NO330770B1 - Fremgangsmate for gjenbruk av bearbeidet matvare med lavt fuktighetsinnhold og hoyt lipidinnhold i produksjon av bearbeidet mat - Google Patents

Abstract

Fremgangsmåte for gjenbruk av bearbeidet matvare med lav fuktighet og høyt lipidinnhold, som knuses i en enkelt enhetsoperasjon på kortvarig måte. Knusing kan utføres uten behov for bevegelige mekaniske deler. Matproduktet som oppnås fra knusebehandlingen av bearbeidet matvare med lav fuktighet og høyt lipidinnhold, er egnet for gjenbruk i matproduksjonslinjer.

Description

Oppfinnelsen vedrører generelt en fremgangsmåte for knusing av bearbeidede matvarer med lavt fuktighetsinnhold og høyt lipidinnhold for gjenbruk i matvareproduksjon.

I produksjon av mange typer av matvareprodukter forekommer det av og til ubrukte bearbeidede deler av matvare som f.eks. trimming, strimler, avskjær, fragmenter, osv., etter en produksjonsgang eller et parti. Også små mengder av bearbeidet matvareprodukt som ikke passer til en ønsket fasong eller konfigurasjon kan bli forkastet og ikke brukt i et kommersielt produkt. Ideelt sett kombineres slike ubrukte deler og/eller små mengder med større mengder for bruk om igjen i på-følgende produksjon av matvarer. Dette krever ofte oppvarming, mekanisk knusing, mølling eller andre bearbeidelsestrinn for å omdanne den bearbeidede matvare til en mer bekvem eller stabil form, noe som kan føre til vanskeligheter.

Melholdige (stivelsesholdige) matvarer kan være utsatt for gelatinering eller andre signifikante fysisk-kjemiske omdannelser etter varmebehandling eller eks-ponering for varme assosiert med konvensjonelle knuse- eller mølleoperasjoner. Av kommersielle grunner er det viktig med kontroll av gelatinering av melholdig materiale i noen matvaresystemer, da det kan ha direkte innvirkning på kvaliteten til det endelige produkt, særlig produktets tekstur. I tillegg har graden av gelatinering av melholdige materialer i matvaresystemer også innvirkning på prosesser-ingsreologien til en stivelsessmelte/deig eller lignende matvare. Dette kan innvirke på ekspansjonen og boblevekstkinetikken til matvareproduktet. Et melholdig matmateriale vil kanskje ikke være økonomisk og/eller funksjonelt anvendelig i ytterligere bearbeidet matvareproduksjon hvis det opprinnelige stivelsesinnhold blir nedbrutt unødig.

Det trengs ordninger for å omdanne bearbeidede matvarer med lavt fuktighetsinnhold og høyt lipidinnhold ved høy gjenvinningshastighet i en hyllestabil, funksjonell form med næringsmiddelkvalitet for gjenbruk. Foreliggende oppfinnelse tar seg av ovennevnte og andre behov på effektiv og økonomisk mulig måte.

EP 0286723 A1 omhandler en fremgangsmåte for fremstilling av crackers og småkaker, og produkter oppnådd ved denne fremgangsmåten.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for gjenbruk av bearbeidet matvare med lavt fuktighetsinnhold og høyt lipidinnhold i produksjon av bearbeidet matvare, kjennetegnet ved at fremgangsmåten omfatter: å innføre komprimert luft i en inneslutning som inkluderer en avkortet konisk formet seksjon, hvor den innførte luft strømmer langs en nedadrettet vei gjennom inneslutningen, inklusive den koniske seksjon, til en nedre ende derav, og den luft som når nedre ende strømmer tilbake opp og ut av inneslutningen via et avgassutløp; å innføre i inneslutningen bearbeidet matvare som inneholder minst ca. 15 vekt% lipidinnhold og mindre enn 14 vekt% totalt vanninnhold, som er innfanget i den innførte luft som beveger seg nedad gjennom inneslutningen, hvor minst en del av den bearbeidede matvare blir knust før den når nedre ende av inneslutningen; å tappe ut et granulært produkt inklusive knust matvareprodukt fra nedre ende av inneslutningen; å kombinere minst en del av det granulære produkt og minst én annen bearbeidet matvareingrediens; og å fremstille et bearbeidet matvareprodukt med dette.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en fremgangsmåte for å knuse bearbeidede matvarer med lavt fuktighetsinnhold og høyt lipidinnhold til funksjonelle, granulære former av næringsmiddelkvalitet for gjenbruk. Denne fremgangsmåte benytter behandling i en kortvarig operasjon som i alt vesentlig konserverer ønskelige funksjonelle aspekter ved de bearbeidede matvarer som er nyttige for videre matvareproduksjon. Knusing kan utføres uten behov for kontakt mellom den bearbeidede matvare med lavt fuktighetsinnhold og høyt lipidinnhold og bevegelige mekaniske deler. I alt vesentlig alt av det bearbeidede matvarematerialet med lavt fuktighetsinnhold og høyt lipidinnhold kan i visse prosesser bli inkorporert i matvareprodukter.

I noen utførelsesformer kan bearbeidede matvarer med lavt fuktighetsinnhold og høyt lipidinnhold, som kan omdannes via enkelttrinnsbehandling, inkludere fylte matvareprodukter, f.eks. matvarer som inneholder en kornbasert ingrediens i én del og en lipidholdig fyllbestanddel i en annen del derav. Lipidinnholdet i de bearbeidede matvarer som behandles ved fremgangsmåten her er minst ca.

15 vekt% og spesielt ca. 15 vekt% til ca. 60 vekt%. Slike fylte produkter kan f.eks. inkludere snacks, bakte artikler eller posteiprodukter i innkapslede, sandwich-, koekstruderte former. Ikke-begrensende eksempler inkluderer f.eks. smakssatte fløtefylte deigprodukter, ostefylte deigprodukter, samt peanøttsmørfylte deigprodukter osv. De fylte produkter kan inkludere fylte sandwich-deigprodukter, deigprodukter innbakt med fyll, f.eks. fylte eller overtrukkede småkaker, snacksstenger og/eller crackers og lignende. For formål med foreliggende oppfinnelse omfatter "bearbeidede matvarer" ferdige prosessmatvarer så vel som delvis bearbeidede matvare-råmaterialer, f.eks. kakao-nibs (knuste kakaobønner).

I én spesiell utførelsesform granulerer enkelttrinnsknusebehandlingen effektivt bearbeidede matvarer med lavt fuktighetsinnhold og høyt lipidinnhold, som inneholder melholdig materiale, uten å indusere signifikante eller ukontrollerte omdannelser i lipid- eller melinnholdet. Lipid- og stivelsesinnhold i matvarene med lavt fuktighetsinnhold og høyt lipidinnhold blir i alt vesentlig opprettholdt gjennom knuseprosessen og er således egnet for gjenbruk i påfølgende matvareproduksjon. De kan også brukes om igjen i relativt høye mengder i ytterligere matvareproduksjonslinjer.

I noen utførelsesformer utføres enkelttrinnsknusebehandlingen av bearbeidet matvare med lavt fuktighetsinnhold og høyt lipidinnhold som en knuseprosess hvor komprimert luft og bearbeidet matvare med lavt fuktighetsinnhold og høyt lipidinnhold innføres separat i en innelukning som inkluderer en avkortet konisk formet seksjon. Etter innføringen strømmer den komprimerte luft generelt langs en nedad rettet bane gjennom innelukningen til den når nedre ende derav. Luften strømmer tilbake opp fra den nedre ende i innelukningen inn i et sentralt område derav inntil den forlater innelukningen via en avgasskanal. Den bearbeidede matvare med lavt fuktighetsinnhold og høyt lipidinnhold innføres separat i en øvre ende av innelukningen, og matvaren blir innfanget i luften som strømmer nedad gjennom innelukningen til den når nedre ende av innelukningen.

