PL173232B1

PL173232B1 - Osnowa dla produktów spożywczych oraz sposób wytwarzania osnowy dla produktów spożywczych

Info

Publication number: PL173232B1
Application number: PL93300787A
Authority: PL
Inventors: Richard C. Fuisz; Gerald E. Battist; Richard C. Appl; Anthony P. Richards
Original assignee: Fuisz Technologies Ltd
Priority date: 1992-10-20
Filing date: 1993-10-20
Publication date: 1998-02-27
Also published as: EP0601964A2; AU663623B2; DE69313988T2; KR940008581A; DE69313988D1; CA2108764A1; EP0601964A3; EP0601964B1; JPH06197692A; US5348758A; AU4914393A; PL300787A1; DK0601964T3

Abstract

1. Osnowa dla produktów spozywczych, znamienna tym, ze zawiera mieszanine zasadniczo stalego, amorficznego materialu przetworzonego przez poddanie surowca dzialaniu warunków temperatury 1 cisnienia, które powoduja plyniecie rzutowe tego surowca, oraz materialu hydrofobowego, poddana dzialaniu warunków temperatury, cisnienia i wilgotnosci, które powoduja przynajmniej czesciowa krysta- lizacje tego zasadniczo amorficznego materialu, przez co wymieniony material hydrofobowy zostaje wychwycony podczas tej czesciowej krystalizacji, by powstala osnowa majaca temperature poslizgu lub temperature plyniecia wieksza niz odpowiednia temperatura poslizgu lub temperatura plyniecia miesza- niny surowca w stanie nieprzetworzonym i materialu hydrofobowego, przy czym stosunek wagowy zasadni- czo amorficznego materialu do materialu hydrofobowego wynosi od okolo 0,5 do okolo 2,33 a zasadniczo amorficzny material wystepuje w ilosci wystarczajacej do zwiekszenia temperatury topnienia osnowy do przynajmniej 46°C, natomiast wymieniony surowiec stanowi produkt na bazie sacharydów wybrany z grupy zlozonej z sacharozy, laktozy, fruktozy, sorbitu, mannitu, maltozy, polidekstrozy, maltodekstryny i ich mieszanin, a wymienionym materialem hydrofobowym jest material oleisty wybrany z grupy zlozonej z masla kakaowego, masla arachidowego, tluszczu mleka, oleju canola, oleju kukurydzianego, oleju arachi- dowego, oleju sojowego, uwodornionego oleju roslinnego i ich mieszanin. 15. Sposób wytwarzania osnowy dla produktów spozywczych, znamienny tym, ze miesza sie zasad- niczo amorficzny material przygotowany przez poddanie surowca dzialaniu warunków temperatury i cisnienia, które powoduja plyniecie rzutowe tego surowca, z materialem hydrofobowym, poddaje sie uzyskana mieszanine dzialaniu warunków wilgoci nie przekraczajacej 30% wilgotnosci wzglednej oraz temperatury od okolo 38°C do okolo 66°C, które to warunki powoduja przynajmniej czesciowa krysta- lizacje zasadniczo amorficznego materialu, dzieki czemu ten material hydrofobowy jest wychwytywany podczas tej czesciowej krystalizacji, tworzac osnowe majaca temperature plyniecia wyzsza niz temperatura plyniecia mieszaniny surowca w stanie nieprzetworzonym i materialu hydrofobowego, przy czym stosuje sie stosunek wagowy zasadniczo amorficznego materialu do materialu hydrofobowego wynoszacy od okolo 0,5 do okolo 2,33, natomiast zasadniczo amorficzny material stosuje sie w ilosci wystarczajacej do zwiekszenia temperatury topnienia osnowy do przynajmniej 46°C. PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest osnowa dla produktów spożywczych oraz sposób wytwarzania osnowy dla produktów spożywczych.

Tłuszcze i oleje są szeroko stosowane w produktach spożywczych. Wiele występujących naturalnie jadalnych tłuszczów i olejów ma niskie temperatury topnienia. W rezultacie, kiedy zawarte są w innym produkcie spożywczym, tłuszcze lub oleje mają tendencję do migrowania z mieszaniny nadając gotowemu produktowi niepożądany wygląd i odczucie.

Typowym przykładem jest oddzielanie się oleju arachidowego od masła arachidowego ijego migracja w warstwę czekolady batonu z masłem arachidowym. W rezultacie baton nie jest już pokryty warstwą czekolady o połyskliwym wyglądzie, natomiast jest tłusty, lepki i nieprzyjemny przy manipulowaniu nim.

Innym typowym przykładem jest tendencja masła kakaowego do oddzielania 'się od innych składników czekolady w konwencjonalnych wyrobach czekoladowych. W rezultacie, czekolada wytworzona z masłem kakaowym konwencjonalnymi sposobami mięknie łatwo, zwłaszcza latem i ma tendencję do płynięcia lub klejenia się do swego opakowania. Ponadto, zimna pogoda może powodować narosty skrystalizowanego masła kakaowego na powierzchni czekolady i w konsekwencji zmianę barwy, która objawia się jako zbielenie. Jest to zwykle nazywane wykwitami.

Czyniono kilka prób zlikwidowania problemów powodowanych przez stosowanie tłuszczów i olejów o niskiej temperaturze topnienia w produktach kulinarnych na bazie tłuszczu. Przykładowo, czekolady wytwarzano zastępując tłuszcze lub oleje o niskiej temperaturze topnienia tłuszczami mającymi wyższe temperatury topnienia.

Jeden sposób takiej zmiany tłuszczu, aby podwyższyć jego temperaturę topnienia, polega na unieruchomieniu tłuszczu przez uwodornienie. Jednakże uwodornienie jest drogie i prowadzi do niepożądanych właściwości fizjologicznych produktów spożywczych.

Unieruchomienie tłuszczów można również osiągnąć przez zastosowanie stabilizatorów. Przykładowo, opis patentowy kanadyjski nr 979 730 ujawnia produkt zawierający tłuszcz lub olej, w którym wraz z tłuszczem zawarty jest koloidalny dwutlenek krzemu. Następnie dodawany jest związek mostkujący poliole, aby związać olej o niskiejtemperaturze topnienia w stabilnej osnowie utworzonej przez cząstki dwutlenku krzemu i poliol. Chociaż ·wynikowy produkt wykazuje niewielką zmianę lepkości przy podwyższonych,temperaturach, jest to niepożądane, ponieważ konsumenci traktują dwutlenek krzemu jako niepożądany dodatek syntetyczny.

Według innego procesu znanego z opisu patentowego szwajcarskiego nr 519 859 tłuszcze zostają unieruchomione najpierw przez zamknięcie tłuszczu w pęcherzykach lub mikroziarnach utworzonych z osłonki nierozpuszczalnej przez tłuszcze, którajest następnie wprowadzana do kompozycji czekoladowej.

Opisy patentowe szwajcarskie nr 399 891 i 489 211 dotyczą zastosowania drobno zmielonego, amorficznego cukru zmieszanego- z muszlowaną masą czekoladową zawierającą cukier w postaci krystalicznej,· aby wytworzyć produkt czekoladowy odporny na wysoką temperaturę. Drobno zmielony, amorficzny cukier stosowany zgodnie z tymi opisami patentowymi wytwarzany jest w skomplikowanym procesie. Stężony syrop cukrowy jest gotowany pod podciśnieniem do - około 1-2% wilgotności, a następnie jest rozdzielony na płytki chłodzone wodą w celu doprowadzenia do temperatury 80'C. Następnie cukier ten jest rozprowadzany warstwą nie grubszą niż 5 mm przy użyciu instalacji mechanicznej. Następnie cukier ten jest albo wykorzystywany natychmiast, albo przetrzymywany w pojemnikach szczelnych dla wilgoci. Przed zmieszaniem z innymi składnikami czekolady ten amorficzny cukier musi być zmielony w urządzeniu nazywanym rozdrabniaczem mikrocząsteczkowym, które jest wytwarzane przez firmę Pennsalt Ltd. Operacje mielenia przeprowadzane są w przestrzeni, w której musi być starannie utrzymywana stała wilgotność względna i temperatura.

Po uformowaniu i hermetycznym zapakowaniu produktu, czekoladę poddaje się obróbce cieplnej, która polega 'na przetrzymaniu produktu w stałej temperaturze 20-35°C przez 10-60 dni. Chociaż sposób ten rzekomo pozwala na wytworzenie czekolady odpornej

173 232 na ciepło, jest drogi i czasochłonny, zarówno ze względu na wymagane przygotowanie amorficznego cukru jak i na niezbędne składowanie produktu czekoladowego.

