SK164798A3 - A process for the preparation of a coated frozen confectionary product - Google Patents

Description

Spôsob prípravy obaľovaného mrazeného cukrárskeho produktu a obaľovaná mrazená cukrovinka

Oblasť techniky

Vynález sa týka výroby mrazeného cukrárskeho výrobku a výrobkov získaných týmto spôsobom.

Doterajší stav techniky

V patentovej prihláške EP 710 074 sa opisuje spôsob na prípravu zloženého mrazeného cukrárskeho výrobku ochladením zmrzlinového jadra napríklad kvapalným dusíkom a potom nanesením vrstvy ovocnej zmrzliny naň. Výsledný produkt má v porovnaní s tradičnými výrobkami vylepšenú mäkkú textúru, avšak spôsob získania tohto produktu je náročný na energiu a vyžaduje použitie kvapalného dusíka alebo iného silného chladiaceho prostriedku.

Z tohto dôvodu je požiadavka nájsť alternatívne spôsoby, ktoré by mohli viesť k príprave zložených mrazených cukrárskych výrobkov.

Patentová prihláška GB 2 251 863 opisuje skladovanie alkoholických likérov v podchladenom stave za špecifického tlaku. Po naliatí do pohára likér zmrzne na nápoj podobný šerbetu.

Patentová prihláška WO 92/20420 opisuje tuhnutie podchladenej kvapaliny vystavením kvapaliny ultrazvuku.

Patentová prihláška PCT/GB95/O2804 (predtým nepublikovaná) opisuje prípravu suspenzie kryštálov ľadu zmiešaním dvoch roztokov, ktoré môžu byť podchladené.

Prekvapujúco sa teraz zistilo, že zložené mrazené produkty obsahujúce ovocnú zmrzlinu alebo iné zmrazené vodné roztoky vysokej kvality sa dajú veľmi výhodne pripraviť zmrazením podchladeného vodného roztoku počas jeho kontaktu s predmrazenou zložkou výrobku. Toto je prekvapujúce, pretože až doteraz sa myslelo, že zmrazovanie podchladenej kvapaliny je ťažké kontrolovať a že by sa

-2v merítku jediného výrobku nedalo reprodukovateľné uskutočniť. Napríklad patentová prihláška WO 92/20420 opisuje veľmi špecifické zmrazovacie zariadenie, kde sa podchladená kvapalina zmrazuje prostredníctvom ultrazvuku.

Podstata vynálezu

Predmetom vynálezu je spôsob prípravy mrazených cukrárskych výrobkov ako sú ovocné zmrzliny. Zvlášť sa vynález týka zložených mrazených cukrárskych výrobkov a spôsobu ich prípravy.

V prvom uskutočnení sa vynález týka spôsobu prípravy obaľovaného mrazeného cukrárskeho výrobku, v ktorom vodný roztok v podchladenom stave sa nechá zamrznúť počas jeho aplikácie aspoň na časť povrchu predmrazenej zložky produktu.

Pre potreby tohto vynálezu sa výraz obaľovaný mrazený cukrársky produkt vzťahuje na mrazený výrobok, ktorý zahŕňa celý rad rôznych zmrazených fáz, z ktorých aspoň jedna je pripravená zo zmrazeného vodného roztoku naneseného na povrch inej zmrazenej zložky. Príkladmi takých obaľovaných mrazených cukrárskych výrobkov sú napríklad výrobky obsahujúce zmrzlinové jadro, ktoré je aspoň čiastočne obalené vrstvou ovocnej zmrzliny, a vrstvené výrobky obsahujúce napríklad striedavé vrstvy zmrzliny a ovocnej zmrzliny.

Spôsob prípravy mrazeného cukrárskeho produktu zahŕňa krok zmrazenia podchladeného vodného roztoku. Pod pojmom podchladený sa myslí to, že teplota roztoku je pod jeho teplotou topenia, avšak stále je ešte roztokom. Príkladom podchladeného systému je vodný roztok, ktorý bol ochladený na nižšiu teplotu než je teplota topenia vodného roztoku bez tvorby kryštálov ľadu.

Vodný roztok má výhodne teplotu, ktorá je aspoň 0,5 °C pod teplotou topenia, ešte výhodnejšie 1 °C pod teplotou topenia, najvýhodnejšie aspoň 1,5 °C pod teplotou topenia. Teplota je výhodne aspoň 0,1 °C nad metastabilnou hranicou, výhodnejšie viac než 0,5 °C, najvýhodnejšie 1 °C nad metastabilnou hranicou.

