MX2010011177A - Particulas que contienen hielo para uso en la elaboracion de bebidas congeladas. - Google Patents

Abstract

Un proceso para elaborar partículas que contienen hielo elaborando una formación líquida que incluye agua, un agente que eleva la temperatura de transición vítrea (Tg), un edulcorante, un surfactante de manera que la formulación tiene una Tg de -5°C a -15°C; y pulverizando la formulación líquida en una atmósfera criogenética que es por lo menos de 10°C por debajo de Tg de la formulación para formar una masa congelada para formar las partículas que contienen hielo. Estas partículas se pueden utilizar para una variedad de propósitos pero preferentemente se utilizan para formar bebidas congeladas de manera simple, rápida y conveniente. Esto es particularmente útil cuando se desea una sola porción de dichas bebidas cuando no se requiere de equipo especial para realizar la bebida. La invención también se relaciona con el envase para las partículas que contienen hielo y métodos de realización de bebidas congeladas de partículas de hielo.

Description

PARTÍCULAS QUE CONTIENEN HIELO PARA USO EN LA ELABORACIÓN DE BEBIDAS CONGELADAS ANTECEDENTES La invención se relaciona con un proceso para la fabricación de partículas que contienen hielo de cierto tamaño y composición que facilita la mezcla fácil con líquido agregado para elaborar bebidas congeladas como malteadas, smoothies u otras bebidas congeladas como margaritas o daiquirís congelados. La base detrás de la invención es el control de Tg de las composiciones utilizadas para formar las partículas que contienen hielo, de manera que las partículas resultantes que contienen hielo puedan enviarse y almacenarse a temperaturas del congelador del refrigerador convencional hasta su uso.

Las partículas de hielo son necesarias con el fin de formar bebidas congeladas. Se utilizan diversos medios mecánicos para triturar los cubos o bloques de hielo al tamaño deseado para utilizar en dichos productos. Alternativamente, las partículas de hielo pueden realizarse mediante el enfriamiento de gotitas de agua a temperaturas bajas. La temperatura (Tg) de transición vitrea de agua es de -130°C. Si el agua se sobre enfría rápidamente por debajo de esa temperatura, las partículas de hielo resultantes forman un polvo fluible y no adherente como partículas. Sin embargo, estas partículas no están listas para utilizarse inmediatamente en bebidas congeladas comerciales, debido a relativamente las bajas temperaturas necesarias para su manejo y almacenamiento.

La práctica de fabricación del helado tradicional recomienda la formación, el modelado y el envasado del producto cerca de la temperatura de extrusión del helado cuando del 40% al 60% del agua en el producto está congelada. En este estado el producto todavía está relativamente suave y maleable y presenta fuertes propiedades de superficie adhesiva. Una bebida congelada como una malteada o un smoothie es elaborada frecuentemente mediante la mezcla de helado o nieve con leche o agua servido en conos de manera manual después de la licuación utilizando diversos medios mecánicos. Mientras que está técnica está bien establecida, se realiza generalmente en establecimientos de comida rápida o restaurantes y no por un usuario en el hogar debido a la cantidad del equipo y esfuerzo necesario para elaborar una sola ración.

Una tendencia relativamente reciente se ha dirigido al uso de la congelación criogenética para realizar pequeñas gotas o partículas discretas o gotas de forma predominantemente esféricas mediante la inmersión o exposición a un ambiente muy frío como un nitrógeno líquido o vapor de nitrógeno. Durante estos procesos las pequeñas gotitas de la mezcla líquida se somete a una disminución muy rápida o inmediata en la temperatura la cual las congela a una temperatura por debajo de la temperatura de transición vitrea. Los ejemplos de esto se encuentran en las patentes de EU 4,982,577, 5,438,839 y 6,223,542; las publicaciones de patentes de EU 2005/0008754A1 y 2006/0196194A1 ; y la publicación PCT WO2006/007922. Mientras estas partículas congeladas de manera criogenética se almacenan por debajo de Tg, permanecerán fluyentes libres y no pegajosos entre sí.

Los intentos se han realizado para utilizar estas partículas para la elaboración de bebidas congeladas en porciones individuales agregando un líquido como leche a un recipiente parcialmente lleno de estas partículas y agitando de manera vigorosa y manual después de cerrar con una tapa. Esto no ha tenido éxito a la fecha ya que las partículas de hielo tienden a amontonarse o adherirse después del contacto con el líquido. Esto le resta valor a las propiedades organolépticas que son deseadas en dichos productos y requiere de atención adicional para separar esta aglutinación. Generalmente, el nivel o grado de la agitación manual que es necesario para separar esta aglutinación es demasiado alto para el usuario ordinario y mientras la agitación con una cuchara, un batidor o un dispositivo de mezcla manual o automático puede separar la aglutinación, esto frustra el propósito de tratar de realizar el producto de manera simple.

Para facilitar la mezcla fácil de las partículas de hielo con un líquido podría ser muy conveniente proporcionar las partículas con un tamaño mas fino y la relación de área superficial a volumen más elevada. Una manera de lograr lo anterior es mediante la conversión de la mezcla del líquido a pequeñas sustancias como gotitas o vaporización antes que se congele rápidamente mediante la exposición ante un medio criogenético como un nitrógeno líquido. Esto se describe en la patente alemana DE 197 50 679, la cual se relaciona con la producción de partículas de hielo de una mezcla de líquido o espuma gasificados. Incluso aunque las partículas finas se mezclen más fácilmente con un líquido, continúa la tendencia de amontonarse o pegarse después del contacto con el líquido, además la agitación todavía se requiere para realizar el producto final.

Por consiguiente, existe una necesidad por partículas que contienen hielo que tienen propiedades mejoradas para el uso en la realización de productos de bebidas congeladas sin requerir de mezclado exhaustivo y esto se proporciona ahora por la presente invención.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención se relaciona con un proceso para elaborar partículas que contienen hielo el cual comprende elaborar una formulación líquida que incluye agua, un agente que eleva la temperatura de transición vitrea (Tg), un edulcorante y un surfactante de manera que la formulación tiene un Tg de -5°C a -15°C; y pulverizar la formulación líquida en una atmósfera criogenética que es por lo menos 10°C por debajo de Tg de la formulación para formar una masa congelada para formar partículas que contienen hielo. Estas partículas pueden utilizarse para una variedad de propósitos pero de manera preferible se utilizan para formar bebidas congeladas de manera simple, rápida y conveniente. Esto es particularmente útil cuando se desea una sola porción de dicha bebida cuando no se requiere de equipo especial para realizar la bebida.

