сухая экструзионная варка продуктов, содержащих и не содержащих сахар
Классы МПК: | A23G3/04 для варки сахарного сиропа, карамельных и конфетных масс |
Автор(ы): | Марк ДЭДЖЕДИ (US), Джозеф ДЕЛЛА ПОСТА (US) |
Патентообладатель(и): | ВАРНЕР-ЛАМБЕРТ КОМПАНИ (US) |
Приоритеты: |
подача заявки:
1995-09-05 публикация патента:
10.08.2000 |
Изобретение относится к производству кондитерского продукта из содержащего или не содержащего сахар сыпучего материала. Способ предусматривает подачу сыпучего материала в цилиндрический корпус двухосевого шнекового экструдера, имеющего несколько зон нагревания. Экструзионное перемешивание сыпучего материала в первой группе зон нагревания осуществляют так, чтобы обеспечить минимальное время расплавления. Производят экструзионное перемешивание расплавленного сыпучего материала от первой группы зон нагревания до заглушки с отверстием. Заглушка выполнена так, чтобы обеспечить минимальное время расплавления материала. Далее происходит экструзионное перемешивание расплавленного сыпучего материала от заглушки с отверстием до зоны нагревания, оснащенной клапаном регулирования давления. Клапан выполнен так, чтобы обеспечить минимальное время расплавления материала. Далее следует экструзионное перемешивание расплавленного сыпучего материала от зоны нагревания, оснащенной клапаном регулирования давления, до зоны нагревания, оборудованной газовыпускным каналом. Газовыпускной канал выполнен из учета обеспечения минимального времени испарения для снижения содержания влаги в кондитерском продукте до величины менее чем примерно 2%. Заключительный этап - экструзионное перемешивание расплавленного сыпучего материала от зоны нагревания, оборудованной газовыпускным каналом, до выхода из экструдера с получением стекловидного кондитерского продукта. Изобретение позволяет ускорить процесс производства при сохранении высокого качества продукта. 2 с и 20 з.п.ф-лы, 1 ил.
Рисунок 1
Формула изобретения
1. Способ производства кондитерского продукта из содержащего или не содержащего сахар сыпучего материала, согласно которому последовательно осуществляют при перемещении материала сверху вниз следующие стадии: а) вводят сыпучий материал в цилиндрический корпус двухосевого шнекового экструдера, имеющего несколько зон нагревания; б) экструзионно перемешивают сыпучий материал в первой группе зон нагревания для его расплавления, причем первая группа зон нагревания выполнена так, чтобы обеспечить минимальное время расплавления материала; в) экструзионно перемешивают расплавленный сыпучий материал от первой группы зон нагревания до заглушки с отверстием, причем заглушка выполнена так, чтобы обеспечить минимальное время плавления материала; г) экструзионно перемешивают расплавленный сыпучий материал от заглушки с отверстием до зоны нагревания, оснащенной клапаном регулирования давления, причем клапан выполнен так, чтобы обеспечить минимальное время плавления материала; д) экструзионно перемешивают расплавленный сыпучий материал от зоны нагревания, оснащенной клапаном регулирования давления, до зоны нагревания, оборудованной газовыпускным каналом, причем газовыпускной канал выполнен так, чтобы обеспечить минимальное время испарения для снижения содержания влаги в кондитерском продукте до величины меньше чем примерно 2%; е) экструзионно перемешивают расплавленный сыпучий материал из зоны нагревания, оборудованной газовыпускным каналом, до выхода из экструдера с получением стекловидного кондитерского продукта. 2. Способ по п.1, согласно которому содержащий или не содержащий сахар сыпучий материал выбран из группы, включающей моносахариды, дисахариды, полисахариды, сахарные спирты, полидекстрозу, мальтодекстрины, гидрогенизированные гексозы, гидрогенизированные дисахариды и их смеси. 