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Friandise au lait glacé, déshydratée par congélation*
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La présente invention se rapporte à la production de friandises au lait glacé, déshydratées par congélation. Ces produite de confiserie au lait et à la crème glacée, séchés par congélation et stables à l'entreposage peuvent être uti- lisés comme friandise en soi ou comme pièce centrale d'un produit de confiseris à enduit sucré, On peut également les réhydrater pour reformer la friandise au lait et à la crème congel-ée originale, par simple addition d'eau et congélation.
Les techniques de séchage par congélation reposent sur le principe de la sublimation de cristaux de glace et de la diffusion des vapeurs d'eau résultantes à travers le produit et hors de celui-ci. La chaleur de sublimation dans les pro- cédés de séchage par congélation est fournie par radiation de
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plaques ou d'échangeurs de chaleur similaires situés à proxi. mité de la matière congelée. Une chaleur excessive, un vide insuffisant ou un contact direct de la matière congelée avec l'échangeur de chaleur, conduisent au dégel ou à la conversion de la glace en eau, suivie d'une déshydratation ordinaire et d'une évaporation. Ceci provoque un affaissement ou une altéra- tion indésirable de la cellule ou autre édifice physique du pro- duit en train de sécher.
Dans le cas de friandises congelées à la crème ou au lait glacé, la texture et la qualité du produit sont dues dans une large mesure au caractère stabilisé émulsifié de la crème de beurre dans le produit. Le dégel et la déshydra- tation d produit conduisent à une rupture de l'émulsion de la crème de beurre et à la séparation des divers composante, qui ne sont pas restaurés en leur état original par tout degré d'ef- fort raisonnable.
Pour les buts de la présente invention, l'expression "friandises congelées au lait glacé" comprend les mélanges de crème glacée, les produits de crème glacée, les laits glacée les glaces sucrées, les glaces à haute teneur en graisse, les sorbets, les crèmes congelées et la crème glacée synthétique.
L'entreposage et le transport de ces produits ont nécessité l'utilisation d'un équipement de réfrigération onéreux. Cette dépense a limité la distribution à partir des installations commerciales sur une aire essentiellement locale.,
Conformément à la présente invention, les friandises congelées au lait glacé sont séchées par congélation en vue d'obtenir un produit à basse teneur en humidité, qui sous une forme finement divisée est aisément réhydratable en un produit ressemblant au produit original quant au goût età la texture.
De même il est possible de déshydrater des friandises congelées au lait glacé en un produit sec qui présente de l'intérêt comme friandise en soi ou comme constituant d'un produit alimentaire de confiserie*
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C'est pourquoi une friandise congelée au lait glacéest produite en refroidissant une friandise congelée au lait glacé, solide sous la formé d'une plaque, en une plaque monolithique congelée, en déshydratant cette plaque congelée par chauffage sous près- , sion réduite, le degré de chauffage étant tel qu'il empêche le dégel et le moussage concomitant de la plaque, jusqu'à ce que la déshydratation soit pratiquement complète.
Dans la friandise con- 'gelée au lait glacé déshydratée résultante et réhydratable, le caractère émulsifié cellulaire du produit congelé original est conservé sous la forme monolithique déshydratée, et la plaque monolithique déshydratée est restaurable en ses propriétés ori- ginales de texture et de goût par réhydratation et congélation.
Le stade initial de refroidissement ou de congélation doit être effectué sous la pression atmosphérique pour éviter le moussage du produit congelé. B@@@ qu'il soit conventionnel d'utiliser un refroidissement par évaporation, c'est-à-dire d'appliquer un vide pour réduire la température du produit, cette technique n'est pas réalisable dans le traitement d'une frian- dise congelée au lait glacé, à moins qu'elle ne soit déjà à l'état congelé solide non ramolli ou non dégelé. On a découvert que le dégel de la crème glacée ou de matières similaires, quand il est fait sous vide, conduit à un grand volume de mousse. Dans un appareil conventionnel de séchage par congélation, le produit à déshydrater est placé sur plusieurs plateaux, ordinairement du type tamis, de construction ouverte et réticulée.