Under denne bevegelse av den bearbeidede matvare fra øvre ende av innelukningen ned til nedre ende derav blir den bearbeidede matvare bearbeidet i det minste fysisk. Maten kan også bli ytterligere dehydratisert ved anvendelse av oppvarmet komprimert luft som den er suspendert i i det dynamiske luftstrøm-ningssystem som genereres inne i innelukningen, i den grad som lufttemperaturen holdes under smeltetemperaturen for lipidinnholdet i den matvare som blir bearbeidet. Under samme enhetsoperasjon smuldres maten opp til små partikler i løpet av ekstremt kort tid. Signifikante mengder av den bearbeidede matvare med lavt fuktighetsinnhold og høyt lipidinnhold som blir innført, kan knuses før det når nedre ende av innelukningen. Som sådan kan denne nedsliting av den bearbeidede matvare med lavt fuktighetsinnhold og høyt lipidinnhold over til granulær form oppnås uten at det anvendes noen knuseinnretning med bevegelige mekaniske deler.

Følgelig blir, i disse utførelsesformer, et fast, partikkelformig produkt som inkluderer knust matvare, tappet ut og gjenvunnet fra nedre ende av innelukningen, mens luft og eventuell vanndamp som frigjøres fra matvaren under bearbeidelsen i enheten blir sendt ut fra systemet via avgasskanalen. I en spesiell utførelsesform er innelukningen en todelt konstruksjon som inkluderer en øvre sylindrisk formet innelukning hvor den komprimerte luft og den bearbeidede matvare med lavt fuktighetsinnhold og høyt lipidinnhold blir innført separat, og den sylindriske innelukning kommer i kontakt med og kommuniserer fluid med en lavere innelukning som har den avkortede koniske fasong som inkluderer nedre ende av den totale struktur som det bearbeidede matematerialet dispenseres fra.

Knusing av bearbeidede matvarer med lavt fuktighetsinnhold og høyt lipidinnhold i overensstemmelse med utførelsesformer i henhold til oppfinnelsen byr på tallrike fordeler i forhold til konvensjonelle skjemaer for avhending av bearbeidet matvare med lavt fuktighetsinnhold og høyt lipidinnhold. For det første blir omkost-ninger som er assosiert med transport og avhending av et matvareprodukt redusert eller eliminert. Knusebehandlingen gjør det mulig å produsere et granulert matvareprodukt av en bearbeidet matvare med lavt fuktighetsinnhold og høyt lipidinnhold, ved relativt lav temperatur og ved kort varighet. Knusebehandlingen kan fortrinnsvis foretas som en enkelttrinnsoperasjon uten at de ønskelige funksjonelle attributter ved matvarematerialet forringes, og uten at det kreves forskjellige prosesser for utførelse i forskjellig utstyr. Dessuten kan prosessen kjøres kontinuerlig, da den komprimerte luft kontinuerlig blir sendt ut fra systemet etter innfanging av matvaren nedover gjennom innelukningen til den nedre ende, og knust matvareproduktmateriale kan tappes ut fra nedre ende av innelukningen. Relativt lite, om noe, matvarerester blir igjen på innerveggene til bearbeidelsesenheten, noe som gjør det enkelt å rengjøre og å skifte over til en annen type bearbeidet matvare for bearbeidelse inne i enheten. Disse fordeler reduserer prosessens kompleksitet, produksjonstid og produksjons- og serviceomkostninger.

Kort beskrivelse av tegningene

Andre trekk og fordeler ved oppfinnelsen vil gå klart frem ut fra den følg- ende detaljerte beskrivelse av foretrukne utførelsesformer av oppfinnelsen under henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 er et flytskjema for en fremgangsmåte for bearbeidelse og gjenbruk av bearbeidet matvare med lavt fuktighetsinnhold og høyt lipidinnhold i henhold til en utførelsesform av oppfinnelsen. Fig. 2 er et skjematisk riss av et system som er anvendelig for bearbeidelse av bearbeidet matvare med lavt fuktighetsinnhold og høyt lipidinnhold, i henhold til en utførelsesform av oppfinnelsen. Fig. 3 er et tverrsnittsriss av syklonenheten som anvendes i bearbeidelses-systemet som er illustrert i fig. 2. Fig. 4 er et skjematisk riss av et system som er anvendelig for bearbeidelse av bearbeidet matvare med lavt fuktighetsinnhold og høyt lipidinnhold i henhold til en annen utførelsesform av oppfinnelsen.

De trekk som er inntegnet i figurene, er ikke nødvendigvis trukket opp i riktig målestokk. Likt nummererte elementer i forskjellige figurer representerer samme komponenter med mindre annet er angitt.

Foretrukne utførelsesformer av oppfinnelsen vil bli beskrevet nedenunder med spesifikk referanse til unik bearbeidelse av bearbeidede matvarer med lavt fuktighetsinnhold og høyt lipidinnhold. For formålene heri betyr uttrykket "lavt fuktighetsinnhold" karakteristikk av et matvaremateriale som inneholder mindre enn ca. 14 vekt% totalt vanninnhold, som væske, frosset og/eller damp. Betegnelsen "høyt lipidinnhold" brukt for å karakterisere et matvaremateriale betyr matvaremateriale som inneholder ikke mindre enn ca. 15 vekt% totalt lipidinnhold. Som antydet, omfatter "bearbeidede matvarer" ferdig prosessmatvarer så vel som delvis bearbeidede råmaterialer for matvarer, f.eks. kakao-nibs.

Generelt underkastes bearbeidet matvare med lavt fuktighetsinnhold og høyt lipidinnhold for knusing til en liten partikkelstørrelse i løpet av et kort tidsrom i en knuseprosess utført i en enhetsoperasjon. Generelt blir knuseprosessen gjen-nomført på et system av syklontype som kan opereres på en måte hvorved den bearbeidede matvare med lavt fuktighetsinnhold og høyt lipidinnhold kan påvirkes fysisk på en fordelaktig måte. Et knust matvareprodukt oppnås i granulert form (f.eks. et fast, fint partikkelformig materiale).

For formål her betyr "knusing" av en partikkel knusing, pulverisering, slitasje, gniing av partikkelen for å bryte den ned til mindre partikler og/eller frigjøre mindre partikler, og inkludere mekanismer som involverer kontakt mellom bevegende partikler, og/eller mellom en bevegende partikkel og en statisk overflate, og "tørking" betyr dehydratisering, dvs. reduksjon av fuktighetsinnhold.

Under henvisning til fig. 1 blir, i denne ikke-begrensende illustrerte utførel-sesform bearbeidet matvare med lavt fuktighetsinnhold og høyt lipidinnhold oppsamlet i prosess eller fra ferdig matvareprodukt (trinn 1), blir eventuelt nedkjølt (trinn 2) og/eller den bearbeidende luft blir nedkjølt (trinn 3), deretter blir maten underkastet en knusebehandling (trinn 4), og det resulterende granulære matvareprodukt eller "rework" gjøres tilgjengelig for gjenbruk som en matvarebestanddel (trinn 5).

I et eventuelt trinn (trinn 2) kan det bearbeidede matvareprodukt bli for-håndsnedkjølt før innføring i den sykloniske bearbeidelsesenhet beskrevet heri for ytterligere å inhibere smelting fra å inntreffe med hensyn til lipidinnholdet i den bearbeidede matvare. Den bearbeidede matvare nedkjøles til en temperatur som er tilstrekkelig til å kjøle lipidinnholdet i matvaren til en temperatur under smeltetemperaturen for lipidet, spesielt det tilstedeværende lipid som har den laveste smeltetemperatur. Dette hjelper til med å beskytte integriteten til lipiddelen og forhindre agglomerering eller klebing av matematerialet til innvendige vegger i prosessenheten under knuseprosessen. Hvis omgivende temperaturbetingelser er under smeltepunktet for lipidinnholdet i den bearbeidede matvare, kan behovet for nedkjøling av luften eller matesubstansen bli redusert eller eliminert. I én utførel-sesform blir temperaturen til matematerialet med høyt lipidinnhold som bearbeides (trinn 2) og/eller den bearbeidende luft (trinn 3) som vil bli anvendt i granulerings-prosessen, som beskrevet mer i detalj nedenunder, avkjølt til ca. 70 °F (21 °C) eller lavere før innføring i den sykloniske bearbeidelsesenhet.