3. Способ по п.2, согласно которому сыпучий материал представляет собой сахар, выбранный из группы, включающей ксилозу, рибулозу, глюкозу (декстрозу), маннозу, галактозу, фруктозу (левулозу), сукрозу, мальтозу, инвертный сахар, частично гидролизованный крахмал, твердые частицы зернового сиропа и их смеси. 4. Способ по п.2, согласно которому сыпучий материал представляет собой сахарный спирт, выбранный из группы, включающей сорбит, ксилит, маннит, галактит, мальтит, изомальт, гидрогенизированные гидролизаты крахмала и их смеси. 5. Способ по п. 4, согласно которому сыпучий материал является смесью изомальта и гидрогенизированного гидролизата крахмала. 6. Способ по п.4, согласно которому сыпучий материал является изомальтом. 7. Способ по п.1, согласно которому сыпучий материал вводят в цилиндрический корпус двухосевого шнекового экструдера с помощью шнекового питателя. 8. Способ по п.1, согласно которому первая группа зон нагревания включает, при перемещении материала сверху вниз, питающие шнеки прямой подачи, прессующие шнеки прямой подачи, скребковые шнеки обратной подачи и питающие шнеки прямой подачи соответственно. 9. Способ по п.1, согласно которому заглушка с отверстием включает два диска с отверстием для регулирования потока материала. 10. Способ по п.1, согласно которому клапан регулирования давления содержит прибор для контролирования процесса удаления паров воды из экструдера. 11. Способ по п.1, согласно которому зона нагревания, оснащенная клапаном регулирования давления, содержит также питающие шнеки прямой подачи. 12. Способ по п.1, согласно которому газовыпускной канал оборудован вакуумным прибором для удаления воды из экструдера. 13. Способ по п.1, согласно которому зона нагревания, оснащенная газовыпускным каналом, содержит также смесительные лопатки. 14. Способ по п.1, согласно которому между зоной нагревания, оснащенной газовыпускным каналом, и выходом из экструдера установлены прессующие шнеки прямой подачи. 15. Способ по п.1, согласно которому количество зон нагревания двухосевого шнекового экструдера составляет девять в направлении сверху вниз, причем зона 1 содержит питающие шнеки прямой подачи, зона 2 содержит питающие шнеки прямой подачи, зона 3 содержит прессующие шнеки прямой подачи, зона 4 содержит скребковые шнеки обратной подачи, зона 5 содержит прессующие шнеки прямой подачи и оснащена заглушкой с отверстием, зона 6 содержит питающие шнеки прямой подачи и оснащена клапаном регулирования давления, зона 7 содержит смесительные лопатки прямой подачи и оборудована газовыпускным каналом, зона 8 содержит питающие шнеки прямой подачи, а зона 9 содержит прессующие шнеки прямой подачи, соответственно. 16. Кондитерский продукт, представляющий собой содержащий или не содержащий сахар сыпучий материал, обработанный способом, включающим при направлении перемещения материала сверху вниз следующие стадии: а) подачу сыпучего материала в цилиндрический корпус двухосевого шнекового экструдера, имеющего несколько зон нагревания; б) экструзионное перемешивание сыпучего материала в первой группе зон нагревания экструдера для его расплавления, причем первая группа зон нагревания выполнена так, чтобы обеспечить минимальное время расплавления материала; в) экструзионное перемешивание и пропуск расплавленного сыпучего материала от первой серии зон нагревания до заглушки с отверстием, причем заглушка выполнена так, чтобы обеспечить минимальное время плавления сыпучего материала; г) экструзионное перемешивание и пропуск расплавленного сыпучего материала от заглушки с отверстием до зоны нагревания, оснащенной клапаном регулирования давления, причем клапан выполнен так, чтобы обеспечить минимальное время расплавления материала; д) экструзионное перемешивание и пропуск расплавленного сыпучего материала от зоны нагревания, оснащенной клапаном регулирования давления, до зоны нагревания, оборудованной газовыпускным каналом, причем газовыпускной канал выполнен так, чтобы обеспечить минимальное время испарения для снижения содержания влаги в кондитерском продукте до величины меньше чем примерно 2%; е) экструзионное перемешивание и пропуск расплавленного сыпучего материала от зоны нагревания, оборудованной газовыпускным каналом, до выхода из экструдера с получением стекловидного кондитерского продукта, содержащего минимальное количество пузырьков воздуха. 