Pre potreby vynálezu výraz vodný roztok sa vzťahuje na akýkoľvek systém, v ktorom je obsah vody vyšší ako 40 % hmotnostných, výhodne viac ako 45 % hmôt-3nostných percent, najvýhodnejšie viac ako 50 % hmotnostných. Obsah vody je výhodne nižší ako 99,5 % hmotnostných, výhodnejšie nižší ako 98 % hmotnostných, najvýhodnejšie nižší ako 95 % hmotnostných. Vodným roztokom môže byť vyrobený zložený roztok ako je ovocná zmrzlina, alebo prirodzený roztok. Príkladmi vhodných vodných roztokov sú zmesi zmrzlín, roztoky sacharózy, roztoky cukrov, rastlinné extrakty ako je čaj, ovocná šťava, zeleninová šťava, emulzie oleja vo vode a roztoky ovocných zmrzlín.

Výhodným typom vodného roztoku je zmes ovocnej zmrzliny. Všeobecne, zmesi ovocných zmrzlín obsahujú vodu a v nej cukor alebo iné sladidlá a iné voliteľné aromatizujúce prostriedky. Vhodný obsah sladidiel závisí od typu daného sladidla a požadovaného stupňa sladkosti a môže sa napríklad pohybovať od 0,01 do 50 % hmotnostných. Prísady ako napríklad stabilizátory, emulgátory, pufrovacie činidlá, farbivá, atd'., sú tiež často prítomné. Všetky tieto prímesi sú všeobecne prítomné v menšom množstve, napríklad v pomere menšom ako 2 % hmotnostné, pohybuje sa napríklad od 0,01 do 1 % hmotnostného. Obsah vody sa pohybuje všeobecne od 50 do 99,9 % hmotnostných, všeobecnejšie od 60 do 95 % hmotnostných. Voda sa môže pridať ako taká alebo v iných formách, napríklad ako ovocné šťavy alebo ako koncentráty. Alkoholické nápoje nie sú zahrnuté do pojmu roztoku ovocnej zmrzliny.

Podchladený vodný roztok sa nechá zmraziť kontaktom s predmrazenou zložkou produktu. Toto sa dá dosiahnuť akýmkoľvek vhodným spôsobom, napríklad vystavením kvapaliny fýzikálnej alebo termickej poruche alebo ich kombinácii. Prekvapujúco sa zistilo, že vo výrobe obaľovaných mrazených cukrárskych výrobkov nie je potrebné mať drahé zariadenia ako je napríklad ultrazvukové alebo zvukové zariadenie.

Podchladený vodný roztok sa môže priviesť do kontaktu s predmrazenou zložkou produktu akýmkoľvek vhodným spôsobom, napríklad spoločným pretlačením alebo ponorením predchladenej zložky do podchladeného vodného roztoku.

Osobitne dobré výsledky sa dosahujú vtedy, ak sa vodný roztok privedie do kontaktu s ďalšou predmrazenou zložkou mrazenej cukrovinky. Napríklad vodný

-4roztok sa môže rozprášiť ako spray na predmrazenú vrstvír alebo jadro ovocnej zmrzliny alebo zmrzliny.

Veľmi výhodná realizácia vynálezu zahŕňa namočenie predmrazeného jadra do podchladeného vodného roztoku ako je roztok ovocnej zmrzliny. Toto prekvapivo vedie ku zloženému mrazenému cukrárskemu produktu veľmi vysokej kvality, ktorý sa dá ľahko pripraviť za nízke náklady. Ponorenie predmrazeného jadra možno prekvapivo urobiť aj vtedy, keď je podchladený roztok ovocnej zmrzliny umiestnený v kúpeli značnej veľkosti. Na rozdiel od toho, čo by sa mohlo očakávať, ponorenie zmrzlinového jadra do podchladeného kúpeľa nespôsobuje zamrznutie celého kúpeľa. Všeobecne, okrem vrstvy priliehajúcej k jadru vzniknú iba malé množstvá kryštálov ľadu; tieto majú snahu vznášať sa po povrchu kúpeľa a dajú sa ľahko odstrániť. Tento spôsob preto umožňuje prípravu obaľovaných cukrárskych produktov s hladkou obalenou vrstvou a s vynikajúcou textúrou bez potreby komplikovaných spôsobov alebo tvarovacích postupov.

