PL219325B1

PL219325B1 - Sposób przygotowania preparowanych płatków zbożowych

Info

Publication number: PL219325B1
Application number: PL385327A
Authority: PL
Inventors: Daniel R. Green; Nathan W. Lukecart
Original assignee: Gen Mills Inc
Priority date: 2005-08-15
Filing date: 2006-08-15
Publication date: 2015-04-30
Also published as: NZ565951A; EP1915062A4; ZA200802255B; PL385327A1; ES2671443T3; US20070031575A1; AU2006279562A1; RU2008110064A; MX2008002282A; AU2006279562B2; WO2007022198A1; EP1915062A1; EP1915062B1; RU2406378C2; US7413760B2

Description

Opis wynalazku

Wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania preparowanych płatków zbożowych. W szczególności wynalazek dotyczy sposobu otrzymywania produktów spożywczych wytwarzanych z masy gotowanego ciasta zbożowego, szczególnie „gotowych do spożycia (ready-to-eat RTE) lub śniadaniowych produktów zbożowych w postaci płatków.

Liczne produkty spożywcze wytwarzane są z masy gotowanego ciasta zbożowego, w szczególności „gotowe do spożycia (ready-to-eat R-T-E) lub śniadaniowe produkty zbożowe, jak również liczne różnorodne przekąski. Zasadniczo podczas wytwarzania masy gotowanego ciasta zbożowego, na początku miesza się zbożowe lub mączne składniki, takie jak różne rodzaje mąki zbożowej, z innymi składnikami suchymi, takimi jak sól, sole mineralne, skrobia, cukry, w celu uzyskania suchej mieszanki składników, po czym łączy się ją z różnymi składnikami płynnymi, zawierającymi wilgoć, i podgrzewa w celu zżelatynizowania lub gotowania skrobi zawartej w składnikach zbożowych oraz innych substancjach bogatych w skrobię. Masa poddana żelatynizacji lub ugotowana, jest następnie poddawana obróbce do uzyskania jednorodnej lub dobrze wymieszanej masy gotowanego ciasta zbożowego. Znane są różnorodne urządzenia i techniki mieszania, gotowania i obróbki. Ponadto znane sposoby formowania i wytwarzania masy gotowanego ciasta zbożowego przewidują różne warunki formowania i przetwarzania, na przykład w celu zwiększenia lub ograniczenia ścinania w zależności od oczekiwanych właściwości produktu końcowego oraz wiedzy specjalisty na temat różnych warunków i ich wpływu na właściwości produktu końcowego.

Ostatnio powszechne stało się wytwarzanie masy gotowanego ciasta zbożowego z wykorzystaniem warnika-wytłaczarki, w szczególności wytłaczarki dwuślimakowej. Przygotowana tak masa gotowanego ciasta zbożowego może być przetwarzana z uzyskaniem produktów końcowych różnej wielkości, o różnej teksturze i kształcie. Zazwyczaj kolejny etap formowania masy gotowanego ciasta zbożowego obejmuje formowanie poszczególnych kawałków o odpowiedniej wielkości i kształcie oraz ich suszenie z uzyskaniem gotowych zbożowych części bazowych, takich jak skrawki, płatki, ciastka lub puffki (poduszeczki). Następnie, na gotowe suche zbożowe części bazowe nanoszona jest wierzchnia powłoka w celu uzyskania pożądanego posmaku oraz właściwości powierzchni. Przykładowo w procesie wytwarzania śniadaniowych płatków zbożowych wierzchnia powłoka obejmować może powłokę cukrową. W przypadku innych wariantów, takich jak przekąski z dodatkiem przypraw, wierzchnia powłoka może zawierać samą sól lub jej połączenie z różnymi mieszankami przypraw.

Wynalazek dotyczy sposobu otrzymywania udoskonalonych produktów zbożowych typu RTE w postaci płatków. Zgodnie z typowym rozwiązaniem, na etapie granulowania, masa gotowanego ciasta zbożowego formowana jest najpierw w granulki. Następnie granulat jest suszony lub przygotowywany w inny sposób w celu uzyskania cienkich wilgotnych płatków. Na etapie płatkowania lub formowania płatków otrzymuje się cienkie i mokre płatki. Następnie, mokre cienkie płatki poddawane są suszeniu końcowemu i ewentualnie opiekane.

Wynalazek dotyczy w szczególności przygotowania wybranych składników zbożowych oraz ich gotowania w celu uzyskania w szczególności niejednorodnego gotowanego ciasta zbożowego. Rozwiązanie ponadto obejmuje granulowanie niejednorodnej masy gotowanego ciasta zbożowego z ograniczonym do minimum ścinaniem przy wytwarzaniu granulatu, który zachowuje niejednorodny charakter masy gotowanego ciasta zbożowego. Granulat nowego typu można następnie płatkować i poddawać suszeniu końcowemu w szczególny sposób z uzyskaniem udoskonalonych rozpęcznionych niejednorodnych produktów zbożowych RTE w postaci płatków.

Nieoczekiwanie stwierdzono, że preparowany termicznie ryż średnioziarnisty stosować można jako główny składnik przy wytwarzaniu masy gotowanego ciasta zbożowego oraz uzyskiwanych z niej gotowych produktów spożywczych. Nieoczekiwanie, stwierdzono również, że wybór preparowanego termicznie ryżu średnioziarnistego oraz jego zastosowanie bez uprzedniej hydratacji pozwala korzystnie wytwarzać pożądane niejednorodne płatki zbożowe RTE.

Wynalazek przedstawia sposób otrzymywania gotowanych kompozycji zbożowych, takich jak masa gotowanego ciasta zbożowego, ze składnikiem w postaci spreparowanego termicznie ryżu średnioziarnistego, a ponadto dotyczy gotowych zbożowych produktów spożywczych, uzyskanych z takich produktów jak produkty zbożowe „RTE - gotowe do spożycia lub śniadaniowe produkty zbożowe oraz przekąski zbożowe.

Suszone gotowe produkty zbożowe wytwarzane są z masy gotowanego ciasta zbożowego, w skład której mogą wchodzić typowe składniki zbożowe oraz około 10 do 60% dodanego lub prepaPL 219 325 B1 rowanego termicznie ryżu średnioziarnistego. Gotowe wzbogacone produkty zbożowe posiadają nie tylko korzystne właściwości organoleptyczne ale wykazują i mają również zaskakująco niski stopień jełczenia (poniżej 1 ppm heksanalu) nawet po upływie sześciu miesięcy przechowywania w temperaturze pokojowej w typowym opakowaniu.

Zgodnie z aspektem sposobu przygotowania, wynalazek dotyczy sposobów wytwarzania kompozycji zawierających preparowany termicznie ryż oraz uzyskiwanych z nich gotowych produktów RTE.

Przedmiot wynalazku dotyczy sposobu przygotowania produktu zbożowego gotowego do spożycia (ready-to-eat RTE) w postaci rozpęcznionych płatków, charakteryzującego się tym, że obejmuje następujące etapy:

A. przygotowanie plastycznej niejednorodnej masy gotowanego ciasta zbożowego, zawierającej pierwszą nieciągłą część, którą stanowią hydratowane ziarna preparowanego termicznie ryżu średnioziarnistego oraz drugą fazę ciągłą, którą stanowią macerowane gotowane składniki zbożowe o wilgotności 20-55%;

B. formowanie plastycznej niejednorodnej masy gotowanego ciasta zbożowego z uzyskaniem mokrych granulek o indywidualnym kształcie i wielkości, zawierających ziarniste cząstki preparowanego termicznie ryżu;

C. suszenie mokrych granulek od pierwotnej wilgotności do uzyskania poziomu 15-20% i formowanie suszonych granulek zawierających cząstki preparowanego termicznie ryżu;

D. płatkowanie suszonych granulek z uzyskaniem mokrych płatków posiadających ziarniste cząstki preparowanego termicznie ryżu;

E. podgrzewanie mokrych płatków i suszenie do wilgotności 2 do 5% oraz rozpęcznianie płatków i uzyskiwanie rozpęcznionych i suszonych płatków o gęstości nasypowej od 270-480 g/litr.

