deseado . En una modalidad preferida, esto se puede realizar pasando la mezcla a través de una constricción de un tamaño, d, menor que 5 mm, preferiblemente mayor que 0.5 a 4 mm, más preferiblemente mayor que 0.75, 0.9 ó 1 mm y menor que 3.5 mm. Esto permite la reducción en línea del tamaño de partícula y puede comprender, por ejemplo, pasar la mezcla a través de una bomba que comprende una salida de tamaño d, y/o pasar la agua nieve entre los platos paralelos separados por una distancia d y en donde uno de los platos gira con relación al otro. Un ejemplo de un dispositivo adecuado se muestra en la figura 1 y se describe en los ejemplos.

La etapa de reducción de tamaño mecánica se deberá ajustar de modo que la proporción sustancial (es decir, al menos 90%, más preferiblemente al menos 95%) de las partículas resultantes tendrá un tamaño mayor que 0.5 mm y menor que 5 mm, preferiblemente mayor que 0.75, 0.9 ó l mm y menor que 4 ó 3.5 mm . El producto resultante luego típicamente será sometido a tratamiento adicional inferior a su temperatura a temperaturas de almacenamiento típicas, tal como -18°C o menos, por ejemplo -25°C. El producto también puede, opcionalmente, ser sometido a una etapa de endurecimiento, tal como congelación por aire forzado (por ejemplo -35°C) , previo al almacenamiento. Antes de servir, el producto generalmente es templado de nuevo a al menos -18 °C. En una modalidad, el producto se calienta hasta -10°C y se sirve como una bebida . BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La presente invención ahora será adicionalmente descrita con referencia a los siguientes ejemplos, los cuales son ilustrativos solamente y no limitantes. Los ejemplos se refieren a las figuras: Figuras 1A-1C - son dibujos de un ejemplo de un dispositivo de reducción de tamaño para el uso en el método de la invención. La figura 2 - es un diagrama que muestra el efecto del tamaño de hielo/adición en la dureza del producto en un sistema modelo. La figura 3 - es una micrografía electrónica de un producto de la invención. Tamaño de barra = 1 mm. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN EJEMPLOS Proceso de Manufactura Preparación de Concentrado Todos los ingredientes excepto el sabor y ácidos se combinaron en un tanque de mezclado caliente agitado y se sometieron a mezclado de alto cizallamiento a una temperatura de 65°C por 2 minutos. La mezcla resultante luego se pasó a través de un homogenizador a 150 bar y 70°C seguido por pasteurización a 83°C por 20 s y rápido enfriamiento a 4°C usando un intercambiador de calor de plato. El sabor y ácidos luego se agregaron a la mezcla y el jarabe resultante se mantuvo a 4°C en un tanque agitado por un período de alrededor de 4 horas previo a la congelación. Preparación de Partículas de Hielo Una máquina para hacer Hielo Ziegra UBE 1500 (ZIEGRA-Eismaschinen GmbH, Isernhagen, Alemania) se utilizó para manufacturar partículas de hielo que miden aproximadamente 5 x 5 x 5-7 mm.