Ved komplettering av trinn 4 oppnås et granulært matvareprodukt som er egnet for bruk i spiselige produkter. F.eks. bevarer det oppnådde granulerte matvareprodukt i alt vesentlig sin aroma og sine funksjonelle attributter ved knusebehandlingen. Når f.eks. matvaren med lavt fuktighetsinnhold og høyt lipidinnhold er et melholdig matvareprodukt, blir resterende stivelsesinnhold i matvarene med lavt fuktighetsinnhold og høyt lipidinnhold som er igjen etter eventuell forhånds- koking eller andre varmebehandlinger, utført på den bearbeidede matvare, i alt vesentlig opprettholdt gjennom knuseprosessen i henhold til foreliggende oppfinnelse, og er således funksjonelt tilgjengelig for gjenbruk. Den kan også brukes på ny ved relativt høye nivåer i videre matvareproduksjonslinjer.

Det granulære matvareprodukt kan også bli stabilt lagret inntil ny bruk i på-følgende matvareproduksjon. Det granulerte matvareprodukt kan anvendes som en matvareingrediens i den samme type av bearbeidet matvareproduksjonslinje som den var oppsamlet fra som et ubrukt produktmateriale, eller i en annen type bearbeidet matvareproduksjonslinje hvor dens aroma eller funksjonelle attributter kan være ønskelige eller nyttige.

Under henvisning til fig. 2 og 3 skal detaljer for et eksempel på utstyrs-arrangement og en fremgangsmåte for å drive den for utførelse av knusingen av bearbeidet matvare med lavt fuktighetsinnhold og høyt lipidinnhold i trinn 4 i fig. 1, diskuteres i det følgende. Den bearbeidede matvare med lavt fuktighetsinnhold og høyt lipidinnhold som innføres i det sykloniske system for behandling ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen kan komme fra kommersiell matvareproduksjon eller andre kilder med bearbeidede matvarematerialer med lavt fuktighetsinnhold og høyt lipidinnhold. Den bearbeidede matvare med lavt fuktighetsinnhold og høyt lipidinnhold kan være i form av atskilte, hele biter som opprinnelig produsert, eller som porsjoner, deler, fragmenter, strimler, fragmenter, osv.

Under henvisning til fig. 2 vises eksempelvis system 100 for utførelse av knusing av bearbeidet matvare med lavt fuktighetsinnhold og høyt lipidinnhold i henhold til en prosessutførelsesform av foreliggende oppfinnelse. Syklon 101 er en strukturell innelukning sammensatt av to fluid kommuniserende seksjoner: en øvre sylindrisk innelukning 103 som definerer et kammer 104; og en nedre, avkortet konisk formet innelukning 105 som definerer et hulrom 106. Både øvre og nedre innelukning er ringformede konstruksjoner hvor en kraftig vegg eller et skall inneslutter et innvendig rom. I denne illustrasjon har den øvre inneslutning 103 en generelt ensartet tverrsnittsdiameter, mens den nedre inneslutning 105 koner inn-over mot sin nedre ende 112.1 en ikke-begrensende utførelsesform kan konings-vinkelen a for nedre inneslutning 105 variere fra ca. 66 til ca. 70° (se fig. 3). For formål med oppfinnelsen betyr terminologien "inneslutning" en konstruksjon som inneslutter et kammer, hulrom eller tomrom fra mer enn én side.

Komprimert luft 116 og bearbeidet matvare med lavt fuktighetsinnhold og høyt lipidinnhold 102 innføres separat i syklonen 101 ved øvre inneslutning 103. Den bearbeidede matvare med lavt fuktighetsinnhold og høyt lipidinnhold tappes som et fast partikkelformig materiale 113 fra nedre ende 112 av syklonen 101. En valgfri ventilmekanisme 111, f.eks. en roterende ventil eller roterende luftlås, er vist som tillater ekstraksjon av tørket, knust matvare fra syklonen uten å avbryte den kontinuerlige drift av systemet, og som minimaliserer lekkasje av innført luft fra syklonen 101. Alternativt kan et hult sylindrisk forlengelsesskaft (ikke vist) bli installert på nedre ende 112 av syklonen 101 for å hjelpe til med å dirigere granulert produkt inn i en mottaker eller lignende som er anbrakt under syklonen. I fravær av en ventilmekanisme ved nedre ende 112 av syklonen 101 vil også den trykksatte luft som innføres i syklonen unnslippe fra syklonen 101 via åpning 111 ved syklonens nedre ende 112. Dette ekstra lufttap kan trenge å bli kompensert for i innløpsluftmateraten for å bevare en ønsket lufttrykkbetingelse inne i syklonen, f.eks. ved å øke den tilstrekkelig til å unngå lufttap som inntreffer fra både bunnen av syklonen og avgasstrømmen 114.

Luft, og eventuelt en liten mengde av fuktig damp frigjort fra matvaren med lavt fuktighetsinnhold og høyt lipidinnhold under behandling i syklonen 101, slippes ut som avgasser 114 fra syklonen via strømpen 107 og avgasskanalen 109. En viss nominell mengde av lett debris kan frigjøres fra matvaren under bearbeidelse i syklonen, og kan bli eliminert sammen med avgasstrømmen 114. Avgasstrøm-men 114 kan eventuelt bli partikkelfiltrert og/eller scrubbet for å strippe ut flyktige forbindelser eller andre forbindelser, så som å anvende en separat scrubber-modul, f.eks. en scrubber av pakket sjikttype, før den ventileres til atmosfæren (se f.eks. fig. 4,1141). Sileinnretning 115 er beskrevet mer i detalj lenger ned.

For å innføre den komprimerte luft 116 i syklon 101 genererer en lufttrykk-settende mekanisme 121, f.eks. en blåser eller luftkompressor, et høyt volum av komprimert luftstrøm med høy hastighet, som dirigeres via luftstrøm 125 gjennom en kjøleenhet 123, og blir derfra innført i øvre inneslutning 103 i syklonen 101. Betegnelsen "komprimert luft" refererer til luft som er komprimert til et trykk over atmosfæretrykk, f.eks. over 14,7 psia (1,03 kg/cm<2>absolutt). Oppvarming av den komprimerte luft før den innføres i syklonen 101 er vanligvis ikke ønskelig eller nødvendig for utførelsesformer heri, skjønt i visse situasjoner, slik det skal be- skrives i det følgende, kan det være nyttig. Oppvarming av den komprimerte luft er generelt uønsket, da det kan indusere smelting av eventuell varmesensitiv porsjon av det bearbeidede matvarematerialet som bearbeides i syklonen. I én utførelses-form avkjøles den komprimerte luft til en temperatur under glassovergangs-temperaturen til en varmesensitiv porsjon av det spiselige matematerialet før det innføres i syklon 101.1 én spesiell utførelsesform kjøles luften til en temperatur på ca. 35 til ca. 75 °F (ca.1,6 til ca. 23,9 °C), spesielt ca. 40 til ca. 70 °F (ca. 4,4 til ca. 21,1 °C), og mer spesielt ca. 60 til ca. 70 °F (ca. 15,6 til ca. 21,1 °C). I en annen utførelsesform kan luft bli innført i syklonen ved omgivelsestemperatur uten å bli oppvarmet i den utstrekning at lufttemperaturen er under smeltetemperaturen for lipiddelen i matvaren som blir bearbeidet. Dette vil si at hvis lufttemperaturen til luften som tappes ut fra kompressoren 121 er under smeltetemperaturen for lipid-komponentene i matvaren som under bearbeidelse, er det kanskje ikke nødvendig å føre luften gjennom luftkjøleren 123 i en operasjonsmodus før luften mates inn i syklonen. Den omgivende lufttemperatur og eventuelle lufttemperaturendringer assosiert med kompresjon overvåkes fortrinnsvis før innstrømming av luft uten anvendelse av luftkjøleren. Luftkjøleren 123 kan være en varmevekslerinnretning. Luftkjøleren 123 kan være en kommersiell eller industriell varmevekslerenhet, eller en kjøleenhet eller annen egnet kjøleinnretning, f.eks. en kjøleenhet med evne til å redusere temperaturen for kontinuerlig strømning av prosessluft til innenfor ca.