Opis patentowy USA nr 4 084 011 dotyczy jeszcze innego podejścia do stosowania cukru amorficznego przy przygotowywaniu masy mlecznej przeznaczonej do stosowania przy produkcji czekolady mlecznej. Masa ta przygotowywana jest przez zmieszanie sproszkowanego mleka z cukrem i płynem kakaowym. Przy poddaniu działaniu niskich ciśnień mieszanina ta tworzy świeżą masę, w której cukier jest amorficzny. Sprężenie tej świeżej masy pod ciśnieniem przynajmniej 10⁴ kPa powoduje, że amorficzny cukier krystalizuje tworząc gotową masę mleczną. Chociaż sposób ten podobno pozwala na wytworzenie czekolady mlecznej odpornej na ciepło, ma jednak wiele etapów, wymaga drogiego sprzętu i jest czasochłonny.

Inne podejście jest ujawnione w opisach patentowych USA nr 4 980 192 i 4 664 927. Opisy te dotyczą stosowania polioli, które muszą być albo ciekłe, albo w roztworze, gdy są mieszane z tłuszczem lub olejem. Produkt zawierający tłuszcz musi być w postaci nieco płynnej, kiedy dodaje się poliol. Można to osiągnąć przez mieszanie materiału zawierającego tłuszcz z poliolem w nieco podwyższonej temperaturze. Ponadto trzeba przetrzymywać mieszaninę poliolu i materiału zawierającego tłuszcz w magazynie przez czas wynoszący do godziny i więcej, aby osiągnąć żądany poziom lepkości przed dalszą obróbką materiału. Oczywiście proces ten powoduje problemy, jeżeli mieszanina poliolu i materiału zawierającego tłuszcz jest przechowywana zbyt długo. Długotrwałe przetrzymywanie powoduje krzepnięcie mieszaniny poliolu.

Inne podejścia są znane z opisu patentowego USA nr 4 446 166. Opis ten ujawnia próby wytworzenia czekolady odpornej na ciepło przez wprowadzenie krystalicznych substancji hydrofitowych, takich jak dekstroza, maltoza, cukier inwertowany, fruktoza, ksyloza, mannit lub sorbit jako substancji pochłaniających wilgoć oraz poddanie czekolady, po odlaniu, działaniu wilgotnej atmosfery przez dłuższy czas. Produkty przygotowane w tym procesie mają wiele wad. Mają one niepożądany wygląd powierzchni w wyniku wykwitu cukru. Zachowują łatwą płynność tłuszczu tuż pod powierzchnią czekolady oraz wymagają kosztownego i czasochłonnego składowania.

Chociaż każde z powyższych podejść dało w wyniku kompozycje czekoladowe odporne na podwyższone temperatury, te sposoby i dodatki są drogie. Ponadto niektóre z tych procedur wymagają materiałów syntetycznych, które są ogólnie odbierane jako niepożądane przez konsumentów. Ponadto zastosowanie stabilizatora w czekoladzie może stanowić wystarczające odejście od standardowej tożsamości dla czekolady. Odbiór taki mógłby pozbawić producenta możliwości nazywania konkretnego produktu produktem czekoladowym.

Byłoby zatem niezwykle pożądane mieć możliwość stosowania naturalnych olejów i tłuszczów o niskiej temperaturze topnienia w osnowie, która może mieć starannie ustawioną temperaturę topnienia lub płynięcia wyższą niż normalna temperatura topnienia lub płynięcia takiego tłuszczu lub oleju. Przykładowo, przez zwiększenie temperatury topnienia konwencjonalnego masła arachidowego do smarowania można otrzymać ulepszone, odporne na ciepło masło arachidowe w postaci stałej, które jest odporne na migrację oleju arachidowego i jest doskonałym składnikiem w batonach z masła arachidowego. Podobnie, byłoby bardzo korzystne móc produkować wyrób czekoladowy odporny na ciepło, w którym przygotowanie amorficznego cukru stosowanego w czekoladzie i wymagania dotyczące składowania produktu nie są czasochłonne i kosztowne.

Celem przedmiotowego wynalazku jest opracowanie osnowy, której temperatura topnienia może być dokładnie kontrolowana. Innym celem przedmiotowego wynalazku jest opracowanie sposobu wytwarzania takej osnowy.

Osnowa dla produktów spożywczych, według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera mieszaninę zasadniczo stałego, amorficznego materiału przetworzonego przez poddanie surowca działaniu warunków temperatury i ciśnienia, które powodują płynięcie rzutowe tego surowca, oraz materiału hydrofobowego, poddaną działaniu warunków temperatury, ciśnienia i wilgotności, które powodują przynajmniej częściową krystalizację tego

173 232 zasadniczo amorficznego materiału, przez co wymieniony materiał hydrofobowy zostaje wychwycony podczas tej częściowej krystalizacji, by powstała osnowa mająca temperaturę poślizgu lub temperaturę płynięcia większą niż odpowiednia temperatura poślizgu lub temperatura płynięcia mieszaniny surowca · w stanie nieprzetworzonym i materiału hydrofobowego, przy czym stosunek wagowy zasadniczo amorficznego materiału do materiału hydrofobowego wynosi od około 0,5 do około 2,33 a zasadniczo amorficzny materiał występuje w ilości wystarczającej do zwiększenia temperatury topnienia osnowy do przynajmniej 46°C, natomiast wymieniony surowiec stanowi produkt na bazie sacharydów wybrany z grupy złożonej z sacharozy, laktozy, fruktozy, sorbitu, mannitu, maltozy, polidekstrozy, maltodekstryny i ich mieszanin, a wymienionym materiałem hydrofobowym jest materiał oleisty wybrany z grupy złożonej z masła kakaowego, masła arachidowego, tłuszczu mleka, oleju canola, oleju kukurydzianego, oleju arachidowego, oleju sojowego, uwodornionego oleju roślinnego i ich mieszanin.

Zasadniczo amorficzny materiałjest głównie materiałem na bazie sacharydów wytworzonym albo przez przędzenie ze stanu roztopionego, albo przez proces ścinania rzutowego.

Produktem na bazie sacharydów może być sacharoza lub polidekstroza.

Surowiec używany do wytworzenia zasadniczo amorficznego materiału może zawierać czynnik kontrolowania krystalizacji, taki jak środek przeciwko pochłanianiu wilgoci. Czynnik kontrolowania krystalizacji może być materiałem oleistym wybranym z niestanowiącej ograniczenia listy zawierającej masło kakaowe, masło arachidowe, tłuszcz mleka, olej canola, olej kukurydziany, olej arachidowy, olej sojowy, uwodorniony olej roślinny i ich mieszaniny. Czynnikiem kontrolującym krystalizację może być zatem ten sam składnik, który jest używany jako materiał hydrofobowy.

Korzystnie osnowa zawiera ponadto drugi produkt na bazie sacharydów wybrany z grupy złożonej z sacharozy, laktozy, fruktozy, sorbitu, mannitu, maltozy, polidekstrozy, maltodekstryny i ich mieszanin.

Osnowa może zawierać również emulsyfikator.

Sposób wytwarzania osnowy dla produktów spożywczych, według wynalazku charakteryzuje się tym, że miesza się zasadniczo amorficzny materiał przygotowany przez poddanie surowca działaniu warunków temperatury i ciśnienia, które powodują płynięcie rzutowe tego surowca, z materiałem hydrofobowym, poddaje się uzyskaną mieszaninę działaniu warunków wilgoci nie przekraczającej 30% wilgotności względnej oraz temperatury od około 38°C do około 66°C, które to warunki powodują przynajmniej częściową krystalizację zasadniczo amorficznego materiału, dzięki czemu ten materiał hydrofobowy zostaje wychwycony podczas tej częściowej krystalizacji, tworząc osnowę mającą temperaturę płynięcia wyższą niż temperatura płynięcia mieszaniny surowca w stanie nieprzetworzonym i materiału hydrofobowego, przy czym stosuje się stosunek wagowy zasadniczo amorficznego materiału do materiału hydrofobowego wynoszący od około 0,5 do około 2,33, natomiast zasadniczo amorficzny materiał stosuje się w ilości wystarczającej do zwiększenia temperatury topnienia osnowy do przynajmniej 46°C.

Korzystnie stosuje się surowiec zawierający produkty na bazie sacharydów wybrane z grupy złożonej z sacharozy, laktozy, fruktozy, sorbitu, mannitu, maltozy, polidekstrozy, maltodekstryny i ich mieszanin.