Les plateaux contenant le produit sont empilés en séries espacées à l'inté- rieur de la chambre à vide. Plusieurs échangeurs de chaleur sont disposés en relation substantiellement opposée entre les plateaux et à distance de ceux-ci. L'espacement et la construction de* échangeurs de chaleur août tels qu'ils assurent le transfert de l'énergie calorifique rayonnante sur un trajet relativement court au produit à sécher. Dans un système à vide poussé, le pourcen- tage de transmission de chaleur par conduction ou par convection est réduit à un minimum.
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Le moussage sous vide des friandises congelées au lait glacé ramollies, particulièrement à une surface dégelée dans un tel appareil conventionnel de séchage par congélation, conduit à un contact direct de la mousse avec la surface chauffante adja- cente et le procédé doit être arrêté.
Par conséquent il est nécessaire que, préalablement à l'introduction de la friandise congelée au lait glacé dans la chambre à vide de l'appareil de séchage par congélation, celle-ci soit refroidie à un point où elle se congèle sous forme solide et possède une surface congelée dure qui, lors de la manipulation et du formage, n'est pas prédisposée à fondre, à se dégeler ou à ramollir. A cet égard une température d'environ -23 C de préfé- rence de -29 C ou moins, @st ordinairement requise, bien que le point de fusion ou de dégel du produit particulier varie selon la formulation, c'est-à-dire les diverses quantités de sucre et d'aromates.
On comprendra toutefois que le refroidissement éva- poratoire peut être et est en fait employé pour maintenir la température des portions congelées non déshydratées dans un état non dégelé au cours du stade de déshydratation, après que le produit a été refroidi au point désiré, à savoir lorsque la pla- que monolithique tout entière, y compris toutes les surfaces, est durcie par congélation.
Le procédé de déshydratation est effectué soue des pres- sions basses, à savoir en-dessous de la pression de vapeur d'eau de la glace à la température particulière du produit subissant la déshydratation. De préférence la pression doit être inférieur à environ 1,5 mm de Hg, de préférence inférieure à environ 1,0mm de Hg (absolue).
Le produit est chauffé pendant le stade de déshydratation au moyen d'énergie rayonnante qui émane de la surface de la pla- que ou surface d'échange de chaleur. Dans les stades initiaux du procédé, alors que le vide voulu est en train d'être établi, il faut peu de chaleur ou il n'en faut pas, particulièrement si
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l'équilibre de température du produit est établi par un refroi- dissement par sublimation mous vide. Lorsqu'un chauffage à par- tir de sources extérieures est requis pour maintenir la déshy- dratation à un taux économiquement réalisable, il est obtenu par des échangeurs de chaleur.
Ceux-ci peuvent fonctionner dans une gamme étendue de température et ils sont réglés en sorte de fournir une chaleur suffisante pour maintenir la sublimation ou déshydratation à un maximum sans fondre ni dégeler le produit.
De préférerce des températures plus élevées sont utilisées dans les stades initiaux de la déshydratation et elles sont lentement diminuées par étapes lorsque le séchage progresse. On peut em- ployer une gamme étendue de températures d'échangeurs ou de pla- ques, allant d'environ 120 C à environ 32 C: de préférence elles ne dépassent pas 70 C La température du produit, tout au moins en ce qui concerne la portion congelée non déshydratée, doit être maintenue à un point où il ne se produit pas de dégel sub- stantiel, par exemple à environ -23 C ou moins, au cours du sta- de de séchage.
La durée du procédé est variable, mais ordinairement le séchage par congélation peut être effectué en une période d'en- viron une à vingt heures. Dans la méthode de séchage par congé= lation de la présente invention, le produit congelé de confise- rie au lait glacé est découpé ou autrement formé en plaques mono- ' lithiques avantageusement de moins d'environ 25 mm. d'épaisseur, de préférence d'environ 12 mm. d'épaisseur au moins. Ordinaire- ment les plaques plus minces permettent une diffusion plus rapide de la vapeur du noyau de la matière congelée en voie d'être déshydratée, et elles présentent aussi un plus grand interface de sublimation.
Les friandises congelées au lait glacé de la présente invention sont séchées à une basse teneur en humidité, , de préférence inférieure à 4 % d'humidité (en poids); dans la forme de réalisation que l'on préfère, cette teneur est infé- rieure à 1 1/2 % d'humidité.
