СПОСОБ СНИЖЕНИЯ ВЯЗКОСТИ КОМПОЗИЦИЙ НА ЖИРОВОЙ ОСНОВЕ Российский патент 2022 года по МПК A23G1/00 A23G1/10 A23G1/36 

Настоящее изобретение относится к прессу, устройству и способу снижения вязкости композиции на жировой основе и к приготовленным таким образом композициям. Изобретение особенно полезно для замены или по меньшей мере существенного сокращения или иной оптимизации традиционного конширования смесей на жировой основе, которое, например, проводят в процессе изготовления шоколада.

При традиционном производстве шоколадных или шоколадоподобных составных продуктов тонкоизмельченные порошки диспергируют в непрерывной жировой фазе. Порошки, находящиеся в шоколадных или шоколадоподобных составных продуктах, традиционно представляют собой сахар, твердые вещества какао и/или сухие вещества молока. Их смешивают в различных пропорциях вместе с маслом какао и/или растительными жирами, молочными жирами и эмульгатором (-ами), таким (-ими) как лецитин. Обычный шоколад получают путем смешивания сахара, масла какао, необязательно других жиров и массы какао. Молочный шоколад в качестве дополнительных ингредиентов содержит не содержащие жира твердые вещества жира и молока. Белый шоколад содержит молочный жир и не содержащие жира твердые вещества молока, сахар и масло какао и/или растительный жир без добавления массы какао или какао-порошка. Шоколадные составные продукты также могут быть получены с использованием альтернативных жиров вместо натурального масла какао или в сочетании с ним. Такие альтернативные жиры относятся к трем основным категориям, которые представляют собой эквиваленты масла какао (CBE), заместители масла какао (CBS), заменители масла какао (CBR). Подробное описание этих различных типов альтернативных жиров можно найти в ряде источников, см., например, Traitler, H. et al., Journal of the American Oil Chemists Society, 62(2), 417-21 (1985).

Как и многие пищевые продукты, шоколадные и шоколадоподобные составные продукты представляют собой неньютоновские жидкости, вязкость которых зависит от скорости перемешивания или подачи жидкости с помощью насоса. Шоколад в статическом состоянии является очень густым, но при более быстром перемешивании или подаче с помощью насоса становится все более жидким. Неньютоновский поток может быть представлен двумя параметрами: значением предела текучести (также обозначаемым в настоящем документе как YV или выход) и пластической вязкостью (также обозначаемой в настоящем документе как PV). Пластическая вязкость представляет собой силу, необходимую для поддержания постоянного потока шоколадной массы, которую, как правило, измеряют в Паскалях в секунду (Па·с). Значение предела текучести представляет собой силу, необходимую для инициации движения в шоколадной массе, которую, как правило, измеряют в Паскалях (Па).

Если в контексте явно не указано иное, используемый в настоящем документе термин «вязкость» относится к пластической вязкости (PV), и предпочтительно PV измеряют в соответствии с методом 46 ICA (2000) с помощью методики Servais, которая, как упомянуто в настоящем документе, обеспечивает альтернативную методику измерения PV.

В традиционном способе получения шоколада ингредиенты шоколада перемешивают и измельчают в рафинаторе или мельнице в течение достаточного времени, чтобы уменьшить размер частиц составных твердых веществ с образованием порошковой массы, также называемой в настоящем документе шоколадными хлопьями. На стадии способа, известной как конширование, эту порошковую массу перемешивают (коншируют) в, по существу, открытом смесителе (конш-машине), хотя также известны частично закрытые или даже закрытые конш-машины. При этом массу нагревают в конш-машине при температуре от 50 до 110°C в течение периода времени от нескольких часов до нескольких суток в зависимости от типа продукта и используемого оборудования. После завершения конширования полученный шоколад обычно темперируют, а затем темперированный шоколад охлаждают в течение подходящего периода времени.

Конширование рафинированных хлопьев считают необходимым для получения приемлемой текстуры в готовом шоколаде. Перемешивание в конш-машине создает сдвиг для разрушения агломератов твердых частиц, которые иначе склеивались бы друг с другом за счет давления или водных перемычек. В процессе перемешивания эти твердые частицы также покрываются жиром, и покрытые жиром частицы равномерно диспергируются во всей шоколадной массе. Конширование может дополнительно изменять вкусоароматические свойства массы и за счет испарения удалять нежелательные летучие соединения, такие как вода или уксусная кислота.

Хотя в способе изготовления шоколада конш-машина очень важна, она является очень неэффективным смесителем, в котором для достижения желаемой текстуры и качества для самого высококачественного шоколада требуется до трех суток (для обычного шоколада в более характерном случае требуются одни сутки). Таким образом, стадия конширования требует как интенсивного потребления энергии, так и затрат времени. Для повышения эффективности конширования разработаны смесители с высокой скоростью сдвига, создающие в массе поток с высокой скоростью сдвига с помощью таких средств, как вращающиеся полосковые элементы или лопасти, поворачивающиеся вдоль внутренней поверхности большого контейнера. Даже при использовании высокой скорости сдвига разжижение шоколадных хлопьев занимает много времени, поскольку они имеют такое же отношение размера к объему поверхности, как и в обычной конш-машине, что означает, что действию сдвига может подвергаться лишь небольшое количество шоколадной массы одновременно. Конш-машины, способные к разжижению шоколада в промышленном масштабе (например, при пропускной способности несколько тонн в час), занимают значительные производственные площади на фабрике, а капиталовложения в конш-машины промышленного объема очень высоки.

Таким образом, несмотря на множество известных проблем, связанных с существующими способами конширования, конширование все же считают незаменимой стадией в изготовлении шоколада, хотя конширование недостаточно хорошо понято.

Современные знания о коншировании описаны и обобщены в стандартных справочных работах, одной из широко используемых является работа Beckett — Industrial Chocolate Manufacture and Use. Действующей версией работы Beckett является 4-е издание, опубликованное в 2009 г. Разделы работы Beckett, в которых больше всего упоминается конширование, являются глава 8 под названием «Проявление вкусоароматических свойств в какао и шоколаде» (особенно в разделе 8.5, в котором особое внимание уделено проявлению вкусоароматических свойств при коншировании); глава 9 «Конширование», в которой подробно объясняется, почему для приготовления шоколада применяют конширование; и глава 10 «Свойства потока шоколада», в которой описано современное понимание реологических свойств шоколада. Эти разделы работы Beckett 4-го издания включены в настоящий документ путем ссылки как отражающие современные общие знания специалистов в данной области в отношении конширования.

Beckett признает, что конширование недостаточно хорошо понято, и, например, в разделе 9.1.1. «Проявление вкусоароматических свойств» Beckett утверждает следующее:

«...Назначение конширования состоит именно в том, чтобы устранить эти наиболее неблагоприятные вкусоароматические свойства и сохранить более желательные из них. Возможно «переконшировать» и получить совершенно безвкусный продукт. Необходимые актуальные вкусоароматические свойства и, следовательно, время конширования будут зависеть от первоначальной интенсивности вкуса какао и от продукта, в котором его используют...»

Beckett переходит к следующему утверждению:

«...Реально происходящие физико-химические изменения, как описано в главе 8, очень сложны и не вполне понятны. Однако цель конширования, по существу, состоит в устранении нежелательных вкусоароматических свойств, переноса вкусоароматических компонентов между ингредиентами и, в определенных обстоятельствах, в проявлении более желательных характеристик для соответствия готовому продукту...»

Следующий раздел книги Beckett — это 9.1.2 «Оптимизация свойств потока», в котором дополнительно указано следующее:

«...На большинстве заводов по производству шоколада перед конш-машиной находятся вальцовочный рафинатор или молотковая мельница. В них измельчают шоколадную массу с получением рассыпчатой пасты или порошка. Назначение конширования состоит в их обработке и превращении в текучую жидкость, которую можно залить в форму или в центр продукта...»

а также

«...Процесс конширования необходим для смазывания этих поверхностей жиром так, чтобы частицы могли перетекать мимо друг друга. Кроме того, некоторые из частиц образуют слабо соединенные агломераты, возможно, из-за наличия влаги или аморфного сахара на поверхности сахара (Niediek, 1970). Они тоже должны быть разрушены под действием перемешивания в конш-машине...»

В обзорной статье 2007 г. Afoakwa et al, Factors influencing rheological and textural qualities in chocolate - a review, Trends in Food Sci &Tech 18, 2007, 290-298, на странице 297 сделан следующий вывод:

«Физические свойства, реологическое поведение и органолептическое восприятие шоколада в значительной степени зависят от методов его обработки, распределения частиц по размерам и композиции ингредиентов. Для улучшения шоколадной текстуры можно менять распределение твердых частиц по размерам и управлять композицией ингредиентов для изменения физических свойств, реологического поведения и органолептических атрибутов. В последние годы было произведено несколько усовершенствований по качеству шоколада с использованием различных стратегий обработки и композиции ингредиентов. Однако применение распределения частиц по размерам и композиции ингредиентов в качестве инструментов для модификации реологического поведения и органолептических свойств шоколада по-прежнему требует лучшего понимания основополагающих принципов и факторов, влияющих на изменения в поведении потока. Таким образом, факторы, формирующие характер шоколада во время и после производства, требуют тщательного изучения. Дальнейшие исследования требуют интеграции органолептического и инструментального анализа текстуры и высвобождения вкусоароматических свойств, а также определения характеристик воздействия темперирования на поведение шоколада при плавлении».

Дополнительное теоретическое обсуждение реологии шоколада также приведено в статье 2004 г. Determination of chocolate viscosity, C. Servais, H. Ranc и I.D. Roberts, Journal of Texture Studies, 34, 467–497. В работе Servais проведена оценка модели Кассона для измерения вязкости шоколада на фабрике и валидация точности способов, используемых для измерения вязкости, которые доступны на обычной шоколадной фабрике. Способ, описанный в работе Servais, является одним из необязательных предпочтительных способов измерения вязкости, описанных в настоящем документе (если контекст не указывает на другой способ), и в этой степени работа Servais включена в настоящий документ путем ссылки. Однако в работе Servais также сделан вывод об отсутствии общей взаимосвязи между пределом текучести (YS) и пластической вязкостью (PV) шоколада и утверждается, что обсуждаемые в этой статье взаимосвязи весьма «специфичны для фактического технологического процесса производства шоколада» (внизу страницы 492).

Еще одной статьей 2009 г., в которой описана реология шоколада, является Comparison of rheological models for determining dark chocolate viscosity, International Journal of Food Science and Technology, 44, 162–167, Emmanuel Ohene Afoakwa, Alistair Paterson, Mark Fowler & Joselio Vieira. В этой работе описаны показатели реологических свойств шоколада, которые важны для производителя шоколада и представлены как сдвиговая вязкость и предел текучести, и утверждается, что распределение частиц по размерам (PSD) и композиция продукта непосредственно влияют на оба показателя. Это отвлекает от рассмотрения других показателей, имеющих важное значение для реологии шоколада. В работе Afoakwa не предложены средства, с помощью которых эти (или любые другие) показатели можно было бы использовать количественно для контроля вязкости в процессе производства. Вместо этого в работе Afoakawa сделан следующий вывод (в колонке 2, страница 166): «Сложность поведения в сочетании с характером потока шоколада часто создает проблему при выборе представления данных или уравнения для оценки реологических свойств шоколада. При наличии достаточного количества точек данных использование данных интерполяции обычно не создает трудностей, но следует избегать экстраполяции».

Таким образом, в литературе, такой как работа Beckett, проиллюстрировано давнее и распространенное убеждение в том, что реология шоколада сложна и трудно предсказуема, и показан общий скептицизм по поводу возможности применения реологических моделей на практике в промышленных условиях. Идея современных общих знаний специалистов в данной области техники состоит о том, что точные реологические изменения, которые происходят в шоколадной массе во время конширования, очень сложно моделировать.

Другим фактором, который считают важным для достижения желаемой вязкости в процессе конширования шоколада, является снижение влажности. В литературе указано, что наличие влаги приводит к значительной агрегации частиц и созданию сетей за счет водных перемычек и к образованию капиллярной суспензии (Koos E., Willenbacher N. Science 331 (6019) (2011) 897–900). Капиллярные суспензии состоят из суспензий частиц с небольшим количеством вторичной жидкости (т.е. воды), не смешивающейся с основной жидкостью, т.е. с жировой фазой. Капиллярные суспензии образуются при большем смачивании частиц вторичной жидкостью, чем основной фазой, которое приводит к соединению частиц за счет вогнутых водных перемычек, которое индуцирует капиллярные силы. Как правило, энергия притяжения между такими частицами, связанными посредством капиллярных сил, во много раз выше, чем тепловая энергия кТ, и порядок величины выше, чем Ван-дер-ваальсовы силы и сила тяжести (Koos, E. Curr. Opin. Colloid Interface Sci. 19 (6) (2014) 575–684). Взаимосвязь между капиллярными силами и пределом текучести для частиц равного размера, находящихся в прямом контакте, описывается уравнением

Таким образом, предел текучести капиллярной суспензии зависит от радиуса частицы α, поверхностного натяжения Γ на границе раздела фаз между жидкостями, угла контакта θ трех фаз и количества и объема водных перемычек (Bossler F., Koos E. Langmuir 32 (6) (2016) 1489–1501).

В традиционной конш-машине воздействие капиллярных сил на значение предела текучести и вязкость шоколада достигается за счет снижения влагосодержания в шоколадной массе до или во время конширования. Таким образом, характерное влагосодержание в порошковой массе, такой как шоколадные хлопья, до конширования может составлять 1,5 мас.%, которое после конширования уменьшается до 0,8 мас.% или менее, достигая PV от 2 до 6 Па·с и предела текучести от 4 до 10 Па при 40°C (Ziegleder G, Balimann G, Mikle H, Zaki H. süsswaren (confectionery) № 3, 4 и 5 (2003)). Воспринимаемая толерантность к влаге шоколадных масс, полученных в результате других процессов, таких как процесс измельчения в крошку, может быть несколько выше (влагосодержание составляет 1,2 мас.% или менее), но по-прежнему считают, что после обработки эти продукты должны обладать низкой влажностью.

Коэффициент диффузии воды в жидком углеводороде (таком как жир) крайне низок, порядка 10^-9 м²с^-1, поэтому при использовании стандартной конш-машины для снижения влагосодержания до приемлемого уровня требуется длительное время перемешивания и нагревания. При попытке решить эту сформулированную проблему, которая состоит в необходимости более быстрого удаления нежелательных летучих веществ, а также воды, более 30 лет назад были разработаны тонкопленочные испарители для тертого какао (такие как колоночное устройство, продаваемое компанией Petzomat). Такие так называемые «высокоэффективные» конш-машины были способны быстрее разжижать шоколад, уменьшая время конширования от 6 до 24 часов по сравнению с приблизительно 72 часами при использовании прежних продольных конш-машин. Для ускорения разжижения также можно использовать конш-машины с экструзионными системами, работающие в непрерывном режиме. Однако независимо от того, применяются ли обычные, высокоэффективные или непрерывные конш-машины, все же считают необходимым как можно больше уменьшить содержание влаги в шоколадной массе. Таким образом, до настоящего момента специалистов в данной области обучали, что для достижения желаемых свойств текучести шоколадной массы влагосодержание в процессе должно быть снижено до низкого уровня, как правило, менее 0,8 мас.%. Это также приводит к дополнительным техническим предубеждениям, которые состоят в том, что приготовление разжиженного шоколада с высоким влагосодержанием (особенно в количестве 1,3 мас.% или более) будет очень проблематичным и непрактичным и/или экономически неэффективным, если не невозможным.

Если в контексте не указано иное, используемые в настоящем документе термины «низкий уровень содержания влаги» или «низкое влагосодержание» (в частности, при отнесении к известным шоколадным материалам и/или к шоколадным материалам настоящего изобретения и/или используемых в настоящем изобретении) означают, что влага (при ее наличии, поскольку этот термин необязательно включает в себя отсутствие влаги) необязательно присутствует в полезном количестве менее 1,2 мас.%, более полезно менее 1,1 мас.%, еще более полезно менее 1,0 мас.%, наиболее полезно менее 0,9 мас.%, например менее 0,8 мас.% от общей массы упомянутой композиции (такой как шоколадный материал). Если материал на жировой основе представляет собой шоколад или составной продукт, полученный посредством процесса измельчения в крошку, термин «низкая влажность», по существу, означает, что влагосодержание в материале составляет не более 1,2 мас.%. Для материалов на жировой основе, отличных от шоколада или составного продукта, или шоколада или составного продукта, полученных способами, отличными от способа измельчения в крошку, термин «низкая влажность», по существу, означает, что материал является еще более сухим и имеет уровень влажности не более 0,8 мас.%. Следует также понимать, что при упоминании любого количества, содержания или уровня в описанных в настоящем документе композициях термины «влажность» и «вода» используют в настоящем документе взаимозаменяемо.

Если в контексте не указано иное, используемые в настоящем документе термины «высокий уровень содержания влаги» или «высокое влагосодержание» (в частности, при отнесении к шоколадным материалам настоящего изобретения и/или используемым в настоящем изобретении) означают, что влага присутствует в удобном количестве по меньшей мере 1,3 мас.%, более удобно по меньшей мере 1,5 мас.%, еще более удобно по меньшей мере 1,8 мас.%, наиболее удобно по меньшей мере 2,0 мас.%, например, по меньшей мере 2,5 мас.% от общей массы упомянутой композиции (такой как шоколадный материал).

Следует также понимать, что указанные в настоящем документе уровни влаги представляют собой концентрации в материале на жировой основе сразу после его получения (например, в способе изобретения) и не относятся к уровням влаги в выдержанном материале, где, например, влажность может абсорбироваться из окружающей среды, в которой хранят материал.

Таким образом, в данной области принято общее предположение о том, что для достижения необходимого низкого уровня влаги также необходимо использовать конширование, само по себе или в комбинации со стадией сушки, на любом этапе до или во время конширования. Специалистов в данной области обучают, что для достижения эффективного конширования шоколад должен иметь низкое содержание воды не более 0,8 мас.% (не более 1,2 мас.% при использовании способа измельчения в крошку) до конширования. Например, в способах предшествующего уровня техники коншированию может предшествовать отдельная стадия высушивания хлопьев; чтобы испарение воды из массы во время конширования происходило быстрее, к конш-машине можно прилагать пониженное давление и/или подвергать массу воздействию избыточной работы в открытой конш-машине, чтобы предоставить больше времени для испарения дополнительной воды. Недостатком всех этих стадий сушки является, например, то, что они увеличивают время и/или сложность процесса.

Избыточная работа относится к перемешиванию массы в конш-машине даже после достижения целевой вязкости. В заводских условиях весьма затруднительно постоянно и надежно предотвращать воздействие на шоколадную массу избыточной работы. Во время конширования для определения вязкости шоколадной массы периодически отбирают образцы и анализируют в автономном режиме. Для сообщения оператору конш-машины о результатах анализа для принятия им необходимых мер может потребоваться несколько минут, и в характерном случае период от возврата результатов анализа операторам до принятия ими необходимых мер составляет 40 минут. Таким образом, при использовании аналитических методик в автономном режиме, даже если предположить, что образец был случайно отобран в момент достижения желаемой вязкости, воздействие избыточной работы на массу будет составлять несколько минут. Для промышленной линии с пропускной способностью в несколько тонн в час даже за несколько минут воздействия избыточной работы на массу расходуются значительные количества энергии и материала. Повышение частоты отбора образцов для определения вязкости приведет к дополнительным затратам и не сможет полностью устранить задержку, поэтому при современных способах конширования неизбежно воздействие на шоколадную массу избыточной работы.

Регулярное воздействие на шоколадную массу избыточной работы, конечно, будет приводить к расходу энергии, но, кроме того, недостаток заключается в неблагоприятном влиянии на другие желаемые свойства шоколада. Например, текстура избыточно обработанного шоколада может быть нежелательной, например, при слишком маленьком размере частиц из-за избыточного истирания. Вкусоароматические свойства избыточно обработанного шоколада также могут быть нежелательными.

Как правило, конширование выполняют в, по существу, открытом резервуаре, и чем дольше масса подвергается коншированию, тем больше будет выделяться летучих компонентов. Как правило, степень испарения во время конширования не контролируется надлежащим образом, и не весь удаляемый материал состоит из нежелательных вкусоароматических веществ, таких как уксусная кислота. Таким образом, за счет воздействия избыточной работы на массу повышается вероятность удаления также большей доли летучих веществ, которые в противном случае могли бы придать шоколаду желаемые вкусоароматические свойства. В связи с осознанной необходимостью в высушивании массы контроль конширования для достижения желаемых вкусоароматических свойств полученной жидкой массы затруднителен, поскольку в связи с этим фактором во многих других аспектах вкусоароматические свойства ухудшаются.

В патентной литературе также описаны различные другие способы усовершенствования или замены конширования.

В заявке на патент WO2004-00028 заявителя описан способ снижения вязкости смеси рафинированного порошкового жира, который содержит твердые вещества и жир. Эту массу подают с такой скоростью, чтобы скорость потока была достаточно высокой в продольном направлении для разрушения агломератов и тесных взаимодействий между твердыми веществами и жиром. Это позволяет получить пастообразную массу, содержащую твердые вещества, покрытые жиром. Однако в этом документе мало рекомендаций по наиболее эффективному использованию данного устройства и способа.

EP 0603487 относится к способу пластической экструзии жирового кондитерского материала, включающему подачу жирового кондитерского материала, обычно шоколада, в цилиндр экструдера и приложение давления поршня к материалу в, по существу, твердой или полутвердой нетекучей форме выше по потоку от сужения потока в головке экструдера при температуре, при которой экструзия материала является изотермической. Этот процесс позволяет формировать шоколад путем экструзии. Исходный материал представляет собой кондитерский материал на жировой основе в жидкой, пастообразной, либо в твердой или полутвердой форме, но он уже состоит из твердых веществ, которые уже покрыты жиром. Таким образом, при входе в экструдер он уже представляет собой шоколадный продукт. Как правило, этот материал имеет форму шоколадных таблеток. Этот способ представляет собой операцию формирования с получением временно пластичного конечного продукта из твердого материала, но не относится к операции самого процесса изготовления шоколада.

EP 0775446 также относится к холодной экструзии шоколада, где исходный материал уже представляет собой шоколад.

US 4679498 относится к способу и устройству для быстрого приготовления шоколадной пасты из пастообразной массы твердых веществ и масла какао. Рафинированную пасту подвергают сухой обработке коншированием на винтовом конвейере, а затем разжижают по мере пропорционального введения добавок в соответствии с рецептурой. Стадия конширования в сухом состоянии включает первую стадию простого замеса, затем вторую стадию замеса, где интенсивность сдвига и вальцевания постепенно возрастает. Конширование происходит на винтовом конвейере, где винт обеспечивает сдвиг и вальцевание, а затем течение растяжения на выходе с конвейера. Сдвиг и вальцевание являются энергоемкими и требуют сложного и дорогостоящего оборудования для экструзии. Применение оборудования для экструзии делает этот способ менее универсальным, поскольку, чтобы модифицировать конечные характеристики продукта, такие как вязкость, необходимо провести значительную и дорогостоящую модификацию оборудования, например должны быть полностью изменены параметры шнека, такие как шаг, размер и форма лезвия.

В патенте US 4861615 описано приготовление шоколадных смесей в двухшнековом экструдере.

В патенте US 3663231 описано непрерывное конширование, используемое на традиционных шоколадных фабриках, причем конширование обеспечивает приложение сдвигающих усилий к жировой и твердой массе в фазах сухой и жидкой обработки.