En este proceso, la formulación líquida contiene aproximadamente de 0.25 a 25 por ciento en peso del surfactante, aproximadamente de 0.01 a 1 .25 por ciento en peso del edulcorante, aproximadamente de 5 a 70 por ciento en peso del agente que elevan la Tg y agua. De manera favorable, la formulación líquida contiene aproximadamente 0.5 a 5 de por ciento en peso de surfactante, aproximadamente de 0.25 a 0.75 por ciento en peso del edulcorante, aproximadamente de 7.5 a 35 por ciento en peso del agente que eleva la Tg. De manera preferente, la formulación líquida contiene aproximadamente de 0.5 a 2 por ciento en peso de surfactante, aproximadamente de 0.05 a 0.5 por ciento en peso de edulcorante, aproximadamente de 10 a 20 por ciento en peso del agente que eleva la Tg. El surfactante preferente es un éster de poliglicerol, monoestearato de poliglicerol o polirricinoleato de poliglicerol, el edulcorante preferente es sucralosa o acesulfamo potasio y el agente que eleva la Tg preferente es un biópolímero macromolecular que tiene un peso molecular de aproximadamente 800 a 15,000 Daltons.

La atmósfera criogenérica está típicamente a una temperatura de -20°C a -200°C. Comúnmente, estará entre 30 a 50 grados C por debajo de Tg de la formulación para formar la masa congelada. Las partículas resultantes que contienen hielo tienen un tamaño de partícula medio de aproximadamente 0.01 a 5 mm pero de manera preferente de aproximadamente 0.2 a 0.8 mm.

El proceso también incluye preferentemente asociar un almidón separador a las partículas que contienen hielo para proporcionar espacio entre y reducen el adherido de las partículas. Estas partículas de almidón separador son más pequeñas que las partículas que contienen hielo y facilitan el movimiento de las partículas de hielo entre éstos. Asimismo, las partículas de almidón contribuyen al espesado cuando se disuelven en el líquido resultante de la bebida licuada. Esto facilita el manejo y formación de la bebida así como sus propiedades organolépticas.

Además el proceso además comprende envasar partículas que contienen hielo en un recipiente como una bolsa, saco u otro recipiente sellado el cual se ajusta para mantener una sola porción o múltiples pociones. De manera preferente, el recipiente es una taza que incluye una tapa desmontable. De manera alternativa, la tapa puede ser una que mantenga las partículas que contienen hielo en el mismo y que pueda colocarse en una taza para introducir las partículas que contienen hielo en la taza.

La invención también se relaciona con un método para elaborar una bebida congelada la cual comprende combinar una cantidad suficiente de partículas que contienen hielo preparadas de acuerdo con los procesos descritos en el presente con suficientes cantidades de un líquido y mezclar para formar la bebida. Las partículas que contienen hielo están generalmente presente en una cantidad de aproximadamente de 10% a 70% en peso basada en la cantidad total de partículas que contienen hielo y líquido. Preferentemente, las partículas que contienen hielo están presente en un recipiente de tamaño de una sola porción al cual el líquido es agregado y la mezcla de las partículas que contienen hielo y líquido se logran agitando el recipiente. Como se observó anteriormente, el recipiente puede incluir una tapa desmontable en donde la tapa se quita antes de la introducción del líquido en el recipiente. Los típicos líquidos incluyen leche, jugo de fruta, café, té, bebida alcohólica o una bebida líquida que forma la mezcla.

Otra modalidad de la invención se relaciona con un paquete listo para utilizar el producto de debida congelada el cual comprende un recipiente y las partículas que contienen hielo elaborado de acuerdo con los procesos descritos en el presente. El recipiente tiene generalmente la forma de una bolsa, saco u otro recipiente sellado el cual se ajusta para mantener una sola porción o varias porciones. Una vez más, el recipiente preferente es una taza que incluye una tapa desmontable. De manera alternativa, el recipiente puede ser una que mantenga las partículas que contienen hielo en el mismo y que pueda colocarse en una taza para introducir las partículas que contienen hielo en la taza.

Asimismo, las modalidades de la invención incluyen métodos para realizar una sola porción de una bebida congelada la cual comprende proporcionar una taza que contiene una sola porción de un líquido, agregar las partículas que contienen hielo elaboradas de acuerdo con los procesos descritos en el presente; y mezclar las partículas que contienen hielo y líquido para formar la bebida. Cualquiera de los productos descritos en el presente puede utilizarse para facilitar la combinación del líquido con las partículas que contienen hielo para formar la bebida.

Cuando el recipiente es una bolsa, saco u otro recipiente sellado el cual se ajusta para mantener una sola porción o múltiples pociones, el líquido puede proporcionarse en una taza con las partículas que contienen hielo agregadas al líquido en la taza con la agitación para formar la bebida. Cuando el recipiente es una taza la cual se ajusta para mantener una sola porción de bebida, y el líquido puede agregarse a las partículas que contienen hielo con la agitación o sacudida para formar la bebida. Cuando la taza incluye una tapa desmontable, la tapa puede quitarse antes de la introducción del líquido en la taza y posteriormente reemplazarse para permitir la sacudida de la taza para mezclar las partículas que contienen hielo con el líquido. Generalmente, la sacudida manual para aproximadamente de 20 a 80 segundos y preferentemente de 30 a 60 segundos es suficiente para la mayoría de los tamaños de una sola porción.

Otra modalidad de la invención se relaciona con partículas que contienen hielo que comprenden una formulación líquida congelada que incluye un agente que eleva la temperatura de transición vitrea (Tg), un edulcorante, un surfactante y agua, con la formulación que tiene un Tg de -5°C a -15°C. Estas partículas que contienen hielo tienen formas irregulares y un diámetro principal de 1 mm o menos. Las proporciones y componentes incluyen todos estos que se describen en el presente.