Congelación de Concentrado El concentrado se congeló usando un congelador de helado típico Crepaco W04 (intercambiador de calor de superficie raspada) que opera con una batidora abierta (serie 80) , una -velocidad de flujo de mezcla de 120 1/hora, una temperatura de extrusión de -10 a -14°C y un esponjamiento en la salida del congelador de 0 a 100%. Inmediatamente en la salida del congelador, las partículas de hielo se alimentaron en la corriente de concentrado congelado usando un alimentador de fruta Hoyer FF4000 (tipo paleta) para formar un agua nieve. Las velocidades de flujo del concentrado del congelador y la velocidad de flujo de adición de hielo se controlaron para producir el nivel de inclusión de hielo deseado. El agua nieve resultante luego se pasó a través de un dispositivo de reducción de tamaño. El dispositivo de reducción de tamaño (10) se ilustra esquemáticamente en las figuras la a le y comprende el mecanismo impulsor (20) y cubierta (11) de una bomba centrífuga (bomba APV Puma) . La cubierta generalmente cilindrica (11) tiene una salida tubular (13) colocada en su borde y tiene una entrada tubular (12) ubicada centralmente en su base. Opuesta a la entrada (12) y ubicada en el centro de la parte superior de la cubierta (11) está una abertura (14) para recibir el eje impulsor (20) de la bomba centrífuga. El eje impulsor (20) está en acoplamiento sellante con la cubierta (11) debido a la presencia de un sello anular (14a) ubicado entre estos. Ubicado dentro de la cubierta (11) está un par de platos paralelos (15, 25), que están coaxialmente alineados con la cubierta (11) y espaciados longitudinalmente entre si por una distancia, d. El plato inferior (15) se une fijamente a la base de la cubierta (11) mientras que el plato superior (25) se une fijamente al eje impulsor (20) . Por medio de su unión al eje impulsor (20) el plato superior (25) es girable con relación a la cubierta (11) . En contraste, el plato inferior (15) está estacionario debido a su unión a la cubierta (11) . El plato inferior (15) comprende un disco (16) que tiene una apertura central (18) a través de este la cual está en comunicación fluida con la entrada (12) de la cubierta (11). La superficie inferior completa del disco (16) es plana y está en contacto con la base de la cubierta (11) . La superficie superior del disco (16) es ahusada radialmente hacia dentro hacia la apertura central (18) . Proyectadas hacia arriba de la superficie superior del disco (16) están una pluralidad, por ejemplo cuatro, aletas (17) espaciadas regularmente alrededor de la circunferencia del plato (15) . Cada aleta (17) tiene una superficie superior que se extiende radialmente hacia dentro desde, y permanece a un nivel de altura con, el borde externo de la superficie superior del disco (16) . El plato superior (25) es similar al plato inferior (15) pero invertido de modo que la superficie superior del disco (26) que es plana y la superficie inferior son ahusadas. La apertura central del disco (26) del plato superior recibe el eje impulsor (20) y la superficie superior del disco (26) está ligeramente espaciada longitudinalmente de la parte superior de la cubierta (11) para permitir que el plato (25) gire libremente. El plato superior (25) se puede proporcionar con un arreglo diferente de aletas al plato inferior (15) y en este caso el plato superior (25) tiene tres aletas (27) mientras que el inferior (15) tiene cuatro aletas (17 ) . El dispositivo de reducción de tamaño (10) se arregla de modo que se requiere que el agua nieve bombeado a través de la entrada (12) pase entre los platos paralelos (15, 25) antes de que pueda salir a través de la salida (13) . El espaciado estrecho (d) de los platos conjuntamente con la acción de trituración de las aletas (27) en el plato superior giratorio (25) contra las aletas (17) del plato inferior (15) asegura que las partículas de hielo que pasan a través del dispositivo tengan una longitud máxima de menos de d en al menos una dimensión. Este tamaño de constricción, d, se puede hacer variar desde 0.1 a 5 mm dependiendo de los requerimientos de producto.

Ejemplo 1 - Concentrados de Bebida Congelada Exprimibles El proceso de la invención se utilizó para hacer un concentrado de producto de bebida el cual es exprimible. El concentrado se pudo exprimir del contenedor directo después de ser tomado de un congelador a -18°C y se agregó a leche o agua para producir una bebida congelada. Una cantidad inferior de agua se incluyó en la formulación para crear una mezcla concentrada. El agua remanente (50%) luego se agregó como hielo desde una máquina Ziegra. Se hizo una muestra de control donde la formulación contiene la cantidad de agua usual : no se adicionó hielo durante el procesamiento.