Korzystnie, gdy etap A obejmuje pod-etap mieszania suchych składników zbożowych z wodą lub parą, gotowania do żelatynizacji składników o wysokiej zawartości skrobi i uzyskania posmaku po ugotowaniu, przy czym formowany jest gotowany składnik zbożowy oraz obróbkę gotowanego składnika zbożowego i uzyskania masy gotowanego ciasta zbożowego w warniku-wytłaczarce w temperaturze umożliwiającej żelatynizację skrobi zbożowej zawartej w cząstkach ziaren a uzyskiwana jest przynajmniej częściowo masa gotowanego ciasta zbożowego o zawartości ziarnistego preparowanego termicznie ryżu o średniej wielkości ziaren;

po czym bezpośrednio masa gotowanego ciasta zbożowego poddawana jest drugiemu etapowi gotowania w temperaturze 120 do 194°C (248 do 380°F.) przez 15 do 45 minut do uzyskania masy ciasta zbożowego, poddanej wydłużonemu gotowaniu, w którym rozróżnia się rozproszone cząstki ziaren ryżu obecne w masie.

Korzystnie, gdy w etapie A uzyskuje się masę gotowanego ciasta zbożowego o niskiej wartości ścinania, o SME od 5 do 25 Wh/kg.

Korzystnie, gdy w etapie B masa ciasta zbożowego ma wilgotność 22-28%, a ryż jest hydratowany.

Korzystnie, gdy w etapie B uzyskuje się granulki 42 w kształcie dysku o średnicy 10 mm oraz długości 12-13 mm, przy czym uzyskuje się od 25-30 granulek na 10 g mokrej masy.

Korzystnie, gdy na etapie B każda granulka obejmuje cząstki ryżu o średnicy od 1 do 2 mm w liczbie 6 do 14 sztuk.

Korzystnie, gdy przeprowadza się etap płatkowania i uzyskuje się mokre płatki o grubości od

750-1000 mikrometrów ^m).

Korzystnie, gdy etap płatkowania obejmuje wstępne podgrzanie granulek do 85-95°C bezpośrednio przed przystąpieniem do płatkowania.

Korzystnie, gdy etap E przeprowadza się w suszarce strumieniowej, posiadającej pierwszą strefę rozpęczniania, drugą strefę opiekania i trzecią strefę chłodzenia.

Korzystnie, gdy obejmuje dodatkowo etap nanoszenia wierzchniej warstwy z substancją słodzącą.

Korzystnie, gdy masa gotowanego ciasta zbożowego zawiera pszenicę pełnoziarnistą.

W celu lepszego zrozumienia wynalazku rozwiązanie przedstawiono na rysunku, gdzie

Fig. 1 przedstawia schematycznie diagram pierwszego rozwiązania sposobu wytwarzania według wynalazku;

fig. 2 - w powiększeniu, przekrój poprzeczny gotowego produktu zbożowego RTE w postaci płatków według wynalazku;

fig. 3 - zdjęcie w widoku z góry jednego rozwiązania gotowego niejednorodnego zbożowego produktu w postaci płatków według wynalazku.

PL 219 325 B1

Wynalazek dotyczy masy gotowanego ciasta zbożowego zawierającej preparowany termicznie ryż średnioziarnisty, do uzyskiwanych z masy gotowych suszonych produktów zbożowych RTE w postaci płatków, jak również do sposobów ich wytwarzania. Każdy ze składników produktu, sposoby ich wytwarzania i zastosowanie opisano szczegółowo poniżej.

W opisie oraz zastrzeżeniach, wartości procentowe odnoszą się do wagi, zaś temperaturę podano w stopniach Celsjusza, jeśli nie zaznaczono inaczej. Wszystkie patenty i zgłoszenia patentowe, o których tutaj mowa, włącza się do opisu jako źródła odniesienia.

Fig. 1 przedstawia schemat diagramu przebiegu preferowanego sposobu wytwarzania, oznaczonego ogólnie numerem 10. Zgodnie z preferowanym rozwiązaniem sposobu 10 obejmować może pierwszy etap 12 przygotowywania gotowanej kompozycji zbożowej, takiej jak niejednorodna gotowana masa zbożowa zawierająca pierwszą fazę ciągłą oraz drugą fazę ziarnistą lub nieciągłą zawierającą dodany hydratowany, nienaruszony, preparowany termicznie ryż średnioziarnisty w podanym tutaj przedziale.

Jak powszechnie wiadomo, gotowaną kompozycję zbożową można sporządzić podczas pierwszego etapu 14, podczas którego różne suche składniki zbożowe 16 mieszane są z wodą lub parą 18, po czym są gotowane 18 w celu żelatynizacji komponentów bogatych w skrobię oraz w celu otrzymania posmaku po gotowaniu z uzyskaniem gotowanej masy zbożowej 36. Gotowana masa zbożowa 36 może być również, a etap 12 może dodatkowo obejmować podetap 20, podczas którego przeprowadza się mechaniczną obróbkę gotowanych składników zbożowych. Gotowanie oraz obróbka mechaniczna mogą się odbywać jednocześnie lub kolejno po sobie, na przykład przy zastosowaniu wytłaczarki dwuślimakowej 22.

Zgodnie z kolejnym przykładem wykonania wynalazku, etap gotowania przeprowadzić można w warniku okresowym, a etap granulowania można przeprowadzić w dołączonym granulatorze, takim jak warnik Jamesa. Warnik Jamesa zapewnia ograniczone ścinanie, niskie ciśnienie, wydłużony czas gotowania (na przykład 30 do 180 minut) z uzyskaniem masy gotowanego ciasta zbożowego o dobrze wykształconym posmaku po gotowaniu przy ograniczonej wielkości ścinania. Ciasto jest wytłaczane przy ograniczonym ścinaniu przez płytki z otworami, które pozwalają uzyskać granulki ciasta zbożowego o określonej wielkości i kształcie. Podstawową konstrukcję i zasadę działania warnika Jamesa opisano w amerykańskim patencie US 2,233,919 (z dnia 4 marca 1941, T. R. James), amerykańskim patencie US 2,263,301 (z dnia 18 listopada 1941, T. R. James) oraz amerykańskim patencie US 2,272,007 (z dnia 3 lutego 1942, T. R. James). Na przestrzeni lat warnik Jamesa podlegał dalszym udoskonaleniom (patrz na przykład: amerykański patent US 5,433,490 z dnia 18 czerwca 1995, R. Hurd i S. Liedman, który opisuje szybkowymienny mechanizm tłoczenia, znajdujący w szczególności zastosowanie w połączeniu z warnikiem Jamesa dla potrzeb szybkiej wymiany zatkanych matryc. Patrz też: US 6,129,010 „Twin Screw Preconditioner Unit And Method z dnia 10 października 2000, Hurd et al., gdzie opisano jednostkę przygotowania wstępnego umieszczaną bezpośrednio przed udoskonalonym warnikiem Jamesa).

Suche składniki mogą również obejmować różne składniki o mniejszym znaczeniu (nie uwzględnione na rysunku) lub dodatki, takie jak cukier(-y), sól i sole mineralne, na przykład fosforan trójsodowy, oraz skrobie, które można korzystnie wymieszać wstępnie ze składnikami zbożowymi 16. Oprócz wody 18 dodać można ponadto różne składniki płynne, takie jak syrop kukurydziany lub słodowy 24.