Jako materiał hydrofobowy stosuje się materiał oleisty wybrany z grupy złożonej z masła kakaowego, masła arachidowego, tłuszczu mleka, oleju canola, oleju kukurydzianego, oleju arachidowego, oleju sojowego, uwodornionego oleju roślinnego oraz ich mieszanin.

W skład zasadniczo amorficznego· materiału można wprowadzać ponadto środek kontrolujący krystalizację. Korzystnie jako czynnik kontrolujący krystalizację stosuje się środek przeciwko pochłanianiu wilgoci, zwłaszcza materiał oleisty wybrany z grupy złożonej z masła kakaowego, masła arachidowego, oleju canola, oleju kukurydzianego, oleju arachidowego, oleju sojowego, uwodornionego oleju roślinnego i ich mieszanin.

W szczególności materiał oleisty wprowadza się w ilości nie przekraczającej 10% ciężaru zasadniczo amorficznego materiału.

173 232

Można ponadto dodawać drugi produkt na bazie sacharydów wybrany z grupy złożonej z sacharozy, laktozy, fruktozy, sorbitu, mannitu, maltozy, polidekstrozy, maltodekstryny i ich mieszanin.

Korzystnie dodaje się emulsyfikator.

Korzystnie surowiec poddaje się działaniu warunków przędzenia w stanie roztopionym, by wytworzyć zasadniczo amorficzny materiał albo surowiec poddaje się warunkom ścinania, by wytworzyć osnowę formowaną przez ścinanie.

Sposób wytwarzania według przedmiotowego wynalazku znajduje szczególnie korzystne zastosowania przy wytwarzaniu ulepszonych wyrobów spożywczych, takich jak ulepszone wyroby czekoladowe i/lub wyroby z masła arachidowego.

Przedmiotowy wynalazek umożliwia ustawianie temperatury topnienia wyrobu spożywczego. Osnowa według wynalazku ma lepszą stabilność temperaturową i wykazuje dużą odporność na migrację oleju z osnowy.

Osnowa według wynalazku wytwarzana jest stosunkowo tanim sposobem. Zasadniczo amorficzny materiał można tanio wytwarzać równocześnie z wytwarzaniem ulepszonych wyrobów spożywczych. Wynikowe ulepszone wyroby spożywcze wykazują lepszą stabilność temperaturową, pozostając nadal bardzo podatne na żucie.

Według przedmiotowego wynalazku zasadniczo amorficzny materiał kształtowany przez ścinanie j est mieszany mechanicznie z materiałem hydrofobowym w warunkach, które powodują powstanie osnowy. Niespodziewanie stwierdzono, że kiedy ten zasadniczo amorficzny materiał kształtowany przez ścinanie i materiał hydrofobowy są w stosunku wagowym od około 0,5 do około 2,33 powstaje osnowa w stanie stałym, która przechwytuje materiał hydrofobowy, tworząc substancję o nowej temperaturze topnienia. Jej temperatura topnienia jest znacznie wyższa niż temperatura topnienia materiału hydrofobowego i wyższa niż w przypadku mieszaniny materiału przetwarzanego bez ścinania oraz tego samego materiału hydrofobowego.

Dokładny mechanizm powstawania osnowy o kontrolowanej temperaturze topnienia nie jest znany. Uważa się jednak, że kiedy zasadniczo amorficzny materiał kształtowany przez ścinanie jest mechanicznie mieszany z materiałem hydrofobowym i przynajmniej częściowo skrystalizowany, wówczas materiał hydrofobowy jest przechwytywany w strukturze sieci krystalicznej i powstaje osnowa według wynalazku. Mieszanina ta staje się jednorodną osnową w postaci stałej, która ma temperaturę płynięcia wyższą niż mieszanina materiałów nie obrobionych.

Ponadto stwierdzono, że obróbka uzyskiwanej mieszaniny jest znacznie ułatwiona, kiedy utrzymywana zawartość wilgoci jest nie większa niż około 2,5%, a korzystnie nie większa niż około 1,5% wagowego.

Zasadniczo amorficzny materiał kształtowany przez ścinanie przetwarzany jest przez poddanie surowca działaniu takich warunków temperatury i ciśnienia, które powodują rzutowe płynięcie tego surowca.

W korzystnym przykładzie realizacji surowce sacharydowe zawierają również czynnik kontrolujący krystalizację, taki jak substancję wstrzymującą pochłanianie wilgoci. Ta substancja wstrzymująca pochłanianie wilgoci wybrana jest z niestanowiącej ograniczenia listy zawierającej takie materiały oleiste jak masło kakaowe, masło arachidowe, tłuszcz mlekowy, olej canola, olej kukurydziany, olej arachidowy, olej sojowy, uwodorniony olej roślinny i ich mieszaniny.

Z opisu patentowego USA nr 5 034 421 jest ogólnie wiadomo, że hydrofobowość produktów na bazie sacharydów można zwiększyć przez przędzenie w stanie roztopionym z materiałami oleistymi. Kiedy surowiec używany do wytworzenia materiału zasadniczo amorficznego jest mieszaniną materiału na bazie sacharydów i materiału oleistego, wówczas materiał oleisty opóźnia działanie wilgoci na bezpostaciowym cukrze.

Bezpostaciowy cukier lub bezpostaciowy cukier z materiałem oleistym można wytwarzać przez poddanie odpowiedniego surowca działaniu warunków temperatury i ciśnienia, które powodują rzutowe płynięcie tego surowca. Płynięcie rzutowe surowca można osiągnąć albo przez proces ogrzewania rzutowego, albo przez proces ścinania rzutowego.

173 232,

W procesie ogrzewania rzutowego osnowę ukształtowaną przez ścinanie można utworzyć przez przędzenie surowca w maszynie typu maszyny służącej do wytwarzania waty cukrowej. Maszyną przędzącą używaną do osiągnięcia procesu grzania rzutowego, może być maszyna typu maszyny do wytwarzania waty cukrowej, taka jak Econo Floss Model 3017 wytwarzana przez Gold Metal Products Company of Cincinnati, Ohio. Fachowcy ocenią, że może być również używany każdy aparat lub proces fizyczny, który zapewnia podobne warunki, jeśli chodzi o siły i gradient temperatury. Dla uproszczenia ujawnienia i opisania przedmiotowego wynalazku określenie ogrzewanie- rzutowe będzie oznaczać proces, który obejmuje poddawanie surowca łącznemu działaniu temperatury, gradientów termicznych, przepływowi, prędkościom przepływu i siłom mechanicznym typu występujących w maszynie do produkcji waty cukrowej. Urządzenie to działa przy takiej temperaturze i z taką prędkością, które umożliwiają płynięcie rzutowe surowca bez rozkładu żadnego ze składników surowca, łącznie z przykładowo czynnikiem kontrolującym krystalizację.

Osnowa otrzymywana w procesie przędzenia roztopionego materiału ma postać oplątu, włókien, cząstek, płatków, kolców lub innych trudnych do opisania, bezpostaciowych zbitków. Sposoby przędzenia substancji z jednym lub z wieloma cukrami są ujawnione w opisach patentowych USA nr 4 855 326, 4 873 085, 5 034 421, 4 997 856, 5 028 632 i 5 034 421. Dotyczą one przetwarzania surowca przez poddawanie go przędzeniu z dużą prędkością na głowicy przędzącej, w której substancja ta podlega również ogrzaniu przez element grzejny

W procesie grzania rzutowego surowiec jest ogrzewany wystarczająco, by stworzyć wewnętrzne warunki przepływu, które umożliwią przemieszczanie się części surowca na. poziomie podcząstkowym względem reszty masy i wychodzenie przez otwory znajdujące się na obwodzie głowicy przędzącej. Siła odśrodkowa wytworzona w głowicy przędzącej wyrzuca płynący surowiec na zewnątrz z głowicy, tak że kształtuje się on ponownie ze zmienioną strukturą. Siłą potrzebną do oddzielenia i wyrzucenia płynnego surowca jest tylko siłą odśrodkowa zapewniana przez głowicę przędzącą. Proces grzania rzutowego jest procesem wytwarzania amorficznej osnowy, takiej jak opląt cukrowy stosowany według przedmiotowego wynalazku.

W procesie ścinania rzutowego osnowa powstaje przez podwyższenie temperatury surowca, który zawiera nierozpuszczalny nośnik, do wartości, przy której nośnik ten, taki jak materiał na bazie sacharydu, podlega wewnętrznemu płynięciu na skutek istnienia sił ścinających. Surowiec jest przemieszczany i wyrzucany, gdy jest w stanie wewnętrznego płynięcia, i poddawany jest działaniu rozrywających sił ścinania w cieczy, by powstało wiele części lub mas, które mają morfologię różniącą się od morfologii pierwotnego surowca.