Predmrazená zložka, ku ktorej sa vodný roztok pridáva, môže byť akákoľvek predmrazená zložka. Príkladmi vhodných zložiek sú zmrazené jadrá, ku ktorým sa podchladený vodný roztok pridá, alebo zmrazené vrstvy, na ktoré sa podchladený vodný roztok nanesie.

Predmrazená ďalšia zložka je výhodne predmrazená na teplotu, ktorá je pod metastabilnou hranicou roztoku ovocnej zmrzliny. Jej teplota je výhodne aspoň 1 °C pod metastabilnou hranicou, výhodnejšie aspoň 10 °C. Toto spôsobuje rýchle zmrazenie vodného roztoku. Predmrazená zložka pozostáva výhodne zo zmrzliny alebo z ovocnej zmrzliny.

Obaľované produkty vyrobené v súlade s vynálezom majú veľmi zaujímavú textúru zmrazeného vodného roztoku. Táto textúra je osobitne zjavná vtedy, keď sa ako vodný roztok použije podchladený roztok ovocnej zmrzliny. Hoci sa prihlasovatelia nechcú viazať nijakou teóriou, predpokladá sa, že táto textúra je zapríčinená špecifickou rozmerovou orientáciou a interakciami medzi kryštálmi ľadu v zmrazenom vodnom roztoku.

Všeobecne, fázy ovocnej zmrzliny v zložených mrazených výrobkoch sa zmrazujú pokojne. Toto vedie k pretiahnutým kryštálom (dendritom), a uvedené

-5kryštály sú usporiadané v smere, ktorý je kolmý ku zdroju chladenia. Tiež produkty vyrobené v súlade s patentovou prihláškou EP 710 074 poskytujú hladkú obaľovaciu vrstvu, pričom v obaľovacej vrstve sú predĺžené kryštály usporiadané v smere, ktorý je kolmý k jadru zmrzliny. Toto môže byť v rozpore s výrobkami pripravenými v súlade s patentovou prihláškou EP 500 940, ktoré majú drsný, nerovný obaľovaný povrch, pričom kryštály ľadu prítomné v obaľovanom povrchu sú predĺženými kryštálmi, ktoré nie sú usporiadané v určitom smere.

Zmrazené vodné roztoky, ktoré sa získali z podchladených kvapalín, poskytujú hladkú vrstvu, a majú charakteristickú štruktúru dendritických kryštálov ľadu, ktoré nie sú väčšinou usporiadané do určitého smeru.

Stupeň usporiadanosti možno ľahko určiť stanovením indexu homogenity ovocnej zmrzliny. Pre potreby tohto vynálezu index homogenity je pomerom kryštálov ľadu rovnobežných so zdrojom chladenia ku kryštálom kolmým ku zdroju chladenia. Fázy ovocnej zmrzliny, ktoré boli pripravené z podchladených roztokov ovocnej zmrzliny, sú všeobecne charakterizované indexom homogenity od 0,5 do 2,0, výhodnejšie medzi 0,8 a 1,3. Vhodným spôsobom stanovenia indexu homogenity ovocnej zmrzliny je opísaný v príklade 1.

Podobne, iná realizácia vynálezu sa vzťahuje na obaľované mrazené cukrovinky obsahujúce zmrazený vodný roztok, kde aspoň časť zmrazeného vodného roztoku má index homogenity medzi 0,5 a 2,0. Celý zmrazený vodný roztok je výhodne ovocná zmrzlina. Celý zmrazený vodný roztok má index homogenity výhodne v uvedenom rozsahu.

Zvlášť výhodné uskutočnenie vynálezu sa vzťahuje na mrazené cukrovinky obsahujúce zmrzlinové jadro obklopené hladkou vrstvou ovocnej zmrzliny, pričom roztok zmrazenej ovocnej zmrzliny má index homogenity od 0,5 do 2,0.

Pod pojmom hladký sa rozumie to, že obaľovacia vrstva neobsahuje výbežky väčšie ako 200 pm, výhodne žiadne výbežky nie sú väčšie ako 150 pm, a najvýhodnejšie žiadne výbežky nie sú väčšie ako 100 pm, ak sa povrch meria pomocou analyzátora, ktorý trojrozmerne zobrazuje povrchové štruktúry (NewView 200 firmy zygo).