W korzystnej postaci wykonania wynalazku składniki zbożowe obejmują składnik zbożowy pierwszego rodzaju. Korzystnie składnik zbożowy stanowi cięta pszenica pełnoziarnista 26, w szczególności pszenica biała miękka, stopień 2, w tym zarówno pszenica miękka biała Eastern i Western, odpowiednio oczyszczona. Choć preferowana jest pszenica biała, stosować można częściowo lub całkowicie zamiennie, również pszenicę czerwoną - w szczególności pszenicę czerwoną miękką. Pszenica pełnoziarnista jest cięta, na przykład przy użyciu stalowych ostrzy, na mniejsze cząstki w rozmiarze około 0,2-2mm (przykładowo w przybliżeniu 90% przechodzi przez sito #8 zgodnie z amerykańskim standardem), tak jak przy cięciu lub podziale ziaren na 2-4 fragmenty lub części. W innych wariantach wszystkie lub część spośród ciętych cząstek pszenicy pełnoziarnistej można zastąpić cząstkami pełnoziarnistymi podobnej wielkości dowolnego spośród głównych gatunków zbóż, w tym kukurydzy, owsa, jęczmienia, żyta, ryżu i ich mieszanin. Materiał ziarnisty stanowić może również w całości lub części ziarno mniej rozpowszechnionych czy tradycyjnych zbóż, takich jak pszenica orkisz, pszenica kamut, komosa ryżowa i ich mieszaniny. Chociaż gatunki te nie są produkowane w znaczących ilościach, tradycyjne ziarna znajdują szczególne zainteresowanie wśród osób preferujących żywność organiczną. W przypadku wariantów mniej korzystnych cięte ziarno można zastąpić

PL 219 325 B1 odpowiednią ilością innych składników zbożowych o mniejszym rozmiarze, takich jak różne gatunki mąki zbożowej.

Składniki zbożowe 16 obejmują składnik 28 w postaci preparowanego termicznie ryżu średnioziarnistego. Preparowany termicznie ryż jest powszechnie znanym składnikiem zbożowym. Ryż taki może stanowić około 10 do 75% (suchej masy) masy gotowanego ciasta zbożowego. Zasadniczo preparowany termicznie ryż wytwarzany jest w procesie lub podczas obróbki wstępnej obejmującej moczenie, poddawanie działaniu pary pod ciśnieniem oraz suszenie poprzedzające mielenie. Nie łuskany ryż jest moczony w wodzie o określonej temperaturze z uzyskaniem pożądanego stopnia hydratacji, po czym jest poddawany działaniu pary wodnej w celu zżelowania skrobi (na przykład w celu uzyskania żelatynizacji na poziomie 90 do 95%). Następnie, ryż poddany działaniu pary wodnej jest suszony do uzyskania stabilnej zawartości wilgoci (na przykład około 4-12% wilgoci). Kolejno, z ryżu poddanego działaniu pary wodnej i suszeniu usuwane są łuski, otręby i kiełki, w wyniku czego uzyskiwany jest ryż o wysokiej stabilności. Proces preparowania termicznego nie tylko modyfikuje skrobię, ale również umożliwia zachowanie znacznej zawartości naturalnych witamin i minerałów w ziarnie, nawet po łuskaniu i mieleniu ryżu w celu usunięcia otrębów. Gotowy składnik w postaci preparowanego termicznie (suszonego) ryżu zazwyczaj charakteryzuje się żółtawą barwą, choć kolor ten w znacznym stopniu blaknie po gotowaniu. W przypadku mniej korzystnych wariantów można stosować preparowany termicznie ryż brązowy. Zgodnie z innymi wariantami zastosować można - w części lub całkowicie w zastępstwie preferowanego preparowanego termicznie ryżu, ziarna poddane podobnej obróbce co preparowany termicznie ryż.

Preparowany termicznie ryż jest stosowany jako nienaruszony składnik w przypadku wielu zastosowań spożywczych, jako składnik suchych mieszanin przyprawianych przystawek ryżowych lub jako składnik przystawek wieloziarnistych, lecz, przypuszczalnie, nie był stosowany dotąd jako składnik produktów zbożowych RTE przede wszystkim z uwagi na wyższy koszt preparowanego termicznie ryżu (z powodu uprzedniej obróbki) w zestawieniu ze zwykłym nieprzetworzonym polerowanym ryżem (w przybliżeniu dwukrotnie wyższy koszt). Preparowany termicznie ryż jest zasadniczo stosowany w tych produktach spożywczych, takich jak przyprawiane przystawki ryżowe, gdzie pożądana jest dodatkowa wygoda wynikająca z możliwości szybkiego gotowania, co może usprawiedliwić wyższy koszt preparowanego termicznie ryżu.

Preparowany termicznie ryż jest stosowany do przygotowania ryżu, który można uzyskać z ryżu krótko-, średnio i długoziarnistego, a nawet odmian ryżu dzikiego. Jednak dla wynalazku znaczenie ma to, aby preparowany termicznie ryż 28 stanowił zasadniczo w całości ryż średnioziarnisty, nie krótko- czy długoziarnisty. Chociaż nie należy tego traktować jako ograniczenia dla zakresu wynalazku, sądzi się, że preparowany termicznie ryż średnioziarnisty ma optymalny rozmiar dla potrzeb uzyskania właściwości produktu końcowego, oczekiwanych w przypadku niejednorodnych produktów zbożowych RTE. Ponadto, profil skrobi dla skrobi o wysokiej zawartości amylozy i amylopektyny w ryżu średnioziarnistym wydaje się mieć szczególne znaczenie przy uzyskiwaniu napęczniałej fazy ryżowej w produkcie końcowym. Ponadto, preparowany termicznie ryż długoziarnisty pozostaje nienaruszony w gotowej cząstce produktu zbożowego RTE i nie rozszerza się dostatecznie w gotowych cząstkach. Podczas gdy inne rodzaje ziarna ryżowego (na przykład ryż krótko- lub długoziarnisty) można dodawać do składników produktu zbożowego, zgodnie z korzystnym przykładem realizacji, przynajmniej większość a korzystnie przynajmniej 70%, preparowanego termicznie ryżu stanowi ryż średnioziarnisty, a w celu uzyskania szczególnie korzystnych wyników, całość preparowanego termicznie ryżu stanowi preparowany termicznie ryż średnioziarnisty. Można skorzystać z oferty krajowych i zagranicznych dostawców składnika w postaci preparowanego termicznie ryżu.

Należy odróżnić preparowany termicznie ryż zarówno od ryżu brązowego, jak i białego, a także ryżu bielonego, z których każdy ma odmianę średnioziarnistą.

Ryż brązowy stanowi ryż łuskany lecz nie ryż bielony. Jest on bogaty w składniki odżywcze i błonnik, przez co uznaje się go za zdrową żywność. Ryż bielony jest najczęściej spotykaną postacią ryżu dostępną na rynku. Ryż ten pozbawiono całkowicie łuski i otrębów, pozostawiając jedynie rdzeń, który stanowi skrobia.

Zgodnie z korzystnym rozwiązaniem preparowany termicznie ryż średnioziarnisty 28 posiada ograniczoną ilość złamanych ziaren. Podczas bielenia ryżu pewna część ziaren ryżowych może ulec uszkodzeniu w trakcie szlifowania.

W wybranych procesach technologicznych te połamane ziarna można usunąć i pakować osobno jako „ryż połamany. Jednakże, zgodnie z wynalazkiem udział ryżu połamanego wynosi poniżej

PL 219 325 B1

10%, korzystnie poniżej 5%, przy czym składnik, który stanowi preparowany termicznie ryż, zawiera korzystnie zgodnie z wynalazkiem poniżej 5% uszkodzonych ziaren.

Preparowany termicznie ryż, w całości lub w części, można zastąpić innymi ziarnami (takimi jak kukurydza, proso i inne), poddanymi podobnemu etapowi obróbki wstępnej co preparowanie termiczne (uzyskiwanie pożądanego stopnia żelatynizacji skrobi, oczekiwanej wilgotności i namaczaniu w odpowiedniej temperaturze).

