PL219420B1 - Sposób wytwarzania tortów lodowych - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Niniejszy wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania tortów lodowych.

Torty lodowe są to lody jedno- lub wielosmakowe, precyzyjnie zdobione na zewnętrznej warstwie rozetkami o różnych kształtach.

Istotną cechą użytkową lodów spożywczych, a w szczególności tortów lodowych, jest ich odporność na zmiany temperatury podczas magazynowania i transportu. Odpowiednie procedury pozwalają na zapewnienie stałej, niskiej temperatury lodów na etapie ich magazynowania u producenta, transportu do hurtowni, magazynowania w hurtowni i transportu do punktu sprzedaży detalicznej. Jednak w trakcie magazynowania lodów w punkcie sprzedaży detalicznej mogą one podlegać szokom termicznym, wynikającym przykładowo z zaniku zasilania lodówek, niedomkniętych drzwi lodówek, czy też z transportu w opakowaniu nie zabezpieczonym termicznie z punktu sprzedaży do konsumenta. Szoki termiczne mogą powodować utratę napowietrzenia lodów, powstawanie kryształków wody, co może powodować w pierwszej kolejności roztopienie się zdobieniowej warstwy zewnętrznej, a tym samym istotne ograniczenie atrakcyjności wizualnej produktu. Ponadto, prowadzi to również do obniżenia walorów organoleptycznych lodów. Zjawisko to jest bezpowrotne, a konsument bez większych problemów jest w stanie dostrzec zmianę właściwości poszczególnych warstw tortu i ocenić niekorzystne zmiany w zdobieniu.

W typowym procesie produkcyjnym lodów, z cukru, mleka w proszku, syropu glukozowego, płynnego tłuszczu roślinnego, serwatki w proszku, stabilizatora i wody przygotowuje się mieszankę lub kilka mieszanek, które poddaje się kolejno procesom homogenizacji, pasteryzacji, chłodzenia, dojrzewania i wstępnego zamrożenia z napowietrzaniem, po czym formuje się wstępnie zamrożoną mieszankę do postaci produktu końcowego, którą hartuje się w tunelu hartowniczym. Dodatkowo do masy lodowej mogą być dodawane bakalie, kawałki czekolady itp.

Celem uodpornienia lodów na szoki termiczne, do mieszanki lodowej dodaje się stabilizatory, które pozwalają na utrzymanie konsystencji lodów przy wzroście temperatury powyżej -18°C podczas dystrybucji. W typowych procesach produkcyjnych mieszankę lodową poddaje się wstępnemu zamrażaniu do temperatury z zakresu od -3°C do -6°C, przy czym napowietrza się mieszankę od 100% do 130% uzyskując odpowiednią puszystość. Następnie tak przygotowaną mieszankę hartuje się tunelu hartowniczym do temperatury średniej -18°C.

Podczas transportu taśmociągami tunelu hartowniczego, niezamrożone jeszcze zdobienie ma tendencję do deformacji polegającej na osuwaniu się zewnętrznej części masy, co zdecydowanie obniża walory estetyczne. Ponadto powolne zamrażanie może powodować częściową utratę kształtu ze względu na niewielkie rozmiary zdobienia. W efekcie uzyskiwany jest często zdeformowany tort lodowy o kształcie odmiennym od zamierzonego.

Celem wynalazku jest opracowanie sposobu wytwarzania tortów lodowych o wysokim stopniu gładkości, kremistości i prawidłowo zachowanym zdobieniu, zapewniającego odporność tortów lodowych na wielokrotne szoki termiczne.

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania tortów lodowych, w którym z cukru, mleka w proszku, syropu glukozowego, płynnego tłuszczu kokosowego, serwatki w proszku, stabilizatora i wody przygotowuje się mieszanki lodowe, które poddaje się kolejno procesom homogenizacji, pasteryzacji, chłodzenia, dojrzewania i wstępnego zamrożenia z napowietrzaniem, po czym formuje się wstępnie zamrożone mieszanki do postaci tortu lodowego z zewnętrzną warstwą, którą stanowią rozetkowe zdobienia, który następnie hartuje się w tunelu hartowniczym i umieszcza w komorze chłodniczej. Przed hartowaniem tort lodowy przenosi się do komory azotowej, w której na powierzchnię tortu lodowego natryskuje się równomiernie ciekły azot w ilości od 90 do 110 g na 1 I tortu do uzyskania temperatury nie wyższej niż -17°C w całej objętości zewnętrznej warstwy rozetkowych zdobień.