10 °F (ca. 6 °C) av kjølemiddeltemperaturen.

Den komprimerte luft 116 innføres i kammer 104 i alt vesentlig tangentielt til en innervegg 108 i øvre inneslutning 103. Dette kan gjøres f.eks. ved å dirigere luftstrømmen 116 til et flertall av hull 120 (f.eks. 2-8 hull) anbrakt i omkretsen rundt og tilveiebrakt gjennom veggen 108 i øvre inneslutning 103 som luftstrømmen inn-føres gjennom. Avbøyningsplater 122 kan være montert på innervegg 108 i øvre inneslutning 103 for å avbøye den innkommende strøm av luft til en retning som er i alt vesentlig tangentiell til innerveggen 108 i henhold til et arrangement som f.eks. er beskrevet i US-patentsøknad publikasjon nr. 2002/0027173 A1. Den komprimerte luft kan bli innført i øvre inneslutning 103 i syklon 101 i retning mot klokken eller med klokken.

Den innførte luft 10 kan generelt bli ytterligere trykksatt, syklonisk i kammeret 104 og hulrommet 106. På grunn av sentrifugalkreftene som er tilstede i den sykloniske omgivelse, menes det at trykket nærmere de ytre ekstremiteter av hulrommet 106 er vesentlig større enn atmosfæretrykk, mens trykket nærmere sentralaksen i hulrommet 106 er mindre enn atmosfæretrykk. Som vist i fig. 3, som en ikke-begrensende illustrasjon, etter å være blitt innført i øvre inneslutning 103, går den komprimerte luft 116 i spiral eller beveger seg på annen måte generelt langs en lang nedadrettet vei som en virvelstrøm 13 gjennom øvre inneslut-

ning 103 og den nedre konisk formede inneslutning 105 inntil den når en nedre ende 112 derav. I denne illustrasjon, nær den nedre ende 112 av hulrommet 106 definert ved innerveggene 123 i nedre inneslutning 105, reverseres den nedadrettede retning av luftbevegelsen, og luften (og eventuell fuktighetsdamp frigjort fra matvaren under behandling i syklonen 101) virvler tilbake oppad som en mindre virvelstrøm 15 generelt inne i den større virvelstrøm 13. Den mindre virvelstrøm 15 strømmer tilbake opp fra den nedre ende 112 av den nedre inneslutning 105 i et sentralt område 128 lokalisert omtrent nær den sentrale akse 129 av syklonen 101 og generelt innenfor den større virvelstrøm 13. Den mindre virvelstrøm 15 strøm-mer oppad inntil den strømmer ut av inneslutningen via strømpe 107 og deretter avgasskanal 109.

Et hjelpemiddel for brytning av virvelstrøm (ikke vist) kan eventuelt være innsatt under eller innenfor nedre ende 112 for å oppmuntre overgang av den større virvelstrøm 13 til den mindre virvelstrøm 15. Diverse virvelstrømbrytende arrangementer for sykloner er kjent, f.eks. innføring av en eskeformet inneslutning ved bunnen av den koniske inneslutning.

Den bearbeidede matvare med lavt fuktighetsinnhold og høyt lipidinn-

hold 102 blir innført separat i øvre inneslutning 103. Den innførte, bearbeidede matvare med lavt fuktighetsinnhold og høyt lipidinnhold faller med tyngdekraften nedad inn i kammer 104 inntil den blir oppfanget i virvelstrømmen 13 i syklonen 101. Fortrinnvis innføres bearbeidet matvare med lavt fuktighetsinnhold og høyt lipidinnhold inn i øvre inneslutning 103 i en slik orientering at den vil falle ned i den sykloniske virvelstrøm 13 generert i syklon 101, hvor den er lokalisert i rommet mellom strømpen 107 og innervegg 108 i øvre inneslutning 103. Denne mateteknikk tjener til å minimalisere mengden av bearbeidet matvare med lavt fuktighetsinnhold og høyt lipidinnhold som innledningsvis kan falle ned i ekstreme indre eller ytre radialdeler av virvelstrømmen hvor de sykloniske krefter som mat-

varen møter kan være lavere. Som antydet, kan matematerialet 102 bli forhånds-nedkjølt før det innføres i syklonen 101 ved forhåndslagring eller transportering av matematerialet i eller gjennom enhver egnet nedkjølingsinnretning 1020 egnet for dette formål, f.eks. noe sånt som en kommersiell eller industriell varmeveksler eller kjøleenhet. Den oppfangede matvare beveger seg i virvelstrømmen 13 i luftspiral eller på annen måte beveger seg nedad gjennom nedre inneslutning 105 inntil den når nedre ende 112 av nedre inneslutning 105. Under denne nedadrettede strøm-ning kan knuseeffektene på matvaren inntreffe ved forskjellige tidsrom og på forskjellige steder under den nedadrettede strøm av matvaren gjennom syklonen. Skjønt det ikke er ønskelig å være bundet til noen teori, menes det at trykkgradi-enten og Coriolis-krefter over, kavitasjonseksplosjoner og kollisjonsinnvirkning mellom matvarepartiklene som er oppfanget i den syklonisk trykksatte luft med

høy hastighet, kan være voldsomt oppløsende på den fysiske struktur av matvarematerialet. Alternativt, eller i tillegg til dette, kan sentrifugalkraften i virvelstrømmen bevege matvarematerialet med stor kraft mot innerveggene 108 og 123 i inneslutningen. Disse slitasjepåvirkninger, individuelt eller i kombinasjon, eller andre slags slitasjepåvirkninger som kan inntreffe i syklonen som kanskje ikke forstås fullt ut, istandbringer findeling (knusing) av matvaren sammenløpende med tørking av den. Som et resultat, under denne bevegelse av matvaren fra øvre inneslut-

ning 103 ned til nedre ende 112 i nedre inneslutning 105, blir den bearbeidede matvare fysisk bearbeidet på fordelaktig måte. Enheten 101 krever ingen mekanisk bevegelige deler for å bevirke knusing av den bearbeidede matvare.

I en ytterligere utførelsesform av oppfinnelsen kan det uttappede faste partikkelformige produkt 113 bli sortert, f.eks. ved anvendelse av en sikt, f.eks. en sil eller annen egnet partikkelseparasjon/klassifiseringsmekanisme 115, for å sortere og separere den finere fraksjon av knust matvare 1130 i det faste partikkelformige produkt 113 som har partikkelstørrelser som tilfredsstiller et størrelses-kriterium, f.eks. at de er mindre enn en forhåndsbestemt størrelse, som er egnet for etterknusingsbearbeidelse, fra den grovere produktfraksjon 1131. Den grovere (overstørrelse-)produktfraksjon 1131 kan bli omdirigert til øvre inneslutning i syklonen for ytterligere bearbeidelse deri. En transportør (ikke vist) kunne anvendes for mekanisk å transportere det omdirigerte grovere materialet tilbake til matingsinnføringsmidler 127 eller andre innføringshjelpemidler i øvre inneslut ning 103 i syklonen 101. Matingsinnføringsmidler 127 kan også være en bøyd transportør, skruemater, etc. (se f.eks. fig. 4,1270), som transporterer matematerialet inn i kammer 104 i syklonen 101 ved øvre inneslutning 103.