Składnik(-i) zbożowy 16 o wysokiej zawartości skrobi może stanowić od około 40 do 99% (suchej masy) masy gotowanego ciasta kompozycji zbóż. Lepsze wyniki w odniesieniu do właściwości organoleptycznych i ograniczenia łamliwości cząstek produktu zbożowego RTE uzyskiwane są wówczas, gdy składnik(-i) zbożowy stanowi około 75 do 95% gotowanego ciasta kompozycji zbóż. Szczególnie korzystne wyniki można uzyskać, gdy składniki zbożowe stanowią około 80 do 95% omawianych produktów zbożowych. W tym szerokim przedziale zawartości składników zbożowych (w tym ciętej pszenicy i preparowanego termicznie ryżu) zgodnie z korzystnym przykładem realizacji stosunek wagowy ciętej pszenicy (i/lub innych składników zbożowych na bazie nie preparowanego termicznie ryżu) do preparowanego termicznie ryżu może wynosić od około 2:1 do około 1:2. Zgodnie z korzystniejszym rozwiązaniem, stosunek wagowy ciętej pszenicy 26 do preparowanego termicznie ryżu 28 może wynosić około 1:1.

Gotowana masa zbożowa 36 dodatkowo zawiera około 10 do 55% wilgoci 18. Ilość wilgoci zależy, częściowo, od zastosowanych składników zbożowych, pożądanych produktów końcowych, urządzeń do gotowania oraz wykorzystywanych technik. Wilgoć stanowi woda zawarta w składnikach zbożowych (często regulowana na poziomie około 12-15% wilgotności), wilgoć dodawana wraz ze składnikiem w postaci syropu 24, jak również wilgoć dodana wraz z parą lub wodą. Zgodnie z korzystnym przykładem wykonania, zawartość wilgoci w masie gotowanej zbożowej wynosi około 20-30%, korzystnie około 22 - 28%, przed opuszczeniem warnika.

W razie potrzeby, kompozycja zbożowa ciasta według wynalazku zawiera dodatkowo około 0,1 do około 20% wag. (suchej masy) cukru(-ów) lub środków słodzących na bazie węglowodanów o wartości odżywczej, korzystnie około 0,5- 5%. Tego rodzaju substancje są dobrze znane w sposobie wytwarzania produktów zbożowych RTE. Sacharoza znajduje zastosowanie jako składnik, w postaci cukru. Jednakże, składnik w postaci cukru(-ów) zawierać może dodatkowo stosowane powszechnie fruktozę, maltozę, dekstrozę, miód, soki owocowe w postaci stałej, cukier brązowy i tym podobne. Oprócz nadawania pożądanego słodkiego smaku, składnik w postaci cukru wpływa korzystnie dodatkowo na kolor i strukturę produktu zbożowego. Lepsze wyniki uzyskiwane są, w szczególności, w odniesieniu do produktów zbożowych RTE, gdy składnik w postaci cukru(-ów) stanowi od około 1% do około 10% wag. kompozycji. Zgodnie z innymi rozwiązaniami do masy gotowanego ciasta zbożowego dodać można inulinę (patrz, na przykład: US 6,149,965 „Cereal Products With Inulin And Methods Of Preparation z dnia 21 listopada, 2000, van Lengerich et al.) w celu zwiększenia zawartości błonnika. Korzystnie substancje słodzące można dodawać do syropu 24. Zgodnie z korzystnym rozwiązaniem syrop 24 może zawierać:

Składnik % wag. (syropu)

Sacharoza syrop słodowy w postaci stałej (sucha masa) cukier rafinowany, fosforan trójsodowy Sól węglan wapnia

Witaminy

Barwnik

Wilgotność

35-45%

6-7%

0,1-0,5%

3-5%

1-4% ilości śladowe ilości śladowe

40-45%

W razie potrzeby kompozycja zbożowa ciasta według wynalazku może dodatkowo zawierać różnego rodzaju substancje wpływające na poprawę właściwości estetycznych, organoleptycznych lub

PL 219 325 B1 odżywczych produktu zbożowego. Te dodatkowe substancje wzmacniające mogą obejmować witaminy i/lub sole mineralne, barwniki, substancje smakowe, substancje słodzące wysokiej aktywności i ich mieszaniny. Dokładna zawartość składników w kompozycji zbożowej według wynalazku jest zmienna zgodnie ze znanymi rozwiązaniami. Zasadniczo jednak substancje te stanowić mogą około 0,01% do około 2% wag. kompozycji zbożowej każda.

Substancją szczególnie przydatną jest sól kuchenna. Korzystnie, sól stanowi około 0,1 do 2%, korzystnie około 0,5% do 1,0% kompozycji zbożowej.

Kolejnym korzystnie stosowanym składnikiem jest syrop słodowy. Syrop słodowy stanowi około do 8% (suchej masy), korzystnie 2 do 5%.

Uważa się, że błonnik niekorzystnie wpływa na przebieg przyswajania wybranych soli mineralnych i witamin. W związku z tym zgodnie ze szczególnie korzystnymi rozwiązaniami produkt zbożowy RTE, może być wzbogacany z wykorzystaniem źródeł wapnia (na przykład w celu uzyskania zawartości wolnego wapnia około 1300 mg na uncję, patrz na przykład; US 6,913,775 „Cooked Cereal Dough Products Fortified With Calcium And Method Of Preparation, z dnia 5 lipca 2005, Darryl J. Ballman et al.), żelaza, ryboflawiny i tym podobnych. Dodatki mineralne można bezpośrednio włączać do kompozycji zbożowych. Korzystne jest również dodawanie witamin do omawianych produktów spożywczych RTE, w szczególności wybranych witamin z grupy B, na przykład ryboflawiny. Zastosowanie znajdują typowe sposoby i techniki dodawania witamin. Ze względu na wrażliwość witamin na działanie wysokich temperatur, dodaje się je typowo poprzez zastosowanie na wierzchu produktów zbożowych RTE, i technika taka jest tutaj preferowana.

Nieprzetworzone składniki kompozycji zbożowych oraz inne składniki można gotować i poddawać obróbce z uzyskaniem gotowanych mas ciast zbożowych według wynalazku przy wykorzystaniu typowych sposobów sporządzania masy gotowanego ciasta zbożowego. Całkowity dodatek wilgoci jest regulowany do uzyskania gotowanego produktu spożywczego o zawartości około 20 do 35% wilgotności, korzystnie około 25 do 35% wilgotności.

Dodatek w postaci spreparowanego termicznie ryżu 28 jest podawany do wytłaczarki 22 bez uprzedniej obróbki, takiej jak hydratacja wstępna. Zgodnie z omawianym sposobem hydratacja preparowanego termicznie ryżu w wytłaczarce jest kontrolowana w celu ograniczenia jej przebiegu. Hydratacja składnika - spreparowanego termicznie ryżu 28, ma szczególne znaczenie, ponieważ wzrost stopnia hydratacji spreparowanego termicznie ryżu 28 może prowadzić do zmiękczenia rdzenia ziaren ryżu, co z kolei może prowadzić do niepożądanej utraty integralności cząstek podczas kolejnego etapu granulowania, a w efekcie do ograniczenia zawartości dostrzegalnych cząstek ryżu w produkcie końcowym.

Podobnie, cięta pszenica dodawana jest korzystnie bezpośrednio do wytłaczarki dwuślimakowej bez uprzedniej hydratacji (takiej jak moczenie) lub uprzedniego gotowania w celu ograniczenia do minimum lepkości gotowanej papki lub kleiku 30 opuszczającego wytłaczarkę, co pozwala zachować charakter cząstek preparowanego termicznie ryżu.

Zgodnie z korzystnym rozwiązaniem, wytłaczarka dwuślimakowa ma układ ślimakowy, pozwalający ograniczyć do minimum ścinanie gotowanej mieszaniny zbożowej. Zgodnie z korzystnym rozwiązaniem przygotowanie składnika w postaci gotowanej masy zbożowej odbywa się tak, aby uzyskać niski poziom ścinania, a mianowicie poniżej około 30 Wh/kg, korzystnie poniżej około 15 Wh/kg właściwej energii mechanicznej.