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Les friandises au lait glacé et leurs méthodes de àbri* cation sont connues. Les normes fédérales et d'état des Etats- Unis relatives à la composition des friandises au lait glacé sont mentionnées dans Agriculture Handbook No. 51, U.S. Depart- ment of Agriculture Agricultural Marketing Service, Washington, D.C. (revisée en 1962), particulièrement aux pages 10, 11, 12, 20, 21, 22, 23, 24 et 25. Les crèmes glacées synthétiques et les laits glacés signalés plus haut sont les produits désignés par "Frozen dessert-mellorine type" et par "Low fat frozen dessert- mellorine type" dans ledit Agriculture Handbook No. 51.
Ce sont essentiellement des produits du genre crème à la glace qui sont préparés avec des graisses animalas ou végétales au lieu de l'être avec les matières grasses du lait (par exemple la crème de beurre).
Le procédé considéré ici produit une unité monolithique qui peut être utilisée comme telle en tant que friandise ou qui peut être utilisée comme composant de celle-ci, par exemple com- me ba@@ de bonbon ou comme remplissage de pièce pouvant être enduit de chocolat. On peut aussi la réduire ou la broyer en une matière finement divisée que l'on peut emballer dans des sacs ou dans des boites pour le transport et le stockage. Le ,produit à l'état de poudre peut aussi être réhydraté par simple mélange avec de l'eau et/ou du lait et être congelé pour fournir un produit comparable à l'original en texture et arôme.
On com- prendra que, pour mieux les conserver, les friandises au lait glacé déshydratées par congélation, de la présente invention, sont entreposées de manière à exclure l'humidité atmosphérique, par exemple dans des bottes scellées hermétiquement sous azote ou dans des sacs laminés à l'épreuve de l'humidité.
Les exemples suivants illustrent la mise en oeuvre du procédé de la présente invention.
Exemple 1.
De la crème glacée à la vanille ayant une teneur de 10 % en crème de beurre est découpée en plaques monolithiques de
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12 mm. d'épaisseur. Les plaques sont préliminairement refroi- dies sous la pression atmosphérique à -20 C. Le produit est alors placé dans une chambre de séchoir par congélation (Freeze-, Dry Pilot - modèle UPFD-X, vacudyne Corp. ) et soumis à une pres- sion de vide de 0,41 mm. Hg (absolue) pendant une période d'une heure et quinze minutes. Pendant ce temps la température du pro- duit tombe à environ -30 C à -32 C, par suite du refroidissement par sublimation.
La chaleur dans les plaques du séchoir est ap- pliquée conformément au régime suivant de pression de chambre, @ de température de plaques et de durée pour chaque séquence :
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<tb> Température <SEP> de <SEP> Pression <SEP> en <SEP> mm. <SEP> de <SEP> durée.
<tb> plaques <SEP> en <SEP> C <SEP> Hg <SEP> (absolue) <SEP> dures.
<tb>
<tb>
65 <SEP> 0.68 <SEP> 50 <SEP> minutes
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<tb> 52 <SEP> 0.49 <SEP> 30 <SEP> minutes.
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<tb>
<tb>
38 <SEP> 0,45 <SEP> - <SEP> 0,5 <SEP> 15 <SEP> heures <SEP> 40 <SEP> minutes.
<tb>
<tb> produit <SEP> enlevé.
<tb>
Le produit est enlevé du séchoir congélateur après une durée totale de traitement de 18 heures et 15 minutes sous forme, de plaque monolithique à environ 1 % de teneur en humidité. Le ; produit est aisément entreposé dans des récipients hermétique- ment scellés, à l'épreuve de l'humidité, sans réfrigération.
@
Des pièces de la plaque sont enduites de chocolat pour ' produire une barre de bonbon ou un type de pièce de confiserie. ; D'autres sections de la plaque séchée sont découpées en petits morceaux, elles sont enduites de caramel et ensuite d'une cou- che de chocolat. On comprendra que l'enduit sucré, de chocolat et/ou de caramel, se comporte comme une barrière contre les vapeurs humides entourant le noyau de la pièce de bonbon.
Une portion de la plaque est broyée en une poudre fine et entreposée dans des récipients pendant une période de 12 se- maines. Au terme de cette période, le produit à l'état finement divisé est mélangé avec de l'eau dans le rapport de deux parties en poids de produit séché par congélation pour trois parties en
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poids d'eau, on place le mélange dans des plateaux et on con- @ gèle. Lorsqu'elle est solidifiée, la matière a easentiellement : la texture lisse, le goût le corps et la qualité fine de la crème glacée originale.