Det vil forstås at strømpe 107 kan kontrollerbart beveges opp og ned til forskjellige vertikale posisjoner i syklon 101. Generelt, desto lavere nedre strømpe 107 er plassert i forhold til hulrommet 106, desto mindre det kombinerte totale volum av syklonen 101 som er tilgjengelig for luftsirkulasjon. Siden volumet av luft som innføres forblir konstant, forårsaker denne reduksjon i volum hurtigere strømning av luft, hvilket forårsaker større syklonisk effekt gjennom hulrommet 106 og følgelig forårsaker at matvaren blir knust for å sirkulere lenger i kammeret 104 og hulrommet 106. Heving av strømpen 107 har generelt den motsatte effekt. For en gitt mate- og driftbetingelse kan den vertikale posisjon til strømpen 107 bli justert for å forbedre prosessens effektivitet og utbytte.

Også en demper 126 kan være anbrakt på avgasskanal 109 for å regulere volumet av luft som tillates å unnslippe fra det sentrale lavtrykksområdet i hulrom 106 ut i den omgivende atmosfære, som kan påvirke de sykloniske hastig-heter og kraftgradienter i syklon 101. Til forskjell fra den valgfrie demper krever enheten 101 generelt ingen bevegelige deler for drift og spesielt med hensyn til å bevirke knusevirkningen som inntreffer i enheten.

Ved kontinuerlig å mate bearbeidet matvare inn i syklon 101 oppnås et kontinuerlig utbytte av knust matvareproduktmateriale 113. Et ikke-begrensende eksempel på en kommersiell apparatur som kan drives på kontinuerlig måte mens matvare bearbeides i henhold til fremgangsmåter ifølge oppfinnelsen er et WINDHEXE-apparat, produsert av Vortex Dehydration Systems, LLC, Hanover Maryland, USA. Beskrivelser av denne type apparat er å finne i US-patentsøknad publikasjon nr. 2002/0027173 A1.

Det sykloniske system 100 tilveiebringer mekanisk energi for å oppsmuldre og granulere den bearbeidede matvare. Matvaren som strømmer ut fra syklonen 101 er av en strømbar type med fast partikkelform, som kan være et melaktig eller pulveraktig materiale.

Bearbeidelsesenheten 101 kan holdes relativt ren og ryddig, da bearbeidet materiale med lavt fuktighetsinnhold og høyt lipidinnhold ikke har tendens til å sitte fast som rest på de innvendige vegger av prosessenheten som anvendes for å knuse materialet til granulær form. Dette kan lette en eventuelt ønsket ombytting for bearbeidelse av en annen type av matemateriale innen samme enhet. I ett prosesskjema for bearbeidelse av matvarer med lavt fuktighetsinnhold og høyt lipidinnhold, omfatter innføring av den komprimerte luft inn i syklonen tilførsel av komprimert luft ved et trykk i området fra ca. 10 psig til ca. 100 psig (ca. 0,7 til ca. 70,3 kg/cm<2>), spesielt fra ca. 20 psig til ca. 35 psig (ca. 1,4 til ca. 2,5 kg/cm<2>) og mer spesielt fra ca. 26 psig til ca. 32 psig (ca. 1,8 til ca. 2,25 kg/cm<2>).

Den volumetriske innføringshastighet av den komprimerte luft inn i syklonen ligger i området fra ca. 500 kubikkfot pr. min. (CFM) til ca. 10000 cfm (ca. 14,2-283,2 m<3>/min.), spesielt fra ca. 1000 CFM til ca. 6000 CFM (ca. 28,3 til ca.

170 m<3>/min.), og mer spesielt fra ca. 1500 kubikkfot pr. min. til ca. 3000 kubikkfot pr. min. (42,5 til ca. 85 m<3>/min.).

Matehastigheten for den bearbeidede matvare med lavt fuktighetsinnhold og høyt lipidinnhold kan variere, men kan generelt ligge i området fra ca. 1 til ca. 300 pund pr. min. (0,45 til ca. 136 kg/min.), spesielt ca. 50 til ca. 150 Ibs./min.

(22,8 til ca. 68,1 kg/min.) for en ca. 1 (30,5 cm) til ca. 10 (3,05 m) fot diameter (maksimum) syklon. Syklondiameteren kan f.eks. være fra ca. 1 til ca. 10 fot (30,5 cm til 3,05 m) i diameter, spesielt ca. 1 til ca. 6 fot (30,5 cm til ca. 183 cm) i diameter.

Den bearbeidede matvare med lavt fuktighetsinnhold og høyt lipidinnhold kan bearbeides i det ovenfor beskrevne syklonarrangement i løpet av et svært kort tidsrom. I én utførelsesform blir, etter innføring av den bearbeidede matvare med lavt fuktighetsinnhold og høyt lipidinnhold i syklonen, et granulert produkt derav tappet ut fra bearbeidelsesenheten i løpet av ca. 15 sek. og spesielt i løpet av ca. 1 til ca. 5 sek. Flyktige komponenter kan også håndteres ved å føre syklonav-gassen gjennom en scrubberenhet og lignende etter at den strømmer ut fra syklonenheten.

I alt vesentlig alt av den innførte bearbeidede matvare med lavt fuktighetsinnhold og høyt lipidinnhold kan tappes ut som bearbeidet produkt i løpet av et slikt kort tidsrom. De ovenfor angitte bearbeidelsestemperaturer og varigheter som anvendes under knusing av den bearbeidede matvare med lavt fuktighetsinnhold og høyt lipidinnhold er generelt lave nok til å hjelpe til med å forhindre eventuelle signifikante uønskede endringer i stivelsesstrukturen, eller andre fysisk-kjemiske attributter som er relevante for matvarebearbeidelse, fra å inntreffe under knusebehandlingen så som her beskrevet. Et eventuelt stivelsesinnhold i matvarer med lavt fuktighetsinnhold og høyt lipidinnhold (før granulering) blir konservert i alt vesentlig intakt via knusebehandlingen som utføres i overensstemmelse med foreliggende oppfinnelse på den bearbeidede matvare med lavt fuktighetsinnhold og høyt lipidinnhold. Konvensjonell mølling anvender generelt bevegelige deler for å bevirke slitasje på et materiale, noe som er tilbøyelig til å generere lokalisert varme. Intens eller unødig forhøyet varme kan øke risikoen for nedbrytning av ønskelige matvarefunksjonelle trekk.

I én utførelsesform inneholder den bearbeidede matvare med lavt fuktighetsinnhold og høyt lipidinnhold som benyttes som matemateriale i en knuseprosess, generelt minst ca. 15 vekt%, spesielt ca. 15 vekt% til ca. 60 vekt% lipidinnhold, og mindre enn 14 vekt% fuktighet, generelt fra ca. 1 til ca. 14 vekt% fuktighet, ved innføring i syklonen 101 i system 100. Den komprimerte luft som mates inn i syklonen er normalt uoppvarmet, eller i det minste ikke oppvarmet til en temperatur som ligger nær til eller overstiger smeltepunkt for en lipidkomponent i det matvarematerialet som bearbeides. I én utførelsesform blir matvarematerialet bearbeidet ved avkjølt eller minst ikke-oppvarmet temperatur, f.eks. en temperatur på fra ca. 65 til ca. 75 °F (ca. 18 til ca. 24 °C), eller lavere temperaturer. Den knuste (granulerte) del av matvareproduktet som er oppnådd fra prosessen inneholder generelt ca. 1 til ca. 14 vekt% fuktighet.