Zakresy właściwej energii mechanicznej podane poniżej w kontekście wytłaczania mogą również stanowić wskazówkę w odniesieniu do mieszania przy dużych siłach ścinania, jako że zastosowanie podobnych wartości energii mechanicznej przy użyciu mieszarki winno dać podobne wyniki co w przypadku zastosowania wytłaczarki. Zasadniczo mieszanie przy dużych wartościach ścinania przeprowadzane jest około 30-180 sekund, korzystnie około 1 minuty.

Specjalista powinien być świadomy, że dodatkowe zakresy rpm oraz czasy mieszania w podane w powyższych granicach, nie wykraczają poza zakres wynalazku.

Wytłaczarki wieloślimakowe, na przykład wytłaczarki dwuślimakowe, są szczególnie korzystne, jako że one szczególnie umożliwiają regulację ścinania. Dostępne są odpowiednie warniki-wytłaczarki przeznaczone dla produktów spożywczych, takie jak wytłaczarki Buhler, produkowane przez Buhler Group, Szwajcaria, jak również wytłaczarki firmy Werner & Pfleider Inc.

Aby uzyskać wysokie wartości ścinania, wytłaczarkę dwuślimakową można stosować przy prędkości przynajmniej 100 rpm, zgodnie z kolejnymi przykładami realizacji od 125 rpm do 10000 rpm, zaś zgodnie z dodatkowymi - od około 150 rpm do około 5000 rpm. Zgodnie z powszechną wiedzą w dziedzinie przetwarzania żywności, zarówno w przypadku zastosowania mieszarki, jak i wytłaczarki,

PL 219 325 B1 ilość lub stopień ścinania można określić na podstawie właściwej energii mechanicznej (Specific Mechanical Energy, w skrócie SME). Właściwa energia mechaniczna stanowi miarę energii mechanicznej lub pracy, jaką wytłaczarka przekazuje materiałowi w przeliczeniu na ciężar jednostkowy. Zasadniczo, sposób z wykorzystaniem wysokich wartości ścinania przewiduje zastosowanie od około 5 do około 25 Wh/kg, zgodnie z kolejnymi przykładami realizacji od około 10 do około 20 Wh/kg, a zgodnie z dodatkowymi - od około 10 do około 15 Wh/kg materiału.

W odniesieniu do wytłaczarki dwuślimakowej, energia przekazywana materiałowi w wytłaczarce jest określana jako właściwa energia mechaniczna, wyrażana w jednostkach energii/ciężar („Wh/kg), przy czym energia ta pozwala na realizację gotowania w wytłaczarce.

Właściwa energia mechaniczna stanowi moc mechaniczną uzyskiwaną na wale, podzieloną przez całkowitą szybkość zasilania, to jest:

SME = (moc mechaniczna wydawana lub moc na wale)/ całkowita szybkość zasilania.

Całkowita szybkość zasilania stanowi ciężar całkowity na jednostkę czasu dla wszystkich procesów zasilania ciałami stałymi i cieczami, co można wyrazić w kilogramach na godzinę. Moc wydawana stanowi różnicę między mocą wydawaną przy obciążeniu a mocą wydawaną bez obciążenia.

W przypadku wytłaczarki napędzanej silnikiem prądu przemiennego moc można zasadniczo odczytać bezpośrednio z napędu silnikowego w watach. W przypadku wytłaczarki napędzanej przy użyciu silnika prądu stałego, moc mechaniczną wydawaną na wale można obliczyć z następującej zależności:

moc mechaniczna wydawana = [(wolty) (ampery)] obciążenie - [(wolty) (ampery)] bez obciążenia (2)

Aby obliczyć moc bez obciążenia, można usunąć przenośnik ślimakowy i wały wytłaczarki i sporządzić krzywą [(wolty) (ampery)] bez obciążenia w zależności od prędkości obrotowej. Dla potrzeb obliczeń zastosować można wartość [(wolty) (ampery)] bez obciążenia dla rzeczywistej prędkości obrotowej. Napięcie i prąd twornika można uzyskać z napędu silnikowego prądu stałego. Obliczenia te można również dostosować do innych urządzeń o wysokiej wartości ścinania, takich jak wytłaczarka jednoślimakowa, wytłaczarka trójślimakowa, mieszarka o wysokiej wartości ścinania i tym podobne.

Zastosowanie wytłaczarki jest o tyle korzystne, że proces prowadzony jest ciągle. Zastosowanie ciągłego procesu może być korzystne z uwagi na przetwarzanie znacznych ilości materiału oraz ograniczenie kosztów produkcji na większą skalę. Stwierdzono ponadto, że proces ciągły może wpływać korzystnie na niejednorodną strukturę i wygląd uzyskiwanego produktu. Gotowany materiał zbożowy 30 po opuszczeniu wytłaczarki 22 charakteryzuje się konsystencją rzadkiego wodnistego kleiku lub papki, przy czym cięta pszenica została przynajmniej częściowo poddana żelatynizacji.

Etap gotowania 12 może ponadto obejmować pod-etap utrzymywania gotowanego materiału zbożowego 30 w warunkach podwyższonego ciśnienia i temperatury w czasie wystarczającym do przeprowadzenia w całości żelatynizacji skrobi zawartej w ciętej pszenicy oraz do przeprowadzenia hydratacji preparowanego termicznie ryżu 26 przy ograniczeniu ścinania do minimum. Ten pod-etap skutkuje wydłużeniem czasu gotowania na etapie gotowania 12 ponad ten, jaki odpowiada przebywaniu w wytłaczarce 22, nie tylko w celu żelatynizacji większej ilości skrobi zawartej w ciętej pszenicy, a również aby uzyskać pożądany posmak produktu zbożowego po gotowaniu. Korzystne wydłużenie czasu gotowania lub przeprowadzenie pod-etapu może mieć miejsce w podłużnym zbiorniku ciśnieniowym 34 wyposażonym w wolnoobrotową śrubę Archimedesa.

Tego rodzaju ciśnieniowe zbiorniki do przeprowadzania gotowania przy niskim ścinaniu są dobrze znane ze stanu techniki (patrz, na przykład: US 5,997,934 „Manufacture of Cooked Cereals z dnia 7 grudnia 1999, Geromini et al., US 6,291,008 „R-T-E Cereal and Method of Preparation z dnia 18 września 2001, Robie et al., US 6,746,702 „Method of Preparing a Snack Product From a Cooked Cereal Dough z dnia 8 czerwca 2004, Robie), przy czym specjalista nie będzie miał trudności z wyborem urządzenia do przeprowadzenia pod-etapu utrzymywania materiału.

Dobre wyniki uzyskiwane są gdy temperatura w zbiorniku 34 wynosi od około 93-150°C (220300°F), korzystnie około 120-125°C (248-257°F). Ciśnienie robocze w podłużnym zbiorniku ciśnieniowym 34 wynosi od około 3000-4000 kilopaskali (kPa) (435-580 PSI), korzystnie około 3200-3600 kPa (465-522 PSI), zaś szczególnie korzystnie około 3300-3500 kPa (480-510 PSI). Czas przebywania w podłużnym zbiorniku ciśnieniowym 34 wynosi od około 5-30 minut, korzystnie około 5-15 minut, a szczególnie korzystnie około 10-15 minut.

Gotowana masa zbożowa 36, po opuszczeniu zbiornika do gotowania i obniżeniu ciśnienia do wartości ciśnienia atmosferycznego, zostaje schłodzona do około 100°C na skutek odparowania wilPL 219 325 B1 goci. Ilość wilgoci uwalnianej po obniżeniu ciśnienia wynosi zazwyczaj około 1-5%. Zgodnie z korzystniejszymi przykładami realizacji, zawartość wilgoci w gotowanej masie zbożowej 36 po tego rodzaju odparowaniu wilgoci wynosi od około 22-28%. Po zastosowaniu pod-etapu, polegającego na przedłużonym gotowaniu, wilgoć przekazywana jest z kleiku 30 do preparowanego termicznie ryżu i dochodzi do jego hydratacji. Jako, że skrobia zawarta w preparowanym termicznie ryżu ulega żelatynizacji na etapie preparowania termicznego, skrobia zawarta w cząstkach preparowanego termicznie ryżu jest również poddana żelatynizacji lub gotowaniu pomimo tego, że ryż poddano jedynie hydratacji podczas pod-etapu przedłużonego utrzymywania materiału.