-6Podchladený vodný roztok môže byť pripravený akýmkoľvek vhodným spôsobom. Veľmi vhodný spôsob zahŕňa kontakt s chladivom, pričom uvedené chladivo má teplotu tesne nad metastabilnou hranicou vodného roztoku, napríklad 0,1 až 0,5 °C nad metastabilnou hranicou.

Vynález bude ďalej ilustrovaný pomocou nasledujúcich príkladov.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Príklad 1

Stanovenie indexu homogenity

Index homogenity ovocnej zmrzliny v zložených mrazených cukrovinkách sa môže stanoviť nasledovne pomocou rastrovacieho elektrónového mikroskopu:

Rastrovacia elektrónová mikroskopia - príprava vzoriek

1) Pred prípravou bola vzorka ovocnej zmrzliny / zmrzliny skladovaná pri -20 °C.

2) Vzorka sa vybrala zo skladovacieho priestoru a pomocou suchého ľadu sa ochladila na -80 °C.

3) Zo vzorky sa vyrezal blok s rozmermi 5*5x10 mm tak, aby zahŕňal všetky rozhrania medzi vrstvami / obalmi. Blok sa naorientoval tak, aby plochy boli rovnobežné s očakávaným (konvenčným) smerom rastu ľadu.

4) Blok sa pripevnil na držiak rastrovacieho elektrónového mikroskopu pomocou vhodného prostriedku (OCT) pri teplote mrazu, aby sa zabránilo roztopeniu.

5) Držiak bol okamžite ponorený do kvapalného dusíka pri -210 °C.

6) Držiak bol potom pripevnený k úchytke a umiestnil sa do preparačnej komôrky CP2000 vo vákuu 10⁶ torrov.

7) Celý systém sa ohrial na -98 °C. Vzorka sa potom rozlomila.

8) Vzorka sa nechala leptať 90 sekúnd a potom sa ochladila na -110 °C.

9) Povrch sa obalil zlatom-paládiom (podmienky: 4 χ 10^_1 bar bezvodého argónu, 6 mA prúdu, obaľované po dobu 20 sekúnd).

-Ί 10) Vákuum sa nechalo vrátiť na hodnotu 10^-6 torrov.

11) Vzorka sa preniesla do rastrovacieho elektrónového mikroskopu JSM 6301F na analýzu pri -158 °C (iné podmienky: 5 kV, pracovná vzdialenosť 38 mm).

Prezeraním obrazu sa stanovuje zdroj chladenia. Napríklad ak obal ovocnej zmrzliny primrzne na zmrzlinové jadro, všeobecne zmrzlinové jadro bude predmrazené a bude tak fungovať ako zdroj chladenia.

Vo vzdialenosti 400 pm od chladiaceho povrchu sa natiahne čiara, ktorá je rovnobežná s chladiacim povrchom, a ďalšia čiara, ktorá je k nej kolmá. Vychádzajúc z priesečníka týchto dvoch čiar, vo vzdialenosti 200 pm (buď rovnobežne s chladiacim povrchom alebo kolmo naň, pohybujúc sa od tohto povrchu), sa spočíta počet vizuálne detekovateľných plôch ľadových kryštálov.

Index homogenity v konkrétnom bode sa môže potom vypočítať vydelením počtu kryštálových rozhraní pri kolmej čiare s počtom kryštálových rozhraní pri rovnobežnej čiare.

Na vypočítanie indexu homogenity ovocnej zmrzliny sa meranie opakuje v celom rade bodov (výhodne aspoň v troch, ale všeobecne menej ako v desiatich bodoch) a vypočíta sa potom priemerná hodnota.

Príklad 2

Predtým pripravená prázdna vzorka zmrzliny so zasunutou paličkou (zloženie: 8,1 % hmotnostných mliečneho tuku, 7,7 % hmotnostných odstredeného sušeného mliečneho prášku, 15,25 % hmotnostných cukru, 2,5 % hmotnostných práškovej srvátky, 0,65 % hmotnostných stabilizátora a emulgátora, 0,054 % hmotnostných farbív a aromatizujúcich látok, voda na vyváženie; konvenčné sa pripravuje so 60% v nadbytku) sa odstránila z mrazničky pri -33 °C.