Masy te są chłodzone zasadniczo natychmiast po zetknięciu się z siłą ścinania w cieczy i mogą nadal pozostawać w stanie swobodnego płynięcia, aż do zakrzepnięcia.

Surowiec, który może być używany w procesie ścinania rzutowego, zawiera nośnik, taki jak materiały na bazie sacharydów, ale bez ograniczenia. W surowcu tym mogą być,, zawarte również inne materiały, takie jak materiały oleiste.

Ważne jest, aby surowiec wybrany do procesu ścinania rzutowego nadawał się dc, przetwarzania bez podlegania rozpadowi. W przypadku materiałów na bazie sacharydów surowcem jest zasadniczo materiał w postaci stałej, który poddawany jest procesowi ścinania rzutowego.

Proces ścinania rzutowego może być prowadzony w urządzeniu, które ma środki do zwiększania temperatury nierozpuszczonego surowca i środki do równoczesnego przemieszczania go do wyrzucenia. Do zwiększania temperatury i przemieszczania surowca można zastosować podwójną wytłaczarkę z wieloma strefami grzania. Drugim elementem urządzenia jest zespół do wyrzucania surowca w stanie umożliwiającym ścinanie go, aby otrzymać osnowę ciętą. Zespół wyrzucania jest w połączeniu płynowym ze środkami zwiększania temperatury i jest umieszczony w takim punkcie, aby otrzymywał surowiec, gdy jest on w stanie wewnętrznego płynięcia. Zespołem wyrzucania surowca jest korzystnie dysza, która zapewnia wyrzucacie surowca pod dużym ciśnieniem.

173 232

Urządzenie zawiera również środki do ścinania surowca. Środki do ścinania są umieszczone w pobliżu wypychacza i służą do powodowania ścinania surowca, podczas gdy jest on w stanie wewnętrznego płynięcia. Korzystnie środkami do ścinania są środki dostarczania płynu, takiego jak powietrze o dużej prędkości i o podwyższonej temperaturze, do strumienia surowca wypływającego z dyszy. Takim urządzeniem może być zewnętrzna dysza rozpylająca. Środkiem ścinającym może być również komora, w której może być utrzymywane środowisko powodujące ścinanie na skutek zderzania się z dużą prędkością strumienia surowca skierowanego na wybrane lub utrzymywane środowisko.

W jednym przykładzie realizacji przedmiotowego wynalazku zasadniczo bezpostaciowy materiał kształtowany przez ścinanie otrzymuje się przez przędzenie w stanie roztopionym surowca na bazie sacharydów, najkorzystniej granulowanej sacharozy 6X. Nie stanowiąca ograniczenia lista odpowiednich sacharydów zawiera sacharozę, laktozę, fruktozę, dekstrozę, sorbit, mannit, maltozę i uzyskane syntetycznie materiały sacharydowe, takie jak polidekstroza itp. oraz ich mieszaniny.

Użyteczne są również alternatywne materiały sacharydowe, takie jak maltodekstryny. Maltodekstryny złożone są z rozpuszczalnych w wodzie polimerów na bazie glukozy otrzymanych z reakcji skrobi z enzymami lub kwasem w obecności wody. Reakcja hydrolizy wytwarza węglowodanową mieszaninę sacharydów o równoważniku dekstrozy (D. E.) mniejszym niż 40. W jednym przykładzie realizacji wynalazku D. E. jest w zakresie 20-40. Te produkty maltodekstrynowe zostały zaklasyfikowane przez FDA jako występujące w stanie stałym składniki syropu kukurydzianego. W innym przykładzie realizacji D. E. jest w zakresie 10-20.

Maltodekstryny użyteczne w procesie według przedmiotowego wynalazku obejmują niektóre produkty sprzedawane ze znakiem towarowym Maltrm® przez firmę Grain Processing Corporation of Muscatine, Iowa lub różne maltodekstryny Dry-Sweet sprzedawane przez firmę Hubinger Company of Keokuk, Iowa. Produkty takie dostępne są w postaci proszków, granulek itp.

Każdy materiał hydrofobowy można użyć w mieszaninie według wynalazku. Zwykle, w przypadku produktów spożywczych, użyteczne materiały oleiste są pochodzenia zwierzęcego i/lub roślinnego. Mogą być również używane materiały syntetyczne o składzie chemicznym zasadniczo podobnym do tłuszczów i olejów.

Według jednego aspektu przedmiotowego wynalazku materiałem oleistym jest olej jadalny, który można zaakceptować do spożycia. Materiały takie wybierane są spośród uwodornionego oleju roślinnego, tłuszczu roślinnego, oleju sojowego, oleju szafranowego, oleju z oliwek, częściowo uwodornionego oleju palmowego, oleju masłowego, oleju kukurydzianego, oleju canola, oleju arachidowego, masła kakaowego, ich mieszanin itp. Materiały oleiste zawierają w związku z tym korzystnie mniej niż 30% tłuszczów nasyconych, przy czym korzystne są ilości mniejsze niż 20%, a najkorzystniejsze ilości mniejsze niż 15%. Osnowa według wynalazku pozwala zatem korzystnie producentowi na zastąpienie zdrowych olejów częścią niezdrowych tłuszczów nasyconych typowo używanych w wyrobach cukierniczych opartych na tłuszczach.

Według dalszego aspektu przedmiotowego wynalazku materiał oleisty może być tłuszczem, takim jak jadalny tłuszcz zwierzęcy, bezwodny tłuszcz mleka, tłuszcz masła, smalce, uwodornione oleje zwierzęce i/lub roślinne, ich mieszaniny itp. Można również stosować tłuszcze o zmniejszonej kaloryczności. Takim tłuszczem, który może być używany według przedmiotowego wynalazku, jest niskokaloryczny tłuszcz Caprenin® wytwarzany przez firmę Proctor & Gamble Company.

Według przedmiotowego wynalazku osnowę mającą kontrolowaną temperaturę topnienia wytwarza się przez zmieszanie zasadniczo amorficznego materiału z materiałem hydrofobowym. W kontekście przedmiotowego wynalazku określenie mieszanie oznacza łączenie przynajmniej dwóch oddzielnych składników zasadniczo przy nieobecności jakiegoś medium, np. medium wodnego, w którym następuje rozpuszczenie składników.

Warunki, przy których zasadniczo amorficzny materiał przechodzi w fazę krystaliczną, obejmują kombinację zmian wilgotności, temperatury i ciśnienia otoczenia. W procesie

173 232 według wynalazku wilgotność jest korzystnie kontrolowana tak, by wilgotność względna nie przekroczyła 30%. Dla różnych osnów można w zależności od potrzeby stosować więcej lub mniej wilgoci. Zwiększenie ciśnienia ponad ciśnienie atmosferyczne spowoduje zwiększenie stopnia podwyższania temperatury topnienia. Temperaturę mieszaniny można podwyższać podczas mieszania i po mieszaniu, aby przekroczyć temperaturę topnienia materiału hydrofobowego, ale utrzymać się w zakresie temperatur, który mieści się poniżej temperatury topnienia krystalicznej postaci zasadniczo amorficznego materiału. Korzystny zakres temperatur dla mieszania jest od przynajmniej 38°C do około 66°C.

Stwierdzono, że stosunek wagowy zasadniczo amorficznego materiału do materiału hydrofobowego jest ważnym czynnikiem przedmiotowego wynalazku. Stosunek amorficznego cukru do materiału oleistego w mieszaninie może ponadto zależeć od obecności oleju występującego jako swobodny olej, to znaczy nie stanowiący nieodłącznej części mieszaniny. Jeżeli występuje materiał taki jak ziarnisty cukier, swobodny olej będzie absorbowany. W rezultacie dla uzyskania pewnej osnowy można stosować mniejsze stosunki amorficznych cukrów do oleju. Stosunek amorficznego cukru do wolnego oleju wynosi od około 0,5 do około 2,33. Stwierdzono, że zmieszanie materiału oleistego nawet z niewielkimi ilościami amorficznego cukru może dać osnowę, która ma lepsze właściwości temperaturowe.

W korzystnym przykładzie realizacji stosunek wagowy amorficznego cukru w osnowie utworzonej przez ścinanie do jadalnego oleju o niskiej temperaturze topnienia lub masła kakaowego występującego w mieszaninie wynosi około 1 lub więcej niż 1. Osnowa mająca stosunek cukru do tłuszczu większy niż 1 wykazuje olbrzymie polepszenie stabilności temperaturowej i zachowuje twardą konsystencję przy wysokich temperaturach. Co interesujące, temperatura płynięcia wynikowej osnowy jest znacznie wyższa niż temperatura płynięcia mieszaniny otrzymanej przez wymieszanie nieobrobionych materiałów.