W efekcie, gotowaną masę zbożową 36 można określić jako plastyczną masę ciasta (to jest można z niej wykonać cząstki zachowujące kształt, takie jak opisane niżej granulki).

Z uwagi na ograniczone ścinanie w zbiorniku do gotowania 34, poddany hydratacji preparowany termicznie ryż nadal znajduje się w postaci pojedynczych, dających się rozróżnić cząstek w masie gotowanego ciasta zbożowego 36. To jest, ryż nie został poddany macerowaniu, lecz pozostaje w postaci nienaruszonych cząstek. Jednak następuje pewne ograniczenie wielkości składnika ryżowego. Upraszczając można powiedzieć, że cząstki ryżu zostały przepołowione.

Jako, że gotowana masa zbożowa 36 ścina się w minimalnym stopniu, produkt zbożowy RTE charakteryzuje się korzystnymi właściwościami po zalaniu mlekiem. Ponadto, składnik skrobi w gotowanej masie zbożowej 36 charakteryzuje się minimalnym stopniem degradacji skrobi z uwagi na wysokie ścinanie, co również wydłuża okres, gdy produkt zachowuje właściwości po zalaniu mlekiem. Co więcej, ze względu na krótkotrwały przebieg gotowania z wytłaczaniem, preparowany termicznie składnik ryżowy 28 jest hydratowany w minimalnym stopniu.

Zgodnie z kolejnym przykładem wykonania, warnik okresowy (rodzaj warnika o ograniczonej wartości ścinania) można zastosować w celu uzyskania plastycznej masy niejednorodnej gotowanego ciasta zbożowego, obejmującej pierwszą nieciągłą część, którą stanowią shydratowane ziarna preparowanego termicznie ryżu średnioziarnistego, oraz drugą fazę ciągłą, złożoną z macerowanych lub gładkich gotowanych składników zbożowych. Zgodnie z tym wariantem rozwiązania, sporządzana jest korzystnie masa gotowanego ciasta zbożowego, do której dodaje się hydratowany preparowany termicznie ryż, lub z gotowaną ciastową masą zbożową łączy się suchy składnik pod koniec etapu gotowania, co pozwala na ograniczoną hydratację i podgrzanie preparowanego termicznie ryżu.

Sposób według wynalazku może ponadto obejmować etap 40 formowania masy gotowanego ciasta zbożowego 36, zawierającej preparowany termicznie ryż z uzyskaniem mokrych granulek 42 o preparowany termicznie ryż z uzyskaniem mokrych granulek 42 o określonym kształcie i wielkości, zawierających ziarniste cząstki preparowanego termicznie ryżu. Dla potrzeb realizacji tego etapu stosować można typowe techniki i urządzenia, przy czym specjalista nie będzie miał trudności z odpowiednim ich dobraniem. Zgodnie z korzystnym rozwiązaniem, stosuje się urządzenie do formowania granulatu 41 o niskich wartościach ścinania oraz technologie do realizacji etapu granulowania, pozwalające ograniczyć redukcję wielkości składnika ryżowego.

Zgodnie z korzystnym przykładem realizacji, etap formowania granulatu 40 realizuje się uzyskując granulki 42, o kształcie dysku o średnicy około 10 mm oraz długości około 4-15 mm, korzystnie około 6-9 mm. Zastosowanie granulek 42 tej wielkości pozwala uzyskać korzystnie 25-30 granulek na 10 g (mokrej masy) lub około 3 granulki/g. Stosować można zmiany długości lub średnicy mokrych granulek 42, przy czym zmiany te mogą wpłynąć na wielkość i liczbę rozróżnianych cząstek ryżu. W efekcie, etap granulowania 40 można stosować w celu regulacji lub kontroli wielkości i liczby cząstek ryżu w granulkach, a tym samym w uzyskiwanym produkcie końcowym. Zgodnie z korzystnym rozwiązaniem każdą granulkę 42 charakteryzuje obecność cząstek ryżu o typowej średnicy od około 1 do 2 mm w liczbie około 6 do 14 sztuk (przy zastosowaniu stosunku zawartości pszenicy i preparowanego termicznie ryżu 50:50), korzystnie około 8-12, zaś szczególnie korzystnie około 10. Ograniczenie wielkości cząstek ryżu spowodowane jest, przypuszczalnie, wielkością ciętych granulek, a nie macerowaniem masy ciasta.

Ponadto sposób według wynalazku może obejmować etap 46 suszenia mokrych granulek 42 o pierwotnej zawartości wilgoci na poziomie około 22-28% z uzyskaniem suszonych granulek 50 zawierających cząstki preparowanego termicznie ryżu. Etap suszenia 46 granulek można przeprowadzić w celu uzyskania suszonych granulek 50 o zawartości wilgoci od około 15-20%, korzystnie około 1719%. W razie nadmiernego suszenia granulek, uzyskiwane wysuszone granulki mogą być zbyt twarde i mogą ulegać rozdrobnieniu lub rozpadowi podczas kolejnego etapu płatkowania.

PL 219 325 B1

Etap suszenia granulek 46 można przeprowadzić w typowej suszarce granulatu 48, takiej jak widoczna na rysunku suszarka trójprzepływowa granulatu. Tego rodzaju suszarki trójprzepływowe wyposażone są w górny przenośnik okrężny, który odbiera mokre granulki 42 i przeprowadza je przez suszarkę. Następnie częściowo wysuszone granulki spadają na drugą suszarkę umieszczoną poniżej, przemieszczając się w przeciwnym kierunku, czemu towarzyszy dalsze suszenie granulek. Ostatecznie granulki spadają na trzeci przenośnik, gdzie etap suszenia doprowadzany jest do końca z uzyskaniem suszonych granulek 50. Suszarkę 48 stanowić może suszarka z wymuszonym obiegiem gorącego powietrza, przy czym temperatura powietrza wynosi przykładowo od około 50-70°C. Typowy czas przebywania w suszarce 48 może wynosić od około 20-30 minut. Zgodnie z innym wariantem zastosować można suszarkę jednoprzepływową, lecz suszarki tego rodzaju są mniej korzystne z uwagi na zajmowaną przez nie większą powierzchnię w zakładzie produkcyjnym.

Sposób, według wynalazku, może dodatkowo obejmować etap 54 płatkowania suszonych granulek 50 zawierających cząstki preparowanego termicznie ryżu z uzyskaniem mokrych płatków 60. Etap płatkowania 54 może być korzystnie przeprowadzany z zastosowaniem standardowych wałków do płatkowania 52. Zgodnie z korzystnym rozwiązaniem, uzyskane płatki mają grubość od około 7501000 mikrometrów (pm).

Etap 54 może dodatkowo obejmować pod-etap (nie uwzględniony na rysunku) podgrzewania granulek 50 bezpośrednio przed przystąpieniem do płatkowania, na przykład przy użyciu promiennika, w celu zmiękczenia lub uplastycznienia granulek. Tego rodzaju podgrzewanie wstępne granulek może zapewnić pożądany wzrost stopnia i rozmiaru pofalowania produktu zbożowego RTE. Zasadniczo, zwiększenie ogrzewania przekłada się bezpośrednio na wyższy stopień pofalowania gotowych płatków. Zgodnie z korzystnym rozwiązaniem granulki 50 są wstępnie podgrzewane do około 85-95°C bezpośrednio przed płatkowaniem.