Det kan være nødvendig å avfukte den komprimerte luft før den innføres i syklonenheten hvor det er betingelser med høy relativ fuktighet (RF) (f.eks. RF over ca. 50 %) for å sikre at matematerialet kan slipes til granulær form og ikke bygge seg opp til en klebrig eller pastaaktig masse inne i syklonen. Luften kan bli avfuktet ved anvendelse av en konvensjonell kjølespiralenhet eller lignende inn-retning som anvendes for avfukting av prosessluft (se f.eks. fig. 4,1231). Avfukteren eller lufttørkeren 1231 kan være en kommersiell enhet for det generelle formål, f.eks. en Model MDX 1000 luftfukter f ra Motivair, Amherst, NJ.

Varmeveksleren (kjøleren) 123, avfukteren 1231 og en varmeinnret-

ning 1232 som typisk ikke anvendes ved utførelse av utførelsesformer av foreliggende oppfinnelse, er enheter i et subsystem representert som luftbehandlings-modul 1233 i fig. 4. Som antydet i fig. 4, kan kontrollventiler og lignende anvendes

for selektivt å regulere og styre luftstrøm gjennom de forskjellige luftbehandlings-enheter i modul 1233.

Knust matvareprodukt oppnådd ved en knuseprosess har fortrinnsvis helt anvendelige partikkelstørrelser. I én utførelsesform kan det tørkede, knuste matvareprodukt oppnådd ved å bearbeide bearbeidet matvare med lavt fuktighetsinnhold og høyt lipidinnhold i henhold til en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse generelt ha en gjennomsnittelig partikkelstørrelse på ca. 1 u,m til ca.

1000 (im, spesielt ca. 2 til ca. 1000 um. I én utførelsesform omfatter det faste partikkelformige produkt oppnådd som bunnfelling i syklonen minst ca. 50 % knust matvareprodukt med en gjennomsnittelig partikkelstørrelse på fra ca. 1 til ca. 1000 u.m.

Det granulære matvareprodukt oppnådd i overensstemmelse med utførel-sesformer av oppfinnelsen er spiselig og kan anvendes i stort utvalg av matvarer for en rekke formål. Det granulerte matvareprodukt har fortrinnsvis ikke noen ube-hagelig lukt og kan lett bearbeides sammen med deiger, bearbeidet kjøtt og andre bearbeidede matvarer uten tap av kvalitet. F.eks. tjener det granulerte matvareprodukt fra utførelsesformer av foreliggende oppfinnelse som en økonomisk erstatning for originale ingredienser anvendt i slike matvareprodukter. Det granulerte matvareprodukt har evne til å bidra med aroma og funksjon uten uheldig på-virkning på slike matvareprodukter. Det oppnådde granulerte matvareprodukt er generelt hyllestabilt og kan anvendes for å bibringe aroma og/eller funksjonelle egenskaper til et matvareprodukt som produseres, etter mange måneders lagring av det granulerte matvareprodukt, f.eks. opptil 12 måneders lagring/hylleliv eller mer.

Den bearbeidede matvare med lavt fuktighetsinnhold og høyt lipidinnhold som kan anvendes som matemateriale i fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen, kan stamme fra kommersiell matvareproduksjon eller andre kilder for bearbeidet matvareprodukt med lavt fuktighetsinnhold og høyt lipidinnhold.

I noen foretrukne utførelsesformer kan de bearbeidede matvarer med lavt fuktighetsinnhold og høyt lipidinnhold som behandles, omfatte fylte produkter inklusive en lipidholdig fyllporsjon og en kornbasert porsjon som anvendes i sandwich, for innkapsling, innpakking, i svøp eller innhylling.

Den lipidholdige fyllporsjon kan inkludere en fyllkrem som inneholder et fett eller oljeaktig sammensetning som både er spiselig og mykt eller "som kan smøres ut" ved vanlige lagringstemperaturer. F.eks. er fyllkremer blitt anvendt i bakervarer på en rekke måter, som kan være aktuelle i bearbeidede matvarer som er granulert ved utførelsesformer beskrevet her. En fyllkrem kan anvendes som et laminat eller som et "sandwich"-fyllmateriale mellom to småkaker eller crackers, eller den kan eventuelt bli fylt inn i en bakt postei eller et annet matvareprodukt ved inn-sprøyting eller koekstrudering, eller ved innkapsling.

Fyllkremer av denne type kan f.eks. omfatte et fett eller oljeaktig sammensetning, sukker og aromastoff som primære ingredienser. Fett og oljeaktig sammensetning kan oppnås fra tallrike spiselige lipidkilder og kan omfatte tallrike blandinger av oljer, både fraksjonert og ufraksjonert, og ha forskjellige grader av hydrogenering. Fettet eller den oljeaktige sammensetning som komponent i fyll-kremen kan inkludere animalske og/eller vegetabilske fett eller oljer. Fettet eller den oljeaktige sammensetning kan f.eks. omfatte en fettindeks på fra ca. 15 til ca. 34 % fast materiale ved 70 °F (21 °C) og fra ca. 0,7 til ca. 6 % fast materiale ved

92 °F (ca. 34 °C).

Et fyllkremsammensetning kan f.eks. inneholde ca. 30 til ca. 60 vekt% fett eller oljeaktig innhold, og resten kan inkludere én eller flere av sukker, sukker-substitutt, aromastoff, meieriprodukt, bearbeidelseshjelpemidler, osv., tilstrekkelig til å tilveiebringe en smørbar, kremaktig sammensetning. Egnede aromastoffer og ekstrakter er kommersielt tilgjengelige og inkluderer f.eks. vanilje, sjokolade, kaffe, peanøttsmør, peppermynte, ost, osv. Meieriproduktet kan f.eks. være fettfri tørr-melk. Emulgatorer, strømningsforbedrende midler (f.eks. lecitin) og/eller andre bearbeidelseshjelpemidler kan anvendes. Fyllsammensetningen kan omfatte en smørbar, kremaktig blanding med en densitet på ca. 0,7 til ca. 0,85. Andre lipidholdige fyllsammensetninger kan eksistere og bli anvendt.

De fylte produkter kan inkludere kornbaserte porsjoner, f.eks. deigbaserte materialer, f.eks. basiskake for sandwich eller innhylling av en fyllporsjon i de fylte produkter. De kornbaserte materialer kan inkludere én eller flere hoveddeler av cerealie, f.eks. frøhus eller kli (ytre lag av korn), endosperm (melaktig albumen som inneholder stivelse) eller kim (frø-embryo). Eksempler er cerealier, mel av forskjellige slag, stivelse eller gluten, oppnådd fra knusing av cerealier, f.eks. hvete, mais, havre, bygg, ris, rug, sorghum, milo, rapsfrø, legumer, soyabønner, tritikali og blandinger derav, så vel som diverse møllematerialer av slike cerealier, f.eks. kli. I én utførelsesform kan den bearbeidede matvare med lavt fuktighetsinnhold og høyt lipidinnhold generelt inneholde, på tørrbasis, en grynbasert porsjon som inneholder ca. 1 til ca. 99 vekt%, spesielt ca. 5 til ca. 95 vekt% grynbasert ingrediens, og resten derav kan være sammensatt av ikke-kornbaserte landbruksmatvarematerialer og/eller matvareadditiver.

I én utførelsesform omfatter den kornbaserte del et melaktig materiale og spesielt et melaktig materiale oppnådd eller avledet fra cerealiegryn. Melaktige materialer inkluderer de ovennevnte cerealiekorn, mel av forskjellige slag så vel som roematvareprodukter, f.eks. poteter, tapioka eller lignende, og mel derav. Disse stivelsesholdige materialer kan bearbeides uten at det medfører særlig gelatinering eller andre uønskede endringer. Knuseenheten som her er beskrevet tillater relativt kort varighet, samt lav temperatur ved bearbeidelsen, noe som menes å hjelpe til med å inhibere og unngå stivelsesomdannelser (f.eks. gelatinering) under bearbeidelsen. Der hvor den kornbaserte del omfatter kokt deig, f.eks. basiskake, trenger den ikke å bli fremstilt fra en spesiell resept og kan inkludere mel, vann, fett eller deigkortningsmiddel, sukker og andre standarddeigingredi-enser. I fylte sandwichprodukter kan basiskaken bli fremstilt slik at den er relativt hardere enn fyllet, selv om dette ikke er nødvendig.