17. Кондитерский продукт по п.16, в котором содержащий или не содержащий сахар сыпучий материал выбран из группы, включающей моносахариды, дисахариды, полисахариды, сахарные спирты; полидекстрозы, мальтодекстрины, гидрогенизированные гексозы, гидрогенизированные дисахариды и их смеси. 18. Кондитерский продукт по п.17, в котором сыпучий материал представляет собой сахар, выбранный из группы, включающей ксилозу, рибулозу, глюкозу (декстрозу), маннозу, галактозу, фруктозу (левулозу), сукрозу, мальтозу, инвертный сахар, частично гидролизованный крахмал, твердые частицы зернового сиропа и их смеси. 19. Кондитерский продукт по п.17, в котором сыпучий материал представляет собой сахарный спирт, выбранный из группы, включающей сорбит, ксилит, маннит, галактит, мальтит, изомальт, гидрогенизированные гидролизаты крахмала и их смеси. 20. Кондитерский продукт по п.19, в котором сыпучий материал является смесью изомальта и гидрогенизированного гидролизата крахмала. 21. Кондитерский продукт по п.19, согласно которому сыпучим материалом является изомальт. 22. Кондитерский продукт по п. 16, полученный в двухосевом шнековом экструдере с несколькими зонами нагревания, причем число зон в направлении перемещения материала сверху вниз составляет девять, из которых зона 1 содержит питающие шнеки прямой подачи, зона 2 содержит питающие шнеки прямой подачи, зона 3 содержит прессующие шнеки прямой подачи, зона 4 содержит скребковые шнеки обратной подачи, зона 5 содержит прессующие шнеки прямой подачи и заглушку с отверстием, зона 6 содержит питающие шнеки прямой подачи и оснащена клапаном регулирования давления, зона 7 содержит смесительные лопатки прямой подачи и оборудована газовыпускным каналом, зона 8 содержит питающие шнеки прямой подачи, а зона 9 содержит прессующие шнеки прямой подачи, соответственно.Описание изобретения к патенту
Настоящее изобретение касается способа непрерывного производства содержащего или не содержащего сахар кондитерского продукта из содержащего или не содержащего сахар сыпучего материала. В частности, настоящий способ включает экструзионное перемешивание материала в двухосевом экструдере, выполнение которого обеспечивает расплавление материала в течение минимального времени. Двухосевой шнековый экструдер имеет несколько зон нагревания и оснащен питающими шнеками прямой подачи, прессующими шнеками прямой подачи, скребковыми шнеками обратной подачи, смесительными лопатками прямой подачи, заглушкой с отверстием и клапаном регулирования давления. Двухосевой шнековый экструдер также имеет газовыпускной канал, конфигурация которого обеспечивает испарение в течение минимального времени для снижения содержания влаги в кондитерском продукте до величины менее чем примерно 2%. Описание уровня техникиИзготовление кондитерских продуктов хорошо известно в истории и с годами претерпело мало изменений. Кондитерские продукты классифицируются на "твердые" и "мягкие". Твердые кондитерские продукты в общем содержат конфетную основу, состоящую из смеси сахара и другого углеводного сыпучего материала и находящуюся в аморфном или стекловидном состоянии. Эта конфетная основа представляет собой твердый сахарный сироп, содержащий по весу сахар в количестве примерно до 92%, и зерновой сироп в количестве примерно 0,1-5%. В основном эту сиропную составляющую готовят из сукрозы и зернового сиропа, но она может содержать и другие материалы. Можно также добавлять такие ингредиенты, как ароматизаторы, подсластители, подкислители и красители. Кондитерские продукты согласно установившейся практике производят непрерывными способами, например с использованием варочных устройств - огневых, вакуумных и скребково-поверхностных, а также устройств для ускоренной варки под высоким давлением. Применение палатинита (palatinit

