Способ и устройство для изготовления формованных замороженных кондитерских продуктов

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ Дата публикации и выдачи патента СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФОРМОВАННЫХ ЗАМОРОЖЕННЫХ КОНДИТЕРСКИХ ПРОДУКТОВ Способ формования замороженного кондитерского продукта, включающий экструдирование замороженного кондитерского продукта из заполняющего средства, включающего режущее средство и сопло, в полость, находящуюся в сообщении с соплом по текучей среде; перемещение полости относительно заполняющего средства так, что режущее средство сдвигает замороженный кондитерский продукт и при этом отрезает его; и удаление замороженного кондитерского продукта из полости, отличающийся тем, что поперечное сечение режущего средства при виде вдоль направления относительного сдвига полости и режущего средства не является прямолинейным. Предложено также оборудование для осуществления способа. Дерен Пол Майкл (GB) Медведев В.Н. (RU) 015857 Настоящее изобретение относится к способу и устройству для изготовления замороженных кондитерских продуктов, которые формованы в трех измерениях, в частности оно относится к способу экструзии. Имеется потребность в замороженных кондитерских продуктах с привлекающими внимание и разнообразными формами. Продукты, отформованные в двух измерениях, известны уже много лет. Их обычно изготовляли способом "экструзии и резки", в котором частично замороженное мороженое экструдируют через сопло и нарезают проволокой на порции одинаковой толщины. Двухмерная форма возникает из сопла, но нет возможности формования в третьем измерении при использовании этого способа. Трехмерно отформованные продукты могут быть изготовлены способом прессования в форму. Однако процессы формования имеют препятствия, в частности тенденцию мороженого прилипать к форме. Патент США 4413461 описывает способ формования мороженого. Проблема прилипания мороженого к форме решена продувкой воздуха между формой и мороженым или использованием разделительной пленки между формой и мороженым. ЕР-А-0827696 описывает способ формования трехмерных пищевых продуктов, в котором форма находится при очень низкой температуре, посредством чего уменьшается адгезия между продуктом и формой. Однако оба эти решения увеличивают стоимость и сложность процесса. Поэтому сохраняется потребность в простом способе изготовления кондитерских продуктов, которым придана форма в трех измерениях. Авторами настоящего изобретения разработан простой способ изготовления замороженных кондитерских продуктов, имеющих трехмерную конфигурацию, на основе процесса экструзии и резки. Соответственно в первом аспекте настоящее изобретение предлагает способ формования замороженного кондитерского продукта, включающий экструдирование замороженного кондитерского продукта из заполняющего средства, включающего сопло и режущее средство, в полость, находящуюся в сообщении с соплом по текучей среде; перемещение полости относительно заполняющего средства так, что режущее средство сдвигает замороженный кондитерский продукт и при этом отрезает его; и извлечение замороженного продукта из полости,причем поперечное сечение режущего средства при виде вдоль направления относительного перемещения полости и режущего средства не является прямолинейным. Предложены также продукты, получаемые способом по изобретению. Второй объект настоящего изобретения касается устройства для формования замороженного кондитерского продукта, включающего полость; заполняющее средство, включающее сопло и режущее средство, причем заполняющее средство состыковано с полостью так, что сопло сообщено с полостью по текучей среде; средство перемещения полости относительно режущего средства так, чтобы режущее средство сдвигало замороженный кондитерский продукт и при этом отрезало его; средство удаления замороженного кондитерского продукта из полости. Устройство по изобретению характеризуется тем, что поперечное сечение режущего средства при виде вдоль направления относительного сдвига полости и режущего средства не является прямолинейным. Относительное перемещение между режущим устройством и полостью сдвигает замороженный кондитерский продукт и при этом отрезает подаваемый замороженный кондитерский продукт аналогично режущей проволоке в обычном процессе экструзии и резки. Процесс, в котором замороженный кондитерский продукт отрезается относительным перемещением между соплом с плоским концом и полостью с плоским верхом вместо проволочного или ножевого резания обычного процесса экструзии и резки, известен из публикации WO-A 99/65325. В этой публикации режущим устройством является плоский конец сопла, т.