W związku z topnieniem i związanymi zjawiskami przebadano temperatury poślizgu osnowy według wynalazku. W kontekście przedmiotowego wynalazku temperaturą poślizgu kompozycji jest temperatura, przy której jakiś czynnik wykazuje wewnętrzny rozkład infrastruktury. Badanie prowadzone jest z rurkami włoskowatymi o średnicy wewnętrznej,

1,1 -1,3 mm. Rurki te zostały przygotowane przez czyszczenie. Następnie są one ładowane przez wciśnięcie każdej rurki włoskowatej w czynnik, by otrzymać korek o długości 1 cm. Do każdej rurki włoskowatej mocuje się termometr, tak że zbiornik wyczuwający ciepło (to znaczy bańka termometru) znajduje się przy korku w rurce włoskowatej. Każdą rurkę włoskowatą wraz z przymocowanym termometrem zanurza się w wodzie do głębokości nie mniejszej niż 4 cm poniżej powierzchni wody. Wodę stopniowo ogrzewa się przy równoczesnym mieszaniu, tak aby osiągnąć prędkość ogrzewania 0,5°C na minutę. Punkt, przy którym czynnik zaczyna wznosić się w rurce, jest temperaturą poślizgu.

W niektórych przypadkach temperatury płynięcia były również określane przy zastosowaniu badania płynięcia roztopionego materiału. Badanie płynięcia roztopionego materiału prowadzono przy użyciu urządzenia do badania płynięcia roztopionego materiału Kayeness model 7053, które jest sterowane mikroprocesorem. Urządzenie to dostarcza ciepło do komory badanej próbki i wyświetla temperaturę tej komory. Na próbce umieszczony jest tłok, aby wywierać na próbkę siłę wytłaczania. W celu przeprowadzenia badania kawałki czynnika o rozmiarze marmurkowym umieszcza się w komorze próbki, aż do napełnienia komory. Czynnik lub próbkę ściska się za pomocą przybijaka Kayenessa. W komorę wprowadza się tłok i wywiera się ciśnienie, aż próbka będzie wypływać z otworu wyjściowego. Na tłoku umieszczony jest kalibrowany ciężarek. W przypadku czekolady i próbek opląt/tłuszcz stosowano ciężarek 325 g. Próbkę ogrzewa się skokowo co 5 lub 10 stopni, aż do osiągnięcia temperatury zbliżonej do oczekiwanej temperatury płynięcia. Temperatura zostaje wyrównana, a następnie zwiększa się ją, aż zacznie się płynięcie. Temperaturą płynięcia jest temperatura, przy której rozpoczyna się płynięcie.

Zwiększenie albo temperatury poślizgu, albo temperatury płynięcia kompozycji w stosunku do kompozycji nie poddanej obróbce oznacza korzystne wyniki w sensie przedmiotowego wynalazku.

173 232

Ważnym aspektem przedmiotowego wynalazku jest możliwość stosowania procesu według wynalazku do wytwarzania lepszych produktów spożywczych przez zastosowanie w nich osnowy według wynalazku.

Przykładowo, ulepszone kompozycje masła kakaowego wytworzono przez zmieszanie masła kakaowego, amorficznego cukru formowanego przez ścinanie i sacharozy ziarnistej 6X przy temperaturze 54°C i utrzymywanie tych kompozycji przez pewien okres czasu w podwyższonej temperaturze. Stosunek cukru formowanego przez ścinanie do masła kakaowego jest szczególnie korzystnie wynosi około 1,0. Zależnie od ilości ziarnistej sacharozy 6X występującej w mieszaninie stosunek amorficznego cukru formowanego przez ścinanie do tłuszczu do 2,33 może dawać sztywną, odporną na temperaturę osnowę nadającą się jednak do żucia.

Szczególnie korzystnym zastosowaniem tego wynalazku jest wytwarzanie ulepszonych wyrobów czekoladowych, które pozostają twarde w podwyższonych temperaturach, przy których masło kakaowe lub inne tłuszcze zastępcze zwykle są płynne. Ulepszone wyroby czekoladowe wywarzano przez przygotowanie mieszaniny masła kakaowego, ziarnistej sacharozy 6X, płynu czekoladowego i amorficznego cukru formowanego przez ścinanie. Wszystkie te składniki mieszano, stale mieszając, przy temperaturze 46°C. Po wymieszaniu wszystkich składników przez tylko 1 godzinę przy temperaturze 46°C powstała delikatna osnowa, która miała wysoką odporność na temperaturę, dobre właściwości zatrzymywania substancji oleistych, a jednak pozostawała bardzo podatna na żucie. Stwierdzono, że chociaż niewielkie ilości amorficznego cukru formowanego przez ścinanie polepszają właściwości zatrzymywania oleju, a duże ilości amorficznego cukru formowanego przez ścinanie pozwalają na bardzo szybkie uzyskanie sztywnej, stałej osnowy, stosunki oplątu amorficznego cukru formowanego przez ścinanie do masła kakaowego około 0,5 - 0,75 stanowią zakres, w którym przed powlekaniem lub odlewaniem czekolady można uzyskać muszlowanie i wygładzanie.

W korzystnym przykładzie realizacji amorficzny cukier był przędzony wraz z masłem kakaowym i/lub emulsyfikatorem, aby uzyskać opląt cukrowy bardziej odporny na wilgoć.

Według jeszcze innego aspektu przedmiotowego wynalazku ulepszoną powłokę czekoladową wytwarzano przez zmieszanie amorficznego cukru formowanego przez ścinanie, wytworzonego jako osnowa formowana przez ścinanie z płynem czekoladowym, tłuszczem mleka lub masłem kakaowym przed przepuszczeniem mieszaniny płynu czekoladowego przez walce do rafinowania.

Innym zastosowaniem przedmiotowego wynalazku jest wytwarzanie ulepszonych wyrobów spożywczych z masła arachidowego zawierających osnowę o kontrolowanej temperaturze topnienia wytworzoną przez zmieszanie oplątu z amorficznego cukru wyprodukowanego w osnowie tworzonej przez ścinanie ze zmielonymi orzechami arachidowymi i poddanie mieszaniny działaniu temperatur powyżej 37°C. Stwierdzono, że kiedy stosunek oplątu z amorficznego cukru do oleju arachidowego jest większy niż 0,5, powstaje twarda osnowa, która ma właściwości zatrzymywania dużej ilości oleju. Kiedy stosunek amorficznego cukru formowanego przez ścinanie do oleju arachidowego jest większy niż 0,7, otrzymuje się sztywną, kruchą teksturę, która jest wysoce pożądana do stosowania w produkcji wyrobów cukierniczych z masła arachidowego.

W innym korzystnym przykładzie realizacji ulepszonych wyrobów spożywczych z masła arachidowego amorficzny cukier formowany przez ścinanie przygotowywano z surowca zawierającego olej arachidowy jako czynnik sterujący krystalizacją. Amorficzny cukier formowany przez ścinanie zawierający olej arachidowy jest szczególnie użyteczny dla zapobiegania przedwczesnej krystalizacji amorficznego cukru.

Szczegóły wynalazku przedstawiono tu w postaci przykładów.

Przykład 1. Kompozycje zawierające oleje, mające stosunek cukru do tłuszczu w osnowieformowanej przez ścinanie wynoszący około 1, przygotowano przez mechaniczne zmieszanie olejów z prawie takim samym procentem amorficznego cukru w osnowie formowanej przez ścinanie. Przygotowano również próbkę kontrolną (próbka 7) nie zawierającą oplątu, ale zamiast niego taką samą ilość ziarnistego cukru 6X. Amorficzny cukier

173 232 formowany przez ścinanie (opląt) przygotowano przez przędzenie roztopionej sacharozy ziarnistej 6X w maszynie przędzącej Econo-Floss pracującej przy temperaturze 200°C z prędkością 3600 obr./min. z zastosowaniem głowicy o średnicy 140 mm.

W tabeli I wymienione są próbki kompozycji zawierających oleje, gdzie stosunek oplątu do tłuszczu wynosi 1 lub prawie 1.

W próbce kontrolnej 7 olej ogrzany był do temperatury 46°C i wymieszany z takim samym procentem ziarnistego cukru 6X. Po mieszaniu i przetrzymaniu mieszaniny w temperaturze 46°C przez 7 dni próbka kontrolna pozostawała ciekła i można było ją łatwo mieszać. Nie nastąpiło krzepnięcie.