Ejemplo 1: El congelador de helado se hizo funcionar con los siguientes ajustes: Flujo de mezcla de 65 1/hora, esponjamiento de 7%, presión de barril de 2.5 bar, carga de motor de 110%, y una temperatura de extrusión de -13.1°C. El dispositivo de reducción de tamaño se hizo funcionar a una velocidad de 520 rpm con un ajuste de tamaño de abertura de 1.5 mm. La presión en línea fue 1 bar. Las partículas de hielo producidas usando la máquina Ziegra se adicionaron a una velocidad de 1400 g/min. Ejemplo Comparativo 1: El congelador se hizo funcionar con los siguientes ajustes: Flujo de mezcla de 100 1/hora, esponjamiento de 7%, presión de barril de 2.5 bar, carga de motor de 100%, y una temperatura de extrusión de -6.2°C. El dispositivo de reducción de tamaño se hizo funcionar a una velocidad de 520 rpm con un ajuste de tamaño de abertura de 1.5 mm. La presión en línea fue 2-3 bar. Ambas muestras se colectaron y endurecieron en un congelador por aire forzado antes de ser almacenadas a -25°C. Las muestras se analizaron usando la prueba de Dureza Vickers. La prueba de Dureza Vickers es una prueba de indentación que involucra empujar un penetrador en forma de pirámide en la superficie del material y registrar la fuerza aplicada como una función del desplazamiento de punta. La fuera y desplazamiento se midieron durante el ciclo de carga de indentación y el ciclo sin carga. Para granizados, la punta de pirámide los empuja en la superficie del material a una profundidad de 1.5 mm, antes de que se extraigan. Resultados: Los sólidos totales de la mezcla concentrada con la adición de 50% hielo de la máquina Ziegra se midieron siendo 23.31%. Los sólidos totales de la mezcla sin hielo agregado se midieron siendo 22.47%. Por lo tanto ambos productos fueron similares en sólidos totales (y de acuerdo, dentro del error experimental, con el valor de 22.75% calculado de los contenidos de sólidos de cada uno de los ingredientes) . Los resultados de la prueba de Dureza Instron fueron como sigue: Ejemplo 1 (Producto con hielo agregado) 3.02±0.24 MPa Ejemplo Comp. 1 (Producto sin hielo agregado) 7.37±0.92 MPa Los resultados de la prueba de Dureza muestran que por la manipulación de la fase de hielo, los productos se pueden hacer más suaves para el nivel del sólido equivalente. Los datos muestran la reducción significativa de dureza entre la muestra solamente procesada a través del congelador de helado y con partículas de hielo agregadas y el tamaño reducido después del congelador. La muestra que contiene la inclusión de particulado de hielo se puede exprimir de un saco con la mano a -18°C mientras que el producto sin las partículas agregadas no se puede exprimir sin calentamiento o manipulación del producto. Este ejemplo tiene la ventaja agregada al consumidor que es un concentrado congelado el cual se puede agregar a agua o leche u otro diluyente para crear una bebida que contiene hielo. El sistema congelado más suave que contiene particulados de hielo se puede agitar en el diluyente y dispersar fácilmente para crear la bebida mientras que el control requiere considerable interrupción física para permitir su rompimiento y subsiguiente dilución. Una vez diluido el hielo particulado grande permanece para producir una bebida fría, de sabor y refrescante que se puede consumir directamente o succionar a través de una paja. Otros ejemplos incluyen aquellos que contienen concentrados de fruta y purés, tés con hielo de sabores y batidos de leche congelados . Ejemplo 2 - Granizados Suaves Este conjunto de ejemplos describe productos granizados congelados de acuerdo con la invención (Concentrados A a D) que se hacen con varias proporciones de hielo Ziegra agregado en una mezcla concentrada congelada a través de un congelador de helado estándar (Crepaco W04) , la combinación luego se somete a reducción de tamaño de partícula de hielo como se describió anteriormente.

La prueba de dureza (véase método) de estas muestras muestra una diferencia de tres veces entre la muestra de control sin hielo pos t-agregado y aquellas con hielo agregado a varios niveles. Esto muestra el beneficio de la adición de hielo grande y su control de tamaño subsiguiente durante apenas congelamiento a través del congelador de helado solo. La comparación de las muestras que contienen hielo agregado muestra que la dureza se reduce aún adicionalmente para hielo particulado agregado: (1) a una proporción del hielo total desde 40 a 70%; y (2) con un diámetro de tamaño de partícula de 1.5 a 3 mm (véase figura 2 ) . En cada uno de los anteriores la dureza se puede dividir adicionalmente optimizando así el beneficio de un producto congelado más suave al consumidor. Esta 'suavidad' se puede mostrar a través de un intervalo de formatos de producto y los siguientes ejemplos ilustran esto: Ejemplo 3 - Productos con Hielo Exprimibles El ejemplo 3 muestra un producto que se hace por adición de 33% de hielo a una mezcla de concentrado enfriado y subsiguiente reducción de tamaño del hielo usando una bomba de trituración con tamaños de abertura desde 1 a 3 mm . El producto se extruyó a -6°C, luego se congeló con aire forzado (-35°C por 2 horas) y posteriormente se almacenó a -25°C. Antes de servir el producto se templó de nuevo a -18°C. Se encontró que el producto a -18°C se puede exprimir directamente, con la mano, del envase (véase fotografía en a figura 3) lo cual es de ventaja al consumidor ya que permite el consumo inmediato. Este se puede comparar con el producto de control el cual se congela directamente del congelador de helado y no tiene hielo pos t-agregado posteriormente. Después del endurecimiento, almacenamiento y templado equivalentes se encontró que el producto a -18°C es muy duro y no se puede exprimir directamente del envase sin calentamiento o amasado significativo de la superficie de producto a través del envase. Ejemplo 4 - Sorbetes Cuchareables Este conjunto de ejemplos describe productos de sorbete cuchareables de acuerdo con la invención que se hacen agregando hielo Ziegra a una mezcla concentrada congelada a través de un congelador de helado estándar (Crepaco W04), la combinación luego se somete a reducción de tamaño de partícula de hielo como se describió anteriormente. La adición de hielo particulado agregado también se puede usar para hacer formulaciones de sorbete más suaves sin usar la adición de azúcares extras .