Zmrzlina bola ponorená do kvapalnej (t. j. neboli prítomné žiadne kryštály ľadu) zmesi ovocnej zmrzliny (zloženie: 40 % hmotnostných ovocného pyré, 18 % hmotnostných cukru, 3,95 % hmotnostných 42 dextrôzového ekvivalentu glukózového prášku, 0,2 % hmotnostných stabilizátoru, 0,2 % hmotnostných kyseliny citró-8novej, 37,6 % hmotnostných vody - celkový výťažok tuhej zložky bol 27,9 % hmotnostných) po dobu 30 sekúnd. Povlak polotuhej ovocnej zmrzliny obalil vnútorné zmrzlinové jadro. Produkt bol potom zavesený do mrazničky (-33 °C) na 20 minút, a potom sa skladoval pri -25 °C.

Postup vnárania sa uskutočnil s vodnou zmesou pri dvoch teplotách; pri +2 °C (porovnanie) a pri -5 °C. Teplota topenia ovocnej zmrzliny bola -3 °C a metastabilná hranica sa namerala pri -7 °C (t. j. zmes pri -5 °C bola podchladená).

Štruktúra obalov sa analyzovala pomocou rastrovacieho elektrónového mikroskopu. Spôsob prípravy je opísaný v príklade 1.

Index homogenity produktu vytvoreného podchladeným ponorným postupom bol 1,1, kým index homogenity konvenčného ponorného postupu bol 0,3.

Príklad 3

Ako predtým, vytvorená vodorovná vrstva zmrzliny s hrúbkou 6 mm (zloženie: 8,1 % hmotnostných mliečneho tuku, 7,7 % hmotnostných odstredeného sušeného mliečneho prášku, 15,25 % hmotnostných cukru, 2,5 % hmotnostných práškovej srvátky, 0,65 % hmotnostných stabilizátora a emulgátora, 0,054 % hmotnostných farbív a aromatizujúcich látok, voda na vyváženie; konvenčné sa pripravuje so 60% v nadbytku) sa skladovala pri -7 °C.

Kvapalná (t. j. neboli prítomné žiadne kryštály ľadu) zmes ovocnej zmrzliny (zloženie: 15 % hmotnostných cukru, 0,35 % hmotnostných stabilizátorov, 5 % hmotnostných citrónového koncentrátu, 0,3 % hmotnostných kyseliny citrónovej, voda na vyváženie) sa vyliala na vodorovnú vrstvu zmrzliny; hrúbka vrstvy ovocnej zmrzliny bola 1 až 2 mm. Druhá vrstva zmrzliny pri -7 °C sa naniesla na vrstvu ovocnej zmrzliny. Výsledný vrstvený produkt sa umiestnil do mrazničky (-34 °C) na 40 minút, potom sa skladoval pri -25 °C.

Postup nalievania sa so zmesou ovocnej zmrzliny uskutočnil pri dvoch teplotách: pri +4 °C (porovnanie) a pri -4 °C. Teplote topenia zmesi ovocnej zmrzliny bola -2 °C (t. j. zmes pri -4 °C bola podchladená).

Claims (8)

1. Spôsob prípravy obaľovaného mrazeného cukrárskeho produktu, vyznačujúci sa tým, že sa vodný roztok v podchladenom stave nechá zamrznúť pri nanesení aspoň na časť povrchu predmrazenej zložky produktu.

2. Spôsob podľa nároku 1,vyznačujúci sa tým, že predmrazená zložka má teplotu pod metastabilnou hranicou vodného roztoku.

3. Spôsob podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúci sa tým, že vodný roztok je roztok ovocnej zmrzliny.

4. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa t ý m, že predmrazená zložka obsahuje emulziu oleja vo vode, výhodne zmrzlinu.

5. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa t ý m, že predmrazená zložka sa ponorí do podchladeného vodného roztoku.

6. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa t ý m, že podchladený vodný roztok je rozprášený ako spray na predmrazené zložky cukrárskeho produktu.

7. Obaľovaná mrazená cukrovinka, vyznačujúca sa tým, že obsahuje zmrazený vodný roztok, kde aspoň časť zmrazeného vodného roztoku má index homogenity od 0,5 do 2,0.

8. Obaľovaná mrazená cukrovinka podľa nároku 7, vyznačujúca sa t ý m, že zahŕňa zmrzlinové jadro obklopené hladkou vrstvou ovocnej zmrzliny.

-109. Obaľovaná mrazená cukrovinka podľa nároku 7 alebo 8, vyznačujú c a sa t ý m, že je vyrobená spôsobom podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 6.