Настоящее изобретение касается способа производства кондитерского продукта из содержащего или не содержащего сахар сыпучего материала путем непрерывного осуществления следующих стадий при перемещении материала сверху вниз:
а) введение сыпучего вещества в цилиндрический корпус двухосевого шнекового экструдера, имеющего несколько зон нагревания;
б) экструзионное перемешивание сыпучего материала в первой группе зон нагревания для расплавления сыпучего вещества, причем эта первая группа выполнена таким образом, что обеспечивает минимальное время расплавления;
в) экструзионное перемешивание расплавленного сыпучего вещества от первой группы зон нагревания до заглушки с отверстием, конфигурация которой обеспечивает минимальное время расплавления;
г) экструзионное перемешивание расплавленного сыпучего вещества от заглушки с отверстием до зоны нагревания, оснащенной клапаном регулирования давления, причем клапан выполнен таким образом, что обеспечивает минимальное время расплавления;
д) экструзионное перемешивание расплавленного сыпучего вещества от зоны нагревания, оснащенной клапаном регулирования давления, до зоны нагревания, имеющей газовыпускной канал, который выполнен так, что обеспечивает минимальное время испарения, с целью снижения содержания влаги в кондитерском продукте до величины меньше порядка 2%;
е) экструзионное перемешивание расплавленного сыпучего вещества от зоны нагревания, имеющей газовыпускной канал, до выхода из экструдера для получения кондитерского продукта в стекловидном состоянии. Изобретение также касается кондитерских продуктов, изготовленных предлагаемым способом. Краткое описание чертежа
На чертеже изображен двухосевой шнековый экструдер, предназначенный для непрерывного производства кондитерского продукта из содержащего или не содержащего сахар сыпучего вещества по способу согласно настоящему изобретению. Подробное описание изобретения
Настоящее изобретение касается способа непрерывного производства кондитерских продуктов из содержащего или не содержащего сахар сыпучего вещества. Более точно, предлагаемый способ включает экструзионное перемешивание сыпучего материала в двухосевом шнековом экструдере, выполненном таким образом, что он обеспечивает минимальное время расплавления сыпучего вещества. Двухосевой шнековый экструдер имеет несколько зон нагревания, питающие шнеки прямой подачи, прессующие шнеки прямой подачи, скребковые шнеки обратной подачи, смесительные лопатки прямой подачи, заглушку с отверстием и клапан регулирования давления. Двухосевой шнековый экструдер также оснащен газовыпускным каналом, выполнение которого обеспечивает минимальное время испарения для снижения содержания влаги в кондитерском продукте до значения менее чем примерно 2%. Сыпучий материал подают в экструдер и он перемешивается до однородного состояния на макро- или микроуровнях при мягких значениях давления и температуры, при которых формируется гомогенный проваренный кондитерский продукт. Вследствие недолгого пребывания сыпучего материала в экструдере способ согласно настоящему изобретению сводит к минимуму ухудшение качества продукта и значительно уменьшает энергозатраты по сравнению с принятыми способами варки конфетной массы. Предлагаемый способ представляет собой простой, одноступенчатый, быстрый, гибкий, относительно недорогой и эффективный процесс производства низколетучих проваренных кондитерских продуктов без применения растворителя. Продукт можно охладить внутри или снаружи экструдера для того, чтобы использовать его на последующих стадиях процесса. Изобретение также касается кондитерских