е. поперечное сечение режущего средства при виде вдоль направления относительного перемещения полости и режущего средства является прямолинейным. Однако этот документ посвящен далекой от изобретения проблеме изготовления экструдированных продуктов, содержащих множество твердых включений, и не касается формования продуктов в трех измерениях. В настоящем изобретении режущим устройством не является сопло с плоским концом, так что поверхность разреза замороженного кондитерского продукта не является плоской. Таким образом, способ по изобретению позволяет отформовать замороженные кондитерские продукты в трех измерениях. Необходимо, чтобы режущее средство находилось в непосредственной близости к отверстию полости, когда полость перемещается относительно режущего средства и режется замороженный кондитерский продукт. Стадия резки требует, чтобы режущее средство имело симметрию линейного перемещения вдоль направления относительного перемещения полости и режущего средства (т.е. имело постоянное поперечное сечение вдоль этого направления). Например, режущим устройством может быть фасонный конец сопла. Таким образом способом по изобретению могут быть изготовлены такие как полуцилиндр, но не, например, полусфера. Сопло сообщается по потоку с полостью, что позволяет замороженному кондитерскому продукту проходить из заполняющего средства в полость и предотвращает потери замороженного кондитерского-1 015857 продукта из-за утечки между соплом и полостью. Замороженный кондитерский продукт, который поступает в полость, имеет такую консистенцию, которая позволяет ему экструдироваться через сопло и заполнять полость, но должен быть достаточно густым, чтобы сохранить свою форму при извлечении из полости. Замороженным кондитерским продуктом является предпочтительно частично замороженное мороженое обычно при температуре примерно от -5 до -15 С, наиболее предпочтительно от -9 до -12 С. Режущим устройством может быть фланец вокруг конца сопла, который накрывает отверстие полости, тем самым предотвращая перетекание замороженного кондитерского продукта из полости во время заполнения. Предпочтительно фланец немного больше отверстия полости. Сопло может быть уже,чем отверстие полости, и поэтому фланец покрывает большую часть отверстия полости. Узкое сопло подходит для замороженных кондитерских продуктов, которые не являются высоковязкими, так что замороженный кондитерский продукт течет в полость и заполняет его. В другом осуществлении сопло имеет такую же форму в поперечном сечении, как и отверстие полости (при виде вдоль направления экструзии), тогда сопло накрывает полость и потому составляет само режущее средство. Это осуществление является предпочтительным для замороженных кондитерских продуктов, которые являются высоковязкими или имеют относительно густую консистенцию, для того чтобы гарантировать, что полость полностью заполнена. Тем не менее, в этом случае также может иметься фланец, чтобы быть дважды уверенными, что замороженный кондитерский продукт не вытечет из полости. Предпочтительно зазор между режущим устройством и отверстием полости составляет менее 0,5 мм, еще предпочтительнее менее 0,1 мм. Предпочтительно режущее средство является вогнутым, а отверстие полости соответственно является выпуклым при виде вдоль направления относительного перемещения сопла так, что поверхность разреза замороженного кондитерского продукта является выпуклой. Предпочтительно полость образуется блоком и основанием. Более предпочтительно основание полости является открываемым, тем самым облегчая выемку замороженного кондитерского продукта. Необязательно основание полости также имеет поперечное сечение, которое не является прямолинейным при виде вдоль направления относительного перемещения полости и режущего средства. Это делает возможным аналогичным образом сформировать другую сторону продукта. Предпочтительно множество полостей размещено во вращающейся карусели и толщина карусели изменяется радиально вдоль полости, обеспечивая тем самым форму полости и, следовательно, формованного продукта. Изобретение далее описано со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых фиг. 1a-b - схема обычного процесса экструзии и резки; фиг. 2 - вид в поперечном разрезе сопла и соответствующей полости по изобретению; фиг. 3 - вид сверху полости по фиг. 2; фиг. 4a-e - вид сбоку сопла и полости на разных стадиях процесса по изобретению; фиг. 5a-b - предпочтительный вариант, в котором полости распложены на вращающейся карусели; фиг. 6a-f - сравнительный вид продукта, отформованного обычным способом экструзии и резки, и продукта, отформованного по изобретению. Фиг. 1 а и 1b представляют схемы обычного способа "экструзии и резки". Процессы экструзии и резки для изготовления замороженных кондитерских продуктов хорошо известны в данной области и описаны, например, в "The Science of Ice Cream", C. Clarke, Royal Society of Chemistry, Cambridge, UK,2004, p. 93-94. Замороженные кондитерские продукты (которые включают мороженое, фруктовое мороженое, замороженный йогурт и т.