В US 4191786 описан способ сухого пропаривания для получения шоколадной порошковой массы, при котором масса не разжижается.

Ни одна из этих конш-машин или их заменителей не является удовлетворительной. Способами разжижения шоколада предшествующего уровня техники получают жидкий шоколад с непостоянной вязкостью, периодически изменяющейся с последовательным получением плотных и неплотных масс. Такая изменчивость вязкости делает этот способ менее практичным при дальнейшей обработке шоколада после конширования на таких стадиях, как просеивание, темперирование и/или формование, и будет влиять на качество готового продукта.

Как признает Beckett, конширование представляет собой недостаточно понятный процесс, поэтому специалист в данной области не в состоянии контролировать конширование для достижения наилучшего эффекта. В связи с этим должны быть рассмотрены любые попытки заменить или дополнить конширование. В настоящее время конширование является компромиссной стадией без надлежащего теоретического понимания, так что его невозможно легко усовершенствовать, поскольку попытки сделать это всегда будут предметом значительных проб и ошибок, а модификации могут по-прежнему приводить к неэффективному способу или устройству. Капиталовложения в замену большого количества существующих конш-машин и их существенная роль в производстве шоколада также ограничивают использование заменителей конш-машин. Конш-машины, несмотря на все их проблемы, хорошо известны и работают, хотя и неэффективно. Использование любого заменителя конш-машины подвергается неизвестным рискам, так как во время работы в заводских условиях они могут работать недостаточно надежно или практично или любые усовершенствования эффективности, наблюдаемые для одной шоколадной композиции в лаборатории, могут быть практически невозможны на фабрике и/или для широкого ассортимента шоколадных масс, подлежащих обработке в промышленном масштабе.

Специалистов в данной области обучают, что шоколадная масса имеет сложную реологию и, таким образом, существует множество переменных, которые необходимо контролировать для получения шоколадного продукта, обладающего как желаемой вязкостью, так и вкусоароматическими свойствами. Современные способы крайне неэффективны экономически из-за расхода энергии, времени и/или других ресурсов, например денежных или земельных, и не могут быть легко отрегулированы таким образом, чтобы справляться с неизбежными изменениями в использовании масс на жировой основе, которые применяют в способе, для надежного получения однородного продукта оптимальным образом; и/или наблюдается недостаточный контроль вкусоароматических свойств полученной в результате жидкой массы.

По-прежнему существует потребность в разработке быстрого и/или энергетически эффективного способа снижения вязкости массы на жировой основе (например, при разжижении шоколада). Существует также потребность в средствах для надежного контроля процесса разжижения, чтобы разжиженная масса имела стабильные свойства и чтобы, например, этот процесс можно было контролировать для корректировки изменений массы на жировой основе. Кроме того, было бы желательно разработать усовершенствованный и контролируемый способ разжижения шоколадных хлопьев до оптимальной вязкости при сокращении или отсутствии сушки, например, чтобы можно было обрабатывать материал с содержанием влаги более 0,8 мас.%. Кроме того, остается потребность в улучшенной интеграции стадии разжижения с другими участками производства шоколада для разработки усовершенствований способа в целом, который может быть легко развернут в промышленном масштабе на заводе. Кроме того, было бы желательно использовать способы конширования или другие процессы разжижения таким образом, чтобы осуществлять более гибкий контроль вкусоароматических свойств получаемой жидкости и/или использовать широкий ассортимент различных масс. Целью настоящего изобретения и его различных аспектов и вариантов осуществления является решение некоторых или всех из множества различных проблем, описанных в настоящем документе.

Таким образом, в широком смысле в соответствии с изобретением предложен способ приложения к пищевому материалу на жировой основе удельной работы для снижения вязкости материала до предварительно определенной целевой вязкости материала (), при этом способ включает стадии:

(a) приложения к пищевому материалу на жировой основе общего количества удельной работы с использованием средства доставки энергии, управляемого одним или более контролируемыми параметрами, где как скорость, так и общее количество удельной работы, прилагаемой к материалу, определяют с помощью одного или более контролируемых параметров; и

где материал на жировой основе протекает через средство доставки энергии с текущим расходом в заданный момент времени t после начала стадии (a), причем расход обозначен как ,

(b) контроля средства доставки энергии для достижения предварительно определенной целевой вязкости (); где скорость приложения удельной работы к материалу на жировой основе определяют посредством контроля одного или более контролируемых параметров так, что удельная работа, прилагаемая средством доставки энергии в момент времени t’ после начала стадии (a), удовлетворяет отношению, приведенному в уравнении 1:

(1),

где

(i) эта () обозначает вязкость в момент времени t’ после начала стадии (a) материала на жировой основе, измеренную как пластическая вязкость в соответствии с методом ICA 46 (2000);

(ii) омега (_t) обозначает общее количество удельной работы, прилагаемой к материалу на жировой основе после времени t’ с начала стадии (a), рассчитанное на основании мощности и расхода, как указано в уравнении (2):

(2), где:

обозначает мощность (измеренную в киловаттах (кВт)), прилагаемую к материалу на жировой основе со стороны средства передачи энергии в момент времени t’ после начала стадии (a), обозначает текущий расход (измеренный в кг в час (кг/ч)) материала на жировой основе через средство доставки энергии в момент времени t’ после начала стадии (a); и

(iii) A составляет от 0,5 до 0,7; и

(iv) B составляет от 0,3 до 0,6.

(c) остановки средства доставки энергии после t = T с момента приложения к материалу на жировой основе удельной работы, причем время T определяют по уравнениям (1) и (2) и предварительно определенной целевой вязкости ().

T может быть указано в любых подходящих единицах.

Используемые в настоящем документе термины «средство доставки энергии» и «средство передачи энергии» являются синонимами и используются взаимозаменяемо.

В настоящем документе при общей ссылке на уравнения (например, (1) и/или (2)) следует понимать, что, если в контексте четко не указано иное, она также охватывает все варианты осуществления данных уравнений, например, соответственно отмеченные как уравнения (1A), (1B) и/или (2A).

В одном предпочтительном варианте осуществления способа настоящего изобретения возможно полностью или частично исключить применение неэффективных конш-машин для разжижения шоколада. Условия способа можно отслеживать таким образом, чтобы шоколадная масса могла непрерывно смешиваться и подвергаться воздействию подходящих сдвиговых усилий, например, для оптимального преобразования хлопьев в жидкую шоколадную массу.

Для практичности среднее арифметическое (среднее) мощности на протяжении стадий (a) и (b) обозначают как , которое можно более практично рассчитывать на основании измерения текущей мощности , используемой в различные моменты времени t, и/или путем усреднения общего количества прилагаемой энергии по общей продолжительности времени T стадии (a).

В одном варианте осуществления средняя и/или текущая мощность может предпочтительно представлять собой мощность не более 100 кВт (низкая механическая мощность), предпочтительно менее 50 кВт, более предпочтительно менее 15 кВт. В одном варианте осуществления средняя и/или текущая мощность может предпочтительно представлять собой мощность, которая больше или равна 2,5 кВт, больше или равна 4,0 кВт, например, от 2,5 кВт до 100 кВт.

Для удобства среднее арифметическое (среднее) значение расхода (измеряемого в кг в час (кг/ч)) массы на жировой основе через средство доставки энергии на протяжении стадии (a) и (b) обозначают как , что можно удобнее рассчитать на основании измерения текущего расхода , используемого в различные моменты времени t.

В одном варианте осуществления средний и/или текущий расход может предпочтительно составлять от 90 до 6000 кг/ч, предпочтительно от 200 кг/ч до 2000 кг/ч, более предпочтительно от 500 кг/ч до 1500 кг/ч.

Преимуществом является то, что общее количество удельной работы, которое необходимо приложить к материалу на жировой основе на протяжении стадий (a) и (b) для достижения предварительно определенной целевой вязкости (), определяется значением , и более предпочтительно можно рассчитать по следующему уравнению (1A):

(1A)

Общая удельная работа , прилагаемая к материалу на жировой основе на протяжении стадий (a) и (b), также может быть удобно представлена уравнением (2A):

(2A)

Предпочтительно время T (представляющее собой продолжительность времени, в течение которого средство передачи энергии прилагает к пищевому материалу на жировой основе удельную работу на стадии (a)) может быть определено на основании значений и/или отдельно и в отсутствие других факторов.

В одном варианте осуществления изобретения продолжительность (T) на стадии (a) определяют заранее до начала стадии (a) путем расчета значений как для , так и для , соответствующих и и удовлетворяющих обоим уравнениям (1A) и (2A), и более предпочтительно оба эти параметра и корректируют таким образом, чтобы T было минимальным (т.е. стадию (a) выполняют в течение самого короткого времени до достижения целевой вязкости ().

В другом варианте осуществления изобретения по меньшей мере один из параметров или может быть фиксированным, а другой можно регулировать с помощью средства контроля выполнения операции на стадии (a), чтобы достичь такого значения , которое соответствует в соответствии с уравнением (1A). Это может упростить расчет, работу и контроль средства доставки энергии (например, можно использовать меньше датчиков или средств контроля, поскольку регулируется только одно из массового расхода или мощности средства доставки энергии), но это может привести к тому, что продолжительность (T) для стадии (a) будет не самой короткой.

В еще одном варианте осуществления изобретения в случае невозможности простого регулирования или контроля одного из параметров настоящего документа (например, мощности P, или расхода Q, или времени T) другой (-ие) может (могут) быть легко отрегулирован (-ы) в настоящий момент и/или в течение стадии (a) таким образом, чтобы удовлетворять любому из уравнений (1) и/или (2) настоящего документа.

В способе настоящего изобретения по мере протекания материала через средство доставки энергии предпочтительно, чтобы время пребывания в нем составляло от 1 часа до 72 часов, более предпочтительно от 2 до 48 часов, еще более предпочтительно от 5 до 30 часов, наиболее предпочтительно от 10 до 24 часов.

Для практичности время пребывания также соответствует времени T на протяжении стадии (a), в этом случае следует понимать, что для достижения необходимого времени пребывания среднее значение расхода будет установлено так, чтобы удовлетворять уравнению (1) и необязательно уравнению (2), например, путем регулирования средней мощности . Однако, если требуемое значение для среднего расхода находится за пределами допустимого диапазона для определенного устройства (например, с учетом ограничений на доступную мощность и/или расход), следует понимать, что время пребывания не может быть достигнуто при выполнении способа изобретения.

Способ настоящего изобретения может представлять собой периодический процесс, в этом случае предпочтительно, чтобы устройство настоящего изобретения содержало приемный резервуар, в который добавляют партию массы на жировой основе для разжижения в способе изобретения. Кроме того, предпочтительно, чтобы устройство для использования в периодическом процессе изобретения имело выходной канал, соединенный по текучей среде с выходным контейнером, который может удерживать партию жидкой массы после обработки. Кроме того, предпочтительно, чтобы устройство для использования в периодическом процессе изобретения имело выходной канал, соединенный по текучей среде с выходным контейнером, который может удерживать партию жидкой массы после обработки.

Однако способ настоящего изобретения, в котором снижение вязкости контролируют в соответствии с описанной в настоящем документе моделью, также позволяет осуществлять непрерывный или полупериодический процесс, поскольку этот процесс позволяет надежно и предсказуемо достигать желаемой вязкости без воздействия на пищевую массу избыточной работы. Таким образом, в непрерывном процессе изобретения способ может действовать так, что на стадии (а) пищевая масса находится в камере обработки в течение кратчайшего периода времени, необходимого для того, чтобы средство доставки энергии обеспечивало минимальную энергию, необходимую для достижения желаемой вязкости. Таким образом, устройство может быть легко спроектировано, а средство доставки энергии может работать так, что через устройство будет поступать непрерывный поток массы.

В другом предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения предложен способ приложения к твердому или полутвердому шоколаду или массе составного продукта удельной работы для разжижения массы таким образом, чтобы снизить вязкость массы до желаемой вязкости жидкости, причем способ включает стадии:

(a’) приложения удельной работы к массе с помощью смесителя и/или экструдера, управляемых одним или более контролируемыми параметрами, при этом скорость, с которой к массе прилагают удельную работу, определяется одним или более контролируемыми параметрами;

(b’) контроля приложения смесителем и/или экструдером удельной работы к массе до тех пор, пока вязкость массы не достигнет желаемой вязкости жидкости,

где скорость приложения удельной работы к массе определяется путем управления одним или более контролируемыми параметрами смесителя таким образом, чтобы удельная работа, прилагаемая смесителем, удовлетворяла отношению, приведенному в уравнении (1B)

(1B)

(i) эта (η) обозначает отношение вязкости, рассчитанное на основании:

исходной вязкости массы непосредственно перед стадией (a), обозначенной как эта₀ (); и

целевой вязкости массы после завершения разжижения, обозначенной как эта_цел. (), причем данное отношение выражено уравнением (3B)

(3B),

где оба значения вязкости эта₀ () и эта_цел. () измеряют в стандартных условиях одним и тем же методом в одинаковых единицах измерения (предпочтительно при температуре = 30°C методом Y в единицах Па·с)

(ii) омега (ω) обозначает отношение удельной работы, рассчитанное на основании:

теоретической удельной работы, прилагаемой к массе после стадии (a), предполагающей 100%-ную эффективность работы смесителя, обозначенной как омега_теор. (); и

фактической удельной работы, приложенной к массе после завершения стадии смешивания (a’), обозначенной как омега_факт. ();

причем отношение удельной работы выражено уравнением (4B):

(4B),

где оба значения удельной энергии омега_теор. () и омега_факт. () измеряют в стандартных условиях одним и тем же методом в одинаковых единицах измерения кВт·ч на килограмм материала.

Для практичности в первом варианте осуществления изобретения:

составляет менее 6 Па·с; и

cоставляет более 61 300 кВт·ч/кг.

Для удобства в первом варианте осуществления изобретения контролируемые параметры смесителя на стадии смешивания (a') устанавливают и/или корректируют во время перемешивания таким образом, чтобы смеситель прикладывал к массе постоянное сдвиговое усилие для приложения к массе такой удельной работы ω, чтобы вязкость η снижалась со скоростью, заданной уравнением (1B).

Преимуществом является то, что способ в первом варианте осуществления осуществляют таким образом, что средний расход пищевой массы через рабочую камеру изобретения составляет по меньшей мере 1 кг в минуту, а более предпочтительно не более 100 кг в минуту. Еще большим преимуществом обладает средний расход от 10 до 80 кг в минуту, наибольшим преимуществом — расход от 20 до 70 кг в минуту.

Полезными контролируемыми параметрами являются температура, воздействующая на пищевую массу внутри рабочей камеры (необязательно контролируемая действием подходящих средств нагревания и/или охлаждения); более полезными контролируемыми параметрами для смесителя являются: скорость смесителя, входная мощность и/или время операции; и/или экструдера: частота вращения шнека, входная мощность; и/или время пребывания материала в экструдере.

Таким образом, способ изобретения, контролируемый с использованием описанных в настоящем документе соотношений, обеспечивает полезное средство оптимизации мощности, расхода и/или продолжительности стадии (а), более полезное для оптимизации и/или сведения к минимуму многих факторов способа изобретения, помимо его продолжительности, каждый из которых может оказывать различное и изменчивое воздействие на другие факторы, такие как стоимость. Некоторые примеры этих факторов могут включать: суммарную потребляемую энергию, количество разжиженного материала; затраченное время, общую стоимость процесса и/или любые их комбинации, например, для нахождения оптимального компромисса в работе процесса при одновременном рассмотрении множества таких факторов.

Например, затраты на электроэнергию, эксплуатационные расходы и/или материальные затраты меняются в зависимости от времени и места и могут меняться даже во время работы одного того же процесса. Таким образом, маловероятно, что наиболее экономичный способ управления процессом будет фиксированным или постоянным каждый раз даже при осуществлении одного и того же процесса на одном и том же материале при одних и тех же активах и в том же месте. Таким образом, еще один другой вариант осуществления настоящего изобретения необязательно обеспечивает возможность оптимизации, уменьшения и/или ограничения затрат на разжижение пищевых масс на жировой основе (таких как шоколад) в наборе рабочих условий конкретного места, времени и/или продукта в большей степени, чем это было возможно ранее, и обеспечивает возможности для разработки новых способов, обеспечивающих экономию затрат по сравнению со способами конширования предшествующего уровня техники и/или позволяющих управлять существующими известными способами конширования с большей экономической эффективностью, чем в настоящий момент.

Если cоответствует вязкости жидкости, то время T будет представлять собой время, затраченное на достижение разжижения материала на жировой основе.

Исходный материал на жировой основе, который можно разжижать в соответствии со способом изобретения, более конкретно включает порошкообразные или пастообразные смеси, традиционно полученные после рафинирования или размалывания твердых веществ сахара и/или твердых веществ какао и/или сухого вещества молока с жиром для уменьшения размера частиц твердых веществ в смеси. Жир может включать масло какао, заменители шоколада, содержащие прямые заместители масла какао, стеарины, кокосовое масло, пальмовое масло, сливочное масло или любые их смеси. Твердые вещества могут включать твердые вещества какао, сахар, сахарные спирты, заменители сахара, молоко, такое как обезжиренное молоко или сухое молоко, растительные твердые вещества и любые их комбинации. После гомогенизации и рафинирования исходного материала на жировой основе можно получить хлопья, порошок или гранулы с разным размером частиц, но более предпочтительно средний размер частиц, в частности, составляет менее 50 мкм, еще более предпочтительно менее 30 мкм, чтобы конечный материал не был крупинчатым во рту. Доля жира может зависеть от продукта, подлежащего разжижению.

В одном варианте осуществления способа настоящего изобретения на различных стадиях (например, до и/или во время конширования) можно в небольших количествах добавлять такие добавки, как эмульгаторы, чтобы способствовать дополнительному снижению вязкости, например лецитин, полиглицерина полирицинолеат (PGPR), фосфатид аммония и/или другие. Однако в предпочтительном варианте осуществления такие средства снижения вязкости не добавляют, и вязкость уменьшается только за счет контроля средства доставки энергии. Такие добавки могут влиять на другие свойства массы, такие как вкусоароматические свойства и текстура, или могут быть несовместимы с другими ингредиентами. Необязательное преимущество настоящего изобретения состоит именно в том, что во время конширования или для него не требуется изменения рецептуры материала на жировой основе.

В одном варианте осуществления способа настоящего изобретения этот способ необязательно выполняют в отсутствие отдельной стадии снижения влажности.

Заявитель очень неожиданно обнаружил, что, несмотря на предполагаемую сложность реологии масс на жировой основе, таких как шоколад, для надежного и последовательного предсказания вязкости массы в процессе разжижения можно использовать простую прогнозирующую модель уравнения (1), которая связывает количество удельной работы, прилагаемой к массе на жировой основе, и вязкость, чтобы обеспечить эффективное разжижение при сведении к минимуму или устранении воздействия на массу избыточной работы. Было также обнаружено, что использование модели может обеспечить дополнительную возможность осуществления способа разжижения шоколадной массы, уровни влаги которой намного выше, чем в массах, обычно подвергаемых разжижению до и во время производства жидкого шоколада, имеющего более высокое влагосодержание (> 0,8 мас.%).

В одном варианте осуществления изобретения было неожиданно обнаружено, что можно обеспечивать жидкий пищевой материал на жировой основе с высоким содержанием влаги (например, от 1,3 до 5,0 мас.%), так как при разжижении более влажного материала в соответствии со способом изобретения все же можно достичь низких целевых значений вязкости (например, от 2 до 6 Па·с) в течение разумного периода времени (например, от 6 до 24 часов в зависимости от материала). Это сопоставимо со значениями вязкости, достигаемыми путем конширования в течение аналогичного периода для значительно более сухого (влагосодержание 0,8% или менее), но в остальном аналогичного пищевого материала на жировой основе. С учетом общих знаний в целом оказалось неожиданным, что материал на жировой основе с высоким содержанием влаги можно подвергать коншированию, при этом полностью обеспечивая надлежащее снижение вязкости в течение разумного периода времени.

В одном полезном варианте осуществления способ изобретения можно использовать для разжижения материалов на жировой основе только за счет контроля устройства, такого как средство доставки энергии (например, путем регулирования скорости и/или мощности смесителя), в ответ на измеренную вязкость. Таким образом, ингредиенты, используемые для получения материала на жировой основе, могут необязательно оставаться неизменными (постоянная исходная рецептура), и добавление к материалу дополнительных добавок (таких как эмульгаторы) в ходе процесса для достижения или ускорения разжижения материала на жировой основе не требуется. Компоненты материала на жировой основе могут все же теряться в процессе разжижения (например, за счет испарения), так что композиция конечного продукта может отличаться от композиции в начале процесса, но предпочтительно за счет контроля средства доставки энергии не требуется добавлять дополнительные ингредиенты исключительно с целью облегчения разжижения.

Модель, заданную уравнением (1) в способе изобретения, можно использовать для прогнозирования и контроля вязкости в любой точке или в нескольких точках или непрерывно во время выполнения стадий (a) и/или (b) по мере снижения вязкости до целевой вязкости. Предпочтительные целевые значения вязкости для шоколада находятся в диапазоне от 2 до 6 Па·с.

Например, контролируемые параметры могут быть использованы для контроля операции доставки энергии таким образом, что соответствует целевой вязкости, желательной для жидкой шоколадной массы, и, таким образом, процесс будет быстро останавливать средство доставки энергии и предотвращать или уменьшать воздействие на материал на жировой основе избыточной работы. Альтернативно или аналогично контролируемые параметры можно использовать для контроля работы средства доставки энергии таким образом, чтобы соответствовала одному или более промежуточных значений вязкости между вязкостью исходного материала перед стадией (a) и целевой вязкостью, где промежуточные значения вязкости будут выше целевого значения, и в этом случае способ действует таким образом, чтобы отношение, заданное уравнением (1), сохранялось как можно дольше на протяжении всего процесса с учетом скорости, с которой проводят измерения вязкости. Если измерение и создание контролируемых параметров происходят, по существу, непрерывно, уравнение (1) будет предпочтительно выполняться на протяжении операций стадий (a) и (b) процесса. Без ограничения какой-либо теорией считают, что непрерывный контроль и обратная связь являются преимуществом, поскольку выполнение условий уравнения (1) в любой момент времени позволяет снижать вязкость материала на жировой основе самым эффективным образом с точки зрения энергопотребления и/или времени.

Приложение работы на стадии (a) и контроль средства доставки энергии на стадии (b) могут осуществляться одновременно (например, в рамках цикла обратной связи, где (a) и (b) представляют собой одну и ту же стадию), что является предпочтительным, и более предпочтительно контролируемые параметры создают часто, наиболее предпочтительно непрерывно, так что средство доставки энергии функционирует оптимально на протяжении всего процесса. Однако в менее предпочтительном варианте осуществления стадии (a) и (b) также могут быть последовательными, где после выполнения стадии (a) процесс необязательно приостанавливают или останавливают, например, чтобы предоставить время для анализа или измерения в автономном режиме, после чего на стадии (b) осуществляют контроль средства доставки энергии, после чего при необходимости снова запускают стадию (a). В этом варианте осуществления стадию (a) с последующей стадией (b) можно повторять столько раз, сколько необходимо, до тех пор, пока желаемая целевая вязкость материала на жировой основе не будет достигаться ступенчато, а не непрерывно.

Контроль средства доставки энергии может осуществляться различными способами. Например, в одном варианте осуществления стадии (b) изобретения используют одно или более средств измерения, необязательно в комбинации с одним или более средств контроля.