Este sorbete, si se hace a través de un congelador de helado estándar sin hielo particulado post-agregado podría tener una textura muy dura y podría no ser cuchareable directamente a -18°C. Mediante el uso de la post adición de particulados de hielo el sorbete tiene una textura más suave y más fluible que permite que el producto sea cuchareable directamente del balde a -18°C. La textura de sorbete más suave también ayudará a mejorar el suministro de sabor de fruta en el consumo, por lo tanto dando al consumidor una experiencia sensorial mejorada. También es posible combinar la adición de la fruta y el hielo por la adición de fruta congelada directamente en el concentrado congelado el cual luego también puede ser reducido de tamaño por la bomba de trituración. Esto produce la ventaja de mantener el sabor de fruta a través del procesamiento con calor reducido de los ingredientes de fruta, es decir la adición de fruta congelada directamente elimina la necesidad de derretimiento y mezcla caliente. Ejemplo 5 - Aderezos Congelados Formulaciones Aderezo de Tomate (Planta piloto y escala de laboratorio) Ingrediente Concentrado Producto 50/50 Producto 25/75 Pasta de tomate 87 43.5 65.25 (30Brix, 26% sólidos) Aceite de oliva 8 4 6 Sal 5 2 . 5 3 . 75 Sólidos totales 36 18 27 Hielo agregado % 0 50 25 Hielo total a - 71 . 9 57 . 9 18°C (%) Proporción de 69 . 5 43 . 2 hielo agregado % Tamaño de 0 . 7 a 1 . . 5 0 . 7 a 1 . 5 abertura de bomba de trituración (mm) Dulce 'n' Agrio (Escala de Laboratorio) Ingrediente Concentrado Producto 50/50 Producto 25/75 Vinagre (1.7% 16.7 8.35 12.525 sólidos) Salsa de Soya 13.3 6.65 9.975 (19.8% sólidos) Jarabe de Glucosa 36.7 18.35 27.525 63DE (83% sólidos) Azúcar 3.3 1.65 2.475 Harina de maíz 5 2.5 3.75 Puré de tomate 10 5 7.5 (18% sólidos) Extracto de pollo 10 5 7.5 (Concentrado 1; Agua 3) 23% sólidos Agua 5 2.5 3.75 Sólidos totales 45.8 22.9 34.4 Hielo agregado % 0 50 25 Hielo total a - 63.1 44.7 18°C (%) Proporción de 79.2 55.9 hielo agregado % Tamaño de 0.7 a 1.5 0.7 a 1.5 abertura de bomba de trituración (mm) Todos los ingredientes se adicionaron conjuntamente y mezclaron para Salsa de Tomate. Para Dulce ' n' Agrio la harina de maíz se pre-hidrató en extracto de pollo caliente antes de la adición al resto de la mezcla. Los concentrados luego se enfriaron a -6°C. Para las pruebas a escala de laboratorio, el hielo obtenido de una máquina para hacer hielo se congeló por aire forzado luego se trituró en partículas más finas usando un Commitrol. El hielo luego se tamizó a través de tamices en la caja para cuidado a -4°C para producir los tamaños de partícula de hielo que varían desde >0.7 mm pero menos de <1.5 mm. Para pruebas de planta piloto, el hielo se obtuvo de una máquina Ziegra como se describe en el ejemplo 1. El hielo tamizado se adicionó al concentrado frío en una relación en peso de 50:50 ó 25:75 de concentrado a hielo tamizado. Para el control, el agua enfriada a 0°C se adicionó y el producto se congeló en reposo. Los productos se almacenaron a -18°C.