Exemple 2
Une friandise congelée au lait glacé, connue aux Etats-
Unis sous le nom de crème glacée, ayant une teneur en crème de beurre d'environ 4 1/2 %, est traitée par le procédé de l'exem- ple 1. Le produit en plaques d'environ 12 mm. d'épaisseur est initialement solidifié par congélation à une température d'envi- ron -32 C sous la pression atmosphérique. On le place ensuite dans les plateaux de la chambre Je séchage par congélation et l'on réduit la pression à environ 0,12 mm. Hg (absolue) en une période de quarante minutes. Au curs de cette période la tempé- rature du produit tombe à environ -36 C par suite du refroidis- sement par sublimation.
De la chaleur est alors appliquée aux plaques du séchoir conformément au régime suivant de température de plaques, pression et durée pour chaque séquence :
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<tb> Température <SEP> des <SEP> Pression <SEP> en <SEP> mm. <SEP> de <SEP> durée.
<tb> plaques <SEP> en <SEP> C <SEP> Hg <SEP> (absolue) <SEP> durée
<tb>
<tb> 65 <SEP> 0,19 <SEP> 25 <SEP> minutes
<tb>
<tb> 52 <SEP> 0,19 <SEP> 30 <SEP> minutes
<tb>
<tb> 38 <SEP> 0,15 <SEP> - <SEP> 0,09 <SEP> 18 <SEP> heures <SEP> 10 <SEP> minutes.
<tb>
<tb>
Produit <SEP> enlevé.
<tb>
Le produit est retiré du séchoir-congélateur après une durée totale de 19 heures et 45 minutes. Le produit a une teneur en humidité inférieure à environ 1 %. On notera que la dernière séquence de séchage est sensiblement plus longue que dans l'exem- ple 1, par suite de l'opération durant une nuit, mais on compren- dra que le séchage est essentiellement complet en un temps plus cour. Le produit est broyé, mélangé avec de l'eau dans un rap- port d'environ deux parties de produit et de trois parties d'eau,,
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et on le verse dans des plateaux de congélation. Le ayoduit con- gelé a la texture, le corps, l'arôme et la qualité d \\la matière ' ,
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congelée au lait glacé originale.
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Un sorbet à l'ananas est découpé en plaques Monolithiques.
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d'environ 37 mm x 50 Ma sur 9 rrua dr6ps,eeur et il cet ensuite traité par le procède de l'exemple 1. Les plaquée sont initiale-', ment congelées à l'état solide à une température d'environ -40*0. sous la pression atmosphérique. Ces plaques sont placées dans les plateaux de la chambre de l'appareil de séchage par congélation et la pression est réduite à moins de 1 mm de Hg (absolue) en une période de 13 minutes.
La température du produit tombe à environ -43 C à -46 C De la chaleur est alors appliquée sui- vant le régime suivant de température de plaques, de pression et de durée :
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<tb> Température <SEP> de <SEP> Pression <SEP> en <SEP> mm. <SEP> de <SEP> Durée
<tb>
<tb>
<tb> plaques <SEP> en <SEP> C <SEP> Hg <SEP> (absolu)
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 65 <SEP> Moins <SEP> de <SEP> 0,5 <SEP> 37 <SEP> minutes
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<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 52 <SEP> Moins <SEP> de <SEP> 0,5 <SEP> 2 <SEP> heures <SEP> 7 <SEP> minutes
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 80 <SEP> Moins <SEP> de <SEP> 0,5 <SEP> 2 <SEP> heures <SEP> - <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
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<tb> Arrêt <SEP> du <SEP> chauffage <SEP> Moins <SEP> de <SEP> 0,
5 <SEP> 18 <SEP> minutes
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<tb>
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<tb> Total <SEP> 5 <SEP> heures <SEP> 15 <SEP> minutes.
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<tb>
<tb>
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<tb>
<tb>
<tb>
Produit <SEP> enlevé.
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Par suite de la durée de cycle relativement courte du séchage par congélation, toutes les plaques ne sont pas séchées au degré désiré. Plusieurs plaques ont séché jusqu'à une teneur en humidité inférieure à environ 1% dans le tempe accordé.