La invención también se relaciona con el uso de las partículas que contienen hielo descritas en el presente para formar una malteada u otra bebida congelada.

Sin embargo, otra modalidad se relaciona con el uso de un agente que eleva la Tg en combinación con un edulcorante, surfactante y agua para elaborar las partículas que contienen hielo que tienen la Tg deseada de entre -5°C y -15°C.

La invención también se relaciona con el uso de partículas separadoras para mejorar la fluidez de las partículas que contienen hielo, en donde las partículas separadoras son de tamaño más pequeño y están presentes en un cantidad del 1 al 10% en peso de las partículas que contienen hielo que permiten que el líquido pase entre las partículas que contienen hielo para proporcionar hidratación y formación de una bebida congelada. Las partículas separadoras preferentes son partículas de almidón y preferentemente las que están presentes en una condición y una cantidad de manera que son capaces de por lo menos disolverse parcialmente en el líquido que se agrega para formar la bebida congelada para contribuir en las propiedades organolépticas del líquido mediante la proporción de concentración.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La figura anexa es un diagrama de flujo de proceso para elaborar las partículas que contienen hielo de la invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERENTES Ahora se ha encontrado que agregando ciertos agentes que eleva la Tg, la Tg de la composición puede incrementarse al rango de la temperatura de -5°C a -15°C con el las partículas resultantes que contienen hielo que también tienen la forma de polvo fluible y no adherente como masa. Estos agentes de Tg incluyen macromoleculares biopoliméricos de longitud de cadena relativamente larga, por ejemplo, la más larga es de 800 a 1000 Daltons o en caso de jarabes basados en almidón hasta un máximo de aproximadamente 15,000 Daltons. Estos agentes imparten una Tg a un rango de temperatura que está en la línea con la refrigeración /equipo de congelación convencionales. Se sabe que diversos almidones y otros polisacáridos tienen una Tg en el rango de alrededor de 180°C a 200°C en su estado seco. Estos se diferencian en su peso molecular y otras propiedades como el contenido del agua, temperatura de gelatinización y tiempo de almacenamiento. Cuando este tipo de materiales se mezclan con agua, la solución resultante conteniendo aproximadamente de 5% a 70% en peso el agua tiene una Tg en el rango deseable de -5°C a 10°C.

Una macromolécula de biopolímero preferente es un almidón como un almidón de grano, trigo o papa y jarabes de almidón enzimáticamente degradados y relacionados parcialmente. Dichos jarabes preferentes tienen equivalentes de dextrosa (valores DE") de aproximadamente 1 y 10 y tienen un peso molecular de aproximadamente 5,000 a 15,000 Daltons. Convenientemente, estos almidones o jarabes de almidón pueden ser tratados de manera enzimática para controlar la viscosidad y también para proporcionar un nivel deseado de dulzor. Los más preferidos son jarabes de almidón como jarabe de grano. También es posible utilizar otros componentes macromoleculares para incrementar la temperatura de transición vitrea de soluciones acuosas respectivas. Dichos componentes macromoleculares incluyen otros polisacáridos (por ejemplo, maltodextrinas, polidextrosas que tienen un equivalente de dextrosa de entre 1 y 10, pectinas, musgo de Irlanda, galactomannans, xanthans y celulosas o materiales de microcelulosas y sus derivados). Estos también pueden proporcionar otras funciones beneficiosas como propiedades nutritivas o no digeribles, dulzor, textura y estabilidad de segregación para la composición. Las moléculas pueden ser lineales o ramificadas o de otra manera siempre y cuando caigan dentro de otra manera de otros parámetros descritos en el presente. Uno o más de estos agentes pueden utilizarse según se desea.

Otros materiales pueden agregarse a la composición siempre y cuando la Tg se mantenga en el rango deseado de -5°C a -10°C. Se pueden agregar diversos edulcorantes. Altas cantidades de edulcorantes de peso molecular bajo como la sacarosa actúa como un plastificante disminuyendo la Tg de la composición. Algunas cantidades más pequeñas de azúcar pueden agregarse siempre y cuando el almidón se incremente adecuadamente para mantener la Tg en el rango deseado. Los edulcorantes artificiales pueden agregarse en vez del azúcar pero éstos podrían estar en cantidades muy bajas (décimos de un porcentaje) para evitar la transmisión de dulzor excesivo. El edulcorante artificial puede ser sacarina, ciclamato, acetosulfama, edulcorantes basados en L-aspartil como aspartamo y mezclas de éstos. Si se utiliza un edulcorante artificial, podría combinarse adecuadamente con un ingrediente para carga. Los edulcorantes preferentes son sucralosa en una cantidad de 0.05% en peso de la formulación y potasio de acesulfame en una cantidad de 0.015% en peso de la formulación. Eritritol y otros edulcorantes de alta intensidad también pueden utilizarse. Generalmente, el edulcorante está presente en una cantidad de aproximadamente 0.005 a 1.25% en peso de la composición.

Los surfactantes también se incluyen preferentemente en las formulaciones que se van a congelar en partículas que contienen hielo. Los surfactantes preferentes retrasan la formación de hielo de manera que se obtengan las partículas del tamaño deseado. El surfactante también afecta la dispersabilidad de las partículas que contienen hielo durante el almacenamiento y la agitación. Se puede seleccionar una amplia variedad de surfactantes para utilizar en la presente invención. Preferentemente, un éster de poliglicerol (PGE) se utiliza ya que cumple con todos los requisitos para el surfactante. Otros surfactantes incluyen monoestearato de poliglicerol (PGMS) o ricinoleato de poliglicerol y compuestos relacionados de cadena larga. Las lecitinas y fosfolípidos también pueden utilizarse así como otras moléculas anfifílicas. Estos surfactantes se utilizan generalmente en una cantidad de 0.25 tanto como sea posible el 25% y de manera más preferente del 0.5 al 2% por el peso de la formulación. También es posible utilizar hielo que estructura proteínas, proteínas de anticongelación o materiales similares agregados a una cantidad de 1 ppm a 0.5%.