Zaletą sposobu wytwarzania tortów lodowych według wynalazku jest to, że dzięki zastosowaniu wstępnego zamrażania ciekłym azotem uzyskuje się lody o wymaganych walorach estetycznych i smakowych oraz wymaganej odporności na wielokrotne szoki termiczne, zapewniającej prawidłowo zachowane zdobienie eliminując tym samym osuwanie się zdobienia i wynikającą z niego deformację tortu uzyskiwaną w trakcie transportu i magazynowania.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładach wykonania na rysunku, na którym Fig. 1 przedstawia schemat linii technologicznej do wytwarzania lodów sposobem według wynalazku, a Fig. 2A i 2B, Fig. 3A i 3B oraz Fig. 4A i 4B przedstawiają wyniki testu zmiany kształtu.

PL 219 420 B1

Sposób wytwarzania lodów według wynalazku może być prowadzony za pomocą linii technologicznej przedstawionej na Rys. 2. Do mieszalnika 10, za pomocą sterownika 11, dozowane są ze zbiorników surowców sypkich 12 składniki sypkie takie jak: cukier, mleko w proszku, serwatka w proszku, koncentrat białek, stabilizatory oraz ze zbiorników surowców płynnych 13 składniki płynne takie jak woda, syrop glukozowy, tłuszcz w płynie. Sterownik 11 odpowiada za dozowanie surowców w ustalonej ilości i kolejności. Całkowity czas mieszania surowców zależy od zastosowanych składników, a mieszanie prowadzi się do momentu dokładnego rozmieszania składników sypkich. W sposobie według wynalazku stosuje się mieszanki o następującej recepturze:

Cukier: od 12% do 14% wagowo całkowitej masy

Syrop glukozowy 45: od 2,5% do 7% wagowo całkowitej masy

Tłuszcz kokosowy w płynie: od 4,8% do 8% wagowo całkowitej masy

Serwatka w proszku: od 2,0% do 6,5% wagowo całkowitej masy

Koncentrat białek od 0% do 3% wagowo całkowitej masy

Mleko odtłuszczone w proszku: od 2% do 8% wagowo całkowitej masy

Barwniki, aromaty od 0,05% do 0,5% wagowo całkowitej masy

Stabilizator; od 0,5% do 0,6% wagowo całkowitej masy

Woda: w uzupełnieniu do 100% wagowo całkowitej masy

Jako stabilizator zastosowano mieszankę mono - i diglicerydów w ilości od 55% do 60% wagowo masy stabilizatora oraz substancji hydrokoloidalnych w ilości co najmniej od 40% do 55% wagowo masy stabilizatora, przy czym jako substancje hydrokoloidalne stosuje się gumę guar w ilości od 22% do 30% wagowo masy stabilizatora oraz mączkę chleba świętojańskiego w ilości od 18% do 25% wagowo masy stabilizatora. Mono - i diglicerydy jako emulgatory służą do emulgowania tłuszczu, powodując lepsze rozpadanie cząstek tłuszczu i łączenie z innymi składnikami, głównie białkami. Natomiast guma guar i mączka chleba świętojańskiego są właściwymi stabilizatorami mającymi wpływ na zmiany zachodzące w pęcherzykach powietrza, zapobiegają ich rozpadaniu lub łączeniu się. Rozpadanie lub łączenie pęcherzyków powietrza powoduje utratę objętości lodów podczas wahań temperatury w trakcie dystrybucji.

W mieszalniku 10 może zostać przygotowanych kilka różnych mieszanek lodowych, odpowiadających poszczególnym warstwom tortu, które następnie mogą być przetwarzane w odrębnych liniach zawierających stanowiska 14-18.