Zgodnie z preferowanym wariantem rozwiązania, wynalazek pomija etap moczenia granulek przed przystąpieniem do płatkowania lub opiekania. W rozwiązaniach znanych ze stanu techniki i dotyczących wytwarzania rozpęcznionych produktów z ryżu, tego rodzaju etap moczenia jest pożądany przed przystąpieniem do opiekania i umożliwia retrogradację skrobi i/lub równoważenie zawartości wilgoci, co pozwala na właściwe rozpęcznianie na etapach suszenia końcowego i rozpęczniania. Jednak tego rodzaju retrogradacja skrobi wywołana moczeniem nie jest konieczna w przypadku zastosowania sposobów wytwarzania według wynalazku i można ją z powodzeniem pominąć, jako że tego rodzaju moczenie, czy to w odniesieniu do granulek, czy do płatków, utrudnia uzyskanie pożądanego pofalowania w gotowym produkcie.

W przypadku innych, mniej korzystnych, rozwiązań kompozycje zbożowe zawierające cząstki preparowanego termicznie ryżu według wynalazku można poddawać obróbce z uzyskaniem różnych typowych form produktów zbożowych RTE, w tym bryłek lub form płaskich, w tym kwadracików lub większych chipsów, stosowanych na przykład w przekąskach. Przykładowo masę ciasta 36 zawierającą cząstki preparowanego termicznie ryżu można formować z uzyskaniem arkuszy masy ciasta (na przykład o grubości 25 do 800 mikrometrów), które są następnie krojone w taśmy. Taśmy te potem tnie się na kawałki albo z arkuszy masy ciasta wyciska się płaskie kawałki, w szczególności w kształcie kwadratów.

Według kolejnego wariantu, gotowany materiał ciasta można podawać do urządzenia do formowania ciastek (patrz, na przykład: U.S. 5,342,188, „Device For Crimping and Cutting Dough Ropes, z dnia 30 sierpnia 1994, C. E. Zimmermann, włączony do opisu jako źródło odniesienia), gdzie masę ciasta formuje się w poszczególne kawałki w postaci ciastek.

Sposób według wynalazku obejmuje ponadto etap 66 suszenia mokrych płatków 60 i uzyskania gotowych produktów zbożowych w postaci płatków. Specjaliście wiadome jest, że przebieg etapu suszenia 66 zależy w wysokim stopniu od pożądanego produktu końcowego. Przykładowo w odniesieniu do produktów końcowych w postaci produktów zbożowych RTE w formie rozpęcznionych płatków etap suszenia 66 przeprowadzić można w jednym lub kilku podetapach, na przykład przy zastosowaniu suszarki fluidyzacyjnej 68 - Jet-Zone™. Suszarka 68 obejmować może pierwszą strefę lub strefę suszenia i rozpęczniania 70. Etap 66 może obejmować pod-etap suszenia i rozpęczniania mokrych płatków z uzyskaniem rozpęcznionych płatków. W górnej lub pierwszej części strefy 70, mokre płatki poddaje się suszeniu wstępnemu przy pierwotnej zawartości wilgoci około 15-20%, korzystnie 16-18%, do około 13-15%. Typowo temperatura powietrza wynosi od około 93-135°C (200-275°F). Czas przebywania w pierwszej części strefy podgrzewania 70, gdzie przeprowadzane jest suszenie wstępne, wynosi około 15-25 sekund. Poddane suszeniu wstępnemu płatki są następnie przekazywane do drugiej

PL 219 325 B1 części lub części rozpęczniania strefy podgrzewania 70 na kolejne około 15-25 sekund, korzystnie temperatura powietrza w strefie rozpęczniania wynosi około 205-260°C (400-500°F), przy czym cząstki ryżu ulegają rozpęcznieniu lub rozszerzeniu z uwagi na intensywne podgrzewanie z uzyskaniem rozpęcznionych lub rozszerzonych płatków zbożowych RTE. Następnie rozpęcznione płatki są przekazywane do strefy opiekania 72, przy czym etap suszenia 66 może dodatkowo obejmować pod-etap opiekania 74. Pod-etap opiekania 74 może być przeprowadzany w temperaturze około 120-177°C (250-350°F) przez około 10-30 sekund w celu opiekania rozpęcznionych płatków. Rozpęcznione i poddane opiekaniu płatki są następnie suszone z uzyskaniem zawartości wilgoci na poziomie około 3-4%. Etap suszenia 66 może ponadto obejmować pod-etap schładzania 76 w celu schłodzenia płatków i uzyskania gotowego produktu 80 o końcowej zawartości wilgoci około 2-5%. Korzystnie suszarka 66 może obejmować trzecią strefę lub strefę schładzania 78, w której utrzymywana jest temperatura na poziomie około 21-32°C (70-90°F), pozwalająca na zatrzymanie opiekania i schłodzenie poddanych opiekaniu rozpęcznionych płatków do temperatury zbliżonej do temperatury otoczenia.

Nawiązując do fig. 2, widzimy, że płatki zbożowe RTE 80 cechuje niejednorodna struktura, przy czym obejmują one pierwszą część lub fazę ciągłą 82, którą stanowi w głównej mierze cięta pszenica (lub inne macerowane ziarno zbożowe). Część ciągła 82, to pełnoziarnista masa ciasta, która odzna33 cza się gęstością na poziomie około 0,6-0,8 g/cm³, korzystnie około 0,7 g/cm³. Płatki 80 zawierają dodatkowo część nieciągłą 84, którą stanowią ziarniste cząstki składnika w postaci preparowanego termicznie ryżu. Cząstki rozpęcznionego ryżu charakteryzują się znacznie niższą gęstością, typowo na 33 poziomie około 0,1-0,3 g/cm³, korzystnie około 0,3 g/cm³. Ponadto płatki można łatwo rozróżnić, jako że faza ciągła 82 na bazie pszenicy odznacza się ciemniejszym kolorem niż jaśniejsze cząstki 84 rozpęcznionego ryżu. Grubość płatków jest również znacząco zmienna dla poszczególnych kawałków ze względu na niejednorodną strukturę płatka i wynosi od około 0,1 do około 2 mm. Ponadto, płatki 80 odznaczają się pewnym stopniem pofalowania, nie będą zatem całkowicie płaskie. W efekcie, gęstość nasypowa płatków tego rodzaju wynosi od około 100-185 g/litr, korzystnie około 134 g/litr. Płatki 80 charakteryzuje ponadto doskonała jakość konsumpcyjna dzięki zmiennej strukturze, łączącej fragmenty gęstsze i twardsze z lekkimi i kruchymi cząstkami rozpęcznionego ryżu. Zgodnie z opisem stosunek wagowy części ciągłej do części ziarnistej wynosi od około 2:1 do około 1:2.

Schemat przepływowy według fig. 1, przedstawia cząstki zbożowe 80, które mogą dodatkowo obejmować wierzchnią powłokę, na przykład powłokę zawierającą substancje słodzące lub cukier. Zgodnie z jednym rozwiązaniem, określanym zazwyczaj jako proces powlekania cukrem na mokro, proces taki obejmować może etap 90 nanoszenia zagęszczonego płynnego syropu cukrowego 86 na suszone cząstki zbożowe 80 w postaci płatków z uzyskaniem kawałków 89 powlekanych cukrem. Zgodnie ze stosowaną praktyką pewna ilość suszonych płatków 80 lub baza jest podawana do powlekarki 88 wraz z pewną ilością syropu 86 zawierającego substancję słodzącą. Zgodnie z pewnymi wariantami tego rozwiązania część lub korzystnie cały cukier zastępowany jest odpowiednią ilością maltozy o niskim stopniu konwersji (patrz, na przykład: US 60/565,473 „Low Sugar Presweetened Coated Cereals and Method of Preparation, zgłoszenie z dnia 26.04.2004) lub innymi składnikami słodzącymi na bazie węglowodanów o wartości odżywczej.