Средства измерения могут включать в себя датчики, измеряющие входные параметры, которые можно прямо и/или косвенно использовать для определения вязкости пищевого материала на жировой основе и удельной и/или теоретической работы, доставляемой средством доставки энергии к материалу на жировой основе.

Входные параметры можно измерять в материале на жировой основе, средстве доставки энергии, связанном с ним устройстве, используемом в способе изобретения, и/или в окружающих условиях, в которых используют устройство (например, температура и/или давление окружающей среды). Входной (-ые) параметр (-ы) отдельно или в комбинации с другими возможными параметрами можно использовать для косвенного или прямого расчета и/или определения одного или более других свойств и/или параметров, которые могут быть полезны и/или могут быть использованы в способе настоящего изобретения, например, выбранные из группы, состоящей из:

теоретической работы омега_теор. (); работы в момент времени t омега_t (); целевой вязкости эта_цел. (); начальной вязкости эта₀ (); и/или вязкости в момент времени t эта_t ().

В способе настоящего изобретения средство контроля может работать на средстве доставки энергии, используя контролируемые параметры, прямо и/или косвенно выведенные из входных параметров, например параметры, рассчитанные на основании входных параметров, в режиме реального времени или через заданные интервалы времени, например, при отборе образцов, для определения входных параметров.

Средство доставки энергии можно контролировать на стадии (b) и необязательно на стадии (a), если эти стадии выполняют одновременно, в ответ на изменения входных параметров, чтобы удовлетворять уравнению (1).

В предпочтительном варианте осуществления способа изобретения ответ средства контроля (функция которого заключается в контроле средства доставки энергии) на изменения входных параметров может быть немедленным и мгновенным, если средство контроля и средство измерения находятся в постоянном контакте, чтобы удовлетворять уравнению (1).

В другом варианте осуществления способа изобретения ответ на такие изменения входных параметров может быть отсрочен или отложен, если средство контроля и средство измерения находятся в контакте только периодически (например, через заданные интервалы времени в ходе процесса или с использованием периодического отбора образцов и анализа материала), и в этом случае понятно, что, хотя уравнение (1) будет в целом удовлетворено в конце процесса, в любой момент времени процесса возможны некоторые колебания параметров вязкости и работы по сравнению с идеальными значениями, заданными уравнением (1), прежде чем средство контроля вернет их в диапазон, соответствующий уравнению (1). Чем меньше интервал между получением данных или образцов, тем меньше вероятность того, что материал на жировой основе будет колебаться относительно желаемого диапазона параметров, и более преимущественным будет контроль всего процесса (например, достижение большей энергетической эффективности или экономии средств и т.д.).

Кроме того, возможно, что средство измерения указывает на то, что проведен первоначальный анализ материала на жировой основе и/или средства доставки энергии, и этот первоначальный анализ также используют для установки средства контроля (a) в исходное положение таким образом, чтобы средство доставки энергии впоследствии работало при этих установках на протяжении всего процесса без изменений до снижения вязкости в соответствии с отношениями, заданными в уравнении (1) настоящего документа.

В способе изобретения датчики могут измерять входные параметры в режиме реального времени или через предварительно выбранные интервалы времени. Датчики могут включать в себя физические устройства, размещенные в оборудовании или вместе с оборудованием, используемым для выполнения способа изобретения, предпочтительно таким образом, чтобы осуществлять контроль в режиме реального времени. Предпочтительно датчики расположены как можно ближе к средству доставки энергии, например, в рабочей камере, где средство доставки энергии прилагает работу к материалу на жировой основе, чтобы данные были максимально точными и/или были сведены к минимуму ошибки за счет внешних факторов, таких как потери энергии и т.д.

Средство измерения может также включать способ, при котором репрезентативные образцы пищевого материала на жировой основе собирают в различные моменты времени в ходе процесса, причем образцы анализируют отдельно, после чего результаты вручную вводят в способ изобретения по типу обратной связи. Данный способ отбора образцов материала с разбивкой по времени может быть более подходящим для процесса периодического типа, при котором стадии (a) и (b) выполняют не одновременно, а стадию (a) способа останавливают и перезапускают после корректировки параметров средства доставки энергии.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения стадии (a) и (b) содержат цепь автоматической обратной связи, в которой контроль текущего количества работы, доставляемого на материал на жировой основе с помощью средства доставки энергии, осуществляется средством контроля, причем средство контроля находится в прямом или косвенном соединении со средством измерения так, чтобы обеспечивать контролируемые параметры прямо и/или косвенно в ответ на изменения входных параметров, чтобы они удовлетворяли уравнению (1).

Используемая в настоящем документе константа A представляет собой константу, относящуюся к вязкости (Па·с). Без стремления к ограничению какой-либо теорией считают, что если удельная работа стремится к 1,0 ( → 1,0), то B может представлять собой безразмерную константу, относящуюся к скорости снижения вязкости в единицу применяемой удельной работы (Ln η / Ln ).

Константа, обозначенная в настоящем документе как A, составляет от 0,5 до 0,7, предпочтительно от 0,55 до 0,65, более предпочтительно от 0,57 до 0,61, еще более предпочтительно от 0,580 до 0,605, наиболее предпочтительно от 0,5900 до 0,6000, например, 0,592 до 3 значащих цифр, например, 0,5919 до 4 значащих цифр.

Константа, обозначенная в настоящем документе как B, составляет от 0,3 до 0,6, предпочтительно от 0,35 до 0,55, более предпочтительно от 0,37 до 0,50, еще более предпочтительно от 0,410 до 0,440, наиболее предпочтительно от 0,4200 до 0,4300, например, 0,427 до 3 значащих цифр, например, 0,4268 до 4 значащих цифр.

Было обнаружено, что отношение, показанное в уравнении (1), достоверно для широкого ряда масс на жировой основе, имеющих различные композиции, и, таким образом, обеспечивается эффективное средство для оптимального контроля процесса разжижения масс на жировой основе, например, путем установки такого значения работы, которое требуется для создания вязкости в процессе разжижения. Параметры процесса, которые необходимо контролировать, могут быть установлены до разжижения, например, путем предварительной установки константы или предварительно запрограммированной изменяемой скорости смесителя, которую предварительно определяют на основании уравнения (1), для доставки такого значения удельной работы, при котором будет достигнута определенная конечная вязкость продукта за заданное время. Мониторинг также можно выполнять в режиме реального времени с обратной связью для контроля средства доставки энергии, например, контроля скорости смесителя или скорости экструзии, чтобы гарантировать, что эти параметры останутся в пределах данного оптимального отношения, т.е. удельную работу, добавляемую в любой момент времени в ходе процесса, можно регулировать в режиме реального времени с обеспечением такого соответствия текущей измеренной вязкости выходящей массы, чтобы оно удовлетворяло уравнению (1). В одном варианте осуществления контроль процесса, как описано в настоящем документе, обеспечивает использование наименьшего количества энергии, необходимого для разжижения массы.

Эта модель, описанная в настоящем документе в уравнениях (1) и/или (2), также обеспечивает средство для выбора, конструирования и/или применения устройств для разжижения масс на жировой основе, таких как шоколад, которые могут быть более эффективными, чем традиционные конш-машины. Она также обеспечивает средства для улучшения работы известных конш-машин и/или других устройств для разжижения жира во избежание воздействия избыточной работы на массу на жировой основе. Процесс может быть остановлен, как только достигнута желаемая вязкость и/или в любой момент процесса, когда поступление энергии будет соответствовать такому значению, чтобы можно было добавить оптимальное количество энергии для уменьшения вероятности воздействия избыточной работы на жир в настоящий момент. С использованием модели, описанной в настоящем документе, это можно легко предсказать заранее путем измерения добавленной работы.

В другом варианте осуществления для определения и, следовательно, контроля достижения заданной целевой вязкости можно использовать измерение или расчет одного параметра — удельной работы, добавленной к массе на жировой основе, — которая может быть дополнительно определена с помощью простых параметров на стадии смешивания, таких как время и скорость сдвига смесителя и/или входная мощность смесителя. На этой стадии можно предотвратить дальнейшее разжижение, например, остановкой конш-машины или другого смесителя. Это позволяет избежать необходимости в сложном измерении вязкости, которое может быть затруднительно в режиме реального времени. Это позволяет осуществлять разжижение массы на жировой основе в периодическом, полупериодическом или непрерывном процессе. В полупериодическом процессе каждая партия может быть получена автоматически после предыдущей. В непрерывном процессе энергию можно доставлять к массе в зоне доставки энергии, через которую масса движется со скоростью, скорректированной для удовлетворения уравнению (1), с непрерывным получением в результате продукта, который имеет однородную целевую вязкость, создаваемую наиболее эффективно с точки зрения энергопотребления.

Еще один другой вариант осуществления способа изобретения также позволяет аналогично или альтернативно осуществлять процесс наиболее эффективно по времени, т.е. процесс можно осуществлять так, чтобы обеспечить желаемую суммарную удельную работу, прилагаемую к массе на жировой основе со скоростью, позволяющей достичь целевой вязкости за самое короткое (или целевое) время. Следует понимать, что для приложения более высокой удельной энергии к массе на жировой основе в заданное время сначала потребуется более высокая мощность от средства доставки энергии. Однако по мере увеличения мощности средство доставки энергии может прилагать к массе энергию со снижающейся эффективностью (т.е. более высокая процентная доля суммарной доступной мощности будет рассеяна в окружающую среду, а не приложена к массе на жировой основе). Таким образом, должен быть предел, при котором дальнейшее увеличение суммарной мощности средства доставки энергии в связи с такими потерями эффективности не приведет к приложению дополнительной энергии к массе, т.е. существует минимальное время, необходимое для достижения любой целевой вязкости, которое не зависит от того, используется ли устройство доставки энергии с какой-либо мощностью. Однако модель изобретения позволит рассчитать это теоретическое минимальное время и использовать процесс для достижения этого кратчайшего времени или как можно больше приближенного к нему с учетом других ограничивающих факторов.

Еще один другой вариант осуществления способа изобретения также позволяет аналогично или альтернативно осуществлять процесс разжижения изобретения так, чтобы устанавливать и/или регулировать его параметры для обеспечения его наиболее или более экономически эффективной работы, т.е. способ можно осуществлять так, чтобы обеспечить приложение желаемой суммарной удельной работы к массе на жировой основе со скоростью, позволяющей достичь целевой вязкости наиболее экономически эффективным (или соответствующим целевой стоимости) образом, рассматриваемым либо как стоимость стадии разжижения в отдельности, и/или в составе общей стоимости многоступенчатого процесса, в котором одной частью является разжижение. Следует понимать, что стоимость зависит от множества различных переменных, таких как, среди прочих параметров, стоимость энергии, подаваемой на средство доставки энергии, стоимость сырьевых материалов и/или затраты на пропускную способность, относящиеся к затратам на работу процесса в единицу времени. Модель настоящего изобретения обеспечивает инструмент, который, необязательно в комбинации с другими моделями и известными математическими инструментами (такими как статистические модели, анализ конечного элемента и/или нейронные сети), с другими частями процесса можно использовать для сведения к минимуму общей стоимости работы способа настоящего изобретения. Стоимость может меняться в зависимости от флуктуаций переменных, которые в некоторых случаях могут происходить в реальном времени. Однако, как правило, способ изобретения будет оптимизирован для работы с минимальными затратами на прогон каждой партии или производственного цикла, где шоколад разжижен, поскольку параметры, влияющие на стоимость, с меньшей вероятностью будут изменяться часто или в режиме реального времени.

Для создания контролируемых параметров, используемых на стадии (b) для контроля и/или регулирования средства доставки энергии на стадии (a), можно использовать любую подходящую математическую модель процесса в сочетании с уравнением (1) и необязательно с уравнениями (2) и/или (3) и/или (4) настоящего документа и/или входными параметрами настоящего документа. Такие модели необязательно могут быть рассчитаны или сгенерированы компьютером и могут включать в себя подходящие математические методы или модели, такие как нейронные сети, статистические модели и/или модели конечных элементов, которые полностью или частично прогнозируют один или более контролируемых параметров. Эти математические модели можно применять в сочетании с усовершенствованными контроллерами, программным обеспечением и/или алгоритмами для расчета и/или прогнозирования оптимальных настроек средств контроля, используемых в способе настоящего изобретения. Таким образом, один или более контролируемых параметров, используемых для работы устройств контроля, могут быть частично или полностью выведены из эмпирических данных, например с использованием одного или более входных параметров от средств измерения, и частично или полностью прогнозированы математическими моделями, например если контролируемые параметры прогнозируют на основании теории. Модели могут быть корректируемыми или не корректируемыми с учетом опыта (так называемые адаптивные или обучающие модели, таких как нейронные сети, в которых входные параметры вводят в модель для генерирования пересмотренной и усовершенствованной модели для последующего применения, при этом стадии могут быть итеративными и/или повторяющимися). Модели можно использовать отдельно от устройства изобретения для создания контролируемых параметров в способе изобретения, которые вводят вручную или путем ввода в средство контроля (например, оператором-человеком), или модели могут быть встроены в средство контроля и/или средство измерения устройства изобретения так, чтобы средство контроля (и, следовательно, средство доставки энергии) работало в автоматическом режиме и, по существу, без вмешательства человека.

В настоящем изобретении энергия, передаваемая на материал, находится в первом приближении, если предположить, что она равна или составляет по меньшей мере 90% энергии, поступающей из средства доставки энергии (такого как смеситель).

Предпочтительно снижение вязкости пищевого материала на жировой основе, где стадия (а) подразумевает приложение работы, включает стадию смешивания с использованием средств перемешивания, где контроль скорости перемешивания осуществляют на основании одного или более контролируемых параметров.

Необязательно вязкость пищевого материала на жировой основе уменьшается до целевой вязкости от 2 до 6 Па·с и/или выхода от 4 до 10 Па.

Вязкость пищевого материала изобретения на жировой основе и/или изготовленного в соответствии со способом изобретения может быть снижена без необходимости в стадии снижения влажности до, во время и/или после стадий (а) и/или (b) способа изобретения.

Средство передачи энергии можно с пользой контролировать путем установки и/или регулирования одного или более контролируемых параметров, чтобы обеспечить скорость приложения удельной работы к материалу на жировой основе, удовлетворяющую уравнению (1) на стадии (a).

Более эффективно контроль средства передачи энергии осуществляют с помощью первоначального расчета скорости приложения удельной работы на основании уравнения (1) и установки одного или более контролируемых параметров так, чтобы начальная скорость средства передачи энергии оставалась, по существу, постоянной на протяжении всей стадии (a).

Для удобства скорость приложения удельной работы к материалу на жировой основе и/или вязкость материала на жировой основе отслеживают на стадии (a) и вводят эти значения в средство автоматического контроля так, что один или более контролируемых параметров работы средства передачи энергии регулируют, чтобы обеспечить соответствие скорости приложения удельной работы к материалу на жировой основе уравнению (1) на протяжении всей стадии (a).

Описанное в настоящем документе средство контроля может включать в себя один или более датчиков и/или блоков контроля, управляемых компьютером.

Средство доставки энергии (такое как смеситель или экструдер) можно контролировать с помощью одного или более контролируемых параметров, генерируемых одной или более моделями, в которых используется уравнение (1) и/или уравнения (2), (3) и/или (4) настоящего документа для косвенного или прямого расчета контролируемых параметров.

Предпочтительно в способе изобретения пищевой материал на жировой основе представляет собой кондитерский материал на жировой основе, более предпочтительно шоколадный материал, более предпочтительно шоколадную массу или композиционную массу.

Способ настоящего изобретения также можно осуществлять так, чтобы устанавливать и/или регулировать контролируемые параметры с помощью уравнения (1) для оптимизации другого свойства, такого как одно или более свойств, выбранных из энергетической эффективности процесса; времени, затрачиваемого на процесс, пропускной способности материала в процессе; и/или стоимости работы данного процесса.

В дополнительном аспекте настоящего изобретения в целом предложено устройство, подходящее для применения в способе настоящего изобретения, причем устройство содержит:

i) необязательно резервуар, подходящий для приема пищевого материала на жировой основе;

ii) входной канал, необязательно сообщающаяся по текучей среде с приемным резервуаром, при его наличии, причем канал подходит для транспортировки материала на жировой основе в рабочую камеру;

iii) рабочую камеру, содержащую средство доставки энергии, причем средство доставки энергии выполнено с возможностью приложения удельной работы к пищевому материалу на жировой основе внутри камеры для снижения вязкости материала;

iv) необязательно выходной канал, сообщающийся по текучей среде с рабочей камерой так, чтобы материал со сниженной вязкостью можно было транспортировать через выходной канал для сбора с последующим применением и/или в другое устройство для дополнительной обработки;

при этом оно отличается тем, что:

A) входной канал и/или рабочая камера и необязательно приемный резервуар, при его наличии, содержат один или более датчиков, которые измеряют входные параметры, причем входные параметры способны прямо и/или косвенно определять вязкость пищевого материала на жировой основе; и/или удельную и/или теоретическую работу, доставляемую средством доставки энергии к материалу на жировой основе; и

В) средство доставки энергии выполнено с возможностью контроля средством контроля, управляемым контролируемыми параметрами в контуре обратной связи для управления текущим количеством работы, доставляемой к материалу на жировой основе, причем средство управления и средство измерения находятся в прямом или косвенном соединении так, что контролируемые параметры могут создаваться прямо и/или косвенно в ответ на изменение входных параметров для удовлетворения уравнению (1).

В устройстве изобретения для применения в непрерывном процессе приемный резервуар (который является необязательным) может не требоваться. Устройство может быть размещено в технологической линии в рамках непрерывного процесса получения пищевой массы с предшествующей и последующей стадиями обработки. Например, пищевая масса может непосредственно и непрерывно транспортироваться (например, путем перекачивания) из другого устройства для протекания через входной канал и рабочую камеру, а затем массу с пониженной вязкостью можно транспортировать с помощью выходного канала непосредственно в другое устройство.

В другом более предпочтительном варианте осуществления входной канал и рабочая камера представляют собой одно и то же (т.е. массу непосредственно добавляют в рабочую камеру).

Время пребывания и/или расход массы во входном канале и/или в рабочих камерах может составлять прямо или косвенно один или более контролируемых параметров, которые дополнительно регулируют вместе с другими контролируемыми параметрами с использованием описанной в настоящем документе модели таким образом, что желаемая вязкость массы достигается надежно и предсказуемо по мере непрерывного прохождения массы через устройство. Другие подходящие контролируемые параметры для использования в непрерывном процессе настоящего изобретения включают в себя длину пути массы и/или объем массы по мере ее перемещения через рабочую камеру при передаче ей удельной энергии со стороны средства доставки энергии.

Регулирование значений длины пути и объема можно осуществлять механическими средствами, например, путем регулирования фактической длины канала и/или диаметра и/или объема камеры, например, с помощью скользящих стенок и телескопической регулировки длины трубки, использования регулируемых сильфонов и т.п. Альтернативно в устройство можно добавлять или извлекать из него инертный материал, совместимый с пищевыми продуктами, для замедления или ускорения потока через него материала.

В дополнительном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения в целом предложено устройство, подходящее для применения в способе настоящего изобретения, причем устройство содержит:

i) резервуар, подходящий для приема твердой или полутвердой шоколадной или композиционной массы;

ii) входной канал, необязательно сообщающаяся по текучей среде с приемным резервуаром, причем канал подходит для транспортировки твердой или полутвердой шоколадной или композиционной массы в рабочую камеру;

iii) рабочую камеру, содержащую смеситель и/или экструдер, способный прилагать удельную работу к твердой или полутвердой шоколадной или композиционной массе внутри камеры для снижения вязкости массы до тех пор, пока она не станет жидкой с целевой вязкостью;

iv) выходной канал, сообщающийся по текучей среде с рабочей камерой так, чтобы жидкий шоколад или композицию можно было транспортировать через выходной канал для сбора с последующим применением и/или в другое устройство для дополнительной обработки;

при этом оно отличается тем, что:

A) рабочая камера содержит один или более датчиков, которые измеряют входные параметры, причем входные параметры могут прямо и/или косвенно определять вязкость шоколадной или композиционной массы; и/или удельную и/или теоретическую работу, доставляемую смесителем и/или экструдером к массе; и

В) смеситель или экструдер выполнен с возможностью контроля средством контроля, управляемым контролируемыми параметрами в контуре обратной связи для управления текущим количеством работы, доставляемым к шоколадной или композиционной массе, причем средство управления и средство измерения находятся в прямом или косвенном соединении так, что контролируемые параметры могут создаваться прямо и/или косвенно в ответ на изменение входных параметров для удовлетворения уравнению (1) (и необязательно (2)) в способе настоящего изобретения.

Средство доставки энергии, используемое в настоящем изобретении, может представлять собой традиционный смеситель, работающий, как описано в настоящем документе, или любое другое устройство (такое как экструдер), которое может доставлять к массе достаточное количество энергии, чтобы удовлетворять уравнению (1). Подходящие смесители могут представлять собой встроенный смеситель, такой как штифтовой смеситель или порционный смеситель, такой как конш-машина или коллоидная мельница. В процессе реакции изобретения вкусоароматические свойства, обычно создаваемые во время конширования, также могут быть обеспечены другими более эффективными способами, такими как приготовление шоколадного мякиша, которое представляет собой предварительную обработку, которая состоит в получении молочных шоколадных продуктов для предотвращения горечи и обеспечения особых молочных вкусоароматических свойств для этих продуктов. Такие способы описаны, например, в EP0940085. Другие возможные способы обработки для получения вкусоароматических свойств представляют собой процессы реакции, такие как процесс приготовления составного продукта из жидкого сухого молока в колонке, которая имеется или имелась в продаже у таких компаний, как Petzomat. Удаление нежелательных летучих веществ также может быть выполнено более эффективно, чем путем конширования, путем обработки массы какао, например, пропусканием шоколадной массы в тонких перегонных колонках, как описано в работе Beckett. Более того, для некоторых продуктов, таких как белый шоколад или составные продукты, изготовленные из какао-порошка, вкусоароматические реакции и удаление вкусоароматических добавок играют лишь незначительную роль и, следовательно, не требуют дополнительных видов обработки, связанных со вкусоароматическими свойствами.

Предпочтительное средства доставки энергии для применения в устройстве и/или способе изобретения включает в себя одно или более устройств (таких как смеситель (­и) и/или экструдер (-ы)), способных обеспечивать высокую скорость сдвига (например, ≥ 200 000 с^-1) материалу на жировой основе, причем такие устройства также называют в настоящем документе устройствами с высокими скоростями сдвига (например, смесители с высокими скоростями сдвига и/или экструдеры с высокими скоростями сдвига). Полезные устройства с высокими скоростями сдвига можно контролировать, как описано в настоящем документе в способе изобретения, чтобы обеспечить в материале на жировой основе скорость сдвига, которая больше или равна значению в 200 000 обратных секунд.

Все значения, описанные в настоящем документе как потенциальные параметры для осуществления способа изобретения, все же подлежат такому контролю в способе изобретения, чтобы удовлетворять уравнениям (1) и/или (2) настоящего документа, и при наличии конфликта между приведенными ниже значениями и определенными этими уравнениями значениями преимущественную силу имеют последние.