Przygotowana w mieszalniku 10 mieszanka lodowa podawana jest do homogenizatora 14, w którym następuje ujednolicenie (homogenizacja) mieszanki poprzez wymieszanie cząsteczek wody i cząsteczek tłuszczu i zintensyfikowanie działania emulgatora. Dla mieszanki o podanej powyżej recepturze homogenizację przeprowadza się pod ciśnieniem w zakresie 14-17 MPa. Następnie mieszankę poddaje się pasteryzacji w wymienniku ciepła 15, której celem jest wyeliminowanie lub co najmniej zmniejszenie ilości drobnoustrojów w produkcie, dezaktywacja enzymów powodujących niepożądane zmiany i dokładne wymieszanie składników. Pasteryzację prowadzi się w temperaturze od 80°C do 90°C w czasie od 2 s do 30 s (pasteryzacja typu VHT - ang. Very High Temperature). Po zakończeniu pasteryzacji, w tym samym wymienniku ciepła 15 mieszankę schładza się do temperatury od 3°C do 6°C. Schłodzoną mieszankę umieszcza się w dojrzewalniku 16, który stanowi zbiornik z mieszadłem. W temperaturze od 3°C do 6°C miesza się mieszankę w czasie od 2 do 4 godzin, przy czym w trakcie mieszania mieszanka zwiększa swą lepkość, w wyniku pęcznienia białek i żelowania stabilizatora. Na tym etapie mogą zostać dodane dodatkowe składniki recepturowe, takie jak aromaty, barwniki i/lub wsady owocowe. Dojrzałą mieszankę lodową tłoczy się do freezera 17, w którym jest zamrażana do temperatury od -4,5°C do -6°C i napowietrzana od 100% do 130% objętości mieszanki przed napowietrzaniem, dzięki czemu uzyskuje odpowiednią gładkość, miękkość i puszystość. Freezer 17, to jest maszyna do wstępnego zamrażania lodów, ma postać poziomego cylindra o podwójnych ściankach, pomiędzy którymi znajduje się czynnik chłodzący, z obracającym się wewnątrz wałem. Mieszanka zamarza na ściankach cylindra, z których jest zeskrobywana. Do cylindra podawane jest powietrze, które w wyniku ciągłego mieszania napowietrza mieszankę. Po zamrożeniu mieszanka ma konsystencję półgęstą. W trakcie tego procesu zamrożeniu podlega ok. 40% wody zawartej w mieszance.

Następnie za pomocą ekstruderów 18 zamrożone mieszanki kształtuje się w tort, tworząc jego poszczególne warstwy wewnętrzne oraz zdobienia zewnętrzne, uzyskując kształt przedstawiony na Fig. 2B. Jednocześnie na tym etapie produkcji do masy lodowej za pomocą dozownika dodatków 19 (ang. fruitfeeder) mogą być podawane dodatki np. rodzynki, bakalie, kawałki czekolady itp.

PL 219 420 B1

W dalszym etapie tort przenosi się do schładzającej komory azotowej 20, w której na zewnętrzną powierzchnię tortu równomiernie natryskuje się, za pomocą dyszy, ciekły azot w ilości od 90 g do 110 g na 1 I tortu do uzyskania temperatury nie wyższej niż -17°C w zewnętrznej warstwie toru obejmującej zdobienie. Natrysk azotu powoduje szybkie zamrożenie zdobienia z masy lodowej co zabezpiecza je przed utratą kształtu i przemieszczaniem się po powierzchni podczas transportu do tunelu hartowniczego.

W okresach przestoju linii produkcyjnej, dopływ azotu ciekłego jest automatycznie zamykany, a dysza natryskowa jest przedmuchiwana azotem gazowym zgromadzonym w zbiorniku 21 magazynowym azotu, aby uniknąć zamrożenia końcówki dyszy.

Tak przygotowany produkt hartuje się dalej w tunelu hartowniczym 22 w atmosferze o temperaturze od -40°C do -42°C w czasie 60 minut do uzyskania temperatury nie wyżej niż -18°C w całej objętości tortu po czym produkty, po zamrożeniu, pakuje się w opakowania jednostkowe i zbiorcze na automatycznym stanowisku pakowania 23.

Zamrożone i zapakowane lody przechowuje się w komorach chłodniczych 24, w których są magazynowane w temperaturze ok. -25°C i gotowe do wprowadzenia do obrotu.

Torty lodowe wytworzona opisanym powyżej sposobem, z mieszanki o podanej recepturze, charakteryzuje się dużą gładkością, kremistością i odpornością na wielokrotne szoki termiczne, co opisano poniżej.

W trakcie badania porównano tort lodowy o objętości 1 litra otrzymany tradycyjną technologią, którą określono jako technologię A i tort lodowy zgodnie z niniejszym wynalazkiem, którą określono jako technologię B.

Korzystając z typowej technologii A, uformowany tort lodowy ze zdobieniem, mający temperaturę -5°C hartowano w standardowym tunelu hartowniczym, w atmosferze powietrza o temperaturze od -55°C do -65°C, gdzie po wyjściu z tunelu lody miały temperaturę -18,8°C. Fig. 2A przedstawia tort otrzymany zgodnie z technologią A. Zauważono pewne obsunięcie się zdobienia na produkcie wyjściowym z tunelu hartowniczego względem kształtu produktu przed wejściem do tunelu, ze względu na obsuwanie się zdobienia na początkowym etapie, gdy nie było jeszcze dobrze zamrożone.