W próbkach 1-4 i 6 oleje o niskiej temperaturze topnienia ogrzano do temperatury 46°C i dokładnie wymieszano z taką samą lub prawie taką samą ilością amorficznego oplątu cukrowego, a następnie przetrzymano w temperaturze 46°C przez 12 h. Przy końcu tego okresu wynikowe próbki były twardymi bryłami przy temperaturze 46°C.

W przykładzie 5, olej o wysokiej temperaturze topnienia ogrzewano do temperatury 66°C i następnie wymieszano z taką samą ilością amorficznego oplątu cukrowego. Następnie próbkę przetrzymywano w temperaturze 66°C przez 1 dzień. Przy końcu tego okresu próbka była jednolicie twardą bryłą.

Opląt cukrowy użyty w próbkach 1-6 poddano analizie mikroskopowej i okazało się, że jest zasadniczo amorficzny. Próbki utwardzonego wyrobu otrzymane po zmieszaniu i przetrzymaniu w podwyższonych temperaturach w próbkach 1-6 również poddano badaniu mikroskopowemu, i okazało się, że zostały one częściowo przetworzone w strukturę drobnokrystaliczną.

Próbki wymienione w tabeli I ilustrują unikatową cechę przedmiotowego wynalazku, a mianowicie to, że przez zmieszanie olejów o niskiej temperaturze z bezpostaciowym oplątem cukrowym w stosunku oplątu do tłuszczu około 1,0 powstają bryty o wysokiej temperaturze topnienia, gdzie końcowa kompozycja ma strukturę drobnokrystaliczną. Ponadto, temperatura płynięcia końcowych kompozycji otrzymanych w próbkach 1-6 była wyraźnie wyższa niż temperatury płynięcia mieszaniny ziarnistej sacharozy 6X i olejów wymienione w tabeli I. Demonstruje to unikatową cechę przedmiotowego wynalazku.

Tabela I

Kompozycje o niskiej temperaturze topnienia

Próbka	Próbka tłuszczu	Temp. topnienia °C	% oleju	% oplątu	Stosunek opląt/tłuszcz	% krystalicznego cukru	Temp. topnienia
1	Olej canola	-17	50	50	1	-	180°C
2	Olej kukurydziany		50	50	1	-	175°C
3	Olej arachidowy		50	50	1	-
4	Olej sojowy		50	50	1	-	185°C
5	Uwodorniony olej roślinny		50	50	1	-	110°C
6	Olej sojowy		60	40	0,67	-
7 kontrolna	Olej sojowy		50	^-		50	*

* Mieszanina łatwo płynęła w temperaturze pokojowej

Przykład 2. Kompozycje z masłem arachidowym

Kompozycje z masłem arachidowym o wysokiej temperaturze topnienia wymienione w tabeli II przygotowywano przez mechaniczne mieszanie amorficznego cukru formowanego przez ścinanie z masłem arachidowym przy różnych stosunkach cukru do tłuszczu przy temperaturze 49°C. Cukier formowany przez ścinanie stosowany w każdym przykładzie przygotowany był przez przędzenie roztopionej ziarnistej sacharozy 6X w maszynie przędzącej Econo-Floss pracującej przy temperaturze 93°C z prędkością 3600 obr/min, z

173 232 zastosowaniem głowicy o średnicy 140 mm (dalej opląt). Tabela II przedstawia ulepszone kompozycje z masłem arachidowym otrzymane sposobem według przedmiotowego wynalazku. Wszystkie próbki mieszano w mieszadle Hobarta przez dwadzieścia minut i przetrzymywano w temperaturze 49°C przez sześć godzin. Próbka kontrolna 1 zachowała konsystencję lepkiej cieczy dostępnego w handlu arachidowego masła do smarowania. Natomiast próbka 2 utworzyła sztywną, litą kompozycję. Próbka 3 miała suchą, kruchą teksturę. Co istotne, próbka 3 miała lepszą odporność na migrację oleju arachidowego. W rezultacie, sztywna, krucha tekstura otrzymana, gdy stosunek oplątu cukrowego do masła arachidowego wynosi powyżej 0,7, jest wysoce pożądana przy przygotowywaniu ulepszonych wyrobów cukierniczych z masłem arachidowym. Kiedy ulepszona kompozycja z masłem arachidowym otrzymana według przedmiotowego wynalazku jest powleczona czekoladą, nie zauważa się żadnej migracji oleju arachidowego z osnowy z masłem arachidowym w zewnętrzną warstwę czekolady w próbkach trzymanych w temperaturze pokojowej.

Ponadto, kiedy baton z masłem arachidowym wykonany był przez powleczenie warstwy ulepszonego masła arachidowego warstwą czekolady, nie zauważono żadnej migracji oleju arachidowego z takiego batonu. Innym korzystnym zastosowaniem przedmiotowego wynalazku jest wytwarzanie batonu z ulepszonego masła arachidowego, który zawiera warstwę masła arachidowego powleczoną warstwą jadalnej czekolady, przy czym obie te warstwy wykonane są sposobem według przedmiotowego wynalazku.

Tabela II

Ulepszone kompozycje z masłem arachidowym

Próbka	Opląt. % wag.	Krystaliczna Sacharoza %wag.	Masło arachidowe %wag.	Stosunek opląt/ tłuszcz
1 kontrolna	0	25	75 (1/2 olej)	-
2	25	0	75 (1/2 olej)	0,67
3	40	0	60 (1/2 olej)	1,33

Przykład 3. Kompozycje z masłem kakaowym w postaci stałej

Kompozycje z masłem kakaowym w postaci stałej przy stosunkach opląt/tłuszcz zmieniających się w zakresie 0,33 - 2,33 przygotowano przez mechaniczne zmieszanie amorficznego cukru formowanego przez ścinanie, masła kakaowego i ziarnistej; krystalicznej sacharozy 6X w różnych proporcjach. Przygotowano również próbkę kontrolną (próbka 7).

Opląt z amorficznego cukru formowanego przez ścinanie (opląt) użyty w każdym przykładzie był przygotowany przez przędzenie roztopionej ziarnistej sacharozy 6X w maszynie przędzącej Econo-Floss pracującej przy temperaturze 93°C z prędkością 3600 obr/min z zastosowaniem głowicy o średnicy 140 mm. Tabela III przedstawia stężenia masła kakaowego, oplątu, sacharozy w procentach wagowych i stosunek ciężaru oplątu do tłuszczu.

Każda kompozycja z masłem kakaowym przygotowana była przez ogrzanie masła kakaowego i lecytyny do temperatury 54°C, mechaniczne zmieszanie części tego masła kakaowego z amorficznym oplątem i ziarnistą sacharozą 6X, aż do otrzymania dokładnie wymieszanej kompozycji z dostateczną ilością masła kakaowego, by uzyskać mieszankę do rafinacji. Mieszaninę tę rafinowano następnie w maszynie z trzema walcami do rafinacji przy ciśnieniu 24,5 kG/cm²/31,5 kG/cm² i była zawracana do czystego zbiornika, gdzie powoli dodawano resztę masła kakaowego/lecytyny, by powstała gładka mieszanka. Mieszaninę tę utrzymywano następnie w temperaturze 43-49°C i mieszano przez 30 minut. Gotowy produkt przechowywano przy temperaturze 52-55°C. W okresie przetrzymywania pięciu dni w temperaturze 55°C próbka kontrolna pozostała ciekła. Natomiast mieszaniny otrzymane w próbkach 3, 5, 6, 8 i 10 stały się jednorodnymi, twardymi bryłami po czasie

173 232 przetrzymywania 1-2 godziny. Podobnie próbki 9,11 i 12 stały się jednorodnymi, twardymi bryłami po okresie przetrzymywania rzędu godzin. Temperatury płynięcia próbek utworzonych przez zmieszanie amorficznego cukru z masłem kakaowym są znacznie wyższe niż w przypadku mieszaniny masła kakaowego z nieprzetworzonym cukrem. Przykładowo, próbka z przykładu 2 ma temperaturę poślizgu powyżej 79°C, a próbka kontrolna miała temperaturę poślizgu 28°C.

Temperaturę topnienia kompozycji z masłem kakaowym można zatem znacznie zwiększyć w sposób kontrolowany przez ustawianie stosunku oplątu do tłuszczu w kompozycji. Fachowiec oceni, że zastosowania przedmiotowego wynalazku są ogromne.