При использовании в настоящем документе полезно, чтобы термин «высокая скорость сдвига» означал приложение к материалу таких сдвиговых усилий, чтобы минимальная скорость сдвига, прилагаемая к материалу, была больше или равна значению в 200 000 обратных секунд. Более полезная степень высокой скорости сдвига может быть такой, которую используют при коншировании и/или на эквивалентных стадиях способа, например скорость сдвига от 200 000 с^-1 до 1 000 000 с^-1, еще более полезно от 300 000 с^­1 до 800 000 с^-1, наиболее полезно от 400 000 с^-1 до 600 000 с^-1.

Общее количество механической энергии, прилагаемой к материалу в способе изобретения (например, когда средство доставки энергии представляет собой смеситель с высокой скоростью сдвига), может составлять более 100 кДж, предпочтительно ≥ 150 кДж, более предпочтительно ≥ 200 кДж, наиболее предпочтительно ≥ 250 кДж в расчете на расход материала, проходящего через смеситель, составляющий 50 кг в минуту. Как правило, расход материала на жировой основе, проходящего через смеситель с высокой скоростью сдвига, может составлять от 1,5 до 100 кг в минуту. Однако в соответствии с настоящим изобретением количество энергии, подаваемой на средство доставки энергии, будет соответствующим образом скорректировано для заданного расхода и эффективности энергопотребления так, чтобы в общей сумме прилагаемая к материалу энергия согласовывалась с уравнением (1).

Необязательно степень работы, которую можно прилагать на стадиях (a) и (b) изобретения, осуществляют за счет действия средства доставки энергии (такого как смеситель с высокой скоростью сдвига) при мощности более 100 кВт (высокая механическая мощность), предпочтительно ≥ 150 кВт, более предпочтительно ≥ 200 кВт на килограмм материала, при условии, что эти значения также согласуются с уравнением (1).

В одном варианте осуществления в устройстве изобретения средство доставки энергии может включать в себя смеситель с высокой скоростью сдвига, который содержит вращающийся вал с расположенными на нем лопастями или т.п. для достижения перемешивания, чтобы обеспечивать в материале на жировой основе существенные количества высокой скорости сдвига. В данном варианте осуществления, при условии, что это также согласуется с уравнением (1), используемый в способе изобретения смеситель с высокой скоростью сдвига предпочтительно может работать со скоростью вращения более 300 об/мин, более предпочтительно ≥ 400 об/мин, еще более предпочтительно ≥ 500 об/мин, наиболее предпочтительно ≥ 600 об/мин. В способе настоящего изобретения полезно, чтобы ротор в таком смесителе с высокой скоростью сдвига работал со скоростью вращения от 300 до 1000 об/мин, более предпочтительно от 400 до 800 об/мин, еще более предпочтительно от 400 до 700 об/мин, а наиболее предпочтительно от 500 до 600 об/мин, при условии, что такие значения также согласуются с уравнением (1).

Альтернативно средство доставки энергии может работать со скоростью вращения более 50 об/мин, более предпочтительно ≥ 75 об/мин, например, ≥ 100 об/мин или ≥ 200 об/мин. В способе настоящего изобретения полезно, чтобы ротор в таком смесителе с высокой скоростью сдвига работал со скоростью вращения от 50 до 400 об/мин, более предпочтительно от 75 до 350 об/мин, например, от 75 до 275 об/мин или от 100 до 300 об/мин, при условии, что такие значения также согласуются с уравнением (1).

Подходящие смесители, которые можно использовать в качестве средства доставки энергии в настоящем изобретении, описаны в работе Beckett (см., например, раздел 9.2.3) и могут представлять собой любое оборудование, известное в данной области, в котором можно применять один или оба из различных типов перемешивания, описанных в настоящем документе: (i) сдвиговое перемешивание, при котором шоколад находится между двумя поверхностями, которые перемещаются относительно друг друга; и/или (ii) элонгационное перемешивание, при котором материал сжимается или распределяется по поверхности. Не имеющие ограничительного характера примеры подходящего оборудования для достижения такого перемешивания, которое подходит для применения в настоящем изобретении, описаны в разделе 9.4 работы Beckett (этот раздел включен в настоящий документ путем ссылки, в частности, фигуры в данном разделе). Используемые в настоящем изобретении средство доставки энергии может быть предпочтительно выбрано из любого элемента группы, состоящей из: конш-машин, работающих в периодическом режиме; роторных конш-машин с горизонтальным перемешиванием (таких как конш-машина Clover производства компании Carle-Montanari и/или конш-машина модели PIV-HLC производства компании Petzholdt); роторных конш-машин с вертикальным перемешиванием (таких как конш-машина Thouet DRC, доступная в продаже у компании Thouet KG Maschinenbau, и/или конш-машина Frisse, доступная в продаже у компании Richard Frisse GmbH); высокоскоростных смесителей в качестве конш-машин (например, производства компании Lipp Mischtechnik, Германия); одновальных конш-машин (таких как конш-машина Frisse ELK, доступная в продаже у компании Bühler); конш-машин, работающих в непрерывном режиме (например, использующих непрерывный процесс Thouet, доступных в продаже у компании Tourell Conche Manufacturing Company, и/или использующих непрерывный процесс Frisse); конш-машин, работающих в непрерывном режиме с коротким временем пребывания; конш-машин HCC, работающих в непрерывном режиме (например, линейки Petzholdt Heidenauer HCC); устройств для обработки массы какао и/или тертого какао (например, использующих любой из процессов производства компании Petzomat (такие как система обжаривания массы Petzomat и/или обработки Petzomat STC); обработку Convap и/или процесс Carle Montanari); разжижителей (таких как высокоинтенсивная конш-машина PIV 4000 производства компании Petzholdt с коротким временем пребывания; и/или блок интенсивной обработки PIV производства компании Petzholdt); встроенных устройств с высокой скоростью сдвига (например, устройство, доступных в продаже у компании Lipp Mischtechnik, и/или конш-машин Homega, доступных в продаже у компании Carle Montanari; и/или оборудования, доступного в продаже у компании Lehmann, в котором разжижители объединены в одной технологической линии с шаровыми мельницами); комбинированных устройств для размалывания и конширования; рециркуляционных систем типа шаровых мельниц (например, тех, которые используют любое из: непрерывного процесса Lehmann; установки для производства шоколада Wiener и/или системы Macintyre (например, рафинатор/конш-машина производства компании Low & Duff Macintyre); любого оборудования, доступного в продаже под любым из торговых наименований и/или поставщиков, перечисленных в следующем перечне (например, в примерах 1–4 в настоящем документе): транспортирующий двухшнековый смеситель (необязательно с диаметром 5 дюймов, доступный в продаже у компании Readco); и/или любых подходящих комбинаций и/или смесей и/или деталей и/или компонентов.

Ни для одного из упомянутых в настоящем документе смесителей предшествующего уровня техники не описаны или не предложены оптимальные рабочие условия, в которых эти смесители можно использовать, эксплуатировать и/или контролировать, которые были бы актуальны для настоящего изобретения или позволили бы преодолеть описанные выше технические ограничения. Например, в любом из этих документов отсутствуют идеи, которые могли бы прямо или косвенно привести квалифицированного специалиста в данной области к пониманию того, что шоколад может быть разжижен путем контроля конкретных приведенных в настоящем документе параметров в соответствии с описанным в настоящем документе конкретным способом.

В еще одном аспекте настоящего изобретения предложено устройство управления, подходящее для применения в сочетании с по меньшей мере одним из способа настоящего изобретения; устройства настоящего изобретения; и/или устройства, выполненного с возможностью применения по меньшей мере на одной из стадий способа настоящего изобретения; где устройство управления включает в себя по меньшей мере один блок, отдельный и/или отделенный от устройства способа изобретения и/или используемого в нем; причем устройство включает в себя по меньшей мере одно средство доставки энергии для приложения некоторого количества удельной работы к пищевому материалу на жировой основе для снижения вязкости пищевого материала на жировой основе; и по меньшей мере одно связанное с устройством средство измерения для обеспечения по меньшей мере одного входного параметра; при этом оно отличается тем, что средство управления включает в себя:

по меньшей мере один входной интерфейс, выполненный с возможностью подключения по меньшей мере к одному средству измерения для приема от него по меньшей мере одного входного параметра; и

по меньшей мере один выходной интерфейс, выполненный с возможностью подключения к по меньшей мере одному средству доставки энергии для отправки по меньшей мере одного контролируемого параметра; при этом во время осуществления способа изобретения и/или работы устройства изобретения и/или используемого в нем устройство управления выполнено с возможностью:

приема через по меньшей мере один входной интерфейс по меньшей мере одного входного параметра от по меньшей мере одного средства измерения;

с использованием по меньшей мере одного входного параметра и уравнения (1) для расчета по меньшей мере одного контролируемого параметра; и

передачи по меньшей мере одного контролируемого параметра через по меньшей мере один выходной интерфейс на по меньшей мере одно средство доставки энергии для контроля по меньшей мере одного средства доставки энергии с удовлетворением уравнению (1).

В одном варианте осуществления устройства управления изобретения входные и/или выходные интерфейсы могут содержать физическое соединение между устройством управления и одним или более соответствующими датчиками измерения и/или средствами передачи энергии, например, посредством прямых механических соединений и/или ведущих к ним электрических кабелей.

В другом варианте осуществления устройства управления изобретения входные и/или выходные интерфейсы могут содержать удаленное соединение (например, беспроводной, инфракрасный и/или веб-интерфейс) без физического соединения между устройством управления и одним или более соответствующими датчиками измерения и/или средствами передачи энергии.

В предпочтительном варианте осуществления устройства управления изобретения устройство управления представляет собой одно устройство (например, в одной коробке), которое может быть соединено с устройством и/или может представлять собой пульт дистанционного управления для устройства. Устройство управления может необязательно содержать по меньшей мере один датчик, который может быть связан со способом изобретения и/или с устройством изобретения и/или используемым в нем. В альтернативном варианте осуществления в устройстве управления изобретения датчики могут отсутствовать, и оно может соединяться (посредством по меньшей мере одного входного интерфейса) с датчиками, которые уже присутствуют на устройстве изобретения и/или связаны с устройством изобретения и/или используемом в нем. Полезно, чтобы устройство управления изобретения могло содержать твердотельные аппаратные средства (такие как интегральные схемы и/или микропроцессоры), имеющие встроенные в них алгоритмы (в качестве аппаратного, программного обеспечения и/или микропрограммного обеспечения) таким образом, что блок управления может выполнять, как описано в настоящем документе, прием по меньшей мере одного входного параметра и передачу по меньшей мере одного подходящего контролируемого параметра.

В еще одном аспекте настоящего изобретения предложено применение устройства управления изобретения для контроля вязкости в способе настоящего изобретения. Предпочтительно использовать устройства управления изобретения в сочетании с устройством изобретения. Однако альтернативно или аналогично устройства управления изобретения можно применять в сочетании с устройством, пригодным для использования в способе настоящего изобретения, которое может быть уже известно (такое как традиционная конш-машина или т.п.), и более предпочтительно, чтобы устройство управления можно было использовать для работы и/или контроля такого известного устройства более оптимально, чем это делали ранее.

В еще одном аспекте настоящего изобретения предложен способ модификации устройства, включающего в себя средство доставки энергии, выполненное с возможностью снижения вязкости пищевого материала на жировой основе, причем способ включает стадии:

a) обеспечения устройства управления изобретения;

b) необязательно присоединения к устройству средств измерения;

c) сборки устройства управления для работы средства доставки энергии в соответствии с уравнением (1) в процессе снижения вязкости пищевого материала на жировой основе.

Предпочтительно на стадии (c) способа этот процесс относится к способу настоящего изобретения.

На стадии (c) способа в процессе полезно использовать входные параметры от средств измерения для создания контролируемых параметров средства доставки энергии.

Удобно, чтобы после модификации в соответствии со способом изобретения устройство включало в себя устройство изобретения, которое более удобно представляет собой полученное в результате модификации устройство, например если до модификации это устройство представляло собой традиционную конш-машину.

Альтернативно устройство до модификации уже включает в себя устройство изобретения, уже подходящее для применения в способе изобретения, и в этом случае способ применяют для усовершенствования устройства изобретения, например, для обеспечения его лучшей производительности и/или простоты использования в способе изобретения.

В дополнительном варианте осуществления устройство и/или способ изобретения могут включать и/или использовать (например, в качестве резервуара, пригодного для приема пищевого материала на жировой основе) по меньшей мере один приемный резервуар, связанный со средством разрыхления, таким как бункер (-ы) с надувным мешком-вкладышем.

В этом дополнительном варианте осуществления устройство изобретения необязательно дополнительно включает в себя приемный резервуар, который содержит входное отверстие и по меньшей мере одну сужающуюся внутрь внутреннюю поверхность и выходное отверстие, причем на одной или более внутренних сужающихся внутрь поверхностях резервуара или вблизи них расположены средства разрыхления, чтобы уменьшить или устранить склонность материала к прилипанию к по меньшей мере одной внутренней поверхности и способствовать транспортировке материала внутри резервуара от входного отверстия к выходному отверстию.

Предпочтительно средство разрыхления содержит по меньшей мере одну гибкую, обратимо деформируемую поверхность, которая формирует по меньшей мере часть (необязательно всю) внутренней поверхности резервуара, где

(i) гибкая поверхность содержит по меньшей мере два противоположных края (предпочтительно три края, более предпочтительно четыре края, наиболее предпочтительно, по существу, все, например, весь окружной край окружности), прикрепленных к внутренней части резервуара; и

(ii) существенная часть (необязательно вся) гибкой поверхности отличается тем, что прикрепленные края могут обратимо деформироваться таким образом, чтобы по меньшей мере часть (необязательно вся) гибкой поверхности отличалась тем, что прикрепленные края могут свободно перемещаться в направлении вовнутрь от внешней поверхности резервуара и/или внутренней поверхности резервуара, к которой они примыкают;

(iii) гибкая поверхность образует по меньшей мере часть (необязательно всю) внутренней поверхности резервуара под действием его содержимого.

Более предпочтительно, чтобы внутренняя часть гибкой поверхности (например, покрытие поверхности) содержала материал, пригодный для контакта с пищевыми продуктами, наиболее предпочтительно гибкая поверхность состоит из утвержденного материала, пригодного для контакта с пищевыми продуктами.

В процессе применения гибкую поверхность можно регулировать таким образом, чтобы внутренняя поверхность и/или профиль приемного резервуара подвергались достаточной деформации для разрыхления и удаления с них какого-либо прилипающего материала на жировой основе, что способствует транспортировке материала внутри резервуара от входного отверстия до выходного отверстия.

В предпочтительном приемном резервуаре по меньшей мере одна из гибких деформируемых поверхностей содержит диафрагму, управляемую одним или более исполнительными механизмами (необязательно гидравлически управляемыми), необязательно в повторяющемся режиме с надлежащей частотой, для изменения формы диафрагмы, чтобы предотвратить приклеивание к ней материала и/или избавиться от него, и такие поверхности могут необязательно формировать часть устройства управления, как описано в настоящем документе.

Более предпочтительно по меньшей мере одна из гибких деформируемых поверхностей содержит часть, по существу, непроницаемого для текучей среды гибкого эластичного баллона, внутреннее давление которого может быть необязательно скорректировано с изменением формы поверхности баллона, образующей внутреннюю часть контейнера, чтобы предотвратить приклеивание к ней пастообразной массы и/или избавиться от нее.

По меньшей мере один из гибких эластичных баллонов можно наполнять газом или опорожнять, в результате чего баллон обратимо сдувается и/или раздувается, или альтернативно по меньшей мере один из гибких эластичных баллонов можно наполнять жидкостью или опорожнять, например, с помощью поршня и камеры резервуара, в результате чего может происходить обратимая гидравлическая деформация поверхности гибкого эластичного баллона. Таким образом, форма и/или внутренний профиль поверхности баллона, образующего внутреннюю часть резервуара, могут изменяться, и это можно использовать для предотвращения приклеивания и/или удаления уже прилипшего к поверхности материала. Эти изменения можно необязательно повторять с надлежащей частотой (например, резонансной частотой), которую считают наиболее эффективной для удаления материала. Для контроля средства разрыхления также можно использовать подходящие датчики для адаптации его работы к свойствам транспортируемого материала, необязательно в режиме реального времени (например, в составе устройства управления настоящего изобретения). Например, приемный резервуар может содержать по меньшей мере один эластичный баллон, диафрагму и/или подвижную поверхность, которые в совокупности могут формировать, по существу, всю внутреннюю сужающуюся внутрь поверхность приемного резервуара с образованием в нем деформируемой гибкой внутренней оболочки.

Необязательно в этом дополнительном варианте осуществления способ изобретения дополнительно включает предварительные стадии (D), (E) и (F), выполняемые перед стадиями (a) и (b);

(D) добавления пищевого материала на жировой основе в приемный резервуар, содержащий входное отверстие; и выходное отверстие и по меньшей мере одну сужающуюся внутрь внутреннюю поверхность, имеющую расположенное на ней или вблизи нее средство разрыхления, причем выходное отверстие приемного резервуара сообщается по текучей среде со входным каналом в рабочей камере;

(E) достаточного действия средства разрыхления, чтобы разрыхлить и/или, по существу, удалить материал на жировой основе, прилипший к внутренней поверхности;

(F) транспортировки материала на жировой основе из приемного резервуара в используемое на стадии (a) средство доставки энергии через выходное отверстие приемного резервуара и входной канал рабочей камеры.

В другом варианте осуществления способа изобретения материал на жировой основе полезно добавлять и/или транспортировать внутрь приемного резервуара, как описано выше.

Удобно, чтобы стадия (E) разрыхления включала обратимую деформацию гибкой поверхности с перемещением поверхности в направлении вовнутрь от внешней поверхности резервуара.

Предпочтительно, чтобы используемый в настоящем изобретении пищевой материал на жировой основе представлял собой кондитерскую композицию на жировой основе, более предпочтительно шоколадный материал, наиболее предпочтительно шоколадный материал, содержащий твердые вещества и жир. Используемые в настоящем документе термины «рафинировать», «рафинирование» или «рафинированный» относятся к общему способу уменьшения размера частиц твердых веществ в пищевом материале на жировой основе изобретения и/или используемого в нем с помощью любых подходящих средств, таких как описанное в настоящем документе устройство, вальцовочный рафинатор, мельница, смеситель и/или любое другое аналогичное устройство. В процессе рафинирования твердые частицы в материале на жировой основе необязательно присутствуют в виде агломератов, и размер этих твердых агломератов можно уменьшить или можно устранить их путем обработки по меньшей мере на одной из описанных в настоящем документе предварительных стадий рафинирования перед снижением вязкости, предпочтительно разжижением, на стадиях (a) и (b).

В еще одном дополнительном варианте осуществления устройство и/или способ изобретения могут включать и/или использовать вертикальную выходную трубу, например, в качестве выходного канала из рафинатора, сообщающегося по текучей среде с рабочей камерой, на одной или более предварительных стадий рафинирования.

В этом дополнительном варианте осуществления изобретения устройство изобретения дополнительно содержит устройство для предварительного рафинирования, расположенное перед рабочей камерой, с выходным каналом, соединенным по текучей среде с входным каналом рабочей камеры таким образом, что выход рафинатора представляет собой промежуточный продукт, который можно использовать непосредственно на стадии (a) и (b) настоящего документа.

Для уменьшения или устранения склонности к приклеиванию массы к устройству необязательно обеспечен приемный резервуар, имеющий связанное с ним средство разрыхления, как описано в настоящем документе, перед рафинатором и/или между выходом из рафинатора и входом в рабочую камеру при сохранении соединения между ними по текучей среде. Выходное отверстие из рафинатора и выходное отверстие из приемного резервуара, по существу, будут отличаться от выходного канала рабочей камеры стадии b) с учетом того, что выход из рафинатора и/или выходной канал из по меньшей мере одного приемного резервуара может быть входом для стадий a) и b).

Дополнительно может быть необязательно обеспечено средство регулировки (увеличения или уменьшения) давления материала между выходом из выходного отверстия рафинатора и до того, как рафинированный материал поступает во входное отверстие рабочей камеры. Удобно, чтобы средство регулировки давления представляло собой шестеренный насос, лопастной насос, поршневой насос, вакуумный насос и/или экструдер. Более удобно, чтобы давление, оказываемое на материал на предварительной стадии рафинирования, было выше давления на стадии снижения вязкости. Еще удобнее можно добавлять твердые ингредиенты, смешивать их с жиром и/или эмульгировать, например, с использованием смесителя, перед оказанием давления на материал с помощью средства создания давления. Альтернативно можно добавлять твердые ингредиенты, смешивать их с жиром и/или эмульгировать, например, с использованием смесителя, перед освобождением материала от давления с помощью средства снижения давления.

Еще более необязательно выход из рафинатора может быть ориентирован, по существу, вертикально над входным каналом рабочей камеры так, чтобы материал можно было полностью или частично подавать в нее под действием силы тяжести.

Даже наиболее необязательно рафинатор может быть ориентирован, по существу, горизонтально к основной оси пути потока материала через рафинатор, причем выход из рафинатора ориентирован перпендикулярно основной оси и, по существу, вертикально над входным каналом рабочей камеры так, чтобы материал можно было полностью или частично подавать в нее под действием силы тяжести.

Полезно, чтобы рафинатор мог включать в себя горизонтально ориентированный смеситель Lipp. Используемый в настоящем документе термин «смеситель Lipp» означает горизонтальные смесители с высокой скоростью сдвига, доступные в продаже у компании Lipp Mischtechnil, Германия, которые разработаны и заявлены заводом-изготовителем как подходящие для конширования шоколада. Смеситель Lipp способен, по существу, разрушать агломераты и тесные взаимодействия твердых частиц с жиром в материале на жировой основе с получением пастообразной или порошкообразной массы с жировым покрытием твердых частиц в качестве промежуточного продукта. Однако следует понимать, что также можно использовать любой другой подходящий рафинатор, известный специалистам в данной области.

Рафинатор предпочтительно способен, по существу, разрушать агломераты и тесные взаимодействия твердых веществ с жиром в пищевом материале на жировой основе перед использованием материала на стадиях (a) и (b). Таким образом, рафинированный материал, полученный с помощью рафинатора, может представлять собой промежуточную массу, в которой твердые вещества, по существу, покрыты жиром, для последующего использования на стадии (a) и (b) настоящего документа. Такой промежуточный рафинированный материал может называться хлопьями (или, если материал на жировой основе представляет собой шоколад, шоколадными хлопьями). Преимущество стадии предварительного рафинирования заключается в снижении потребности в энергии для снижения вязкости на стадиях (a) и (b), и, таким образом, может происходить уменьшение общего необходимого количества удельной работы, прилагаемой в соответствии с уравнением (1).

Промежуточный рафинированный материал, полученный и/или получаемый на стадии рафинирования, такой как по меньшей мере одна описанная в настоящем документе предварительная стадия, можно непосредственно и/или сразу использовать на стадиях (а) и (b) способа изобретения, необязательно без дополнительных предварительных стадий. В частности, в случае шоколадных хлопьев в целом предпочтительно использовать хлопья непосредственно и сразу на следующей стадии, например, разжижения, т.е. чем более свежими являются хлопья, тем лучше. Однако альтернативно промежуточный рафинированный материал, полученный и/или получаемый путем рафинирования, можно собирать и хранить для последующего использования на стадиях (a) и (b) способа изобретения и/или на других последующих стадиях для проявления физико-химических, вкусовых и/или механических свойств материала.