El tamaño de la partícula resultante también es importante en la proporción de las partículas que contienen hielo que pueden utilizarse para proporcionar malteadas "inmediatas". Los tamaños de las partículas no deben ser demasiado pequeños con el fin de formar aglutinaciones o terrones fuertes cuando se mezclen con fluidos como leches o jugos. De manera alternativa, no pueden ser demasiado largos para que no se suspendan adecuadamente por el fluido para formar una bebida fluible o causar una sensación de la boca demasiado granulada y áspera. Los tamaños convenientes de las partículas que contienen hielo están en el rango de aproximadamente 0.1 a 1.5 mm y de manera preferente 0.2 a 1 mm. Un tamaño medio de 0.2 a 0.5 mm es muy conveniente aunque por ciertas bebidas, el extremo superior del rango conveniente puede ser de aproximadamente 0.8 mm. Los tamaños más grandes son más convenientes cuando se desea un producto de tipo U granulado, mientras que las partículas más pequeñas son más convenientes para los productos de tipo europeo.

Para ayudar de manera adicional en la conservación de las partículas que contienen hielo de adherir una con otra, se puede agregar una pequeña cantidad de almidón u otros sistemas de partícula sólida pegando al hielo que contiene la superficie de partícula para mantener pequeños puentes entre las partículas como "separadores" para permitir el fluido para pasar de manera más fácil entre las partículas para formar la bebida congelada. Los tipos preferentes de estos "almidones separadores" son los que ya sea se disuelven rápidamente o no se disuelven pero tampoco se pegan demasiado al hielo que contiene las superficies de partículas con el fin de apoyar la desintegración del terrón bajo las condiciones de agitación. Un almidón separador es un almidón de papa pre-gelatinizado soluble frío que está gelatinizado aproximadamente del 15% al 90% y preferentemente aproximadamente del 10% al 20%. Otros almidones útiles incluyen los denominados "almidones de pudín" en donde aproximadamente del 10% al 33% está pre-gelatinizado.

Los almidones pre-gelatinizados se proporcionan preferentemente en partículas con un tamaño más pequeño que las partículas que contienen hielo y generalmente esto significa que son más pequeños que 200 micrones. Típicamente, estas partículas de almidones deben ser aproximadamente 1/2 a 1/20 el tamaño días partículas que contienen hielo. Por ejemplo, las partículas de almidón gelatinizado pueden ajustarse aproximadamente de 10 a 100 micrones cuando las partículas de hielo son aproximadamente de 200 a 500 micrones (0.2 a 0.5 mm). Las partículas del almidón se agregan de manera separada al partículas que contienen hielo después de las partículas que contienen hielo se forman en el paso de congelación criogenética. Cuando se mezclan de manera uniforme con las partículas que contienen hielo, estas partículas de almidón actúan como separadores que permiten que el líquido pase entre las partículas que contienen hielo para proporcionar la hidratación y formación adecuadas de una bebida congelada durante la agitación. Estos almidones separadores también proporcionan un número de ventajas, incluyendo una mejora en la capacidad de fluido libre de las partículas que contienen hielo; el evitar los terrones o aglutinaciones de las partículas cuando se agrega la leche; la capacidad de ajustar la "granulosidad" de la bebida final después de la formación y la capacidad de incrementar la consistencia o el cuerpo del sabor del paladar de la bebida congelada en la boca durante su consumo.

La cantidad total de almidón en las partículas que contienen hielo y la bebida congelada contribuye a la viscosidad de la bebida cuando se derrite en su totalidad en la boca durante su consumo. Las cantidades también utilizadas transmiten la cremosidad deseada del fluido pero no puede estar presente en dicha cantidad para hacer más espesa de manera no deseada la consistencia de la bebida. La cantidad preferente de los almidones para esta modalidad será generalmente una cantidad de aproximadamente 1 y 60% y preferentemente 10% a 20%, para el agente que eleva la Tg (por ejemplo, el jarabe de grano u otros macromoleculares biopolímeros que se proporcionan en la composición que se sobreenfría y se forma en las partículas que contienen hielo) y aproximadamente 1 a 10% y preferentemente aproximadamente 3 a 5% del almidón separador (por ejemplo, la papa u otro almidón pre-gelatinizado que se proporciona para ayudar en la prevención de la adherencia de las partículas que contienen hielo). Estos pesos se basan en el peso de las partículas que contienen hielo.

Las partículas que contienen hielo puede realizarse en el equipo descrito en la patente alemana DE 19750679. Básicamente, este equipo incluye una torre de pulverización que contiene un ambiente criogenético en el cual la composición se pulveriza para formar las partículas que contienen hielo. El ambiente en la presión del ambiente dentro de la torre se enfría por lo menos 10°C por debajo de la temperatura de la transición vitrea de la formulación líquida de manera que las gotitas de la pulverización de la boquilla se congelen de manera instantánea a una temperatura por debajo de Tg de la composición por debajo de las condiciones concentradas de congelación máxima. La base vitrea que se forma alrededor de las gotas congeladas así como con la capa vitrea interna alrededor de los cristales de hielo previenen que las partículas se peguen unas entre otras durante una escala de tiempo bastante amplia mientras que se conserva la humedad dentro de cada gotita en un estado de congelación si las partículas se almacenan por debajo de temperaturas respectivas de transición vitrea de la base de la partícula exterior o de la capa interna. El polvo se acumula posteriormente en el botón de la torre y se envasa para el almacenamiento por debajo de la Tg. Las partículas que contienen hielo puede mezclarse finalmente con las partículas de almidón separador para evitar la adherencia de las partículas que contienen hielo. Esto se puede realizar agregando de manera separada las partículas de almidón separador al partículas que contienen hielo según se forman en la torre de pulverización, pero de no realizarse, las partículas de almidón separador pueden agregarse simplemente al partículas que contienen hielo en un dispositivo de mezcla separado. Los detalles y parámetros operacionales específicos del equipo se proporcionan en los ejemplos.

Otra modalidad de la presente invención es proporcionar un producto envasado que permite a los consumidores elaborar malteadas y smoothies en el hogar a solicitud de manera simple y fácil. El hielo del área de la superficie alta que contiene partículas producidas de acuerdo con los métodos descritos en el presente es envasado preferentemente en un recipiente que incluye una tapa desmontable. El producto se mantiene en una condición de congelación hasta su uso. En ese momento, la tapa se extrae, se agrega leche u otro líquido, la tapa se reemplaza y el recipiente se sacude manualmente para formar una mezcla con cuerpo y uniforme.