п.) изготавливают путем замораживания и необязательно аэрации пастеризованной смеси ингредиентов, таких как вода, жир, подсластитель, протеин (обычно молочные протеины), и необязательно других ингредиентов, таких как эмульгаторы, стабилизаторы, красители и ароматизаторы. Замороженный кондитерский продукт 1 может затем быть отсажен в форму экструдированием через сопло 2. Замороженный кондитерский продукт 1 режут на куски 4 резаком 3. Экструдированные и нарезанные куски 4 кондитерского продукта падают на конвейер 5, который транспортирует их через туннель закаливания. Фиг. 2 представляет вид в поперечном разрезе сопла и соответствующей полости по изобретению,рассмотренный вдоль направления относительного перемещения заполняющего средства и полости. Замороженный кондитерский продукт экструдируют через сопло 12, как и раньше. Однако конец сопла 16 является не плоским, как на фиг. 1, а фигурным. В показанномосуществлении он является фестончатым,хотя может быть использована любая подходящая форма. Смежно с концом сопла 16 находится полость 18. В показанном осуществлении полость образована блоком 20 и основанием 22. Основание не обязано быть плоским, но может быть также фасонным в поперечном сечении. В показанном осуществлении основание является вогнутым, хотя может быть использована любая подходящая форма. После того как полость заполнена, полость перемещают относительно сопла в направлении, перпендикулярном листу бумаги. Конец сопла имеет фланец 24, который окружает и герметизирует полость, когда она заполнена замороженным продуктом, так что замороженный продукт не может вытечь из полости. Фиг. 3 представляет вид сверху полости 18 в блоке 20, показанном на фиг. 2. Показанная полость имеет при виде сверху прямые стороны и закругленные края. Однако может быть выбрана любая подхо-2 015857 дящая форма, например круговая, овальная, звездчатая или даже форма животного, персонажа мультфильма, лица, руки, ноги и т.д. Эти разновидности двухмерных (плоских) отформованных продуктов изготавливали многие годы обычным способом экструзии и резки, используя сопло с соответствующим поперечным сечением. Фиг. 4 представляет виды сбоку сопла и полости в ходе процесса по изобретению. На этих видах фасонные поперечные сечения сопла и полости не видны. На фиг. 4 а сопло 12 и полость 18 расположены на одной линии в то время, как заполняется полость. Фланец 24 предотвращает протечку замороженного кондитерского продукта из полости во время заполнения. После того как полость заполнена замороженным кондитерским продуктом 11, полость 18 перемещают относительно сопла 12, как показано на фиг. 4b и 4 с. Поскольку конец сопла находится в тесной близости к отверстию полости, относительное перемещение между концом сопла и полостью рассекает замороженный кондитерский продукт и посредством этого перерезает струю замороженного кондитерского продукта подобно тому, как это делает режущая проволока в обычном процессе экструзии и резки, показанном на фиг. 1. Таким образом, конец сопла составляет режущее средство. Основание 22 и блок 20 также могут иметь поперечное сечение, которое не является прямолинейным при виде вдоль направления относительного перемещения полости и режущего средства. Это делает возможным аналогичным способом придать форму другой стороне продукта, фиг. 4 показывает осуществление, в котором основание 22 фиксировано относительно полости,так что дно полости 18 открывается, когда блок 20 сдвигается (фиг. 4d). Это позволяет извлекать замороженные продукты (фиг. 4 е) путем приложения направленной вниз силы, например, продувкой воздухом или мягким толчком замороженного продукта плунжером 26 сверху через отверстие вверху полости. Когда используют плунжер, его конец должен соответствовать форме верхней поверхности замороженного продукта, чтобы верхняя поверхность замороженного продукта не изменялась. Когда замороженный продукт извлекают из полости, он может быть выгружен на пластину 25, которая подобным образом должна быть фасонной, чтобы соответствовать дну замороженного продукта, чтобы форма дна замороженного продукта