Одно из возможных преимуществ настоящего изобретения заключается в том, что для многих материалов на жировой основе стадия предварительной очистки может быть пропущена или ее время может быть уменьшено, поскольку способ изобретения обеспечивает улучшенный и эффективный контроль снижения вязкости, и, например, для некоторых материалов на жировой основе можно использовать одну объединенную стадию рафинирования и разжижения. Для высокоагломерированных материалов, например имеющих значительную долю содержащихся в них крупных частиц твердых агломератов, предварительная стадия рафинирования все же может быть полезной, так как оборудование, такое как вальцовочные рафинаторы, оптимально разработано и особенно эффективно для деагломерации (измельчения твердых частиц до меньших размеров) с получением хлопьев, хотя, возможно, это менее эффективно в качестве средства доставки энергии для снижения вязкости и/или разжижения хлопьев на стадиях (a) и (b). Однако если предварительную стадию рафинирования необязательно используют, когда это имеет смысл, рафинирование также может действовать аналогично стадиям (a) и (b) с использованием отношения, приведенного в уравнении (1).

В еще одном дополнительном варианте осуществления рафинатор включает в себя смеситель с высокой скоростью сдвига, который производит в качестве промежуточного продукта рафинированную порошкообразную или пастообразную массу (предпочтительно порошкообразную массу) для использования на стадиях (a) и (b) настоящего документа.

Предпочтительно в этом еще одном дополнительном варианте осуществления способ изобретения дополнительно включает предварительные стадии (G) и (H), выполняемые перед стадиями (a) и (b):

(G) рафинирования пищевого материала на жировой основе в рафинаторе с выходом, соединенным по текучей среде с входным каналом и рабочей камерой, используемой на стадии (a), с воздействием на материал скорости сдвига по меньшей мере 200 000 с^-1 (высокая скорость сдвига) в течение достаточного времени с образованием порошкообразной или пастообразной массы (предпочтительно порошкообразной массы), которую используют непосредственно на стадиях (a) и (b);

(H) транспортировки рафинированной с высокой скоростью сдвига порошкообразной или пастообразной массы, предпочтительно порошкообразной массы, со стадии (E) через выходной канал и входной канал в средство доставки энергии, используемое на стадии (a).

Предпочтительно на стадии (G) рафинатор ориентирован, по существу, горизонтально по отношению к выходному и входному каналу, которые ориентированы, по существу, вертикально так, что порошкообразная или пастообразная масса, предпочтительно порошкообразная масса, транспортируется в средство доставки энергии частично или полностью под действием силы тяжести.

В еще одном дополнительном варианте осуществления рафинатор включает в себя смеситель с низкой скоростью сдвига и низким потреблением энергии, который производит в качестве промежуточного продукта рафинированную порошкообразную или пастообразную массу, предпочтительно порошкообразную массу, для использования на стадиях (a) и (b) настоящего документа. В еще одном дополнительном варианте осуществления в устройстве и/или способе изобретения можно использовать и/или можно включать в них дополнительную стадию предварительного смешивания с низкой скоростью сдвига.

Способ, как описано в любом предшествующему варианте осуществления, дополнительно включает стадии (J) и (K), выполняемые перед стадиями (a) и (b):

(J) рафинирования пищевого материала на жировой основе, включающего твердые агломераты, в рафинаторе с выходным каналом, соединенным по текучей среде с входным каналом и рабочей камерой, используемой на стадии (a),

путем воздействия на материал скорости сдвига не более 200 000 с^-1 (низкая скорость сдвига) и общей энергии перемешивания не более 1000 кВт (низкая энергия), рассчитанной на расход материала 20 кг/мин; где перемешивание с низкой скоростью сдвига и низким потреблением энергии проводят в течение достаточного времени, чтобы, по существу, разрушить агломераты и тесные взаимодействия любых твердых веществ с жиром с получением пастообразной или порошкообразной массы, предпочтительно пастообразной массы, в которой твердые вещества, по существу, покрыты жиром; причем пастообразную или порошкообразную массу, предпочтительно пастообразную массу, используют непосредственно на стадиях (a) и (b); и

(K) транспортировки рафинированной с низкой скоростью сдвига и низким потреблением энергии пастообразной массы со стадии (J) через выходной канал и входной канал в средство доставки энергии, используемое на стадии (a).

Стадию (J) можно выполнять известным способом, таким как традиционное конширование.

Используемый в настоящем документе, например в некоторых вариантах осуществления, описанных в настоящем документе, термин «низкая скорость сдвига» для удобства обозначает приложение сдвиговых усилий к материалу так, что максимальная скорость сдвига, прилагаемого к материалу, составляет не более 200 000 обратных секунд. Более удобно низкая скорость сдвига означает, что скорость сдвига меньше или равна 150 000 с^-1. Еще более удобная степень низкой скорости сдвига, например при использовании на описанной в настоящем документе стадии предварительного смешивания с низкой скоростью сдвига, может находиться в диапазоне от 1000 с^-1 до 150000 с^-1, наиболее удобно от 5000 с^-1 до 120000 с^-1, например, от 10000 с^-1 до 100000 с^-1.

Используемый в настоящем документе, например в некоторых описанных в настоящем документе вариантах осуществления на предварительной стадии, термин «низкая энергия перемешивания» означает, что общее количество механической энергии, передаваемой на материал смесителем с низкой скоростью сдвига, составляет не более 100 кДж, предпочтительно меньше или равно 50 кДж, более предпочтительно меньше или равно 1000 Дж, наиболее предпочтительно меньше или равно 100 Дж в расчете на расход проходящего через смеситель материала 50 кг в минуту. Расход материала, проходящего через смеситель с низкой скоростью сдвига на предварительной стадии, используемой в варианте осуществления способа изобретения, может составлять от 1,5 до 100 кг в минуту, и, таким образом, например, количества общей энергии, передаваемой на материал, можно соответствующим образом корректировать для заданного расхода, чтобы величина передаваемой общей энергии на массу была низкой и находилась в пределах указанных выше значений. Следует понимать, что при использовании материала на стадии предварительного смешивания помимо стадий (a) и (b) настоящего изобретения количество работы, прилагаемой таким предварительным смешиванием, может выходить за пределы отношений, описанных в настоящем документе в уравнении (1) и/или (2), хотя также возможно, что такие отношения будут удовлетворены.

Необязательно низкую степень работы, которая может быть достигнута на стадии предварительного смешивания, используемой в варианте осуществления изобретения, можно обеспечить при использовании смесителя с низкой скоростью сдвига при мощности не более 100 кВт (низкая механическая мощность), предпочтительно менее 50 кВт, более предпочтительно менее 1000 Вт на килограмм смешанного материала (например, пастообразной массы).

Смеситель с низкой скоростью сдвига может содержать вращающийся вал с расположенными на нем лопастями или т.п. для достижения перемешивания и во избежание значительного количества воздействия высокой скорости сдвига на перемешиваемый материал, предпочтительно, чтобы смеситель с низкой скоростью сдвига работал со скоростью вращения менее 300 об/мин, более предпочтительно менее 200 об/мин, еще более предпочтительно менее 100 об/мин, наиболее предпочтительно менее 50 об/мин. Полезно, чтобы ротор в таком смесителе с низкой скоростью сдвига работал со скоростью вращения от 1 до 300 об/мин, более предпочтительно от 5 до 200 об/мин, еще более предпочтительно от 10 до 100 об/мин, а наиболее предпочтительно от 20 до 50 об/мин.

Перемешивание с низкой скоростью сдвига можно обеспечить путем пропускания материала при пониженном давлении через двухшнековый наполнитель, что более удобно с обеспечением удлиненного потока через такой наполнитель.

Все аспекты описанных в настоящем документе вариантов осуществления также можно контролировать с помощью устройств управления в дополнение к используемым устройствам управления, как описано в настоящем документе, для контроля средства доставки энергии. В связи с этим предложен способ обеспечения общего контроля всего способа изобретения, который может быть полностью или частично автоматизирован.

В еще одном аспекте настоящего изобретения предложен пищевой материал на жировой основе, полученный и/или получаемый способом настоящего изобретения. Продукты изобретения представляют собой употребляемые в пищу продукты питания или их компоненты, такие как наполнитель, при этом полезно, чтобы продукт питания представлял собой продукт питания на жировой основе, более конкретно кондитерские изделия на жировой основе, еще более полезно продукт питания, содержащий шоколадную композицию, наиболее полезно продукт питания, содержащий шоколад и/или составной продукт, например состоящий из них.

Один вариант осуществления способа изобретения обеспечивает получение материала на жировой основе (предпочтительно шоколадного материала, например шоколада или составного продукта) с однородной заданной вязкостью, и вариант осуществления продукта изобретения также включает в себя полученный таким путем однородный материал на жировой основе, предпочтительно шоколадный материал, например шоколад или составной продукт. Предпочтительные продукты настоящего изобретения имеют вязкость (PV) от 2 до 6 Па·с, более предпочтительно от 3 до 5 Па·с.

Продукт, прямо или косвенно полученный способом настоящего изобретения, например, в результате стадий a) и/или b), можно собирать и хранить для последующего использования или сразу использовать на последующих стадиях.

Продукт настоящего изобретения необязательно содержит материал на жировой основе в качестве непрерывной фазы, содержащаяся в ней влага представлена в виде капель и/или в виде покрытия на поверхности гидрофильных частиц, например частиц сахара. Предпочтительно, чтобы диспергированные капли были, по существу, гомогенными по размеру, например, определяемому в DSD, как описано в настоящем документе. Полезно, чтобы диспергированные капли были, по существу, гомогенно диспергированы внутри материала на жировой основе (т.е. так, что капли, наблюдаемые в любом образце, были характерными и репрезентативными для всего материала) независимо от вязкости материала, т.е. независимо от того, представляет ли собой непрерывная фаза свободно текучую жидкость с низкой вязкостью, вязкую жидкость или твердое вещество. Дисперсная вода может присутствовать в виде капель одной фазы (если продукт содержит эмульсию вода-в-масле (в/м)) и/или в виде капель многофазной текучей среды (если продукт содержит эмульсию масло-в-воде-в масле (м/в/м)).

Предпочтительно, чтобы диспергированные капли воды (или содержащие воду капли) были достаточно небольшого размера, чтобы быть невидимыми для невооруженного глаза (т.е. менее 100 мкм), чтобы оказывать минимальное влияние на внешний вид конечного продукта.

Как описано выше, одним из преимуществ способа настоящего изобретения является то, что разжижение материала на жировой основе можно неожиданно обеспечить при большем содержании присутствующей воды, чем было возможно ранее. Следовательно, продукты изобретения могут быть получены с высоким содержанием влаги, что было либо полностью недостижимо для композиций на жировой основе предшествующего уровня техники (особенно для шоколадных материалов, таких как шоколад или составной продукт), либо недостижимо экономически эффективным путем в промышленном масштабе.

Таким образом, в широком смысле в соответствии с другим аспектом изобретения предложен пищевой продукт на жировой основе (полезно, чтобы он представлял собой шоколадный материал), не имеющий низкого уровня влажности, как определено в настоящем документе, и предпочтительно имеющий высокий уровень влажности, как определено в настоящем документе.

В еще одном варианте осуществления продукт на жировой основе настоящего изобретения, особенно если он содержит шоколадный материал, такой как шоколад и/или составной продукт, или состоит из него, имеет содержание влаги обычно по меньшей мере 1,3 мас.%, более удобно по меньшей мере 1,4 мас.%, более удобно по меньшей мере 1,5 мас.%, еще более удобно по меньшей мере 1,8 мас.%, наиболее удобно по меньшей мере 2,0 мас.%, например, 2,5 мас.% от общей массы продукта. В этом варианте осуществления такие продукты на жировой основе изобретения можно получить любым подходящим способом, совместимым со способом изобретения, и, таким образом, они также включают в себя такие продукты, как шоколад и/или составной продукт, полученные способом измельчения в крошку. Эти «влажные» продукты являются даже более влажными, чем обычно получаемые способом измельчения в крошку (с 1,2 мас.% влажности).

В этом варианте осуществления продукт на жировой основе настоящего изобретения (особенно если он содержит шоколадный материал, такой как шоколад и/или составной продукт, или состоит из него) имеет влагосодержание преимущественно от 1,3 мас.% до 5 мас.%, более предпочтительно от 1,5 мас.% до 4,5 мас.%, еще более предпочтительно от 1,8 мас.% до 4,0 мас.%, наиболее предпочтительно от 2,0 мас.% до 3,5 мас.%, например, от 2,0 мас,% до 3,0 мас.% в расчете на общую массу продукта, предпочтительно в расчете на общую массу шоколада и/или составного продукта.

В вариантах осуществления описанных в настоящем документе продуктов изобретения, содержащих шоколадный материал (такой как шоколад и/или составной продукт), предпочтительно, чтобы влагосодержание в продукте было меньше или равно 1,2 мас.% продукта, полученного способом, отличающимся от измельчения в крошку. Такие не измельченные в крошку продукты по-прежнему имеют более высокое влагосодержание, чем при получении ранее другими способами (например, с применением конширования), в которых, как полагают, требуется низкое влагосодержание (менее 0,8%).

Следовательно, в еще одном варианте осуществления продукт на жировой основе настоящего изобретения (особенно если он содержит шоколадный материал, такой как шоколад и/или составной продукт, приготовленный способом, отличающимся от измельчения в крошку) имеет влагосодержание по меньшей мере 0,8 мас.%, более полезно по меньшей мере 0,9 мас.%, более полезно по меньшей мере 1,0 мас.%, наиболее полезно по меньшей мере 1,1 мас.%, например, по меньшей мере 1,2 мас.% в расчете на общую массу продукта, предпочтительно в расчете на общую массу шоколада и/или составного продукта.

В этом варианте осуществления продукт на жировой основе настоящего изобретения (особенно если он содержит шоколадный материал, такой как шоколад и/или составной продукт, или состоит из него) имеет влагосодержание преимущественно от 0,8 мас.% до 5 мас.%, более предпочтительно от 0,9 мас.% до 5,0 мас.%, еще более предпочтительно от 1,0 мас.% до 4,5 мас.%, наиболее предпочтительно от 1,1 мас.% до 4 мас.%, например, от 1,2 мас.% до 3 мас.% в расчете на общую массу продукта, предпочтительно в расчете на общую массу шоколада и/или составного продукта.

Один вариант осуществления способа изобретения обеспечивает получение материала на жировой основе (предпочтительно шоколадного материала, например шоколада или составного продукта) с однородной заданной вязкостью, и вариант осуществления продукта изобретения также включает в себя полученный таким путем однородный материал на жировой основе, предпочтительно шоколадный материал, например шоколад или составной продукт. Предпочтительные продукты настоящего изобретения имеют вязкость (PV) от 1 до 12 Па·с, предпочтительно от 1,5 до 10 Па·с, более предпочтительно от 2 до 6 Па·с, более предпочтительно от 3 до 5 Па·с.

В еще одном варианте осуществления продукт настоящего изобретения представляет собой пищевой материал на жировой основе, характеризующийся по меньшей мере одним из следующих показателей:

I) вязкость (PV) от 2 до 6 Па·с, полезно от 3 до 5 Па·с;

II) выход (YS) от 4 до 10 Па·с, полезно от 5 до 8 Па·с; и/или

III) влагосодержание предпочтительно по меньшей мере от 0,8 мас.% до 5 мас.%, более предпочтительно от 1,3 мас.% до 5,0 мас.%, еще более предпочтительно от 1,5 мас.% до 4,5 мас.%, наиболее предпочтительно от 1,8 мас.% до 4,0 мас.%, например, от 2,0% до 3,5 мас.% в расчете на общую массу материала на жировой основе.

Особенно предпочтительный продукт настоящего изобретения имеет вязкость (PV) от 2 до 6 Па·с и влагосодержание от 1,3 мас.% до 5,0 мас.% продукта.

В дополнительном варианте осуществления способ и материал настоящего изобретения также можно использовать для получения материала, подходящего для распыления.

Пищевые материалы на жировой основе с низким содержанием жира являются очень вязкими и, таким образом, непригодны для определенных сфер применения, например, для нанесения путем распыления. Следовательно, для снижения вязкости материала в достаточной степени для возможности его распыления необходимо добавлять дополнительный жир (если материал представляет собой шоколад, то, как правило, масло какао) в минимальном количестве 25 мас.% и часто в количествах до 50 мас.% дополнительного жира. Точная вязкость, необходимая для распыления, может изменяться в зависимости от партии материала, условий распыления и температуры, но обычно может составлять от 2 до 6 Па·с. Распыление является полезным средством для более точного и экономичного нанесения материалов на жировой основе, таких как шоколад, на подложку (например, продукт), что приводит к уменьшению количества отходов и получению более тонкого покрытия меньшей массы. Однако распыление не используется широко из-за необходимости обеспечения высокого содержания жира. Материалы с высоким содержанием жира могут быть нежелательными с точки зрения здоровья, когда существует тенденция к снижению содержания жира, особенно в кондитерских изделиях, таких как шоколад. Масло какао также является очень дорогостоящим ингредиентом, поэтому производство шоколада с высоким содержанием жира будет сопряжено с большими затратами (а другие жиры, как правило, невозможно добавлять вместо масла какао, если продукт должен удовлетворять официальному определению шоколада).

Таким образом, считается, что получить пищевой материал на жировой основе с низким содержанием жира (такой как шоколад с низким содержанием жира), который также имел бы достаточно низкую вязкость для распыления материала, невозможно получить или эффективно воплотить на практике.

Неожиданно было обнаружено, что подготовка пищевого материала на жировой основе, такого как шоколад, в соответствии со способом изобретения позволяет снизить вязкость до низких уровней даже при низком содержании жира, и, таким образом, материал можно распылять без добавления дополнительных жиров (таких как масло какао).

Таким образом, в дополнительном аспекте настоящего изобретения предложено применение в процессе распыления пищевого материала на жировой основе с низким содержанием жира, например менее 50 мас.% от общей массы материала, причем полученный в процессе настоящего изобретения материал имеет низкую вязкость, например 6 Па·с или менее.

Таким образом, в дополнительном аспекте настоящего изобретения предложен способ распыления пищевого материала на жировой основе с низким содержанием жира, например менее 50 мас.% от общей массы материала, причем полученный в процессе настоящего изобретения материал имеет низкую вязкость, например 6 Па·с или менее.

Распыление можно проводить при пониженной (охлажденной) температуре ниже температуры окружающей среды, более предпочтительно при температуре от 5°C до 18°C.

Материал с низкой вязкостью и низким содержанием жира, используемый в процессе распыления, может быть преобразован в способе настоящего изобретения с помощью средства доставки энергии, включая комбинацию сдвига при удлинении/растяжении и высокой скорости сдвига при вращении.

Пищевой материал на жировой основе может предпочтительно содержать кондитерскую композицию на жировой основе, более предпочтительно содержать шоколадный материал, наиболее предпочтительно шоколад или составной продукт, например шоколад.

Используемый в настоящем документе «низкое содержание жира» обозначает пищевой продукт на жировой основе с содержанием жира менее 50 мас.%.

Используемый в настоящем документе «высокое содержание жира» обозначает пищевой продукт на жировой основе с содержанием жира по меньшей мере 50 мас.%.

Способ и материал настоящего изобретения можно использовать для получения материала, который содержит высокоустойчивые затравочные кристаллы, присутствие которых может полезно улучшать качество продукта. Таким образом, в этом аспекте настоящего изобретения предложены материалы на жировой основе (материал, предпочтительно содержащий шоколадный материал, более предпочтительно содержащий шоколад или составной продукт, наиболее предпочтительно шоколад), которые имеют значительно повышенную термостойкость по мере максимального увеличения внутренней устойчивости жировых кристаллов в жировых системах. В одном варианте осуществления изобретения способ изобретения можно применять для увеличения доли устойчивых полиморфов, которые образуются из симметричных триглицеридов в материале на жировой основе. Предпочтительные симметричные триглицериды могут содержать масло какао (CB), но это лишь один пример. Этот аспект настоящего изобретения также можно использовать для получения материала на жировой основе (такого как порошки на жировой основе), который обладает повышенной устойчивостью даже при низком содержании жира (например, при низком содержании насыщенного жира). Было обнаружено, что такие материалы на жировой основе легко сохраняют свою форму при преобразовании, например при прессовании в таблетки.

Beckett (4-е изд.) в главе 12, раздел 12.2, объясняет, что:

«Полиморфизм» — это способность молекулы к кристаллизации в ряде различных конфигураций упаковки кристаллов. В то время как полиморфизм наблюдается в большинстве жиров, те, которые богаты симметричными мононенасыщенными триглицеридами, такими как SOS (т.е. со следующей структурой: насыщенная жирная кислоту – олеиновая кислота – насыщенная жирная кислота), обладают высоким полиморфизмом. Такая высокая степень полиморфизма встречается не только в масле какао, но и в тех жирах, обогащенных SOS, которые используют в эквивалентах масла какао».

Шоколадную массу может быть трудно темперировать, если масса содержит масло какао низкого качества, что вызвано сезонными колебаниями или нестрогими рецептурами (т.е. имеющими более высокое содержание жира, чем обычно). Темперирование представляет собой процесс, при котором изменяют долю кристаллов, имеющих различные полиморфные формы (полиморфов), чтобы улучшить шоколад, например, за счет плавления менее устойчивых полиморфов и перекристаллизации шоколада с получением большего количества более устойчивых полиморфов. Таким образом, темперирование может улучшить устойчивость шоколада (например, его способность выдерживать миграцию жира, такую как поседение), а большая доля устойчивых полиморфов также может улучшить внешний вид и ощущение шоколада (обеспечить более блестящий внешний вид и/или высокую степень хрусткости шоколада).

Свойства пищевого материала на жировой основе в соответствии с изобретением было бы желательно улучшить за счет облегчения формирования высокой доли более устойчивых полиморфов, например, за счет увеличения количества устойчивых полиморфов, образующихся in situ, и/или также за счет уменьшения образования или удаления менее устойчивых полиморфов. В идеале это может впоследствии устранить и/или уменьшить потребность в отдельной последующей стадии темперирования.

В способах предшествующего уровня техники полиморфы, которые могут действовать как устойчивые затравочные кристаллы, могут быть получены или изготовлены отдельно, а затем добавлены к материалу на жировой основе в процессе производства, чтобы способствовать образованию более устойчивого полиморфа такого же типа в материале, к которому они добавлены. Таким образом, способ (внесение затравки) можно применять для улучшения устойчивости и других свойств материала на жировой основе, чтобы избежать потребности в дополнительной стадии темперирования или уменьшить ее. Например, затравки масла какао, обогащенного полиморфом формы VI, могут быть получены с помощью доступных в продаже машин, таких как поставляемые компанией Buhler под торговым наименованием Seed Master. Однако такое добавление в процесс затравочного материала создает осложнения, так как впоследствии в случае рециркуляции материала на жировой основе и его повторного введения в процесс перед стадией затравки происходит последовательное увеличение содержания кристаллов от одной серии к другой, что является характерным случаем при использовании шоколада для глазирования продукта.

Независимо от качества используемого масла какао или сложной смеси жиров в данном рецепте шоколада в процессе промышленного производства единственным практическим способом, доступным для обработки шоколада, является традиционное темперирование, которое основано на охлаждении и может стимулировать формирование менее устойчивых полиморфов. Традиционное темперирование серьезно подрывает качество шоколада, производимого на фабрике.