El recipiente puede ser de cualquier tamaño adecuado de una sola porción. Típicamente, el recipiente podrá alojar un producto de malteada o smoothie de 12 onzas pero se pueden utilizar otros tamaños de recipientes tales como los que pueden mantener 4, 8, 16 o 20 onzas del producto. Los materiales típicos para el recipiente son papel, cartón, plásticos, laminados de papel-plástico, compuestos de papel-metal tratados o cualquier otro material que se utiliza para mantener fluidos o bebidas. Generalmente, se prefiere la espuma de poliestireno debido a sus propiedades aislantes. La forma de la taza y la tapa no son formas cilindricas críticas y convencionales son totalmente apropiadas.

El hielo del área de la superficie alta que contiene partículas de la invención se coloca en el recipiente dependiendo del tamaño del producto. Para un producto de 12 onzas, aproximadamente de 1 a 8 onzas, pero preferentemente de 5 a 7 onzas de partículas que contienen hielo se envasa en el recipiente.

El recipiente se envasa con una tapa, hecha comúnmente con un material de plástico y que tiene una configuración que embraga libremente el borde del recipiente de manera que la tapa puede aplicarse al recipiente después que se coloque en el mismo las partículas que contienen hielo pero que puede extraerse fácilmente cuando el líquido se va a agregar al recipiente. Comúnmente, el material de la tapa es un plástico termoformable de manera que puede proporcionare en la forma deseada y tiene propiedades necesarias para funcionar según se describió. Típicamente, la tapa se extrae temporalmente de manera que el fluido puede agregarse al recipiente. La tapa puede presionarse adecuadamente en la parte superior del recipiente de la misma manera como las tapas de las tazas de café convencionales o la tapa y el recipiente pueden proporcionarse con un roscado de ajuste para asegurar la tapa con el recipiente de manera que pueda soportar el proceso de la sacudida.

Se pueden proporcionar otras piezas secundarias de envasado. Las partículas que contienen hielo puede proporcionarse en un saco o bolsa sellada para almacenar a temperaturas de congelación hasta su uso. En ese momento, el usuario puede abrir simplemente la bolsa, vaciar la cantidad deseada de las partículas en un recipiente o taza y luego mezclar en el fluido. Las partículas pueden proporcionarse con una tapa que tiene como objetivo ajustarse en una taza de tamaño estándar. La tapa incluye un sello que se extrae para permitir que las partículas que contienen hielo caiga dentro de la taza para mezclar con el líquido que ya está presente en la taza que se agrega posteriormente después que las partículas se distribuyeron en la taza. A partir de entonces, la tapa previene cualquier escape cuando la taza se sacude para mezclar las partículas y el líquido para formar la bebida. De manera alternativa, las partículas pueden agregarse directamente en el fluido en la taza con agitación para formar la bebida congelada final.

Diversas combinaciones de productos se pueden lograr mediante el uso del hielo adecuado que contiene combinaciones de partículas-fluidos. Antes que nada, las partículas que contienen hielo puede realizarse con cualquier número de diferentes sabores de helados, nieves, jugos congelados o similares, incluyendo variedades de bajos en grasa o ligeros. Una determinación inicial del sabor puede realizarse en la selección del sabor de las partículas. Posteriormente, el fluido particular puede seleccionarse para mejorar o complementar adicionalmente el sabor de las partículas. Cualquier líquido puede utilizarse para lograr las características del producto deseadas. Los fluidos comunes como la leche, chocolate u otras leches de sabor, diversos jugos de frutas o mezclas de los mismos, cafés, tés o bebidas similares, bebidas alcohólicas, como tequila, vodka u otras y bebidas que forman mezclas, como mezclas de margaritas o daiquirís. De esta lista incompleta, se observa que existe una gran variedad de combinaciones para formar una sola o varias porciones de todos los diferentes tipos de bebidas congeladas. Generalmente, los fluidos tales como leche, leche con chocolate, leche descremada o similares pueden utilizarse para obtener una malteada, o un jugo de fruta o bebida de fruta pueden utilizarse cuando se desee para obtener un smoothie o un producto de nieve medio derretida.

Cuando un smoothie o un producto congelado de nieve medio derretida que se va a elaborar, se utiliza frecuentemente un jugo. Preferentemente, esos jugos se realizan de ingredientes naturales obtenidos de una fruta, vegetal o una planta comestible triturando, exprimiendo u operaciones relacionadas. Estos jugos pueden filtrarse, colarse, pasar por un colador, camas de resina, arcilla o cama de tierra diatomaceous o filtros o resinas de intercambio de ión para proporcionar un jugo, concentrado de jugo, purés y los denominados jugos modificados. Los tipos específicos de jugos los cuales pueden utilizarse en la presente invención incluyen jugo de fruta, jugo de fruta concentrado, puré de fruta, concentrado de puré de fruta, jugos modificados, así como los jugos concentrados modificados y los similares. Por ejemplo, los jugos modificados podrían incluir intercambio de ión tratado y/o jugos ultrafiltrados o los desodorizados o descolorizados. Algunos ejemplos de los muchos jugos específicos que pueden utilizarse en el producto de la invención incluyen, por ejemplo, concentrado de durazno, concentrado de pera, puré de zarzamora, jugo de arándano, concentrado de manzana, jugo de uva sin semilla, concentrado de jugo de naranja, concentrado de uva, concentrado de jugo de limón, concentrado de jugo de manzana, etc. Por supuesto otros tipos de jugos ya sea en la forma de un puré, concentrado o un jugo puede utilizarse, dependiendo del sabor final deseado.

Si se desea, el fluido o líquido en sí pueden incluir los saborizantes o colorantes necesarios para lograr el sabor o color deseados del producto final. Estos saborizantes o colorantes ya pueden combinarse en el líquido que se va a agregar o múltiples líquidos, uno de leche o jugo, un liquido saborizante separado y/o un liquido colorante separado se pueden agregar dependiendo de las propiedades deseadas del producto final. De manera alternativa, los saborizantes o colorantes pueden agregarse después que se formó el producto y posteriormente combinarse en el mismo mediante el uso de una cuchara o popote. Esto permite que se forme un producto con color y sabor si se desea.