продуктов, изготовленных предлагаемым способом. Под термином "стекловидный кондитерский продукт", используемым в тексте, имеется в виду твердое аморфное конфетное изделие в виде содержащей или не содержащей сахар стекловидной массы. Конфетная основа может представлять собой твердый сахарный сироп, обычно содержащий по весу конечной смеси сахара примерно до 92%, зернового сиропа примерно до 55% и воды примерно 0,1-5%, предпочтительно примерно 0,1-4%, а наиболее предпочтительно - примерно 0,5-2%. Содержащим или не содержащим сахар компонентом конфетной основы может быть любой сыпучий материал, обычно применяемый в производстве кондитерских продуктов, например выбранный из группы, включающей следующие материалы, но не ограничивающийся ими: моносахариды, дисахариды, полисахариды, сахарные спирты; полидекстрозу, статистические полимеры глюкозы, в частности описанные Pfizer, Ink. , США; изомальт (рацемическая смесь альфа-D-глюкопиранозил-1,6- маннита и альфа-D-глюкопиранозил-1,6- сорбита, выпускаемые фирмой Suddeutsche Zucker под рыночным названием Палатинит (Palatinit












Применяемые ароматизаторы выбираются из числа известных специалисту в данной области, натуральных или искусственных. Такими ароматизаторами могут быть синтетические ароматичные масла, а также ароматичные вещества и/или масла, экстракционные эфирные масла и экстракты из растений, их листьев, цветов, фруктов и комбинации упомянутых агентов. Типичными ароматическими маслами (но не исключительно) являются масло мяты курчавой, коричное масло, масло зимолюбки (метилсалицилат), масло мяты перечной, гвоздичное масло, лавровое масло, анисовое масло, эвкалиптовое масло, тимьяновое масло, масло из кедровых иголок, масло мускатного ореха, гвоздичного дерева, шалфейное масло, масло из сушеной шелухи мускатного ореха и горького миндаля и масло кассии. Также применяются искусственные, натуральные и синтетические ароматизаторы с фруктовым запахом, таким как запах ванили и цитрусовых масел, включая лимонное, апельсиновое, лаймовое, грейпфрутовое, и фруктовые эссенции, включая яблочную, грушевую, персиковую, виноградную, клубничную, малиновую, сливовую, ананасовую, абрикосовую и т.д. Эти ароматизаторы можно использовать в твердом или жидком виде, индивидуально или в смесях. Обычно применяются мятные ароматизаторы, например перечная мята, ментол, искусственная ваниль, производные корицы и различные фруктовые ароматизаторы по отдельности или в смесях. Другими обычно применяемыми ароматизаторами являются альдегиды и эфиры, такие как циннамилацетат, циннамилальдегид, цитралдиэтилацеталь, дигидрокарвилацетат, эвгенилформат, пара-метиланизол, ацетальдегид, бензальдегид, анисовый альдегид, циннамовый альдегид, цитраль, например альфа-цитраль, нераль, например бета-цитраль, деканаль, этилванилин, гелиотроп, например пиперональ, ванилин, альфа-амилциннамальдегид, бутиральдегид, валеральдегид, цитронеллаль, деканаль, альдегид с 8 атомами углерода, альдегид с 9 атомами углерода, альдегид с 12 атомами углерода, 2-этилбутиральдегид, гексеналь, например транс-2, толилальдегид, вератральдегид, 2,6- диметил-5-гептеналь, например мелональ, 2,6-диметилоктаналь и 2- додеценаль. В общем, можно использовать любой ароматизатор или пищевую добавку, в частности те, которые описаны в издании Национальной академии наук "Химические вещества, используемые в пищевой промышленности", публ. 1274, стр. 63-258 (Chemical Used in Food Processing, National Academy of Sciences). Ароматизаторы согласно настоящему изобретению применяются в различных физических формах, хорошо известных специалисту и обеспечивающих начальный импульс запаха и/или продолжительное его ощущение. Такие физические формы могут включать (не ограничиваясь ими) свободные формы, например высушенные распылением порошки и гранулы и инкапсулированные формы, а также их смеси. Применяемое при