I én utførelsesform oppsamles de fylte produkter fra en produksjonslinje for bearbeidet matvare som hele stykker, eller oppbrutt og/eller vrakede deler derav. Disse materialer kan bli knust i en enkelttrinnsknuseprosess i overensstemmelse med en utførelsesform av oppfinnelsen for å gi et gjenbrukbart granulert produkt av næringsmiddelkvalitet. F.eks. bevarer det granulære produkt i alt vesentlig signifikant opprinnelig (dvs. før behandling) lipid- og stivelsesstruktur i den bearbeidede matvare som blir igjen etter eventuell koking av den bearbeidede matvare, slik at den fremdeles er egnet for produksjon av et ferskt matvareprodukt. Det kan tilveiebringe i det minste delvis en stabil funksjonell erstatning for ferske deigingredienser så som mel (basiskake) og/eller fyll.

De fylte matvareprodukter som er egnet for enkelttrinnsbehandling, kan inkludere slike som er produsert ved koekstrudering av en deiglignende blanding med ikke-deiglipidholdige fyllmaterialer. Koekstrudatet kan formes ved anvendelse av en konsentrisk dyse eller et rør innsatt i dyseåpningen. Fylte produkter kan også bli produsert ved å transportere det deiglignende blandingsekstrudat til en konvensjonell innhyllings- eller skalldannelsesmaskin for etterekstruderingsfylling med et fyllmateriale. Ekstrudatbitene kan bli hevet og ytterligere brunet. Material-ene med lavt fuktighetsinnhold og høyt lipidinnhold kan bli oppsamlet som del av matvareproduksjon med bearbeidelse utført på ferdige matvareprodukter.

Eksempler på lipidholdige fyllmaterialer som kan være tilstede og bli bearbeidet inkluderer kremfyllinger med vaniljesmak, kremfyllinger med sjokolade-smak, melkesjokolade, ost, peanøttsmør, peppermynte, osv. Fyllmaterialet kan også være en separat produsert deiglignende blanding for produksjon av produkter i form av småkaker med flere smaker, flere farger eller flere teksturer.

De fylte produkter kan f.eks. være ostefylte eller kremfylte småkaker, crackers, snacks, osv. Fylte matvareprodukter som kan behandles inkluderer slike som er beskrevet i US-patentskrifter nr. 5 612 078, 5 374 438, 4 711 788, 5 015 466 og 5 000 968. Kommersielle eksempler på fylte produkter som kan bli bearbeidet inkluderer f.eks. Nabisco OREO<®>sandwich cookies, Nabisco NUTTER BUTTER<®>sandwich cookies, Nabisco CHIPS AHOY<®>CREMEWICHES cookies, Nabisco CHIPS AHOY<®>COOKIE BARZ<®>, Nabisco RITZ BITZ<®>ostesandwich-crackers og Nabisco RITZ BITZ<®>peanøttsmør-sandwich-crackers og lignende.

Det granulerte produkt oppnådd ved enkelttrinnsbehandlingen av fylte matvareprodukter kan anvendes som en erstatning for ferske ingredienser i en matvareproduksjonslinje ved i alt vesentlig ubegrensede nivåer. I noen utførelses-former kan det granulerte produkt oppnådd fra deig med lavt fuktighetsinnhold og høyt lipidinnhold bli anvendt på nivåer av 0,1 vekt% eller mer, og mer spesielt ca. 1 til ca. 99 vekt%, istedenfor ferskt mel i en deigsats for basiskake, eller alternativt som en lipidholdig fyllingrediens.

Eksemplene som følger er ment å illustrere, ikke begrense, oppfinnelsen. Alle prosenter er i vekt med mindre annet er angitt.

EKSEMPLER

Eksempel 1

Nabisco<®>OREO<®>sandwich cookies (1,5-3,5 vekt% fuktighet) ble matet inn i et WINDHEXE-apparat for knusing med sirkulær virvelstrøm-luftstrømmateriale. WINDHEXE-apparaturen ble produsert av Vortex Dehydration Systems, LLC, Hanover, Maryland, USA. Basiskonstruksjonen av denne type apparatur er beskrevet i US patentsøknad publikasjon nr. 2002/0027173 A1 og referanse gjøres til denne. Prosessenheten hadde fire innløp anbrakt i ekvidistans rundt øvre del av apparaturen, og gjennom disse ble den komprimerte luftstrøm innført samtidig i retning mot klokken.

En WINDHEXE-apparatur med diameter to fot (ca. 61 cm) ble testet. Dia-meterstørrelsen refererer til kammerstørrelsen på inneslutningen som luft og bearbeidet matvare med lavt fuktighetsinnhold og høyt lipidinnhold ble innført i. Betingelsene for dette forsøk er beskrevet nedenunder. Matehastigheten for små-kakene med lavt fuktighetsinnhold og høyt lipidinnhold ble satt for en tilnærmet uttapping på 3 pund (1,36 kg) fast produkt pr. min., tilnærmet 20 pund (9,1 kg) av matvarematerialet ble testet i apparaturen. Den bearbeidede matvare med lavt fuktighetsinnhold og høyt lipidinnhold ble fylt i en trakt som direkte matet til et 3 tommers (7,62 cm) transportbelte som matet inn i VINDHEXE-apparaturen. Testing ble utført i WINDHEXE-apparaturen med diameter 2 fot (ca. 61 cm) med komprimert luft innført ved 65 °F (ca. 18 °C) en luftinnføringshastighet på

1000 kubikkfot pr. min. (cfm) (ca. 28,32 m<3>/min.) og et trykk på 20-35 psig (1,4-2,45 kg/cm<2>).

Et matvareprodukt som strømmet ut fra apparaturen var i finknust form. Dette granulerte matvareprodukt ble tappet ut fra bunnen av syklonen i løpet av ca. 2 sekunder etter at den bearbeidede matvare med lavt fuktighetsinnhold og høyt lipidinnhold var blitt innført i bearbeidelsesenheten. Det granulerte matvareprodukt som ble oppnådd, hadde en gjennomsnittelig partikkelstørrelse på ca. 5 til ca. 50 um og et fuktighetsinnhold på ca. 1,5-3,5 vekt%. Det var hyllestabilt, med godt bevart aroma gjennom knusebehandlingen.

ETTERPRØVINGSSTUDIER

Etterprøvingsstudier ble utført for å sammenligne bearbeidbarheten og de sensoriske egenskaper ved småkaker fremstilt med på ny knust basiskake som stammet fra småkaker utsatt for den sykloniske knuseoperasjon som er beskrevet ovenfor, sammenlignet med småkaker fremstilt med en lignende mengde av basiskake-etterprøvning som i stedet ble oppnådd fra mekanisk knusing av OREO<®>sandwich cookies til lignende partikkelstørrelser. For den eksempelvise småkakedeig og sammenligningssmåkakedeigen ble basiskakedeigene laget med tillegg av fem deler etterprøvning pr. 100 deler basiskake. For å fremstille de respektive deiger ble sukker, varmt vann, kakao, salt, aromastoffer og etterprøvnings-basiskakekomponenten kombinert og blandet i ca. 4 min. Deretter ble flytende vegetabilsk deigkortningsmiddel tilsatt med blanding i 2 min., fulgt av tilsetning av mel med ytterligere 6 min. blanding. Deigene ble kuttet i sirkulære fasonger og bakt. De resulterende småkaker fremstilt med etterprøvningen oppnådd via det bearbeidelsesskjema som er i henhold til oppfinnelsen, var sammenlignbare hva angår bearbeidbarhet og sensoriske egenskaper i forhold til de småkaker som ble fremstilt med mekanisk knuse-etterprøvning. Det vil forstås at etterprøvningen også kan være nyttig i forskjellige matvareproduktlinjer.