Las partículas que contienen hielo puede envasarse en un número de diferentes maneras. De manera tradicional, las partículas que contienen hielo puede proporcionarse en una bolsa, saco u otro recipiente sellado que se utiliza para almacenamiento y envío. Este recipiente puede ser del mismo tipo utilizado para transportar productos de helados. De manera alternativa, el recipiente puede ser una taza u otro recipiente que se utiliza para transportar y almacenar las partículas que contienen hielo así como para elaborar la bebida congelada.

En una modalidad preferente, el líquido se agrega en una taza o recipiente similar que mantiene las partículas que contienen hielo y que incluye una tapa. La tapa se extrae para introducir el líquido en la taza y posteriormente se reemplaza de manera que el líquido y las partículas de hielo puedan sacudirse manualmente durante un período de tiempo suficiente para formar la bebida congelada. Generalmente, la sacudida manual durante aproximadamente de 10 a 80 segundos y preferentemente de 30 a 60 segundos es suficiente para la mayoría de los tamaños de una sola porción. La cantidad del líquido podría variar generalmente aproximadamente de 35% a 60% por el peso basado en el peso de las partículas y líquido. El líquido y las partículas específicos seleccionados, junto con el cuerpo deseado resultante del producto congelado podrían contribuir con la variación de la cantidad del líquido en el producto. Por supuesto, una persona especializada puede llevar a cabo pruebas de rutina para determinar la cantidad preferida del líquido a utilizar.

Hay una diferencia importante en las propiedades organolépticas entre las bebidas congeladas de EU y europeas. El mercado de EU prefiere generalmente una bebida más fría y más granulada, mientras que el mercado europeo prefiere un producto más fluido, finalmente espumoso o gasificado y menos frío. Ambos tipos se pueden realizar de acuerdo con la presente invención mediante la variedad de los tamaños y cantidades relativas de partículas y líquido en la bebida. Los diferentes tamaños de hielo que contiene las partículas que se proporciona por la presente invención tienen como objetivo dirigirse a los diferentes mercados para dichos productos. Los tamaños de partículas más grandes son más convenientes cuando se desea un producto de tipo EU más granulado, mientras que las partículas más pequeñas son más convenientes para productos de tipo europeo. Además, las cantidades más altas de partículas relacionadas con el líquido son más convenientes cuando se desea un producto de tipo EU "más frío", mientras que las cantidades más pequeñas de partículas son más convenientes para productos de tipo europeo. Basándose en el peso, las cantidades relativas de partículas que contienen hielo y líquido se clasifican del 10% a 60%, preferentemente del 20% a 35% de las partículas que contienen hielo y el líquido de equilibrio. Basándose en el volumen del hielo que contiene el polvo de las partículas las cantidades son aproximadamente 18% al 75% de partículas que contienen hielo, preferentemente aproximadamente de 35% a 55% y el líquido de equilibrio. Por supuesto, una persona especializada puede llevar a cabo experimentos de rutina para determinar los radios óptimos para proporcionar el tipo específico de bebida deseado y consistencias o propiedades organolépticas de EU o europeas.

Además de las partículas que contienen hielo, el recipiente también puede incluir otros componentes para formar el producto final. Por ejemplo, piezas de frutas, frutos secos, cereal, galletas o golosinas se pueden incluir en el recipiente para la inclusión en el producto final. Estas piezas pueden mezclarse de manera uniforme en las partículas de manera que se proporcionarán de manera relativa y uniforme en el producto final. El tamaño de estas piezas puede variar por el mismo tamaño según las partículas que contienen hielo para tamaños más grandes que tiene aproximadamente la misma densidad según las partículas que contienen hielo. Alternativamente, estas piezas pueden proporcionarse en un recipiente separado o en la tapa y pueden agregarse al producto congelado después que se formó, en dónde pueden proporcionarse en la superficie de la parte superior o mezclarse en el producto utilizando una cuchara o popote.

Con respecto a los ingredientes adicionales, un componente surfactante, preferentemente un éster de poliglicerol (PGE), puede agregarse al partículas que contienen hielo para reducir la tensión de la superficie, así como para formar capas adicionales de protección interfaciales/de superficie, apoyando la reducción del pegamento y aglutinación posterior de las partículas que contienen hielo durante el almacenamiento y cuando sea sujeto a impactos de calor. Esto podría ser adicional del surfactante que está presente en las partículas que contienen hielo.

Para ciertas bebidas, las pequeñas cantidades de diversos reforzadores o modificadores del sabor, generalmente ácidos aptos para uso alimentario, se pueden utilizar para transmitir acidez, sabor reforzado, prevenir la oxidación de los ingredientes o similares. Por ejemplo, el ácido cítrico y otros ácidos orgánicos como el ácido málico pueden utilizarse para transmitir acidez o acentuar el sabor de la mezcla. Estos están presentes generalmente en el líquido pero si es necesario se pueden incluir con las partículas que contienen hielo. Asimismo, el ácido ascórbico se puede utilizar para prevenir la oxidación.

Las partículas de hielo pueden realizarse en el equipo descrito en la patente alemana DE 19750679, el pleno contenido que se incorpora expresamente en el presente mediante referencia al mismo.

Para elaborar las partículas que contienen hielo, la torre de la patente alemana DE 19750679 se puede utilizar siempre y cuando ciertas configuraciones geométricas se realicen permitiendo la producción pulverizadora fría de las partículas que contienen hielo de polvo con la temperatura de transición vitrea Tg de -8°C en el rango del tamaño de la partícula de 0.1 a 1.5 mm (aproximadamente de 85% en peso entre 0.2 y 1 mm).

En una modalidad, un peso de torre de 2 m; el diámetro de torre 1 .2 m; temperatura de la pulverización (atmósfera de nitrógeno evaporada de gas frío) de -45°C a -50°C se utiliza.

De manera alternativa, el peso de la torre puede ser de 4 m; diámetro de la torre de 1.2 m; temperatura de la pulverización (atmósfera de nitrógeno evaporada de gas frío) de -35°C a -40°C.

Ejemplos Los siguientes ejemplos ilustran modalidades preferentes de la invención.