*La muestra de planta piloto se hizo usando el proceso Ziegra y se estimó que tiene una relación ligeramente inferior de hielo agregado de aproximadamente 45hieio : 55Concentrado • Está claro a partir de estos resultados que el proceso de la invención resulta en una reducción significativa de dureza de producto en el orden desde aproximadamente 4 veces a 15 veces. Todos los productos tienen una dureza Vickers de menos de 1.5. Las diversas características y modalidades de la presente invención, referidas en secciones individuales anteriores se aplican, cuando sea apropiado, a otras secciones, mutatis mu tandi s . En consecuencia, las características especificadas en una sección se pueden combinar con las características especificadas en otras secciones, como sea apropiado. Todas las publicaciones mencionadas en la especificación anterior se incorporan en la presente para referencia. Varias modificaciones y variaciones de los métodos y productos descritos de la invención serán evidentes para aquellos expertos en la técnica sin apartarse del alcance de la invención. Aunque la invención se ha descrito en conexión con las modalidades preferidas específicas, se deberá entender que la invención como se reivindica no deberá ser limitada indebidamente a tales modalidades específicas. En efecto, varias modificaciones de los modos descritos para realizar la invención las cuales son evidentes para aquellos expertos en los campos relevantes se proponen para estar dentro del alcance de las siguientes reivindicaciones. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (17)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones :

1. Producto que contiene hielo no aireado, caracterizado porque comprende a -18°C, una primera población de partículas congeladas que tienen un tamaño de partícula mayor que 1 mm y menor que 5 mm y una segunda población de partículas congeladas que tienen un tamaño de partícula promedio de modo que la relación del tamaño de partícula promedio para la primera población al tamaño de partícula promedio para la segunda población es mayor que 10 y menor que 100, en donde la relación del peso de la primera población de partículas al peso de la segunda población es desde 2:3 a 4:1 y la primera población y segunda población conjuntamente proporcionan al menos 90% de las partículas congeladas presentes en el producto.

2. Producto de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la primera población y segunda población de partículas proporcionan al menos 95% en peso de las partículas congeladas presentes en el producto.

3. Producto de conformidad con la reivindicación 1 o reivindicación 2, caracterizado porque la primera población de partículas congeladas son partículas de hielo.

4. Producto de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la segunda población de partículas congeladas son partículas de hielo.

5. Producto de conformidad con la reivindicación 1 o reivindicación 2, caracterizado porque la primera población de partículas congeladas son partículas de alimento congeladas .

6. Producto de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la relación de la cantidad de la primera población de partículas a la cantidad de la segunda población es desde 1:1 a 4:1.

7. Producto de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque tiene una Dureza Vickers de menos de 4 MPa a -18°C.

8. Producto de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque es un producto de confitería de hielo.

9. Producto de conformidad con cualquiera de . las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque es un aderezo congelado.

10. Método para producir un producto que contiene hielo no aireado, caracterizado porque comprende en el siguiente orden: (i) enfriar un concentrado de producto a una temperatura por debajo de -4°C; (ii) combinar el concentrado frío con partículas congeladas, una proporción sustancial de las cuales tiene un tamaño de partícula mayor que 5 mm; y (iii) reducir mecánicamente el tamaño de las partículas congeladas de modo que sustancialmente todas las partículas congeladas resultantes tienen un tamaño mayor que 0.5 mm y menor que 5 mm.

11. Método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el concentrado es un concentrado de premezcla de confitería congelado.

12. Método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el producto que contiene hielo es un aderezo congelado.

13. Método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el concentrado es un concentrado de batido de leche.

14. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13, caracterizado porque en la etapa (iii) sustancialmente todas las partículas congeladas resultantes tienen un tamaño mayor que 1 mm.

15. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 14, caracterizado porque adicionalmente comprende una etapa (iv) para disminuir la temperatura del producto obtenido en la etapa (iii) a una temperatura de -18°C o inferior.

16. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 15, caracterizado porque adicionalmente comprende una etapa (v) para agregar un líquido acuoso al producto obtenido en la etapa (iii) o etapa (iv) .

17. Producto que contiene hielo no aireado, caracterizado porque se obtiene por el método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 16.