Tabela III

Kompozycja z masłem kakaowym

Próbka *	Masło kakaowe % wag.	Opląt. % wag.	Krystaliczna Sacharoza % wag.	Stosunek opląt/tłuszcz
1	30	70	0	2,33
2	30	40	30	1,33
3	30	10	60	0,33
4	40	60	0	1,50
5	40	40	20	1,00
6	40	20	40	0,50
7 kontrolna	40	0	60	0,00
8	50	50	0	1,00
9	50	25	25	0,50
10	60	40	0	0,67
11	60	30	10	0,50
12	70	30	0	0,42

* Lecytyna występuje w każdej próbce w ilości 2 g na każde 500 g pozostałych trzech składników.

Przykład 4. Kompozycje czekolady o wysokiej temperaturze topnienia

Kompozycje czekolady o wysokiej temperaturze topnienia wymienione w tabeli IV przygotowane były przez mechaniczne zmieszanie ziarnistego cukru 6X, płynu czekoladowego, masła kakaowego i amorficznego cukru formowanego przez ścinanie. Amorficzny cukier formowany przez ścinanie (opląt) użyty w każdym przykładzie przygotowany był przez przędzenie roztopionej ziarnistej sacharozy 6X samej lub wraz z masłem kakaowym i lecytyną w maszynie przędzącej Econo-Floss pracującej przy temperaturze 200°C z prędkością 3600 obr/min z zastosowaniem głowicy o średnicy 140 mm.

Składniki każdej próbki były mieszane mechaniczne i następnie przepuszczane przez trójwalcową maszynę do rafinacji, po czym były przetrzymywane w temperaturze 46°C przy ciągłym mieszaniu, aż zesztywniały. Po mieszaniu przez jedną godzinę w temperaturze 46°C próbki 1 i 2 stwardniały w jednorodną bryłę. Próbka 3 stwardniała w bryłę dopiero po kilku godzinach mieszania przy temperaturze 46°C. Natomiast próbka kontrolna 4 pozostawała ciekła po kilku godzinach ciągłego mieszania przy temperaturze 46°C.

Zmierzono temperaturę poślizgu każdej próbki i wynik podano w tabeli IV. Kontrolna próbka czekolady, która nie zawiera cukru amorficznego, ma niską temperaturę poślizgu. Czekolada otrzymana sposobem według wynalazku jest twardą, jednorodną bryłą o strukturze drobnokrystalicznej. Wynikowe kompozycje czekolady mają znacznie wyższą temperaturę poślizgu i temperaturę płynięcia niż próbka kontrolna. Twarda czekolada jest produktem lepszym, mającym lepszą odporność na powstawanie nalotu i wykazującym większą odporność na osiadanie masy przy temperaturze pokojowej lub przy temperaturach powyżej temperatury topnienia masła kakaowego.

173 232

Tabela IV Kompozyq'e czekoladowe

Próbka	Kompozycja próbki	Ciężar (g)	Stosunek opląt/tłuszcz	Temp. poślizgu °C	Skład oplątu w %
1	Sacharoza Płyn czekoladowy Masło kakaowe Opląt F-7	740 1540 (847 g masło kakaowe) 410 1800	1,4	powyżej 79°C	Sacharoza 89 Masło kakaowe 10 Lecytyna 1
2	Sacharoza Płyn czekoladowy Lecytyna Masło kakaowe Opląt F-8	722 1590 (874 g masło kakaowe) 18 410 1800	1,4	powyżej 79°C	Sacharoza 30 Masło kakaowe 10
3	Sacharoza Płyn czekoladowy Lecytyna Masło kakaowe Opląt F-5	722 1590 (874 g masło kakaowe) 18 590 1620	1,1	powyżej 79°C	Sacharoza 100
4 kontrolna	Sacharoza Płyn czekoladowy Lecytyna Masło kakaowe	2342 1590 18 590		33-36°C

Przykład 5. Kompozycje czekolady o wysokiej temperaturze topnienia.

Kompozycje czekolady o wysokiej temperaturze topnienia wymienione w tabeli V przygotowano przez mechaniczne mieszanie ziarnistego cukru 6X, płynu czekoladowego, masła kakaowego i amorficznego cukru formowanego przez ścinanie. Amorficzny cukier formowany przez ścinanie (opląt) stosowany w każdym przykładzie był przygotowany przez przędzenie roztopionej ziarnistej sacharozy 6X samej lub wraz z masłem kakaowym w maszynie przędzącej Econo-Floss pracującej przy temperaturze 93°C z prędkością 3600 obr/min z zastosowaniem głowicy o średnicy 140 mm.

Składniki każdej próbki były mieszane mechanicznie i następnie przepuszczane przez trójwalcową maszynę do rafinacji.

Z próbek odlewano tabliczki po jednej godzinie przetrzymywania w temperaturze 46°C. Próbka 1 miała nieco większą lepkość niż próbka kontrolna, ale zarówno próbka kontrolna jak i próbka 1 mogły być używane przy konwencjonalnych technikach dla utworzenia lanych tabliczek. Próbka 2 miała większą lepkość, ale mogła być używana do formowania lanych tabliczek. Środek kontroli krystalizacji zawartej w oplącie z próbki 1 stwarzał lepsze możliwości dla procedur wyrównywania, powlekania i odlewania, niż opląt bez środka kontrolującego krystalizację.

173 232

Tabela V

Próbka	Ciężar (g)	Stosunek opląt/tłuszcz	Temp. poślizgu	Mieszanina oplątu
Kontrolna Sacharoza - 6X	2350		36°C
Opląt	--
Masło kakaowe	590
Płyn czekoladowy	1590 (874 g masło kakaowe)
Lecytyna PróbkaJ.	18
Sacharoza - 6X	1755	0,41	powyżej	90% sacharozy
			99°C	10% masła kakaowego
Opląt	650
Masło kakaowe	590
Płyn czekoladowy	1590 (874 g masło kakaowe)
Lecytyna Próbka 2	18
Sacharoza - 6X	1755	0,41	powyżej	100% sacharozy
			99°C
Opląt	585
Płyn czekoladowy	1590 (874 g masło kakaowe)
Lecytyna	18

Naczyn raturze 46°C.

Przykład 6. 300 g świeżo palonych orzechów arachidowych (pakowanych podciśnieniowo) umieszczono w moździerzu i rozcierano tłuczkiem aż do uzyskania substancji typu śmietany. Dwie próbki tych zmiażdżonych orzechów arachidowych użyto do wytworzenia kompozycji z masłem arachidowym. Dwie części zmiażdżonych orzechów arachidowych umieszczono w oddzielnych naczyniach szklanych i mieszano z oplątem przygotowanym ze 100% ziarnistej sacharozy. Opląt (1031-48) przygotowano w mikserze do żywności (3600 obr/min) ustawionym na wysoką temperaturę (200°C).

ia zawierające każdą z mieszanin umieszczono w kąpieli wodnej o tempePróbkę A przygotowano z 25% oplątu i 75% masła arachidowego, a próbkę B przygotowano z 40% oplątu i 60% masła arachidowego. Naczynia zamknięto i trzymano w kąpieli o temperaturze 46°C.

A) (25%) oplątu z ziarnistej sacharozy + (75%) masła kakaowego przy temperaturze 46°C

Po trzech dniach w kąpieli próbka A zestaliła się. Lepkość osnowy była podobna do lepkości próbki B, chociaż nie była całkowicie tak twarda. Nie było swobodnego oleju na wierzchu materiału. Wyniki badania temperatury płynięcia wykazały temperaturę powyżej 85°C.

B) (40%) oplątu z ziarnistej sacharozy + (60%) masła arachidowego przy temperaturze 46°C

Po 24 godzinach w kąpieli próbka B zestaliła się do konsystencji twardego cukierka. Nie było swobodnego oleju na wierzchu osnowy. Wyniki badania temperatury płynięcia wykazały temperaturę powyżej 85°C.

Porównawcze badanie płynięcia przeprowadzono również na śmietankowym maśle arachidowym JIF^R. Badanie to wykazało temperaturę płynięcia masła arachidowego JIF® około 4°C, a więc przynajmniej 80°C mniej niż w przypadku kompozycji z masłem

173 232 arachidowym o kontrolowanej temperaturze topnienia. Rezultatem przedmiotowego wynalazku jest zadziwiający wzrost temperatury płynięcia wynoszący 80°C.

Chociaż opisano przykłady realizacji przedmiotowego wynalazku aktualnie uważane za korzystne, fachowcy ocenią, że w zakresie wynalazku można stworzyć inne i dalsze modyfikacje, przy czym wszystkie takie modyfikacje i zmiany są objęte prawdziwym duchem wynalazku.