Ejemplo 1 La siguiente formulación se elaboró: Ingredientes Concentración Agua 83.9% (osmosis inversa) Surfactante (éster de poliglicerol, PGE) 1.0% edulcorante 0.1 % (Aspartamo) Agente que eleva la Tg (Maltodextrina, 5 DE) 15.0% Total 100.00% Fuente de ingredientes: Aspartamo de NutraSweet Maltodextrina 5 DE de Cargill PGE 55 de Danisco, Grindsted El procedimiento para realizar las partículas que contienen hielo fue de la siguiente manera: En una caldera de proceso, aproximadamente la mitad de la cantidad del agua utilizada en la fórmula se tomó a temperatura ambiente (22°C). El pH fue medido para asegurar el valor en el rango de 5.5 a 6 y se ajustó si fue necesario. El surfactante, PGE se agregó y mezcló con agua y se calentó de manera gradual. Cuando la temperatura alcanzó aproximadamente 60°C, el surfactante se disolvió completamente dando como resultado una solución blanca lechosa que además se calentó a 80°C y se mantuvo a una temperatura durante 5 minutos.

La solución se enfrió a temperatura ambiente y el pH se ajustó de 7.5 a 7.8, de ser necesario, utilizando una solución ácida cítrica de 1 M. La solución fue transferida a un tanque de almacenamiento.

De manera similar, en la caldera de proceso, el resto del agua se tomó a temperatura ambiente. El aspartamo y la maltodextrina fueron agregados lentamente con la mezcla, mientras se calentaba la solución a una temperatura final de 80°C antes que se enfriara a una temperatura ambiente.

Las dos soluciones anteriores fueron mezcladas junto con una agitación media (2040 rpm) para hacer una sola solución homogénea la cual se almacenó a 4°C hasta su uso.

La densidad de la mezcla fue medida antes que se dividiera en dos partes para estudiar los efectos de la sobrecarga. La primera porción de la mezcla fue introducida en el dispositivo de gasificación como Mondomix (modelo SP75) a una sobrecarga final de 150%.

La segunda porción de la mezcla fue tratada con una sobrecarga más baja (55%) y una presión de aire más baja a una boquilla (10 psi).

La mezcla posteriormente fue introducida en una torre como una similar a la de DE 19750679 y fue pulverizada en un ambiente criogenético para formar las partículas que contienen hielo. Se proporciona un diagrama de flujo de proceso para ¡lustrar una disposición preferida.

Algunos de los parámetros de proceso utilizados fueron los siguientes: Peso de la torre de pulverización: 3.7 m (de 2 a 4 m dependiendo de la temperatura de pulverización, diámetro de partícula y capacidad de calor así como la conductividad termal de las gotas de pulverización) Diámetro de la boquilla: 1 a 2 mm Presión de aire de la boquilla: 1.2 a 1.6 barra Número de boquillas: 1 a 6 Se dispusieron múltiples boquillas de manera que el cono de pulverización se colocó sin comprometer las características de pulverización, es decir, se lograron una desintegración buena de la capa de pulverización y la dispersión de la pulverización. Este control en el grado de la aglomeración de la pulverización conduce al tamaño de partículas más grande cuando es necesario.

Relación del flujo (rendimiento) 13 1/hr por boquilla Sobrecarga 150% utilizada pero esto puede variar de 0 a 400% según se desee; 0% preferible frecuentemente Temperatura de la atmósfera de nitrógeno: -40°C a -80°C o -50°C a -80°C El polvo del almidón soluble frío se agrega preferentemente al partículas que contienen hielo después de secar en una cantidad de aproximadamente 5% (se puede utilizar de 2% a 10% en peso) para el polvo congelado y bien mezclado.

El "polvo de nieve" final de las partículas que contienen hielo y las partículas de almidón separador se almacenaron a una temperatura por debajo de -16°C.

Cuando el almidón separador se va a agregar al partículas que contienen hielo, se proporciona después de la torre un dispositivo de mezcla de polvo frío. La temperatura de este dispositivo de mezcla del curso se debe mantener por debajo de Tg de las partículas que contienen hielo. Las partículas del almidón separador más pequeñas se mezclan y combinan posteriormente de manera uniforme con las partículas que contienen hielo para formar el producto de polvo de nieve final.

El diagrama de flujo del proceso ilustra el equipo en una disposición particular para formar el producto, junto con condiciones de proceso adicionales o alternativas.

Claims (33)

REIVINDICACIONES

1. Un proceso para elaborar partículas que contienen hielo caracterizado porque comprende; elaborar una formulación líquida que incluye un agente que eleva la temperatura de transición vitrea (Tg), un edulcorante, un surfactante y agua de manera que la formulación tiene una Tg de -5°C a -15°C; y pulverizar la formulación líquida en una atmósfera criogenética que es por lo menos de 10°C por debajo de Tg de la formulación para formar una masa congelada para formar las partículas que contienen hielo.

2. El proceso de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la formulación líquida contiene de 0.25 a 25 por ciento en peso del surfactante, de 0.01 a 1.25 por ciento en peso del edulcorante y de 5 a 70 por ciento en peso del agente que eleva la Tg.

3. El proceso de conformidad con las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado además porque la formulación líquida contiene de 0.5 a 2 por ciento en peso del surfactante, de 0.05 a 0.5 por ciento en peso del edulcorante y de 10 a 20 por ciento en peso del agente que eleva la Tg, en donde el surfactante es un éster y el edulcorante es un edulcorante artificial.

4. El proceso de conformidad con las reivindicaciones 1 , 2 ó 3, caracterizado además porque el surfactante es un éster poliglicerol, monoestearato de poliglicerol o polirricinoleato de poliglicerol, el edulcorante es sucralosa o potasio de acesulfamo y el agente que eleva la Tg es un biopolímero macromolecular que tiene un peso molecular de aproximadamente 800 a 15,000 Daltons y preferentemente de 5,000 a 15,000 Daltons.

5. El proceso de conformidad con las reivindicaciones 1 , 2, 3 ó 4, caracterizado además porque la atmósfera criogenética es a una temperatura de -20°C a 200°C.