Неожиданно заявитель обнаружил, что применение способа изобретения для получения пищевого материала на жировой основе способствует необычному поведению кристаллизации в материале. Например, способ изобретения можно применять для получения шоколада, содержащего высокие доли более устойчивых полиморфов CB, таких как бета-полиморфы формы VI и формы V, причем шоколад имеет высокую долю легко получаемой формы VI. Преимущество способа изобретения состоит в том, что его можно дополнительно контролировать с использованием дополнительных параметров, таких как давление, температура шоколада и температура охлаждения, для достижения высоких долей или желаемого полиморфного состояния. Можно избежать дополнительных стадий внесения затравки и можно уменьшить или полностью устранить дополнительные стадии темперирования.

В настоящем документе предпочтительные полиморфы для масла какао, полученные и/или получаемые способом настоящего изобретения, характеризуются рентгеновской дифракцией (XRD) с одной сильной полосой при 4,6 Å (Ангстрем ≡ 1 х 10^-10 м). Эти полиморфы хорошо известны специалистам в данной области и описаны в публикациях, например в работе Beckett (4-е издание), глава 12 (XRD показана на фиг. 12.3), термином «бета (β) форма», который охватывает как полиморф V CB (также называемый формой V, или β₂, или β_v), так и полиморф VI CB (также называемый формой VI, или β₁, или β_vi). Форма VI является более устойчивой, чем форма V, и, таким образом, она является предпочтительной, и, следовательно, более предпочтительны материалы на жировой основе с высокой долей формы VI.

Таким образом, в другом аспекте настоящего изобретения предложено применение способа настоящего изобретения для получения пищевого материала на жировой основе (материала, предпочтительно содержащего шоколадный материал, более предпочтительно содержащего шоколад или составной продукт, наиболее предпочтительно шоколад) таким образом, чтобы материал содержал высокую долю (по меньшей мере 50 частей по массе) желаемого полиморфа в расчете на 100 частей массы общего количества материала.

Преимущественно желаемый (-ые) полиморф (-ы) представляет (-ют) собой по меньшей мере одну кристаллическую форму по меньшей мере одного симметричного триглицерида, более преимущественно представляет (-ют) собой бета (β) форму масла какао, наиболее преимущественно форму VI CB.

Высокая доля желаемого полиморфа присутствует в общем полезном количестве по меньшей мере 60 частей, более полезно по меньшей мере 70 частей, еще более полезно по меньшей мере 80 частей, наиболее полезно по меньшей мере 90 частей, например, по существу, 100 частей по массе в расчете на 100 частей массы материала. Предшествующие количества желаемого полиморфа также можно удобно рассчитывать (особенно если желаемый полиморф представляет собой бета-форму CB или форму VI) в отношении к 100 частям по массе от общего количества масла какао, присутствующего в материале, более удобно к 100 частям по массе общего количества кристаллического масла какао, присутствующего в материале.

Желаемый полиморф (такой как бета-CB или форма VI) можно использовать в качестве и/или для формирования устойчивых затравочных кристаллов, которые способствуют росту большего количества необходимого полиморфа, например, в присутствии дополнительного материала, являющегося источником молекулы (такой как CB), который образует желаемый полиморф (необязательно дополнительного материала, представляющего собой аморфный, жидкий, некристаллический материал и/или полиморфный материал, менее устойчивый, чем желаемый полиморф). Желаемый полиморф можно добавлять к дополнительному материалу, либо дополнительный материал можно добавлять к желаемому полиморфу так, чтобы желаемый полиморф находился в локальном избытке и лучше способствовал формированию кристаллов, которые приобретают желаемую полиморфную форму.

В дополнительном аспекте настоящего изобретения предложен пищевой материал на жировой основе (материал, предпочтительно содержащий шоколадный материал, более предпочтительно содержащий шоколад или составной продукт, наиболее предпочтительно шоколад), имеющий высокую долю желаемого полиморфа, причем этот материал получают способом изобретения.

В еще одном аспекте настоящего изобретения предложен способ получения пищевого материала на жировой основе (материала, предпочтительно содержащего шоколадный материал, более предпочтительно содержащего шоколад или составной продукт, наиболее предпочтительно шоколад), содержащего высокую долю желаемого полиморфа, где способ включает стадии (a) и (b) способа изобретения, и при этом необязательно способ не включает стадий, которые состоят в дополнительном темперировании и/или добавлении затравочных кристаллов.

Материал изобретения, имеющий высокую долю желаемого полиморфа, который может, например, действовать в нем в качестве устойчивых затравочных кристаллов, может быть преобразован в способе изобретения средствами доставки энергии, как описано в настоящем документе.

Необязательно шоколад, разжиженный способом изобретения, можно дополнительно обрабатывать путем распыления, необязательно при пониженной (охлажденной) температуре ниже температуры окружающей среды, более предпочтительно при температуре от 10 до 27°C, с получением увеличенных количеств желаемого полиморфа (такого как бета-CB, например, форма VI).

Продукты изобретения необязательно содержат устойчивый к поседению (нагреванию) шоколад, шоколад, имеющий более длительный срок хранения и/или более высокое качество в связи с присутствием большей доли устойчивых полиморфов (т.е. более высокой степени темперирования).

Когда шоколад подвергается воздействию тепла, помимо поседения наблюдается другой дефект качества, который будет выглядеть как деформация формы. Ранее попытки решить эту проблему были неудовлетворительными. Например, чтобы изменить сеть молекул сахара для придания ей сопротивляемости деформации, в шоколад можно добавлять воду или глицерин, но это влечет за собой значительные изменения в процессе производства шоколада, повышает его сложность и может неблагоприятно влиять на вкус или другие желаемые свойства продукта (например, чистую этикетку).

Заявитель неожиданно обнаружил, что шоколад, приготовленный непрерывным способом снижения вязкости изобретения, является более термостойким, чем шоколад предшествующего уровня техники аналогичной рецептуры, приготовленный с использованием традиционного конширования. Термостойкость можно показать на основании лучшего сохранения формы и/или меньшего отделения масла после нагревания (как правило, при температуре испытаний 37°C), чем в шоколаде предшествующего уровня техники.

Таким образом, в другом аспекте настоящего изобретения предложен способ с использованием технологического процесса настоящего изобретения для получения пищевого материала на жировой основе (предпочтительно шоколадного материала, более предпочтительно шоколада), имеющего повышенную термостойкость (например, лучшее сохранение формы и/или меньшее отделение масла после нагревания при 37°C) по сравнению с тем же материалом на жировой основе, приготовленным идентично, за исключением того, что вязкость снижают способом, отличающимся от способа настоящего изобретения.

В дополнительном аспекте настоящего изобретения предложен термостойкий пищевой материал на жировой основе (предпочтительно шоколадный материал, более предпочтительно шоколад) (например, с лучшим сохранением формы и/или меньшим отделением масла после нагревания при 37°C), причем материал получают способом изобретения. Этот аспект настоящего изобретения проиллюстрирован в приведенных ниже примерах 5 и 6 и сравнительных примерах комп. B и комп. C вместе с фиг. 4–7.

Без стремления к ограничению какой-либо теорией заявитель считает, что, следуя способу изобретения, можно более эффективно и результативно уменьшить среднее расстояние между составляющими частицами в материале на жировой основе, предпочтительно до субмикронных расстояний, что может достаточным образом сузить расстояние между поверхностями частиц, чтобы способствовать более тесному взаимодействию и, таким образом, уменьшить энергию, необходимую для кристаллизации.

Дополнительные аспекты настоящего изобретения и его предпочтительные признаки представлены в пунктах формулы изобретения в настоящем документе, которые составляют неотъемлемую часть описания настоящего изобретения независимо от того, будут ли такие пункты формулы изобретения напрямую соответствовать частям описания в настоящем документе.

Ниже определены и разъяснены используемые в настоящем документе определенные термины, если из контекста не будет явным образом вытекать иное их значение.

В контексте настоящего изобретения термины, такие как «на жировой основе» и/или «пищевой продукт на жировой основе», обозначают композицию, предпочтительно содержащие шоколад кондитерские изделия, которые включают матрицу из подходящего для употребления в пищу гидрофобного материала (например, жира) в качестве непрерывной фазы, а также диспергированную фазу, содержащую твердые частицы, диспергированные в подходящей для употребления в пищу гидрофобной непрерывной фазе.

В контексте настоящего изобретения термин «жир», используемый в настоящем документе, обозначает гидрофобный материал, который также подходит для употребления в пищу. Таким образом, жиры представляют собой материал (предпочтительно пищевой), который подходит для употребления, который является, по существу, не смешиваемым с водой и который может содержать один или более твердых жиров, жидких масел и/или любых подходящих смесей. Термин «твердый жир» обозначает подходящие для употребления в пищу жиры, которые являются твердыми в стандартных условиях, и оба термина «масло» или «жидкое масло» (если контекст не указано иное) обозначают подходящие для употребления в пищу масла, которые являются жидкими в стандартных условиях.

Предпочтительные жиры выбраны из одного или более из следующих вариантов: кокосовое масло, пальмоядровое масло, пальмовое масло, масло какао (CB), эквиваленты масла какао (CBE), заменители масла какао (CBS), заместители масла какао (CBR), молочный жир, топленый свиной жир, твердый животный жир, масляные/жировые фракции, такие как лауриновые или стеариновые фракции, гидрогенизированные масла и их смеси, а также жиры, которые обычно являются жидкими при комнатной температуре, такие как любое растительное или животное масло. Вместе с тем к жирам, которые являются наиболее предпочтительными для применения при получении микропористых шоколадных материалов настоящего изобретения, относятся CB, CBE, CBS, CBR и/или любые смеси и/или их комбинации.

Жидкое масло может содержать минеральные масла и/или органические масла (масла, образуемые растениями или животными), в частности пищевые масла. Примеры масел включают подсолнечное масло, рапсовое масло, оливковое масло, соевое масло, рыбий жир, льняное масло, сафлоровое масло, кукурузное масло, водорослевое масло, хлопковое масло, масло виноградных косточек, ореховые масла, такие как масло лесного ореха, масло грецкого ореха, масло из рисовых отрубей, кунжутное масло, арахисовое масло, пальмовое масло, пальмоядровое масло, кокосовое масло и масло из проросших семян масличных культур, такое как подсолнечное масло с высоким содержанием олеиновой кислоты, рапсовое масло с высоким содержанием олеиновой кислоты, пальмовое масло с высоким содержанием олеиновой кислоты, соевое масло с высоким содержанием олеиновой кислоты и подсолнечное масло с высоким содержанием стеариновой кислоты, или их комбинации.

Содержание жира в продукте настоящего изобретения можно обеспечить жирами любого происхождения. Подразумевают, что содержание жира указывает на общее содержание жира в композиции, включающее или содержание, обусловленное твердыми жирами, и/или содержание жидких масел, и, следовательно, содержание масла также будет вносить вклад в общую величину содержания жира, как описано в настоящем документе для кондитерской композиции на жировой основе.

Термин «композиция и/или масса на жировой основе» соответственно идентифицирует композицию и/или массу на жировой основе (в том числе ее рецептуру и ингредиенты), применяемую для получения продуктов изобретения и/или используемых в нем.

Термин «кондитерская композиция и/или масса на жировой основе» идентифицирует кондитерскую композицию и/или массу (в том числе ее рецептуру и ингредиенты), применяемую для получения кондитерских изделий на жировой основе, таких как шоколадный материал изобретения и/или используемый в нем.

Настоящее изобретение, в частности, относится к кондитерскому изделию, композиции и/или массе, которые содержат шоколадный материал (предпочтительно шоколад и/или составной продукт, более предпочтительно шоколад) в соответствии с определением в настоящем документе, а также необязательно другие кондитерские изделия и/или их компоненты.

Термин «шоколад» в контексте данного документа обозначает любой продукт (и/или его компонент, если он будет представлять собой продукт), который соответствует юридическому определению шоколада в любой юрисдикции, а также включает продукт (и/или его компонент), в котором все масла какао (CB) или его часть заменены эквивалентами масла какао (CBE) и/или заменителями масла какао (CBR).

Термин «шоколадный составной продукт» или «составной продукт» в контексте данного документа (если контекст явно не указывает иное) обозначает подобные шоколаду аналоги, характеризующиеся наличием твердых веществ какао (которые включают тертое какао/какао-массу, масло какао и какао-порошок) в любом количестве, несмотря на то, что в некоторых юрисдикциях составной продукт может быть законодательно определен при наличии в нем минимального количества твердых веществ какао.

Термин «шоколадный материал» в контексте данного документа обозначает шоколад, составной продукт и другие связанные материалы, которые содержат масло какао (CB), эквиваленты масла какао (CBE), заменители масла какао (CBR) и/или заместители масла какао (CBS). Таким образом, шоколадный материал включает в себя продукты на основе шоколада и/или на основе аналогов шоколада, и, следовательно, например, они могут быть основаны на темном, молочном или белом шоколаде и/или составном продукте.

Если контекст явно не указывает иное, также будет понятно, что в настоящем изобретении любой шоколадный материал можно применять для замены любого другого шоколадного материала, и при этом термины термин «шоколад» и «составной продукт» не следует рассматривать как ограничивающие объем настоящего изобретения конкретным типом шоколадного материала. Предпочтительный шоколадный материал содержит шоколад и/или составной продукт, более предпочтительный шоколадный материал содержит шоколад, наиболее предпочтительный шоколадный материал содержит шоколад, который законодательно определен в основной юрисдикции (такой как Бразилия, Европейский союз и/или США).

Термин «содержащее шоколад покрытие» в контексте данного документа (также называют «содержащей шоколад оболочкой») обозначает покрытия, полученные из любого шоколадного материала. Термины «шоколадное покрытие» и «покрытие из составного продукта» могут быть определены подобным образом по аналогии. Аналогично термины «содержащая шоколад композиция (или масса)», «шоколадная композиция (или масса)» и «составная композиция (или масса)» обозначают композиции (или массы), которые, соответственно, полностью или частично содержат шоколадный материал, шоколад и составной продукт в качестве своего (-их) компонента (-ов). В зависимости от их составных частей определения таких композиций и/или масс могут, конечно, частично совпадать.

Термин «содержащее шоколад кондитерское изделие» в контексте данного документа обозначает любой продукт питания, который содержит шоколадный материал и необязательно также другие ингредиенты и, следовательно, может относиться к продуктам питания, таким как конфеты, вафли, торты и/или печенье, в которых шоколадный материал составляет содержащее шоколад покрытие и/или массу продукта. Содержащее шоколад кондитерское изделие может содержать шоколадный материал в любой подходящей форме, например, в виде включений, слоев, наггетсов, кусочков и/или капель. Кондитерское изделие может дополнительно содержать любые другие подходящие включения, такие как хрустящие включения, например зерновые (например, набухший и/или жареный рис) и/или кусочки сушеных фруктов.

Шоколадный материал изобретения можно использовать для формования плитки и/или батончика, для покрытия кондитерских изделий и/или для получения более сложных кондитерских изделий. До его применения для получения содержащих шоколад кондитерских изделий в шоколадный материал необязательно можно добавлять включения в соответствии с желаемой рецептурой. Как будет очевидно специалисту в данной области, в некоторых случаях продукт изобретения будет иметь такую же рецептуру и такие же ингредиенты, что и соответствующая композиция и/или масса, тогда как в других случаях, особенно при добавлении включений или для более сложных продуктов, конечная рецептура продукта может отличаться от рецептуры композиции и/или массы, применяемой для его получения.

В одном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения содержащее шоколад кондитерское изделие включает, по существу, твердую формованную шоколадную плитку, шоколадный батончик и/или печеный продукт, окруженный существенными количествами шоколадного материала. Эти продукты, например, получают, по существу, заполнением формы шоколадным материалом, необязательно с добавлением включений и/или печеного продукта в такую форму, чтобы вытеснять шоколадный материал из формы (так называемые способы влажного покрытия), необязательно с дополнительным добавлением в форму шоколадного материала. Для таких предпочтительных продуктов изобретения шоколадный материал составляет существенную часть продукта или весь продукт и/или толстый внешний слой, окружающий внутренний печеный продукт (например, многослойные вафли и/или печенье). Такие твердые продукты, где форма, по существу, заполнена шоколадом, следует отличать от продуктов, которые содержат формованные тонкие шоколадные оболочки, где возникают самые различные проблемы. Для получения оболочки с тонким шоколадным покрытием форму переворачивают, чтобы удалить избыток шоколада, и/или штампуют холодным плунжером, чтобы придать форму оболочки и, по существу, освободить форму. Таким образом, форму покрывают тонким слоем шоколада, к которому можно добавлять дополнительные ингредиенты и наполнители для формирования внутренней части продукта.

Если контекст данного документа явно не указывает иное, специалисту в данной области также будет хорошо понятно, что термин «содержащее шоколад кондитерское изделие», используемый в настоящем документе, может быть легко заменен и является эквивалентным термину «шоколадное кондитерское изделие», который используют в данной заявке, и на практике эти два термина при произвольном использовании в настоящем документе являются взаимозаменяемыми. Однако в случае, когда существует различие в значении этих терминов в контексте, приведенном в настоящем документе, то шоколадное кондитерское изделие и/или составное кондитерское изделие представляют собой предпочтительные варианты осуществления содержащего шоколад кондитерского изделия настоящего изобретения, причем предпочтительный вариант осуществления представляет собой шоколадное кондитерское изделие.

Предпочтительное содержащее шоколад кондитерское изделие может включать один или более содержащих шоколад продуктов и/или содержащих шоколад ингредиентов, которые, например, выбраны из группы, состоящей из шоколадного (-ых) продукта (-ов), составного (-ых) продукта (-ов), шоколадного (-ых) покрытия (покрытий) и/или составного (-ых) покрытия (покрытий). К продуктам могут относиться продукты без покрытия, такие как шоколадный (-ые) батончик (-и) и/или шоколадная (-ые) плитка (-и) с включениями или без них, и/или продукты, покрытые шоколадным материалом, например печенье, пирожные, вафли и/или другие кондитерские изделия с покрытием. Более предпочтительно и/или альтернативно любой из вышеупомянутых продуктов может содержать один или более заменителей масла какао (CBR), эквивалентов масла какао (CBE), заместителей масла какао (CBS) и/или любую (-ые) их подходящую (-ие) смесь (-и).

В содержащем шоколад кондитерском изделии масло какао (CB) можно заменять жирами из других источников. Такие продукты обычно могут содержать один или более жиров, выбранных из группы, состоящей из лауринового (-ых) жира (-ов) (например, заместителя масла какао (CBS), полученного из ядер плодов пальмовых деревьев); нелауринового (-ых) растительного (-ых) жира (-ов) (например, на основе пальмового или других специальных жиров); заменителя (-ей) масла какао (CBR); эквивалента (-ов) масла какао (CBE) и/или любой (-ых) их подходящей (-их) смеси (-ей). Некоторые CBE, CBR и особенно CBS могут содержать преимущественно насыщенные жиры и очень низкие уровни ненасыщенных омега-три и омега-шесть жирных кислот (с полезными для здоровья эффектами). Таким образом, в одном варианте осуществления в содержащем шоколад кондитерском изделии изобретения такие типы жира являются менее предпочтительными, чем CB.

В одном варианте осуществления предлагают многослойный продукт, необязательно включающий множество слоев печеного продукта питания (предпочтительно выбранного из одной или более вафель и/или слоев печенья), и/или один или более слоев наполнителя между ними по меньшей мере с одним слоем покрытия, расположенным вокруг этих слоев продукта питания, причем покрытие включает шоколадный материал изобретения или получаемый в соответствии с изобретением.

Дополнительный вариант осуществления настоящего изобретения предполагает содержащее шоколад кондитерское изделие, дополнительно покрытое шоколадом (или его эквивалентами, такими как составной продукт), например пралине, продукт с шоколадной оболочкой и/или вафлю с шоколадным покрытием или печенье, причем любой из продуктов может быть или не быть многослойным. Шоколадное покрытие может быть нанесено или создано с помощью любых подходящих средств, таких как глазировка или формование. Покрытие может включать шоколадный материал настоящего изобретения или получаемый в соответствии с настоящим изобретением.

Другой вариант осуществления настоящего изобретения предполагает содержащее шоколад кондитерское изделие настоящего изобретения и/или применяемое в настоящем изобретении, которое содержит наполнитель, окруженный внешним слоем, например пралине, продукт с шоколадной оболочкой.

В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения продукт питания включает многослойный содержащий шоколад продукт с покрытием, включающий множество слоев вафли, шоколадного материала, печенья и/или печеного продукта питания с наполнителем между ними, при этом по меньшей мере один слой или покрытие представляет собой шоколадный материал (например, шоколад) изобретения. Многослойный продукт наиболее предпочтительно содержит содержащее шоколад кондитерское изделие (например, как описано в настоящем документе), выбранное из сэндвичевого печенья, коржика (-ов), вафли (вафель), кекса (-ов), прессованного (-ых) сухого (-их) завтрака (-ов) и/или пралине. Примером такого продукта являются напластованные слои выпечной вафли и/или слои печенья, проложенные наполнителем (-ями) и покрытые шоколадом.

Печеные продукты питания, применяемые в настоящем изобретении, могут быть сладкими или пряными. Предпочтительные печеные продукты питания могут содержать печеные зерновые продукты питания, причем термин включает в себя продукты питания, которые содержат зерновые и/или зернобобовые. Более предпочтительны печеные зерновые продукты питания, наиболее предпочтительны печеные продукты питания из пшеницы, например вафля (-и) и/или печенье. Вафли могут быть плоскими или могут иметь определенную форму (например, рожка или корзинки в случае мороженого), и печенье может иметь много различных форм, хотя предпочтительная (-ые) вафля (-и) и/или печенье является плоским, чтобы его (их) можно было целесообразно располагать слоями вместе с кондитерским наполнителем изобретения (и необязательно фруктовым наполнителем). Более предпочтительные вафли представляют собой невкусоароматические вафли, например, со сладким или нейтральным вкусом.

Не имеющий ограничительного характера перечень этих возможных печеных продуктов питания, которые могут включать содержащие шоколад композиции, содержащие шоколадный материал настоящего изобретения и/или используемый в настоящем изобретении, выбраны из печенья с высоким содержанием жира, пирожных, хлеба, выпечки и/или пирогов; например, из группы, состоящей из следующих продуктов: печенье ANZAC, бискотто, овсяное печенье, курабье, нюрнбергские пряники, базельские пряники, миндальное печенье, бурбонское печенье, сдобное печенье, диетическое печенье, печенье с ванильным кремом, прессованные сухие завтраки, флорентинское печенье, печенье гарибальди, кулуракия, курабьедес, линцский торт, кекс, печенье Oreo, печенье Nice, печенье с арахисовым маслом, польворон, пицелле, крендель, круассан, бисквит, коржик, фруктовый пирог (например, яблочный пирог, вишневый пирог), торт с лимонной глазурью, банановый хлеб, морковный торт, пирог с пеканом, яблочный штрудель, баклава, берлинский пончик, лимонная слойка и/или аналогичные продукты.

Шоколадный материал настоящего изобретения или полученный в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно может быть пригоден для использования в качестве одного или более покрытий и/или наполнителей (полностью или частично в качестве компонента).

Покрытие и/или наполнитель могут содержать множество фаз, например, одну или более твердых и/или текучих фаз, таких как жировая и/или водная жидкие фазы, и/или газообразные фазы, такие как эмульсии, дисперсии, кремы и/или пены.

Таким образом, в общем дополнительный аспект изобретения включает продукт питания, включающий шоколадный материал и/или содержащую шоколад композицию, как описано в настоящем документе.

Еще один дополнительный аспект изобретения в целом включает применение шоколадного материала изобретения или полученного в соответствии с изобретением в качестве содержащего шоколад кондитерского изделия и/или наполнителя и/или покрытия для того или иного продукта питания изобретения, как описано в настоящем документе.