Korzystając z technologii B według wynalazku, uformowany tort lodowy ze zdobieniem, mający temperaturę -5°C poddano wstępnemu zamrażaniu w komorze azotowej 20, w której za pomocą dysz natryskowych natryśnięto na zewnętrzną powierzchnię tortu ciekły azot w ilości 100 g. Temperatura zdobienia obniżyła się do -17,8°C. W następnym kroku wstępnie zamrożony w zewnętrznej warstwie tort poddano hartowaniu w tunelu hartowniczym w atmosferze powietrza o temperaturze od -40°C do -42°C w czasie 60minut. Po wyjściu z tunelu lody w całej objętości miały temperaturę -18,8°C. Fig. 2B przedstawia tort otrzymany zgodnie technologią B według wynalazku. Stwierdzono brak rozbieżności pomiędzy zdobieniem na produkcie wyjściowym z tunelu hartowniczego względem zdobienia przed wejściem do tunelu, ze względu na wstępne zamrożenie zdobienia w tunelu azotowym.

Zawartość poszczególnych substancji wchodzących w skład obu mieszanek i pozostałe parametry poszczególnych etapów technologicznych były identyczne. Objętość tortu lodowego wnosiła 1 l.

Składniki mieszanki:

Cukier: 13% wagowo całkowitej masy

Syrop glukozowy 45: 5% wagowo całkowitej masy

Tłuszcz kokosowy w płynie: 8% wagowo całkowitej masy

Serwatka w proszku: 2% wagowo całkowitej masy

Koncentrat białek 1% wagowo całkowitej masy

Mleko odtłuszczone w proszku: 8% wagowo całkowitej masy

Barwniki, aromaty 0,1% wagowo całkowitej masy

Stabilizator: 0,5% wagowo całkowitej masy

Woda: w uzupełnieniu do 100% wagowo całkowitej masy

Badane produkty w opakowaniach umieszczono w komorze chłodniczej o temperaturze -25°C na 48 godz. Następnie zostały na 24 godz. przeniesione do lodówki, tzw. bonety, o temperaturze wewnętrznej -19°C, umieszczonej w pomieszczeniu o temperaturze 22°C. Następnie wykonano dziesięć następujących cykli:

- przeniesienie lodów na 1 godz. poza lodówkę do temperatury 22°C,

- przeniesienie lodów na 4 godz. do lodówki do temperatury -19°C,

- przeniesienie lodów na 1 godz. poza lodówkę do temperatury 22°C,

- przeniesienie lodów na 20 godz. do lodówki do temperatury -19°C.

PL 219 420 B1

Następnie torty lodowe umieszczono bez opakowania na siatce w pomieszczeniu o temperaturze 20°C, po czym przeprowadzono test zmiany kształtu zdobienia po 60 i 90 min.

Wyniki testu zmiany kształtu zdobienia po 60 min., odpowiednio dla technologii A i B, przedstawiono na Fig. 3A, 3B, natomiast po 90 min. na Fig. 4A, 4B.

Widać wyraźnie, że produkt wytworzony według technologii B według wynalazku podlega znacznie wolniejszemu topnieniu i deformacjom niż produkt wytworzony według typowej technologii A. Jak widać na Fig. 4A krawędzie 41A tortu wytworzonego według typowej technologii A zostały znacząco rozmyte, deformując tort do takiego stopnia, który nie przypomina początkowego kształtu. Natomiast jak widać na Fig. 4B, krawędzie 41B tortu wytworzonego według technologii B według wynalazku uległy dużo wolniejszemu rozmyciu, tak, ze kształt tortu nie został całkowicie zdeformowany.

Ponadto na podstawie wyników testu należy zauważyć, że produkt wytworzony według technologii B przy zastosowaniu wstępnego zamrażania, tj. zamrażania będącego przedmiotem wynalazku, jest bardziej odporny na szoki termiczne względem produktu wytworzonego według technologii A wykorzystującej standardowe hartowanie, a także charakteryzuje się większą kremistością i gładkością.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Sposób wytwarzania tortów lodowych, w którym z cukru, mleka w proszku, syropu glukozowego, płynnego tłuszczu kokosowego, serwatki w proszku, stabilizatora i wody przygotowuje się mieszanki lodowe, które poddaje się kolejno procesom homogenizacji, pasteryzacji, chłodzenia, dojrzewania i wstępnego zamrożenia z napowietrzaniem, po czym formuje się wstępnie zamrożone mieszanki do postaci tortu lodowego z zewnętrzną warstwą, którą stanowią rozetkowe zdobienia, który następnie hartuje się w tunelu hartowniczym i umieszcza w komorze chłodniczej, znamienny tym, że przed hartowaniem tort lodowy przenosi się do komory azotowej, w której na powierzchnię tortu lodowego natryskuje się równomiernie ciekły azot w ilości od 90 do 110 g na 1 I tortu do uzyskania temperatury nie wyższej niż -17°C w całej objętości zewnętrznej warstwy rozetkowych zdobień.