173 232

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 4,00 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Osnowa dla produktów spożywczych, znamienna tym, że zawiera mieszaninę zasadniczo stałego, amorficznego materiału przetworzonego przez poddanie surowca działaniu warunków temperatury i ciśnienia, które powodują płynięcie rzutowe tego surowca, oraz materiału hydrofobowego, poddaną działaniu warunków temperatury, ciśnienia i wilgotności, które powodują przynajmniej częściową krystalizację tego zasadniczo amorficznego materiału, przez co wymieniony materiał hydrofobowy zostaje wychwycony podczas tej częściowej krystalizacji, by powstała osnowa mająca temperaturę poślizgu lub temperaturę płynięcia większą niż odpowiednia temperatura poślizgu lub temperatura płynięcia mieszaniny surowca w stanie nieprzetworzonym i materiału hydrofobowego, przy czym stosunek wagowy zasadniczo amorficznego materiału do materiału hydrofobowego .wynosi od około 0,5 do około 2,33 a zasadniczo amorficzny materiał występuje w ilości wystarczającej do zwiększenia temperatury topnienia osnowy do przynajmniej 46°C, natomiast wymieniony surowiec stanowi produkt na bazie sacharydów wybrany z grupy złożonej z sacharozy, laktozy, fruktozy, sorbitu, mannitu, maltozy, polidekstrozy, maltodekstryny i ich mieszanin, a wymienionym materiałem hydrofobowym jest materiał oleisty wybrany z grupy złożonej z masła kakaowego, masła arachidowego, tłuszczu mleka, oleju canola, oleju kukurydzianego, oleju arachidowego, oleju sojowego, uwodornionego oleju roślinnego i ich mieszanin.
2. Osnowa według zastrz. 1, znamienna tym, że produktem na bazie sacharydów jest sacharoza.
3. Osnowa według zastrz. 1, znamienna tym, że produktem na bazie sacharydów jest polidekstroza.
4. Osnowa według zastrz. 1, znamienna tym, że stosunek wagowy zasadniczo stałego, amorficznego materiału do materiału hydrofobowego wynosi około 1,0.
5. Osnowa według zastrz. 1, znamienna tym, że zasadniczo stały, amorficzny materiał zawiera ponadto środek kontrolujący krystalizację.
6. Osnowa według zastrz. 5, znamienna tym, że środek kontrolujący krystalizację jest środkiem przeciwko pochłanianiu wilgoci.
7. Osnowa według zastrz. 6, znamienna tym, że środek kontrolujący krystalizację jest materiałem oleistym wybranym z grupy złożonej z masła kakaowego, masła arachidowego, tłuszczu mleka, oleju canola, oleju kukurydzianego, oleju arachidowego, oleju sojowego, uwodornionego oleju roślinnego oraz ich mieszanin.
8. Osnowa według zastrz. 7, znamienna tym, że wymieniony materiał oleisty nie przekracza 10% wagowych zasadniczo stałego) amorficznego materiału.
9. Osnowa według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera ponadto drugi produkt na bazie sacharydów wybrany z grupy złożonej z sacharozy, laktozy, fruktozy, sorbitu, mannitu, maltozy, polidekstrozy, maltodekstryny i ich mieszanin.
10. Osnowa według zastrz. 9, znamienna tym, że zawiera ponadto emulsyfikator.
11. Osnowa według zastrz. 9, znamienna tym, że stosunek wagowy zasadniczo stałego, amorficznego materiału do materiału hydrofobowego wynosi od około 1,1 do około 1,4.
12. Osnowa według zastrz. 1, znamienna tym, że materiał hydrofobowy jest wybrany z grupy złożonej z oleju arachidowego, masła arachidowego i ich mieszanin.
13. Osnowa według zastrz. 12, znamienna tym, że stosunek wagowy zasadniczo stałego, amorficznego materiału do materiału hydrofobowego wynosi od około 0,5 do około 1,00.
14. Osnowa według zastrz. 1, znamienna tym, że materiałem hydrofobowym jest masło arachidowe a zasadniczo amorficznym materiałem jest cukier zmieszany w

173 232 stosunku wagowym tego zasadniczo amorficznego materiału do wymienionego materiału hydrofobowego wynoszącym około 0,7.
15. Sposób wytwarzania osnowy dla produktów spożywczych, znamienny tym, że miesza się zasadniczo amorficzny materiał przygotowany przez poddanie surowca działaniu warunków temperatury i ciśnienia, które powodują płynięcie rzutowe tego surowca, z materiałem hydrofobowym, poddaje się uzyskaną mieszaninę działaniu warunków wilgoci nie przekraczającej 30% wilgotności wzglednej oraz temperatury od około 38°C do około 66°C, które to warunki powodują przynajmniej częściową krystalizację zasadniczo amorficznego materiału, dzięki czemu ten materiał hydrofobowy jest wychwytywany podczas tej częściowej krystalizacji, tworząc osnowę mającą temperaturę płynięcia wyższą niż temperatura płynięcia mieszaniny surowca w stanie nieprzetworzonym i materiału hydrofobowego, przy czym stosuje się stosunek wagowy zasadniczo amorficznego materiału do materiału hydrofobowego wynoszący od około 0,5 do około 2,33, natomiast zasadniczo amorficzny materiał stosuje się w ilości wystarczającej do zwiększenia temperatury topnienia osnowy do przynajmniej 46°C.
16. Sposób według zastrz. 15, znamienny tym, że stosuje się surowiec zawierający produkty na bazie sacharydów wybrane z grupy złożonej z sacharozy, laktozy, fruktozy, sorbitu, mannitu, maltozy, polidekstrozy, maltodekstryny i ich mieszanin.
17. Sposób według zastrz. 15, znamienny tym, że jako materiał hydrofobowy stosuje się materiał oleisty wybrany z grupy złożonej z masła kakaowego, masła arachidowego, tłuszczu mleka, oleju canola, oleju kukurydzianego, oleju arachidowego, oleju sojowego, uwodornionego oleju roślinnego oraz ich mieszanin.
18. Sposób według zastrz. 15, znamienny tym, że zasadniczo amorficzny materiał miesza się z materiałem hydrofobowym w stosunku wagowym wynoszącym około 1,0.
19. Sposób według zastrz. 15, znamienny tym, że w skład zasadniczo amorficznego materiału wprowadza się ponadto środek kontrolujący krystalizację.
20. Sposób według zastrz. 19, znamienny tym, że jako czynnik kontrolujący krystalizację stosuje się środek przeciwko pochłanianiu wilgoci.
21. Sposób według zastrz. 20, znamienny tym, że jako środek kontrolujący krystalizację stosuje się materiał oleisty wybrany z grupy złożonej z masła kakaowego, masła arachidowego, oleju canola, oleju kukurydzianego, oleju arachidowego, oleju sojowego, uwodornionego oleju roślinnego i ich mieszanin.
22. Sposób według zastrz. 21, znamienny tym, że materiał oleisty wprowadza się w ilości nie przekraczającej 10% ciężaru zasadniczo amorficznego materiału.
23. Sposób według zastrz. 15, znamienny tym, że ponadto dodaje się drugi produkt na bazie sacharydów wybrany z grupy złożonej z sacharozy, laktozy, fruktozy, sorbitu, mannitu, maltozy, polidekstrozy, maltodekstryny i ich mieszanin.
24. Sposób według zastrz. 23, znamienny tym, że ponadto dodaje się emulsyfikator.
25. Sposób według zastrz. 23, znamienny tym, że zasadniczo amorficzny materiał miesza się z materiałem hydrofobowym w stosunku wagowym wynoszącym od około 1,1 do około 1,4.
26. Sposób według zastrz. 15, znamienny tym, że jako materiał hydrofobowy stosuje się materiał wybrany z grupy złożonej z masła arachidowego, oleju arachidowego i ich mieszanin i miesza się go z zasadniczo amorficznym materiałem w temperaturze przynajmniej około 38°C.
27. Sposób według zastrz. 26, znamienny tym, że zasadniczo amorficzny materiał miesza się z materiałem hydrofobowym w stosunku wagowym wynoszącym od około 0,5 do około 1,00.
28. Sposób według zastrz. 15, znamienny tym, że surowiec poddaje się działaniu warunków przędzenia w stanie roztopionym, by wytworzyć zasadniczo amorficzny materiał.
29. Sposób według zastrz. 15, znamienny tym, że surowiec poddaje się warunkom ścinania, by wytworzyć zasadniczo amorficzny materiał.

173 232