Все используемые в настоящем документе технические и научные термины, если не дано иное их определение, имеют и должны иметь такое же значение, которое обычно понятно среднему специалисту в области, к которой относится настоящее изобретение.

Если в тексте явно не указано иное, формы множественного числа терминов в настоящем документе следует понимать как включающие в себя форму единственного числа, и наоборот.

Будет понятно, что термины «эффективный», «приемлемый», «активный» и/или «подходящий» (например, по отношению к одному или более из любого процесса, использования, способа, применения, получения, продукта, материала, состава, композиции, рецептуры, компонента, ингредиента, составного продукта, мономера, олигомера, предшественника полимера и/или полимера, описанных в настоящем документе, согласно настоящему изобретению и/или применяемого в настоящем изобретении) относятся к тем признакам изобретения, которые в случае их правильного использования придают требуемые свойства тому, к чему их добавляют и/или во что их включают для достижения описанной в настоящем документе полезности. Такая полезность может быть непосредственной, например, когда материал имеет свойства, требуемые для вышеупомянутых применений, и/или опосредованной, например, когда материал имеет применение в качестве промежуточного продукта синтеза и/или в качестве диагностического и/или другого инструмента при получении другого материала полезного непосредственного применения. В контексте данного документа, эти термины также обозначают, что подэлемент целого (такой как компонент и/или ингредиент) является совместимым с получением эффективных, приемлемых, активных и/или подходящих конечных продуктов и/или композиций.

Предпочтительная полезность настоящего изобретения включает применение в качестве продукта питания, предпочтительно в качестве кондитерского изделия и/или промежуточного продукта при его производстве.

Если в тексте явно не указано иное, формы множественного числа терминов в настоящем документе следует понимать как включающие в себя форму единственного числа, и наоборот.

Понятно, что используемый в настоящем документе термин «включающий» будет означать, что приведенный список не является исчерпывающим, может включать или может не может включать в себя любые другие дополнительные подходящие элементы, например, одно или более дополнительных свойств, компонентов, ингредиентов и/или заменителей, в зависимости от обстоятельств.

При описании изобретения в настоящем документе, если не сказано иное, описание альтернативных значений для верхнего и нижнего предела допустимого диапазона параметра в сочетании с заявленным обозначает, что одно из указанных значений предпочтительнее других. Это следует понимать в том смысле, что каждое промежуточное значение указанного параметра, находящееся между более предпочтительным и менее предпочтительным из указанных альтернативных значений, само по себе является более предпочтительным по отношению к указанному менее предпочтительному значению, а также к каждому менее предпочтительному значению и указанному промежуточному значению.

Для всех верхних и/или нижних границ каких-либо параметров, приведенных в настоящем документе, пограничное значение включено в значение каждого параметра. Следует также понимать, что все комбинации предпочтительных и/или промежуточных минимальных и максимальных значений границ параметров, описанных в данном документе в различных вариантах осуществления изобретения, можно также использовать для определения альтернативных диапазонов каждого параметра в различных других вариантах осуществления и/или предпочтительных вариантах изобретения, независимо от того, была ли комбинация таких значений конкретно описана в настоящем документе.

Если не указано иное, все проценты в настоящем документе относятся к массовому процентному содержанию в случае, когда это применимо.

Следует понимать, что суммарное количество любых количеств, выраженное в настоящем документе в виде процентных содержаний, не может (с учетом ошибок округления) превышать 100%. Например, сумма всех компонентов, которые включены в композицию изобретения (или его часть (-и)), может в массовом (или ином) процентном содержании композиции (или аналогичной (-ых) ее части (-ей)) составлять в общей сумме 100%, допуская ошибки округления. Тем не менее, когда список компонентов не является исчерпывающим, то сумма процентного содержания каждого из таких компонентов может быть меньше 100% для обеспечения определенного процента для дополнительного (-ых) количества (количеств) любого (-ых) дополнительного (-ых) компонента (-ов), который может не быть описан явным образом в настоящем документе.

Используемый в настоящем документе термин «по существу» может относиться к количеству или объекту, подразумевая их большое количество или пропорцию. Там, где это применимо в том контексте, в котором использован термин «по существу», его можно понимать в количественном плане (по отношению к любой величине или образованию, к которому оно относится в контексте описания), при этом подразумевается пропорция по меньшей мере 80%, более предпочтительно по меньшей мере 85%, еще более предпочтительно по меньшей мере 90%, наиболее предпочтительно по меньшей мере 95%, особенно предпочтительно по меньшей мере 98%, например около 100% от соответствующего целого. По аналогии термин «по существу, не содержащий» может аналогично означать, что количество или объект, к которому оно относится, содержит не более 20%, предпочтительно не более 15%, более предпочтительно не более 10%, еще более предпочтительно не более 5% и наиболее предпочтительно не более 2%, например около 0% от соответствующего целого. Предпочтительно, когда это необходимо (например, при указании количеств ингредиента), такие процентные содержания являются массовыми.

Любые значения массового процентного содержания в параметрах, указанных выше, рассчитывают относительно исходной массы компонента.

Улучшение свойств в настоящем документе означает, что значение компонента и/или композиции в соответствии с изобретением или используемых в нем более чем на 8%, более предпочтительно более чем на 10%, еще более предпочтительно более чем на 12%, наиболее предпочтительно более чем на 15% превышает значение описанных в настоящем документе известного контрольного компонента и/или композиции.

Схожесть свойств в настоящем документе означает то, что значение компонента и/или композиции в соответствии с изобретением или используемых в нем находится в пределах +/-6%, более предпочтительно +/-5%, наиболее предпочтительно +/-4% от значения описанных в настоящем документе известного контрольного компонента и/или композиции.

Различия в процентах для улучшенных и сравнимых свойств в настоящем документе относятся к долевым разностям между компонентом и/или композицией изобретения или используемых в нем и описанными в настоящем документе известным стандартным компонентом и/или композицией, причем свойство измеряют в одинаковых единицах измерения и одинаковым методом (т.е. если подлежащее сравнению значение также измеряют в виде процентного содержания, оно не выражает абсолютной разности).

Если не указано иное или же контекст явно свидетельствует об обратном, все описанные в настоящем документе испытания проводят при стандартных условиях, также определенных в настоящем документе.

В контексте данного документа, если контекст не указывает иное, стандартные условия (например, для определения твердого жира или жидкого масла) означают атмосферное давление, относительную влажность 50% ± 5%, температуру окружающей среды (22°C ± 2°) и поток воздуха, который меньше или равен 0,1 м/с. Если не указано иное, все описанные испытания проводили при стандартных условиях, определенных в настоящем документе.

Текстуру продуктов питания воспринимают как совокупность многих различных характеристик, содержащих различные комбинации физических свойств (таких как механические и/или геометрические свойства) и/или химических свойств (таких как содержание жира и/или влаги). В контексте настоящего документа в отношении композиций изобретения для заданного содержания жира и влаги текстура композиции может быть связана с вязкостью композиции в виде текучей среды, когда ее подвергают механическому воздействию. При условии, что методику измерения тщательно контролируют и применяют одинаковые значения скорости сдвига, кажущуюся вязкость можно применять в настоящем документе в качестве показателя для указания текстуры. Термин «вязкость» в контексте данного документа относится к кажущейся вязкости текучей среды, которую измеряют с помощью традиционных способов, известных специалистам в данной области, но конкретный способ, описанный в настоящем документе, является предпочтительным. Некоторые текучие среды проявляют реологические свойства неньютоновской жидкости и не могут быть полностью охарактеризованы с помощью измерения реологических свойств в одной экспериментальной точке. При этом кажущаяся вязкость все же представляет собой простой измеряемый показатель вязкости, пригодный для оценки таких текучих сред.

Вязкость композиций в соответствии с изобретением и/или полученных способом изобретения, а также сравнительных примеров (например, шоколадных материалов, таких как шоколад) может характеризоваться пластической вязкостью в соответствии с методом ICA 46 (2000).

Изобретение проиллюстрировано следующими не имеющими ограничительного характера фиг. 1–6.

На фиг. 1 представлен график, на котором показаны линейные соотношения уравнения (1) для разжижения шоколада при непрерывном сдвиговом перемешивании.

На фиг. 2 представлен график зависимости вязкости от объемной доли для различных видов молочного шоколада с различным содержанием жира.

На фиг. 3 показан шоколад изобретения (пример 5), выдержанный при 60°C в течение более одной недели, в котором отсутствует видимое осаждение.

На фиг. 4 показан шоколад предшествующего уровня техники в качестве сравнения (комп. B), выдержанный при 60°C в течение более одной недели и проявляющий сильное отделение масла.

На фиг. 5 показана плитка шоколада изобретения (пример 6), нагретая до 40°C и подвергнутая трехкратному испытанию на отслаивание, которая демонстрирует хорошее сохранение формы даже после нагревания.

На фиг. 6 показана плитка шоколада предшествующего уровня техники для сравнения (комп. C), нагретая до 40°C и подвергнутая трехкратному испытанию на отслаивание, которая демонстрирует слабое сохранение формы после нагревания.

Следует отметить, что варианты осуществления и признаки, описанные в контексте одного из аспектов или вариантов осуществления настоящего изобретения, также применимы к другим аспектам изобретения. Хотя варианты осуществления были представлены в описании со ссылкой на конкретные примеры, следует признать, что изобретение не ограничивается этими вариантами осуществления. Различные модификации могут стать очевидными для специалистов в данной области с обычным уровнем подготовки и могут быть получены при практическом применении изобретения, и такие вариации рассматриваются в широком объеме настоящего изобретения. Следует понимать, что использованные материалы и подробности химических описаний могут немного отличаться или их можно модифицировать относительно описаний без отступления от способов и композиций, описанных и указанных настоящим изобретением.

Дальнейшие аспекты изобретения и его предпочтительные признаки приведены в прилагаемой формуле изобретения.

Настоящее изобретение будет описано подробно со ссылкой на следующие не имеющие ограничительного характера примеры, которые приведены исключительно с целью иллюстрации.

Примеры 1–4 (обработка массы A)

Примеры 1–4, представленные в таблице 1 ниже, представляют собой различные испытания способа разжижения шоколада в соответствии с изобретением с получением соответствующих жидких шоколадных масс (массы A1–A4). В каждом из этих примеров (пр. 1–4) хлопья, полученные в рафинаторе идентичным образом, прокачивали через конвейерный двухшнековый смеситель диаметром 5 дюймов (этот смеситель доступен в продаже у компании Readco) для получения с использованием настроек, приведенных в таблице 1, соответствующей жидкой шоколадной массы, содержащей 28,5% масла какао. Любые из масс A1–A4 были пригодны для применения на последующих стадиях способа получения шоколадного компонента продукта, продаваемого Nestle под торговой маркой Semi Sweet Morsel®. Смеситель Readco работал с разной скоростью и расходом для каждого из примеров 1–4 до достижения различных конкретных рабочих уровней, как показано в таблице 1.

Таблица 1

Пр. Скорость
подачи (кг/ч) Скорость
лопасти (об/мин) Мощность
двигателя
(кВт) Удельная
работа
(кВт/кг) Измеренная
вязкость
(Па·с) Вязкость,
прогнозируемая
моделью (Па·с) Масса 1 201 250 5,5 0,0274 7,9 8,4 A1 2 623 96 9,6 0,0154 11,1 10,7 A2 3 623 129 9,3 0,0149 11,9 10,9 A3 4 623 163 10,8 0,0173 11,1 10,2 A4

Видно, что используемая в изобретении наиболее предпочтительная модель (описываемая уравнением (1A) ) прогнозирует вязкость масс A1–A4 в первом приближении для каждого из соответствующих примеров 1–4. Испытания, представленные в таблице 1, подтверждают, что в соответствии со способом настоящего изобретения можно контролировать достижение желаемой целевой вязкости в смесителе Readco при использовании минимального количества работы.

Таким образом, описанные в настоящем документе данные и примеры показывают, что отношение, описанное в настоящем документе в уравнении (1), допустимо при использовании для разжижения широкого диапазона различных количеств прилагаемой работы для достижения диапазона различных значений вязкости. Неожиданно было обнаружено, что такое кажущееся простым соотношение можно использовать для прогнозирования и, следовательно, контроля процесса снижения вязкости в широком диапазоне вводимых энергоресурсов.

Примеры 5, 6 и сравнительные примеры комп. B и комп. C

Примеры 5 и 6 и сравнительные комп. B и комп. C, представленные ниже вместе с фиг. 3–6, иллюстрируют аспект настоящего изобретения, относящийся к термостойкости шоколада и снижению его вязкости (коншированию) в соответствии со способом настоящего изобретения.

Пример 5 (фиг. 3) и комп. B (фиг. 4)

Заявитель неожиданно обнаружил, что шоколад, приготовленный в непрерывном режиме способом снижения вязкости изобретения, не демонстрирует сильного разделения масла после выдерживания при 60°C в течение более одной недели, как показано на фигурах в настоящем документе для примера 5 и комп. B. Как показано на фиг. 4, в сравнительном образце предшествующего уровня техники (комп. B) отделяется значительный слой жира, при этом на фиг. 3 показано, что в примере изобретения осаждения не наблюдается (пример 5).

Без стремления к ограничению какой-либо теорией это позволяет предположить, что в шоколаде, приготовленном описанным в настоящем документе способом, подвижность расплавленного жира может быть сильно ограничена.

Пример 6 (фиг. 5) и комп. C (фиг. 6)

Плитки получали путем добавления шоколада в обычную форму. После этого твердые плитки инкубировали в ней при температуре 40°C и подвергали трем испытаниям на отслаивание, чтобы оценить степень сопротивляемости деформации (т.е. способность шоколада сохранять свою форму) после нагревания.

На фиг. 5 показано, что шоколадная плитка изобретения (пример 6), приготовленная в соответствии со способом изобретения, после испытаний на отслаивание характеризуется минимальной деформацией, т.е. шоколад хорошо удерживает форму после нагревания.

На фиг. 6 показано, что плитка комп. C предшествующего уровня техники, приготовленная с помощью обычного конширования, после испытаний на отслаивание демонстрирует очень сильную деформацию, т.е. слабо сохраняет форму после нагревания.

Варианты осуществления настоящего изобретения изложены в следующих пронумерованных пунктах.

1. Способ приложения удельной работы к пищевому материалу на жировой основе для снижения вязкости материала до предварительно определенной целевой вязкости (), при этом способ включает стадии:

(a) приложения к пищевому материалу на жировой основе общего количества удельной работы с использованием средства доставки энергии, управляемого одним или более контролируемыми параметрами, где как скорость, так и общее количество удельной работы, прилагаемой к материалу, определяют с помощью одного или более контролируемых параметров; и

где материал на жировой основе протекает через средство доставки энергии с текущим расходом в заданный момент времени t после начала стадии (a), причем расход обозначен как ,

(b) контроля средства доставки энергии для достижения предварительно определенной целевой вязкости (); где скорость приложения удельной работы к материалу на жировой основе определяют посредством контроля одного или более контролируемых параметров так, что удельная работа, прилагаемая средством доставки энергии в момент времени t’ после начала стадии (a), удовлетворяет отношению, приведенному в уравнении 1:

(1),

где

(i) эта () обозначает вязкость в момент времени t’ после начала стадии (a) материала на жировой основе, измеренную как пластическая вязкость в соответствии с методом ICA 46 (2000);

(ii) омега (_t) обозначает общее количество удельной работы, прилагаемой к материалу на жировой основе после времени t’ с начала стадии (a), рассчитанное на основании мощности и расхода, как указано в уравнении (2):

(2), где:

обозначает мощность (измеренную в киловаттах (кВт)), прилагаемую к материалу на жировой основе со стороны средства передачи энергии в момент времени t’ после начала стадии (a), oбозначает текущий расход (измеренный в кг в час (кг/ч)) материала на жировой основе через средство доставки энергии в момент времени t’ после начала стадии (a); и

(iii) A составляет от 0,5 до 0,7; и

(iv) B составляет от 0,3 до 0,6.

(c) остановки средства доставки энергии после t = T с момента приложения к материалу на жировой основе удельной работы, причем время T определяют по уравнениям (1) и (2) и предварительно определенной целевой вязкости ().

2. Способ по п. 1, в котором материал на жировой основе представляет собой шоколадный материал (предпочтительно шоколад или составной продукт), и способ применяют для разжижения шоколадного материала (т.е. с учетом предварительно определенной целевой вязкости (), находящегося в жидкой форме).

3. Способ по любому предшествующему пункту с использованием устройства, которое имеет по меньшей мере одно связанное с ним средство измерения, и на стадии (a) средство измерения измеряет по меньшей мере один атрибут материала на жировой основе с получением по меньшей мере одного входного параметра, прямо или косвенно используемого для расчета по меньшей мере одного контролируемого параметра с применением уравнения (1) и необязательно также уравнения (2).

4. Способ по любому предшествующему пункту, в котором

среднее арифметическое (среднее) значение мощности в ходе стадии (a) и (b) обозначают как и рассчитывают на основании измерения текущей мощности , используемой в различные моменты времени t, и/или путем усреднения общей передаваемой энергии по общей продолжительности времени T на стадии (a); и

среднее арифметическое (среднее) значение расхода (в кг в час (кг/ч)) массы на жировой основе, проходящей через средство доставки энергии, доставляемой в ходе стадий (a) и (b), обозначают как и рассчитывают на основании измерения текущей мощности , используемой в различные моменты времени t, причем

общее количество удельной работы, которое необходимо приложить к материалу на жировой основе на протяжении стадий (a) и (b) для достижения предварительно определенной целевой вязкости (), определяется значением , рассчитываемым по уравнению (1A):

(1A);

и при этом общая удельная работа , прилагаемая к материалу на жировой основе в ходе стадий (a) и (b), также может быть представлена уравнением (2A):

(2A),

и при этом время T, соответствующее продолжительности времени, в течение которого средства передачи энергии прилагают удельную работу к пищевому материалу на жировой основе на стадии (a), определяют на основании значений и/или .

5. Способ по любому предшествующему пункту, в котором A составляет от 0,5 до 0,7.

6. Способ по п. 5, в котором A составляет от 0,55 до 0,65.

7. Способ по п. 6, в котором A составляет от 0,57 до 0,61.

8. Способ по п. 7, в котором A составляет от 0,580 до 0,605.

9. Способ по п. 8, в котором A составляет от 0,5900 до 0,6000.

10. Способ по п. 9, в котором A составляет 0,592 до 3 значащих цифр.

11. Способ по п. 9, в котором A составляет 0,5919 до 4 значащих цифр.

12. Способ по любому предшествующему пункту, в котором B составляет от 0,3 до 0,6.

13. Способ по п. 12, в котором B составляет от 0,35 до 0,55.

14. Способ по п. 13, в котором B составляет от 0,37 до 0,50.

15. Способ по п. 14, в котором B составляет от 0,410 до 0,440.

16. Способ по п. 15, в котором B составляет от 0,4200 до 0,4300.

17. Способ по п. 16, в котором B составляет 0,427 до 3 значащих цифр.

18. Способ по п. 17, в котором B составляет 0,4268 до 4 значащих цифр.

19. Способ по любому предшествующему пункту для снижения вязкости пищевого материала на жировой основе, в котором стадия (а) средства приложения работы включает стадию перемешивания с использованием средств перемешивания, где контроль скорости перемешивания осуществляют на основании одного или более из контролируемых параметров.

20. Способ по любому предшествующему пункту для снижения вязкости пищевого материала на жировой основе до целевой вязкости от 2 до 6 Па·с.

21. Способ по любому предшествующему пункту, в котором вязкость пищевого материала на жировой основе снижается без необходимости в стадии снижения влажности либо до, либо во время стадии (a).

22. Способ по любому предшествующему пункту, в котором целевая вязкость составляет от 2 до 6 Па·с и достигается при использовании пищевого материала на жировой основе, содержащего от 0,8 мас.% до 1,5 мас.% влаги.

23. Способ по любому предшествующему пункту, в котором контроль средства передачи энергии осуществляют путем установки и/или регулирования одного или более контролируемых параметров, чтобы обеспечить скорость приложения к материалу на жировой основе удельной работы, удовлетворяющую уравнению (1) на стадии (a).

24. Способ по любому предшествующему пункту, в котором контроль средства передачи энергии осуществляют на основании первоначального расчета скорости приложения удельной работы с помощью уравнения (1) и установки одного или более контролируемых параметров таким образом, чтобы начальная скорость средства передачи энергии оставалась, по существу, постоянной на протяжении всей стадии (a).

25. Способ по любому предшествующему пункту, в котором скорость приложения к материалу на жировой основе удельной работы и/или вязкость материала на жировой основе отслеживают на стадии (a) и вводят эти значения в средство автоматического контроля так, что один или более контролируемых параметров работы средства передачи энергии регулируют, чтобы обеспечить соответствие скорости приложения к материалу на жировой основе удельной работы уравнению (1) на протяжении всей стадии (a).

26. Способ по любому предшествующему пункту, в котором устройство управления включает в себя один или более управляемых компьютером датчиков и/или блоков управления.

27. Способ по любому предшествующему пункту, в котором контроль средства доставки энергии осуществляют на основании одного или более контролируемых параметров, созданных одной или более моделями с использованием уравнения (1) для расчета контролируемых параметров.

28. Способ по любому предшествующему пункту, в котором пищевой материал на жировой основе представляет собой кондитерский материал на жировой основе.

29. Способ по любому предшествующему пункту, в котором пищевой материал на жировой основе представляет собой шоколадный материал.

30. Способ по любому предшествующему пункту, в котором пищевой материал на жировой основе представляет собой шоколадную массу или композиционную массу.

31. Способ по любому предшествующему пункту, в котором скорость работы определяется уравнением (1A):

(1A)

32. Способ по любому предшествующему пункту, в котором контролируемые параметры устанавливают и/или корректируют с помощью уравнения (1) для оптимизации свойства, выбранного из

эффективности энергопотребления в технологическом процессе и/или пропускной способности жирового материала в технологическом процессе.

33. Способ по любому предшествующему пункту, дополнительно включающий предварительные стадии (D) (E) и (F), выполняемые перед стадиями (a) и (b):

(D) добавления пищевого материала на жировой основе в приемный резервуар, содержащий входное отверстие; и выходное отверстие и по меньшей мере одну сужающуюся внутрь внутреннюю поверхность, имеющую расположенное на ней или вблизи нее средство разрыхления, причем выходное отверстие приемного резервуара сообщается по текучей среде со входным каналом в рабочей камере;

(E) достаточного действия средства разрыхления, чтобы разрыхлить и/или, по существу, удалить материал на жировой основе, прилипший к внутренней поверхности;

(F) транспортировки материала на жировой основе из приемного резервуара в используемое на стадии (a) средство доставки энергии через выходное отверстие приемного резервуара и входной канал рабочей камеры.

34. Способ по любому предшествующему пункту, дополнительно включающий предварительные стадии (G) и (H), выполняемые перед стадиями (a) и (b):

(G) рафинирования пищевого материала на жировой основе в рафинаторе с выходным каналом, соединенным по текучей среде с входным каналом и рабочей камерой, используемой на стадии (a), с воздействием на материал скорости сдвига по меньшей мере 200 000 с^-1 (высокая скорость сдвига) в течение достаточного времени с образованием порошкообразной массы, которую используют непосредственно на стадиях (a) и (b);

(H) транспортировки рафинированной с высокой скоростью сдвига порошкообразной массы со стадии (E) через выходной канал и входной канал в средство доставки энергии, используемое на стадии (a).