Celles-ci ont un bon corps croquant et un goût excellent, avec un bon arôme net caractéristique. Elles sont jugées comme con- venant éminemment bien pour l'emploi comme sorbet réhydratable , ou comme centres à goût de fruit dans un bonbon enrobé avec du ; chocolat ou autre enduit pour bonbon.
Exemple 4.,
Une friandise congelée au lait glacé du type mellorine est préparée en utilisant la formulation suivante :
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formulation, imitation de crème glacée.
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Qonatituante6 PartiM .en 'O:!..41"
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<tb> Huile <SEP> de <SEP> mats <SEP> 1100
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Lait <SEP> écrémé <SEP> en <SEP> poudre <SEP> 1337
<tb>
<tb>
<tb> Sucre <SEP> de <SEP> canne <SEP> 1100
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Sucres <SEP> de <SEP> eirop <SEP> de <SEP> Maïs <SEP> en <SEP> poudre <SEP> (Frodex) <SEP> 660
<tb>
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<tb> Stabilisant <SEP> 33
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<tb>
<tb> Eau <SEP> 6770
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Aromate <SEP> (Vanille) <SEP> 4
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Tous les constituants (sauf l'aromate) sont mélangée et pasteurisés à 70-82 C pendant 30 minutes,
homogénéisés à envi- ron 70-140 kg/cm2, refroidis et entreposés pour un usage ulté- rieur. L'aromate est mélangé préalablement au traitement.
Ce produit est traité en appliquant le mode opératoire général des exemples qui précèdent. Des plaques épaisses de 9 mm. environ sont initialement congelées à l'état solide à une température d'environ -40 C sous la pression atmosphérique.
Elles sont placées dans la chambre de l'appareil de séchage par congélation et la pression est réduite à environ 0,25 mm Hg (absolu) en une période de 7 minutes. Pendant cette période la température du produit s'est abaissée à environ -46 C On appli- que alors de la chaleur aux plaques du séchoir à une température de 65 C pendant 5 heures 37 minutes, tout en maintenant la pres- sion de la chambre à environ 0,25 mm Hg (absolue) ou moins.
Après la durée de séchage indiquée, le produit a une te- neur en humidité inférieure à 1 % . Il convient bien pour l'em- ploi comme crème glacée synthétique réhydratable ou comme pièce centrale de bonbon, tout comme les autres friandises au lait glacé de la présente invention.
Les friandises congelées au lait glacé contiennent géné- ralement des solides du lait non gras, du sucre ou d'autres édul- corants, de la gélatine ou d'autres stabilisants et de la crème de beurre ou des matières grasses équivalentes. La teneur en
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graisse peut varier depuis un très petit pourcentage, à savoir de 1 ou de 2 %, jusqu'à une teneur très riche en crème ou en produits synthétiques pour crme glacée. D'autres additifs tels que des fruits, des noix, des oeufs et des aromates sont conven.
'tionnellement ajoutas aux friandises congelées au lait glacé.
Par exemple, de la crème à la glace contenant des fruits ou des noix peut être déshydratée par le procédé de la présente inven- tion pour produire une pièce chargée de fruit ou de noix comme fourré pour bonbon. Les friandises au lait glacé séchées par congélation peuvent aussi être utilisées conjointement avec des galettes à la vanille, des macarons, etc, comme pièce centrale pour bonbons revêtus de chocolat.
L'avantage de la possibilité d'entreposage sans réfrigé- ration est d'importance commercial- parce que les friandises congelées au lait glacé, séchées par congélation, peuvent être facilement transportées à de grandes distances et être réhydra- tées au point d'utilisation, à des frais considérablement réduit surtout si l'on tient compte de ce que la crème glacée originale ou autre friandise congelée contient jusqu'environ 60 % en poids d'eau sous la forme de cristaux de glace.
Des matières d'enduit autre que des enduits sucrés peuven être utilisés pour protéger la friandise au lait glacé séchée par congélation de l'humidité atmosphérique. Beaucoup de matière d'enduit comestibles qui servent dans ce but sont connues dans l'art, par exemple la gélatine, le sel sodique de carboxyméthyl-
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cellulose. la mathy,..ae,u,oee et 1'hydroxypropy,mthy..ae,xulcc Les produits ainsi enduits peuvent être utilisés par exemple comme additifs pour céréales séchées ou comme aliments pour astronautes.