W przypadku innych wariantów całość lub część cukru(-ów) lub odżywczych składników słodzących na bazie węglowodanów można zastąpić substancjami słodzącymi pozbawionych wartości odżywczych, takimi jak aspartam, sacharyna, acesulfam potasu, sukraloza, neotam i ich mieszaniny. Korzystnie jako substancję słodzącą pozbawioną wartości odżywczych stosuje się tutaj sukralozę. Zgodnie z innymi wariantami wierzchnia powłoka obejmować może składnik w postaci błonnika rozpuszczalnego, w szczególności inulinę. Inulina jest o tyle korzystna, że imituje właściwości fizyczne cukrów zawartych w powłoce produktów zbożowych, dzięki czemu można ją łatwo nanosić na gotowe produkty zbożowe. (Patrz, na przykład: US 6,149,965, „Cereal Products with Inulin and Methods of Preparation, z dnia 21.11.2000, Larson). Zgodnie z innymi wariantami nanosić można na wierzchu składnik w postaci błonnika nierozpuszczalnego, na przykład otręby pszenne, kukurydziane i/lub ryżowe, w celu zwiększenia zawartości błonnika w gotowym produkcie. W przypadku zastosowania inuliny może ona stanowić od około 1% do około 15% masy gotowanego ciasta zbożowego. Ponadto, zgodnie z tym, co opisano w opisie patentowym '965, nanosić można na wierzchu dodatkową inulinę (w celu zwiększenia zawartości błonnika w gotowych produktach) dodatkowo lub w miejsce inuliny zawartej w gotowanej ciastowej kompozycji zbożowej.

W przypadku koniecznym kompozycje zbożowe według wynalazku można formować z uzyskaniem wstępnie słodzonych produktów zbożowych RTE, na przykład poprzez nanoszenie typowej

PL 219 325 B1 wierzchniej powłoki substancji słodzącej. Znane są zarówno typowe powłoki na bazie cukru, jak i powłoki zawierające substancje słodzące wysokiej aktywności, w szczególności aspartam i acesulfam potasu, przy czym można je stosować zgodnie z wynalazkiem w celu uzyskania wstępnie słodzonych produktów zbożowych.

Zgodnie z innymi wariantami rozwiązania nanoszona jest wierzchnia powłoka na bazie oleju, opcjonalnie przy zastosowaniu soli i/lub przypraw i uzyskania suszonych przekąsek.

W przypadku nanoszenia wierzchniej powłoki zawierającej substancję słodzącą, nanosi się ją w odpowiedniej ilości, tak aby po wysuszeniu w celu usunięcia dodatku wilgoci zawartego w roztworze powłoki cukrowej stosunek wagowy powłoki cukrowej do bazy zbożowej wynosił około 1:100 do około 50:100, korzystnie 5:100 do około 40:100. Typowo roztwór powłoki cukrowej zawiera mieszankę cukrów oraz wilgoć na poziomie około 4 do 20%.

Zgodnie z innym wariantem rozwiązania powłoka wierzchnia może dodatkowo zawierać cząstki stałe 87 wpływające korzystnie na wygląd produktu. Przykładowo cząstki te mogą obejmować mielone płatki owsiane lub błyskawiczne płatki owsiane. Jak powszechnie wiadomo, tego rodzaju owsiane płatki błyskawiczne uzyskiwane są na drodze płatkowania parzonej kaszy owsianej ciętej ostrzem stalowym, otrzymywanej z oczyszczonego łuskanego owsa białego. Zasadniczo tego rodzaju płatki owsiane charakteryzuje następująca wielkość:

Zatrzymanie na #4 (standard amerykański)	0%	Otwór sita:	4,76	mm
Zatrzymanie na #8 (standard amerykański)	45-65%	Otwór sita:	2,36	mm
Przedostały się przez #12	maks. 9%	Otwór sita:	1,68	mm

(standard amerykański)

Sposób ponadto obejmować może etap suszenia końcowego 92, umożliwiający usuwanie wilgoci dodanej przez lub wraz z syropem 86 zawierającym substancję słodzącą, w celu uzyskania gotowych suszonych produktów o zawartości wilgoci na poziomie około 1 do 5%. W efekcie uzyskiwane są wstępnie słodzone kawałki produktu zbożowego RTE 96. Suszarka końcowa 94.

Gotowe suszone produkty zbożowe RTE można wówczas rozdzielać i pakować standardowo.

Wynalazek opisano w odniesieniu do rozwiązania uznawanego obecnie za szczególnie korzystne i praktyczne. Należy jednak podkreślić, że wynalazek ten nie ogranicza się do ujawnionego rozwiązania, lecz obejmuje różne modyfikacje i rozwiązania równoważne, objęte zakresem wynalazku, zdefiniowanym w załączonych zastrzeżeniach.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób przygotowania produktu zbożowego gotowego do spożycia (ready-to-eat RTE) w postaci rozpęcznionych płatków, znamienny tym, że obejmuje następujące etapy:

A. przygotowanie plastycznej niejednorodnej masy gotowanego ciasta zbożowego, zawierającej pierwszą nieciągłą część, którą stanowią hydratowane ziarna preparowanego termicznie ryżu średnioziarnistego oraz drugą fazę ciągłą, którą stanowią macerowane gotowane składniki zbożowe o wilgotności 20-55%;

B. formowanie plastycznej niejednorodnej masy gotowanego ciasta zbożowego z uzyskaniem mokrych granulek o indywidualnym kształcie i wielkości, zawierających ziarniste cząstki preparowanego termicznie ryżu;

C. suszenie mokrych granulek od pierwotnej wilgotności do uzyskania poziomu 15-20% i formowanie suszonych granulek zawierających cząstki preparowanego termicznie ryżu;

D. płatkowanie suszonych granulek z uzyskaniem mokrych płatków posiadających ziarniste cząstki preparowanego termicznie ryżu;

E. podgrzewanie mokrych płatków i suszenie do wilgotności 2 do 5% oraz rozpęcznianie płatków i uzyskiwanie rozpęcznionych i suszonych płatków o gęstości nasypowej od 270-480 g/litr.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że etap A obejmuje pod-etap mieszania suchych składników zbożowych z wodą lub parą, gotowania do żelatynizacji składników o wysokiej zawartości skrobi i uzyskania posmaku po ugotowaniu, przy czym formowany jest gotowany składnik zbożowy

PL 219 325 B1 oraz obróbkę gotowanego składnika zbożowego i uzyskania masy gotowanego ciasta zbożowego w warniku-wytłaczarce w temperaturze umożliwiającej żelatynizację skrobi zbożowej zawartej w cząstkach ziaren a uzyskiwana jest przynajmniej częściowo masa gotowanego ciasta zbożowego o zawartości ziarnistego preparowanego termicznie ryżu o średniej wielkości ziaren;

po czym bezpośrednio masa gotowanego ciasta zbożowego poddawana jest drugiemu etapowi gotowania w temperaturze 120 do 194°C (248 do 380°F.) przez 15 do 45 minut do uzyskania masy ciasta zbożowego, poddanej wydłużonemu gotowaniu, w którym rozróżnia się rozproszone cząstki ziaren ryżu obecne w masie.
3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że w etapie A uzyskuje się masę gotowanego ciasta zbożowego o niskiej wartości ścinania, o SME od 5 do 25 Wh/kg.
4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że w etapie B masa ciasta zbożowego ma wilgotność 22-28%, a ryż jest hydratowany.
5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że w etapie B uzyskuje się granulki 42 w kształcie dysku o średnicy 10 mm oraz długości 12-13 mm, przy czym uzyskuje się od 25-30 granulek na 10 g mokrej masy.
6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że na etapie B każda granulka obejmuje cząstki ryżu o średnicy od 1 do 2 mm w liczbie 6 do 14 sztuk.
7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że przeprowadza się etap płatkowania i uzyskuje się mokre płatki o grubości od 750-1000 mikrometrów ^m).
8. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że etap płatkowania obejmuje wstępne podgrzanie granulek do 85-95°C bezpośrednio przed przystąpieniem do płatkowania.
9. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że etap E przeprowadza się w suszarce strumieniowej, posiadającej pierwszą strefę rozpęczniania, drugą strefę opiekania i trzecią strefę chłodzenia.
10. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że obejmuje dodatkowo etap nanoszenia wierzchniej warstwy z substancją słodzącą.
11. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że masa gotowanego ciasta zbożowego zawiera pszenicę pełnoziarnistą.