35. Способ по любому предшествующему пункту, дополнительно включающий предварительные стадии (J) и (K), выполняемые перед стадиями (a) и (b):

(J) рафинирования пищевого материала на жировой основе, включающего твердые агломераты, в рафинаторе с выходным каналом, соединенным по текучей среде с входным каналом и рабочей камерой, используемой на стадии (a),

путем воздействия на материал скорости сдвига не более 200 000 с^-1 (низкая скорость сдвига) и общей энергии перемешивания не более 1000 кВт (низкая энергия), рассчитанной на расход материала 20 кг/мин; где перемешивание с низкой скоростью сдвига и низким потреблением энергии проводят в течение достаточного времени, чтобы, по существу, разрушить агломераты и тесные взаимодействия любых твердых веществ с жиром с получением пастообразной массы, в которой твердые вещества, по существу, покрыты жиром; причем пастообразную массу используют непосредственно на стадиях (a) и (b); и

(K) транспортировки рафинированной с низкой скоростью сдвига и низким потреблением энергии пастообразной массы со стадии (J) через выходной канал и входной канал в средство доставки энергии, используемое на стадии (a).

36. Устройство, подходящее для применения в способе, как определено в любом из пп. 1–35, содержащее:

i) необязательно резервуар, подходящий для приема пищевого материала на жировой основе;

ii) входной канал, необязательно сообщающаяся по текучей среде с приемным резервуаром, при его наличии, причем канал подходит для транспортировки материала на жировой основе в рабочую камеру;

iii) рабочую камеру, содержащую средство доставки энергии, причем средство доставки энергии выполнено с возможностью приложения удельной работы к пищевому материалу на жировой основе внутри камеры для снижения вязкости материала;

iv) необязательно выходной канал, сообщающийся по текучей среде с рабочей камерой так, чтобы материал со сниженной вязкостью можно было транспортировать через выходной канал для сбора с последующим применением и/или в другое устройство для дополнительной обработки;

при этом оно отличается тем, что:

A) входной канал и/или рабочая камера и необязательно приемный резервуар, при его наличии, содержат один или более датчиков, которые измеряют входные параметры, причем входные параметры способны прямо и/или косвенно определять вязкость пищевого материала на жировой основе; и/или удельную и/или теоретическую работу, доставляемую средством доставки энергии к материалу на жировой основе; и

В) средство доставки энергии выполнено с возможностью контроля средством контроля, управляемым контролируемыми параметрами в контуре обратной связи для управления текущим количеством работы, доставляемой к материалу на жировой основе, причем средство управления и средство измерения находятся в прямом или косвенном соединении так, что контролируемые параметры могут создаваться прямо и/или косвенно в ответ на изменение входных параметров для удовлетворения уравнению (1).

37. Устройство по п. 36, для снижения вязкости смеси на жировой основе в способе, определенном в любом из пп. 1–35, причем устройство содержит средство передачи энергии, контролируемое одним или более контролируемыми параметрами, определенными уравнением (1).

38. Устройство по п. 36 или 37, в котором устройство для доставки энергии выбрано из смесителя с высокой скоростью сдвига, двухшнекового смесителя и/или экструдера.

39. Устройство, как определено в любом из пп. 36–38, содержащее приемный резервуар, который содержит входное отверстие и сужающиеся вовнутрь внутренние поверхности и выходное отверстие, при этом на одной или более внутренних сужающихся вовнутрь поверхностях резервуара или вблизи них расположено средство разрыхления для уменьшения или устранения тенденции к приклеиванию материала к указанным внутренним поверхностям, причем средство разрыхления содержит по меньшей мере одну гибкую деформируемую поверхность, выполненную с возможностью перемещения внутрь от наружной стороны контейнера, при этом два противоположных края (предпочтительно три края, более предпочтительно четыре края, наиболее предпочтительно, по существу, весь окружной край) деформируемой поверхности прикреплены к внутренней части резервуара, и существенная часть деформируемой поверхности свободно смещается с поверхности резервуара, к которой она примыкает; подвижную поверхность, образующую по меньшей мере часть внутренней поверхности резервуара под воздействием его содержимого и состоящую из материала, пригодного для контакта с пищевыми продуктами, причем гибкая поверхность выполнена с возможностью регулирования для деформации внутренней поверхности резервуара в достаточной степени, чтобы разрыхлить и, по существу, удалить любую прикрепившуюся к нему смесь на жировой основе для облегчения транспортировки материала внутри резервуара от входного отверстия к выходному отверстию.

40. Устройство по пп. 36–39, которое содержит устройство для предварительного рафинирования, расположенное перед рабочей камерой, имеющее выходной канал, соединенный по текучей среде с входным каналом рабочей камеры таким образом, что выход рафинатора представляет собой промежуточный продукт, который можно использовать непосредственно на стадии (a) и (b) настоящего документа.

41. Устройство по п. 40, в котором приемный резервуар имеет связанное с ним средство разрыхления между выходом из рафинатора и входом в рабочую камеру (при сохранении соединения между ними по текучей среде) для уменьшения или устранения склонности к приклеиванию массы к устройству.

42. Устройство по п. 41, в котором предусмотрено средство снижения давления материала, выходящего из выходного отверстия рафинатора, до поступления рафинированного материала во входное отверстие рабочей камеры.

43. Устройство по п. 42, в котором выходной канал рафинатора с высокой скоростью сдвига ориентирован, по существу, вертикально над входным каналом рабочей камеры так, чтобы материал можно было полностью или частично подавать в нее под действием силы тяжести.

44. Устройство управления, подходящее для применения в сочетании с по меньшей мере одним из способа настоящего изобретения, как определено в любом из пп. 1–35; устройства, как определено в любом из пп. 36–43; и/или устройства, выполненного с возможностью применения по меньшей мере на одной стадии способа, как определено в любом из пп. 1–35; где устройство управления включает в себя по меньшей мере один блок, отдельный и/или отделенный от устройства способа изобретения и/или используемого в нем; причем устройство включает в себя по меньшей мере одно средство доставки энергии для приложения некоторого количества удельной работы к пищевому материалу на жировой основе для снижения вязкости пищевого материала на жировой основе; и по меньшей мере одно связанное с устройством средство измерения для обеспечения по меньшей мере одного входного параметра; при этом оно отличается тем, что средство управления включает в себя:

по меньшей мере один входной интерфейс, выполненный с возможностью подключения по меньшей мере к одному средству измерения для приема от него по меньшей мере одного входного параметра; и

по меньшей мере один выходной интерфейс, выполненный с возможностью подключения к по меньшей мере одному средству доставки энергии для отправки по меньшей мере одного контролируемого параметра; при этом во время осуществления способа изобретения и/или работы устройства изобретения и/или используемого в нем устройство управления выполнено с возможностью:

приема через по меньшей мере один входной интерфейс по меньшей мере одного входного параметра от по меньшей мере одного средства измерения;

с использованием по меньшей мере одного входного параметра и уравнения (1) для расчета по меньшей мере одного контролируемого параметра; и

передачи по меньшей мере одного контролируемого параметра через по меньшей мере один выходной интерфейс на по меньшей мере одно средство доставки энергии для контроля по меньшей мере одного средства доставки энергии с удовлетворением уравнению (1).

45. Применение устройства управления по п. 44, для контроля вязкости в способе, определенном в любом из пп. 1–35.

46. Применение по п. 45, для контроля устройства, определенного в любом из пп. 36–43.

47. Применение по п. 46, для контроля устройства для снижения вязкости материала на жировой основе.

48. Применение по п. 47, в котором устройство представляет собой традиционную конш-машину.

49. Способ модификации устройства таким образом, чтобы его можно было использовать в способе, как определено в любом из пп. 1–35, при этом устройство содержит средство доставки энергии, выполненное с возможностью снижения вязкости пищевого материала на жировой основе, причем способ включает стадии:

a) обеспечения устройства управления изобретения;

b) необязательно присоединения к устройству средств измерения;

c) сборки устройства управления для работы средства доставки энергии в соответствии с уравнением (1) в процессе снижения вязкости пищевого материала на жировой основе.

50. Пищевая композиция на жировой основе, полученная и/или получаемая способом, как определено в любом из пп. 1–35.

51. Композиция по п. 50, которая представляет собой кондитерскую композицию на жировой основе.

52. Композиция по п. 51, которая представляет собой шоколадный материал.

53. Композиция по п. 52, которая представляет собой шоколад или составной продукт.

54. Композиция, как определено в любом из пп. 50–53, которая имеет вязкость (PV) от 2 до 6 Па·с.

55. Композиция по п. 54, которая имеет вязкость (PV) от 3 до 5 Па·с.

56. Композиция, как определено в любом из пп. 50–55, которая имеет вязкость (PV) от 4 до 10 Па·с.

57. Композиция по п. 56, которая имеет выход (YS) от 5 до 8 Па.

58. Композиция на жировой основе, как определено в любом из пп. 50–57, с влагосодержанием по меньшей мере 0,8 мас.% в расчете на общую массу материала на жировой основе.

59. Шоколадная или составная композиция с влагосодержанием по меньшей мере 0,8 мас.% в расчете на общую массу шоколада или составного продукта.

60. Композиция, как определено в любом из п. 58 или 59, с влагосодержанием от 0,9 до 5 мас.%.

61. Композиция, как определено в любом из пп. 58–60, с влагосодержанием от 1,0 до 4,0 мас.%.

62. Композиция, как определено в любом из пп. 58–61, с влагосодержанием от 1,1 до 3,0 мас.%.

63. Композиция, как определено в любом из пп. 58–62, с влагосодержанием от 1,2 до 2,0 мас.%.

64. Композиция, как определено в любом из пп. 58–63, с влагосодержанием от 1,2 до 1,5 мас.%.

65. Применение в способе распыления пищевой композиции на жировой основе, как определено в любом из пп. 50–64, с низким содержанием жира менее 50 мас.% в расчете на массу композиции, причем композицию готовят способом, определенным в любом из пп. 1–38, для обеспечения низкой вязкости от 2 до 6 Па·с.

66. Способ распыления пищевой композиции на жировой основе, как определено в любом из пп. 50–64, на подложке, причем композиция имеет низкое содержание жира менее 50 мас.% в расчете на массу композиции, причем композицию готовят способом изобретения для обеспечения низкой вязкости от 2 до 6 Па·с.

67. Применение способа, как определено в любом из пп. 1–35, для получения пищевой композиции на жировой основе, как определено в любом из пп. 50–64, причем композиция содержит высокую долю (по меньшей мере 50 частей по массе) желаемого полиморфа в расчете на 100 частей по массе общего количества материала.

68. Применение по п. 67, для получения шоколада или составного продукта, содержащего по меньшей мере 60 частей по массе полиморфной формы VI масла какао в расчете на 100 частей по массе общего количества масла какао.

69. Пищевая композиция на жировой основе, как определено в любом из пп. 50–64, содержащая высокую долю (по меньшей мере 50 частей по массе) желаемого полиморфа в расчете на 100 частей по массе общей массы композиции, причем композицию готовят, как определено в любом из пп. 1–38.

70. Пищевая композиция на жировой основе по п. 69, представляющая собой шоколад или составной продукт, содержащая по меньшей мере 60 частей по массе полиморфной формы VI масла какао в расчете на 100 частей по массе общего количества масла какао.

71. Способ получения пищевой композиции на жировой основе, как определено в любом из пп. 50–64, содержащей высокую долю (по меньшей мере 50 частей по массе) желаемого полиморфа в расчете на 100 частей по массе от общего количества композиции, причем способ включает стадии (a) и (b), как описано в любом из пп. 1–35, и при этом способ необязательно не содержит стадий, включающих дополнительное темперирование и/или добавление затравочных кристаллов.

72. Способ получения шоколада или составного продукта по п. 71, содержащего по меньшей мере 60 частей по массе полиморфной формы VI масла какао в расчете на 100 частей по массе общего количества масла какао.

73. Применение способа, как определено в любом из пп. 1–35, для получения пищевой композиции на жировой основе, как определено в любом из пп. 50–64, либо 69, либо 70, причем композиция имеет улучшенную термостойкость по сравнению с такой же композицией на жировой основе, приготовленной идентичным образом, за исключением того, что она имеет вязкость, сниженную способом, отличающимся от определенного в любом из пп. 1–35.

74. Применение по п. 73, для получения композиции, как определено в любом из пп. 50–64, либо 69, либо 70, которая характеризуется улучшенным сохранением формы и/или меньшим отделением масла после нагревания.

75. Термостойкая пищевая композиция на жировой основе, как определено в любом из пп. 50–64, либо 69, либо 70, получаемая способом, определенным в любом из пп. 1–35.

76. Термостойкий шоколад или составной продукт по п. 75, который характеризуется улучшенным сохранением формы и/или меньшим отделением масла после нагревания.

Изобретение относится к снижению вязкости пищевого материала на жировой основе, например, в процессе изготовления шоколада. Предложен способ снижения вязкости пищевого материала на жировой основе, включающий приложение удельной работы к пищевому материалу на жировой основе для снижения вязкости материала до предварительно определенной целевой вязкости (), причём способ включает стадии: (a) приложения к пищевому материалу на жировой основе общего количества удельной работы с использованием средства доставки энергии, управляемого одним или более контролируемыми параметрами, где как скорость, так и общее количество удельной работы, прилагаемой к материалу, определяют с помощью одного или более контролируемых параметров; и где материал на жировой основе протекает через средство доставки энергии с текущим расходом в заданный момент времени t после начала стадии (a), причём расход обозначен как Q_t, (b) контроля средства доставки энергии для достижения предварительно определенной целевой вязкости (); где скорость приложения удельной работы к материалу на жировой основе определяют посредством контроля одного или более контролируемых параметров так, что удельная работа, прилагаемая средством доставки энергии в момент времени t’ после начала стадии (a), удовлетворяет отношению, приведенному в уравнении 1:

(1), где (i) эта () обозначает вязкость в момент времени t’ после начала стадии (a) материала на жировой основе, измеренную как пластическая вязкость в соответствии с методом ICA 46 (2000); (ii) омега (_t) обозначает общее количество удельной работы, прилагаемой к материалу на жировой основе после времени t’ с начала стадии (a), рассчитанное на основании мощности и расхода, как указано в уравнении (2):

(2), где обозначает мощность, измеренную в киловаттах (кВт), прилагаемую к материалу на жировой основе со стороны средства передачи энергии в момент времени t’ после начала стадии (a), Q_t обозначает текущий расход, измеренный в кг в час (кг/ч), материала на жировой основе через средство доставки энергии в момент времени t’ после начала стадии (a); и (iii) A составляет от 0,5 до 0,7; и (iv) B составляет от 0,3 до 0,6; (c) остановки средства доставки энергии после t = T с момента приложения к материалу на жировой основе удельной работы, причём время T определяют по уравнениям (1) и (2) и предварительно определенной целевой вязкости (), причём материал на жировой основе представляет собой шоколадный материал, и при этом способ обеспечивает разжижение шоколадного материала. Изобретение обеспечивает быстрое и эффективное снижения вязкости массы на жировой основе, например, при разжижении шоколада, чтобы разжиженная масса имела стабильные свойства. 13 з.п. ф-лы, 6 ил., 1 табл., 6 пр.

1. Способ снижения вязкости пищевого материала на жировой основе, включающий приложение удельной работы к пищевому материалу на жировой основе для снижения вязкости материала до предварительно определенной целевой вязкости (), причём способ включает стадии:

(a) приложения к пищевому материалу на жировой основе общего количества удельной работы с использованием средства доставки энергии, управляемого одним или более контролируемыми параметрами, где как скорость, так и общее количество удельной работы, прилагаемой к материалу, определяют с помощью одного или более контролируемых параметров; и

где материал на жировой основе протекает через средство доставки энергии с текущим расходом в заданный момент времени t после начала стадии (a), причём расход обозначен как Q_t,

(b) контроля средства доставки энергии для достижения предварительно определенной целевой вязкости (); где скорость приложения удельной работы к материалу на жировой основе определяют посредством контроля одного или более контролируемых параметров так, что удельная работа, прилагаемая средством доставки энергии в момент времени t’ после начала стадии (a), удовлетворяет отношению, приведенному в уравнении 1:

(1),

где

(i) эта () обозначает вязкость в момент времени t’ после начала стадии (a) материала на жировой основе, измеренную как пластическая вязкость в соответствии с методом ICA 46 (2000);

(ii) омега (_t) обозначает общее количество удельной работы, прилагаемой к материалу на жировой основе после времени t’ с начала стадии (a), рассчитанное на основании мощности и расхода, как указано в уравнении (2):

(2), где:

обозначает мощность, измеренную в киловаттах (кВт), прилагаемую к материалу на жировой основе со стороны средства передачи энергии в момент времени t’ после начала стадии (a), Q_t обозначает текущий расход, измеренный в кг в час (кг/ч), материала на жировой основе через средство доставки энергии в момент времени t’ после начала стадии (a); и

(iii) A составляет от 0,5 до 0,7; и

(iv) B составляет от 0,3 до 0,6;

(c) остановки средства доставки энергии после t = T с момента приложения к материалу на жировой основе удельной работы, причём время T определяют по уравнениям (1) и (2) и предварительно определенной целевой вязкости (),

причём материал на жировой основе представляет собой шоколадный материал, и

при этом способ обеспечивает разжижение шоколадного материала.

2. Способ по п. 1, в котором используется устройство, которое имеет по меньшей мере одно связанное с ним средство измерения, и на стадии (a) средство измерения измеряет по меньшей мере один атрибут материала на жировой основе с получением по меньшей мере одного входного параметра, прямо или косвенно используемого для расчета по меньшей мере одного контролируемого параметра с применением уравнения (1) и необязательно также уравнения (2).

3. Способ по любому предшествующему пункту, в котором

среднее арифметическое значение мощности в ходе стадии (a) и (b) обозначают как P_m и рассчитывают на основании измерения текущей мощности P_t, используемой в различные моменты времени t, и/или путем усреднения общей передаваемой энергии по общей продолжительности времени T на стадии (a); и

среднее арифметическое значение расхода, измеренного в кг в час (кг/ч), материала на жировой основе, проходящего через средство доставки энергии, доставляемой в ходе стадий (a) и (b), обозначают как Q_m и рассчитывают на основании измерения текущей мощности Q_t, используемой в различные моменты времени t, и причём

общее количество удельной работы, которое необходимо приложить к материалу на жировой основе на протяжении стадий (a) и (b) для достижения предварительно определенной целевой вязкости (), определяется значением , рассчитываемым по уравнению (1A):

(1A);

и при этом общая удельная работа , прилагаемая к материалу на жировой основе в ходе стадий (a) и (b), также может быть представлена уравнением (2A):

(2A);

и при этом время T, соответствующее продолжительности времени, в течение которого средства передачи энергии прилагают удельную работу к пищевому материалу на жировой основе на стадии (a), определяют на основании значений P_m и/или Q_m.

4. Способ по любому предшествующему пункту, в котором A составляет от 0,5 до 0,7, предпочтительно от 0,55 до 0,65, предпочтительно от 0,57 до 0,61, предпочтительно от 0,580 до 0,605, предпочтительно от 0,5900 до 0,6000 или составляет 0,592 до 3 значащих цифр или 0,5919 до 4 значащих цифр.

5. Способ по любому предшествующему пункту, в котором B составляет от 0,3 до 0,6, предпочтительно от 0,35 до 0,55, предпочтительно от 0,37 до 0,50, предпочтительно от 0,410 до 0,440, предпочтительно от 0,4200 до 0,4300 или составляет 0,427 до 3 значащих цифр или 0,4268 до 4 значащих цифр.

6. Способ по любому предшествующему пункту для снижения вязкости пищевого материала на жировой основе, в котором стадия (а) приложения удельной работы включает стадию перемешивания с использованием средств перемешивания, где контроль скорости перемешивания осуществляют на основании одного или более из контролируемых параметров.

7. Способ по любому предшествующему пункту для снижения вязкости пищевого материала на жировой основе до целевой вязкости от 2 до 6 Па·с.

8. Способ по любому предшествующему пункту, в котором целевая вязкость составляет от 2 до 6 Па·с и достигается при использовании пищевого материала на жировой основе, содержащего от 0,8 мас.% до 1,5 мас.% влаги.

9. Способ по любому предшествующему пункту, в котором шоколадный материал, предпочтительно представляет собой шоколад или составной продукт, или предпочтительно представляет собой шоколадную массу или композиционную массу.

10. Способ по любому предшествующему пункту, в котором скорость приложения удельной работы определяется уравнением (1A):

(1A).

11. Способ по любому предшествующему пункту, в котором контролируемые параметры устанавливают и/или корректируют с помощью уравнения (1) для оптимизации свойства, выбранного из

эффективности энергопотребления в технологическом процессе и/или пропускной способности жирового материала в технологическом процессе.

12. Способ по любому предшествующему пункту, дополнительно включающий предварительные стадии (D), (E) и (F), выполняемые перед стадиями (a) и (b):

(D) добавления пищевого материала на жировой основе в приемный резервуар, содержащий входное отверстие; и выходное отверстие и по меньшей мере одну сужающуюся внутрь внутреннюю поверхность, имеющую расположенное на ней или вблизи нее средство разрыхления, причём выходное отверстие приемного резервуара сообщается по текучей среде со входным каналом в рабочей камере;

(E) достаточного действия средства разрыхления, чтобы разрыхлить и/или, по существу, удалить материал на жировой основе, прилипший к внутренней поверхности;

(F) транспортировки материала на жировой основе из приемного резервуара в используемое на стадии (a) средство доставки энергии через выходное отверстие приемного резервуара и входной канал рабочей камеры.

13. Способ по любому предшествующему пункту, дополнительно включающий предварительные стадии (G) и (H), выполняемые перед стадиями (a) и (b):

(G) рафинирования пищевого материала на жировой основе в рафинаторе с выходным каналом, соединенным по текучей среде с входным каналом и рабочей камерой, используемой на стадии (a) и содержащей средство доставки энергии, с воздействием на материал высокой скорости сдвига по меньшей мере 200 000 с^-1 в течение достаточного времени с образованием порошкообразной массы, которую используют непосредственно на стадиях (a) и (b);

(H) транспортировки рафинированной с высокой скоростью сдвига порошкообразной массы со стадии (E) через выходной канал и входной канал в средство доставки энергии, используемое на стадии (a).

14. Способ по любому предшествующему пункту, дополнительно включающий предварительные стадии (J) и (K), выполняемые перед стадиями (a) и (b):

(J) рафинирования пищевого материала на жировой основе, включающего твердые агломераты, в рафинаторе с выходным каналом, соединенным по текучей среде с входным каналом и рабочей камерой, используемой на стадии (a) и содержащей средство доставки энергии, путем воздействия на материал низкой скорости сдвига не более 200 000 с^-1 и общей низкой энергии перемешивания не более 1000 кВт, рассчитанной на расход материала 20 кг/мин; где перемешивание с низкой скоростью сдвига и низким потреблением энергии проводят в течение достаточного времени, чтобы, по существу, разрушить агломераты и тесные взаимодействия любых твердых веществ с жиром с получением пастообразной массы, в которой твердые вещества, по существу, покрыты жиром; причём пастообразную массу используют непосредственно на стадиях (a) и (b); и

(K) транспортировки рафинированной с низкой скоростью сдвига и низким потреблением энергии пастообразной массы со стадии (J) через выходной канал и входной канал в средство доставки энергии, используемое на стадии (a).