этом количество ароматизатора обычно зависит от таких факторов, как вид конечной конфетной смеси, индивидуальный запах, используемый сыпучий материал и желаемая сила запаха. Это количество может меняться для достижения нужного результата в конечном продукте и такие изменения находятся в компенсации специалиста в данной области и не требуют особенных экспериментов. В основном, конфеты содержат ароматизатор в количестве примерно от 0,02 до 5%, предпочтительно примерно от 0,1 до 2%, а более предпочтительно примерно от 0,8 до 1,8% по весу. Красителей, применяемых согласно настоящему изобретению, берется столько, сколько нужно для обеспечения желаемой окраски. Эти красители содержат пигменты, которые можно вводить в количестве примерно до 6% по весу. Предпочтительный пигмент - диоксид титана - вводится в количестве примерно до 2%, а желательно менее 1% по весу. Можно использовать натуральные пищевые красители, пригодные для пищевых продуктов, лекарственных и косметических изделий. Такие красители известны как краски и лаки F. D. и C. Эти пригодные для многих целей применения материалы растворимы в воде. Примером (но не ограничивающим) является индиговая краска, известная как F. D. и C. Blue N 2, которая представляет собой динатриевую соль 5,5- индиготиндисульфоновой кислоты. Подобным же образом, краска, известная как F. D. и C. Green N 1, содержит трифенилметановый краситель и представляет собой мононатриевую соль 4- [4-(N-этил- пара-сульфоний-бензиламино)-дифенилметилен] -[1-(N-этил-N-пара- сульфоний-бензил)-дельта-2,5-циклогексадиенимина] . Полный перечень всех красителей F. D. и C. и их химических структур можно найти в энциклопедии химической технологии Kirk-Othmer (Encyclopedia of Chemical Technolodgy), изд. 3,том 5, стр. 857- 884, и этот текст включен в настоящее описание как ссылка. Настоящее изобретение также касается кондитерского продукта, включающего содержащий или не содержащий сахар сыпучий материал и произведенного способом, который предусматривает последовательное осуществление при перемещении материала сверху вниз следующих стадий:
а) введения сыпучего материала в цилиндрический корпус двухосевого шнекового экструдера, имеющего зоны нагревания;
б) экструзионного перемешивания сыпучего материала в первой группе зон нагревания экструдера с целью его расплавления, причем первая группа зон нагревания выполнена так, чтобы обеспечить минимальное время расплавления;
в) экструзионного перемешивания и пропуска расплавленного сыпучего материала из первой группы зон нагревания к заглушке с отверстием, причем заглушка с отверстием выполнена так, чтобы обеспечить минимальное время плавления материала;
г) экструзионного перемешивания и пропуска расплавленного сыпучего материала из заглушки с отверстием в зону нагревания, оснащенную клапаном регулирования давления, выполненным так, чтобы обеспечить минимальное время расплавления материала;
д) экструзионного перемешивания и пропуска расплавленного сыпучего материала от зоны нагревания, оснащенной клапаном регулирования давления, до зоны нагревания, оборудованной газовыпускным каналом, причем газовыпускной канал выполнен так, чтобы обеспечить минимальное время испарения для понижения содержания влаги в кондитерском продукте до величины меньше, чем примерно 2%;
е) экструзионного перемешивания и пропуска расплавленного сыпучего материала из зоны нагревания, оборудованной газовыпускным каналом, к выходу из цилиндрического корпуса экструдера для формирования расплавленного материала в стекловидный кондитерский продукт с минимальным количеством пузырьков воздуха. Понятно, что описанное таким образом изобретение может иметь много вариантов. Такие варианты не рассматриваются как отход от сущности и объема изобретения, и они охватываются нижеследующей формулой изобретения.
Класс A23G3/04 для варки сахарного сиропа, карамельных и конфетных масс