6. El proceso de conformidad con las reivindicaciones 1 , 2, 3, 4 ó 5, caracterizado además porque las partículas que contienen hielo tiene un tamaño de partículas medio de 0.1 a 5 mm, preferentemente de 0.2 a 0.8 mm.

7. El proceso de conformidad con las reivindicaciones 1 , 2, 3, 4, 5 ó 6, caracterizado porque asocia un almidón separador con las partículas que contienen hielo después de la formación para proporcionar el espacio y reducir el pegado de las partículas, en donde las partículas del almidón separador son más pequeñas que las partículas que contienen hielo.

8. El proceso de conformidad con las reivindicaciones 1 , 2, 3, 4, 5, 6 ó 7, caracterizado porque además se envasan las partículas que contienen hielo en un recipiente.

9. El proceso de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado además porque el recipiente es una bolsa, saco u otro recipiente sellado que se ajusta para mantener una sola porción o múltiples porciones.

10. El proceso de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado además porque el recipiente es una taza que incluye una tapa desmontable.

1 . El proceso de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado además porque el recipiente es una tapa que mantiene las partículas que contienen hielo en el mismo y que puede colocarse en una taza para introducir las partículas que contienen hielo en la taza.

12. Un método para realizar una bebida congelada caracterizado porque comprende combinar una cantidad suficiente de partículas que contienen hielo elaborada de acuerdo con el proceso de conformidad con la reivindicación 1 con cantidades suficientes de un líquido y mezcla para formar la bebida.

13. El método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado además porque las partículas que contienen hielo está presente en una cantidad de de 10 a 70% en peso basado en la cantidad total de las partículas que contienen hielo y líquido.

14. El método de conformidad con las reivindicaciones 12 ó 13, caracterizado además porque las partículas que contienen hielo está presente en un recipiente del tamaño de una sola porción al cual el líquido se agrega y la mezcla de las partículas que contienen hielo y el líquido se logra sacudiendo el recipiente.

15. El método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado además porque el recipiente incluye una tapa desmontable, en donde la tapa se extrae antes de la introducción del líquido en el recipiente.

16. El método de conformidad con las reivindicaciones 12, 13, 14 ó 15, caracterizado además porque el líquido es leche, jugo de fruta, café, té, una bebida alcohólica o una mezcla que forma una bebida líquida.

17. Un envase listo para usar el producto de bebida congelada caracterizado porque comprende un contenedor y las partículas de hielo se elaboraron de conformidad con el proceso de la reivindicación 1.

18. El producto de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado además porque el recipiente es una bolsa, saco y otro recipiente sellado que se ajusta para mantener una sola porción o múltiples porciones.

19. El producto de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado además porque el recipiente es una taza que incluye una tapa desmontable.

20. El producto de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado además porque el recipiente es una tapa que mantiene las partículas que contienen hielo en el mismo y que puede colocarse en una taza para introducir las partículas que contienen hielo en la taza.

21. Un método para realizar una sola porción de una bebida congelada, caracterizado porque comprende proporcionar una taza que contiene una sola porción de un líquido, agrega las partículas que contienen hielo elaboradas de conformidad con el proceso de la reivindicación 1 ; y mezclar las partículas que contienen hielo y el líquido para formar la bebida.

22. Un método para realizar una bebida congelada, caracterizado porque comprende proporcionar el producto de conformidad con la reivindicación 17 y combinar un líquido con las partículas que contienen hielo para formar la bebida.

23. El método de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado además porque el recipiente es una bolsa, saco u otro recipiente sellado que se ajusta para mantener una sola porción o múltiples porciones, el líquido se proporciona en una taza y las partículas que contienen hielo se agrega al líquido en la taza con un movimiento para formar la bebida.

24. El método de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado además porque el recipiente es una taza la cual se ajusta para mantener una sola porción de la bebida y el líquido se agrega a las partículas que contienen hielo líquido con un movimiento o sacudida para formar la bebida.

25. El método de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado además porque la taza incluye una tapa desmontable, en donde la tapa se extrae antes de la introducción del líquido en la taza y posteriormente la tapa se reemplaza para permitir la sacudida de la taza para mezclar las partículas que contienen hielo con el líquido.

26. Partículas que contienen hielo caracterizadas porque comprenden una formulación líquida congelada que incluye un agente que eleva la temperatura de transición vitrea (Tg), un edulcorante, un surfactante y agua, con la formulación teniendo una Tg de -5°C a -15°C, las partículas que contienen hielo teniendo formas irregulares y un diámetro principal de 1 mm o menos.

27. Las partículas que contienen hielo de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado además porque la formulación líquida contiene de 0.25 a 25% por ciento en peso del surfactante, de 0.01 a 1.25 por ciento en peso del edulcorante, de 5 a 70 por ciento en peso del agente que eleva la Tg y agua.

28. La combinación de las partículas que contienen hielo de conformidad con la reivindicación 26 con partículas de almidón separador de tamaño más pequeño, caracterizado porque las partículas de almidón separador están presentes en un cantidad del 1 al 10% en peso de las partículas que contienen hielo

29. El uso de las partículas que contienen hielo de conformidad con la reivindicación 26 o la combinación de las partículas de conformidad con la reivindicación 28 para formar una malteada u otra bebida congelada.

30. El uso de un agente que eleva la temperatura de transición vitrea (Tg) en combinación con un edulcorante, un surfactante y agua para hacer las partículas que contienen hielo teniendo una Tg de -5°C a -15°C.

31 . El uso de partículas separadoras para mejorar la fluidez de las partículas que contienen hielo, caracterizado porque las partículas separadoras son de tamaño más pequeño y están presentes en una cantidad del 1 al 10% en peso de las partículas que contienen hielo que permiten que el líquido pase entre las partículas que contienen hielo para proporcionar hidratación y formación de una bebida congelada.

32. El uso de conformidad con la reivindicación 31 , caracterizada además porque las partículas separadoras comprenden partículas de almidón.

33. El uso de conformidad con la reivindicación 32, caracterizada además porque las partículas están presentes en una condición y una cantidad de manera que son capaces de por lo menos disolverse parcialmente en el líquido que se agrega para formar la bebida congelada para contribuir en las propiedades organolépticas del líquido mediante la proporción de concentración.