Det granulerte produkt som blir oppnådd, tapte ikke i vesentlig grad aroma eller funksjonalitet under knusebehandlingen, og det var egnet som spiselig ingrediens for fremstilling av bearbeidede matvarer. Det granulære produkt var også et hyllestabilt pulver og egnet for gjenbruk som en sats-ingrediens i den samme eller en annen produksjonslinje av bearbeidet matvare.

Ytterligere studier har vist at variasjon i matehastighet og lufttemperatur kan anvendes for å regulere granuleringen og fuktighetsinnholdet i produktet med lavt fuktighetsinnhold og høyt lipidinnhold.

Eksempel 2

Separate satser av røstede kakao-nibs (1,5-3,5 vekt% fuktighet, 54 % lipidinnhold) og urøstede kakao-nibs (1,5-3,5 vekt% fuktighet, 54 % lipidinnhold) ble matet inn i en WINDHEXE-apparatur for materialknusing med sirkulær virvelstrøm-luftstrømning. Kakao-nibs refererer ordinært til røstede kakaobønner, som skall-ene er fjernet fra og som er brutt opp i mindre biter. Som angitt ovenfor, ble imid-lertid et separat forsøk kjørt for dette eksempel i hvilket kakao-nibs var sammensatt av kakaobønner som ikke var blitt forhåndsrøstet. WINDHEXE-apparaturen var den samme basiskonstruksjon som den som er beskrevet for eksempel 1, og det henvises til dette. En WINDHEXE-apparatur med diameter 3 fot (91,5 cm) ble testet. Diameterstørrelsen refererer til kammerstørrelsen i inneslutningen som luft og bearbeidet matvare med lavt fuktighetsinnhold og høyt lipidinnhold innføres i. Betingelsene for dette forsøk er beskrevet nedenunder. Matehastigheten for kakao-nibs var satt til en tilnærmet uttapping på 3 pund (1,36 kg) fast produkt pr. min., og tilnærmet 20 pund (9,1 kg) matmateriale ble testet i apparaturen for hver sats av kakao-nibs. Kakao-nibs ble fylt i en trakt som direkte matet en skruemater som matet inn i WINDHEXE-apparaturen. Testing ble foretatt i WINDHEXE-apparaturen med diameter 3 fot (91,5 cm) med komprimert luft innført ved 65 °F (18 °C), en luftinnføringshastighet på 1000 cfm (ca. 28,3 m<3>/min.) og trykk på 40-55 psig (ca. 2,8-3,9 kg/m<2>). Respektive finknuste produktstrømmer ble tappet ut fra bunnen av syklonen i ca. 2 sek.

Granulert produktmateriale fra hver testkjøring ble oppsamlet og utsatt for partikkelstørrelsessikting for bestemmelse av partikkelstørrelsesfordelingen. En sats av urøstede og ubehandlede kakao-nibs, dvs. at den ikke var bearbeidet i syklonen, ble også siktet. Resultatene fra partikkelstørrelsessikteoperasjonene er gitt i tabell 1 nedenunder, hvor angivelsene indikerer prosent av produktmaterialet fra den spesielle sats som ble igjen på en gitt sikteoverflate med den angitte maskestørrelsesåpning som "oversize" eller "pluss"-materiale.

Resultatene i tabell 1 viser at både de urøstede og røstede kakao-nibs ble signifikant knust av syklonbearbeidelsen sammenlignet med det ubehandlede materialet. De respektive granulerte produkter var hyllestabile og hadde vel be-varte sensoriske egenskaper så som aroma, etter knusebehandlingen.

Claims (14)

1. Fremgangsmåte for gjenbruk av bearbeidet matvare med lavt fuktighetsinnhold og høyt lipidinnhold i produksjon av bearbeidet matvare,karakterisert vedat fremgangsmåten omfatter: å innføre komprimert luft i en inneslutning som inkluderer en avkortet konisk formet seksjon, hvor den innførte luft strømmer langs en nedadrettet vei gjennom inneslutningen, inklusive den koniske seksjon, til en nedre ende derav, og den luft som når nedre ende strømmer tilbake opp og ut av inneslutningen via et avgass-utløp; å innføre i inneslutningen bearbeidet matvare som inneholder minst ca.

15 vekt% lipidinnhold og mindre enn 14 vekt% totalt vanninnhold, som er innfanget i den innførte luft som beveger seg nedad gjennom inneslutningen, hvor minst en del av den bearbeidede matvare blir knust før den når nedre ende av inneslutningen; å tappe ut et granulært produkt inklusive knust matvareprodukt fra nedre ende av inneslutningen; å kombinere minst en del av det granulære produkt og minst én annen bearbeidet matvareingrediens; og å fremstille et bearbeidet matvareprodukt med dette.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, hvor det granulære produkt har en gjennomsnittelig partikkelstørrelse på ca. 1 |im til ca. 1000 u.m.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, hvor den bearbeidede matvare omfatter ytre sjikt som omfatter en kornbasert ingrediens og et mellomsjikt anbrakt mellom de ytre sjikt som omfatter lipid.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, hvor den bearbeidede matvare er valgt fra gruppen som består av småkaker, crackers, konfekt og desserter.

5. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, hvor innføringen av den komprimerte luft omfatter å tilføre komprimert luft ved trykk i området fra ca. 10 psig til ca.

100 psig (ca. 0,7 til ca. 70,3 kg/cm<2>).

6. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, hvor innføringen av den komprimerte luft omfatter å tilføre komprimert luft ved trykk i området fra ca. 20 psig til ca.

35 psig (ca. 1,4 til ca. 2,5 kg/cm<2>).

7. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, hvor innføringen av den komprimerte luft omfatter tilførsel av den komprimerte luft ved en temperatur som ikke overstiger 75 °F (ca. 24 °C).

8. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, hvor innføringen av den komprimerte luft omfatter tilførsel av den komprimerte luft ved en temperatur som ikke overstiger en smeltetemperatur for lipidinnholdet.

9. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, hvor innføringen av den komprimerte luft omfatter (a) å komprimere omgivende luft som har en første temperatur som overstiger ca. 75 °F (ca. 24 °C) før kompresjon, (b) å avkjøle den komprimerte luft til en annen temperatur, lavere enn den første temperatur, som er under ca. 75 °F (ca. 24 °C), og å mate den avkjølte komprimerte luft inn i inneslutningen.

10. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, hvor innføringen av den komprimerte luft omfatter tilførsel av den komprimerte luft i en hastighet som ligger i området fra ca. 500 kubikkfot/min. til ca. 10000 kubikkfot/min. (ca. 14,2 til ca. 283,2 m<3>/min.).

11. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, hvor innføringen av den komprimerte luft omfatter tilførsel av den komprimerte luft i en hastighet som ligger i området fra ca. 1500 kubikkfot/min. til ca. 3000 kubikkfot/min. (ca. 42,5 til ca. 85 m<3>/min.).

12. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, hvor innføringen av den komprimerte luft i den øvre sylindriske inneslutning foregår i en retning som er orientert generelt tangentialt mot innerveggene av den sylindriske inneslutning.

13. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, hvor den øvre sylindriske inneslutning har en i alt vesentlig konstant diameter på ca. 1 til ca. 10 fot (ca. 30,5 til ca.

305 cm), og den nedre inneslutning omfatter en avkortet konisk fasong som har en maksimal diameterstørrelse hvor nedre inneslutning føyer seg til den sylindriske inneslutning og den maksimale diameter for nedre inneslutning er i alt vesentlig den samme som diameteren på den sylindriske inneslutning.

14. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, hvor den bearbeidede matvare inneholder ca. 15 til ca. 60 vekt% lipidinnhold.