не изменилась. Альтернативно, замороженный продукт может быть вытолкнут в ванну с криогенной средой (такой как жидкий азот), чтобы закалить замороженный продукт так, что в дальнейшем он может обрабатываться, не теряя форму. После удаления (извлечения) кондитерские продукты могут направляться на дальнейшую обработку, например закалку, покрытие шоколадом и упаковку. В осуществлении, показанном на фиг. 2-4, замороженный продукт экструдируют сверху вниз, однако это не является существенным. Замороженный продукт можно экструдировать, например, горизонтально. По фиг. 5 а (вид в перспективе) и 5b (вид сбоку) показывают предпочтительное осуществление, где блоком, в котором расположены полости 18, является вращающаяся карусель 30. Сопло расположено на заливочном устройстве (не показано); вращение карусели является пошаговым так, чтобы каждая полость по очереди помещалась под соплом на разливочном устройстве. После того как полость заполняется, карусель поворачивается до следующей индексной позиции,подводя следующую полость в положение у заполняющего средства. На следующем повороте карусель находится у средства удаления (извлечения), которое также не показано, посредством которого замороженные продукты удаляют из полости, например, способом, показанным на фиг. 4d и 4 е. На фиг. 5b показан вид сбоку на карусель 30. Форма поперечного сеченияполости 18 достигается изменением толщины блока карусели радиально поперек полости. Фиг. 6 сравнивает продукт, отформованный традиционным способом экструзии и резки (6 а-с), с отформованным продуктом, изготовленным способом по изобретению (6d-f). Оба продукта являются фасонными при виде сверху (по фиг. 6 а и 6d). Виды сбоку показывают, что обычный продукт имеет прямоугольное поперечное сечение (фиг. 6b), тогда как продукт, полученный способом по изобретению,имеет фигурное поперечное сечение (фиг. 6 е). Виды в перспективе (по фиг. 6 с и 6f) показывают трехмерные продукты. Различные признаки и варианты настоящего изобретения, описанные выше, применимы, если требуется, к другим вариантам с необходимыми модификациями. Следовательно, признаки, описанные для одного варианта, при желании могут быть объединены с признаками, описанными для другого варианта. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ формования замороженного кондитерского продукта, включающий экструдирование замороженного кондитерского продукта из заполняющего средства, включающего сопло и режущее средство, в полость, находящуюся в сообщении с соплом по текучей среде; перемещение полости относительно заполняющего средства так, что режущее средство сдвигает замороженный кондитерский продукт и при этом отрезает его; и извлечение замороженного продукта из полости,отличающийся тем, что поперечное сечение режущего средства при виде вдоль направления относительного сдвига полости и режущего средства не является прямолинейным. 2. Способ по п.1, в котором зазор между режущим устройством и отверстием полости составляет-3 015857 менее 0,5 мм. 3. Способ по п.1 или 2, в котором режущее средство является вогнутым, а отверстие полости соответственно является выпуклым при виде вдоль направления относительного перемещения сопла и полости. 4. Способ по любому из пп.1-3, в котором режущим устройством является фланец вокруг конца сопла. 5. Способ по п.4, в котором сопло является более узким, чем отверстие полости, а фланец покрывает отверстие полости. 6. Способ по любому из пп.1-3, в котором сопло имеет такую же форму в поперечном сечении, как и отверстие полости, и образует режущее средство. 7. Способ по любому из пп.1-6, в котором полость образуется формующим блоком и основанием. 8. Способ по п.7, в котором основание полости является открываемым. 9. Способ по п.7 или 8, в котором основание полости имеет фигурное поперечное сечение. 10. Способ по любому из пп.1-9, в котором множество полостей образовано во вращающейся карусели, причем толщина карусели изменяется радиально поперек полости. 11. Устройство для формования замороженного кондитерского продукта, содержащее полость; заполняющее средство, включающее сопло и режущее средство, причем заполняющее средство состыковано с полостью так, что сопло сообщается по потоку с полостью; средство перемещения полости относительно режущего средства так, что режущее средство сдвигает замороженный кондитерский продукт и при этом отрезает его; средство извлечения замороженного кондитерского продукта из полости,отличающееся тем, что поперечное сечение режущего средства при виде вдоль направления относительного сдвига полости и режущего средства не является прямолинейным.