PT100320B - Base seca formada a partir de um acucar cristalizado, de cacau e de outros ingredientes e processo para a sua preparacao - Google Patents
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Description
Em segundo lugar» sendo estes produtos destinados a serem utilizados num conjunto de máquinas existente» eles devem apresentar características de escoamento determinadas e reproduzíveis a fim de obter o fornecimento de uma dose constante e determinada destes produtos a cada consumidor, sem que por outro lado seja necessário modificar a regulação destes doseadores. Os doseadores habitualmente utilizados são por exemplo os doseadores Spengler ou Wittenborg que estão regulados para proporcionar doses reproduzíveis, por exemplo de 25 gr, a partir dos produtos normalmente comercializados nestes dispositivos.
Em terceiro lugar» os produtos devem dissolver-se instantaneamente em água quente sem que seja por outro lado necessário remover a bebida, por exemplo com uma colher.
Por fim» todas as características devem ser obtidas utilizando-se fórmulas determinadas.
Os produtos que são habitualmente utilizados são constituídos por uma mistura a seco de açúcar cristalizado e de cacau em pó com eventualmente leite em pó e aditivos, tais como sal ou extracto de baunilha,
Estes produtos apresentam portanto inevitavelmente uma tendência marcada para uma sedimentação diferencial. Além disso» o açúcar livre é muito sensível à humidade, o que coloca problemas de armazenamento.
Conhece-se» pela patente CA 1,073.732» um processo caracterizado por um açúcar muito fino, com uma granulometria inferior a 250 μιτι» ser humedecido com 3¾ de água, sendo uma mistura de cacau e de aditivos preparada separadamente, sendo o açúcar e a mistura em seguida introduzidos num misturador aquecido a uma temperatura compreendida entre 50'"'C e 90C a uma velocidade de subida da temperatura de 1,5'"'C a 13'C por minuto. 0 produto é em seguida arrefecido rapidamente e reduzido a pó com uma densidade final de 500 a 2
100 % a 600 gr por litro e uma repartição granulométrica, na qual % do produto tem uma granulometria inferior a 840 um e 60 uma granulometria superior a 250um.
Nesta patente, a densidade mencionada corresponde éo que é classicamente chamado a massa em volume aparente deitada. De facto, é habitual distinguir a massa em volume aparente deitada, calculada com base num pó que acaba de ser deitado num recipiente graduado, e a massa em volume aparente livre calculada com base num pó reduzido sob pressão de acordo com um processo operacional determinado, após 100 batimentos.
Para mais detalhes sobre as massa em volume aparentes deitada e livre poder-se-á referir a norma FIL (Federação·Internacional de Leitaria) número 134:1986 que explica os processos operacionais exactos. Na parte restante da descrição, as massa em volume aparentes deitada e livre foram medidas de acordo com o processo expresso nesta norma. O produto obtido pelo processo explicitado na patente CA 1.073.732 apresenta um problema maior. Não é com efeito possível obter uma reprodutibilidade de escoamento deste produto, não sendo as condições que regem este escoamento completamente dominadas, nem sequer simplesmente abordadas, nesta patente. 0 que é de resto natural, uma vez que este produto não se destina a uma utilização num distribuidor automático, como é mostrado na dosagem por colher e a utilização de leite quente, dois processos que não é possível considerar no âmbito de um distribuidor automático. A presente invenção refere-se portanto a uma base seca constituída por uma mistura de açúcar cristalizado, de cacau em pó e de ingredientes adicionais, caracterizada por os grãos de açúcar serem revestidos por uma mistura de cacau em pó e de ingredientes adicionais, apresentando esta base seca uma massa em volume aparente deitada d1 compreendida entre 630 gr/1 e 750 gr/1, uma massa em volume aparente livre 3
d2 compreendida entre 750 gr/1 e 860 gr/1 e uma taxa de compressibi11dade (dl-d2) inferior a 20¾.
Graças a esta taxa de compressibilidade fraca, por um lado, e uma massa em volume aparente elevada, por outro, o produto apresenta excelentes características de escoamento permitindo obter, com os doseadores habitualmente utilizados nos distribuidores automáticos de bebidas, uma dose de produto seco determinada, de modo reproduzível, idêntica à obtida a partir de produtos normalmente obtidos nestes dispositivos, por exemplo de 25 gr, sem que seja necessário modificar a regulação dos referidos dispositivos de doseamento.
Por outro lado, graças a esta estrutura da base seca, obtém-se um pó totalmente homogéneo ao nível dos seus grãos, que não apresenta portanto fenómenos de segregação entre o açúcar e o cacau durante um armazenamento prolongado. Além disso,· sendo os grão de açúcar revestidos com uma mistura de cacau em pó e ingredientes adicionais, o revestimento menos hidrófilo que o açúcar livre proporciona ao produto earacte-rísticas higroscópicas notáveis, A presente invenção refere-se ainda a um processo para a obtenção da base seca acima mencionada, caracterizado por se levar um açúcar cristalizado, com um diâmetro médio compreendido entre 250μηι e 500μιτι, a uma taxa de humidade compreendida entre 5% e 12¾ em peso, realizando-se separadamente uma mistura seca constituída pelo cacau em pó e outros ingredientes, sendo em seguida o açúcar humidificado incorporado na mistura seca, amassado e seco, A descrição que se segue ilustra mais detalha-damente outras características e vantagens processo de acordo com a invenção,
No texto da descrição que se segue, as massas em volume serão expressas em gr/1, Do mesmo modo, as granulo-metrias serão expressas em μιη.
Para realizar as medições de granulometria, utilizou-se um dispositivo laser do tipo Malvern. As amostras são previamente peneiradas através de uma peneira de 1400 Mm, com o fim de evitar a presença de quaisquer partículas grossas que alterariam o resultado, O diâmetro médio das partículas é calculado a partir de três medições para cada amostra de modo que esta medida varie dentro de uma faixa inferior a 5%, No resto da descrição, todas as granulometrias foram medidas de acordo com este processo.
No processo de acordo com a presente invenção, humidifica-se um açúcar cristalizado, com um diâmetro médio compreendido entre 250 Mm e 500 Mm, até um conteúdo de água de 5% a 12% em peso. Nesta operação de humidificação, realizou-se um creme de açúcar no qual cada grão mantém a sua individualidade, sendo apenas molhado na sua superfície.
Paralelamente a esta operação, realizou-se uma mistura seca de um cacau em pó, de leite em pó, e de outros ingredientes, tais como o sal ou o extracto de baunilha.
Numa operação seguinte, a mistura seca e o açúcar humidificado são introduzidos num misturador do tipo com movimento, por exemplo um misturador com pás, e em seguida amassados. Durante esta operação, os grãos de açúcar humidificados são revestidos pela mistura seca e quanto mais o açúcar estiver húmido, mais espesso será o revestimento. Do mesmo modo, quanto mais demorado for o tempo do amassamento, mais espesso será o revestimento.
Preferivelmente, a mistura total constituída pelo açúcar cristalizado e a mistura seca tem a composição seguinte em percentagem sobre o peso total de matéria seca; 45% a 60% 10% a 15% 20% a 35% 5% a 11% açúcar cacau leite em pó outros aditivos - 5 -
0 produto que sai do misturador de pás é seco por meio de ar quente para individualizar cada grão de açúcar revestido da mistura seca.
Obteve-se assim um produto final apresentando qualidades de escoamento, de armazenamento e de dispersibili -dade em água quente que o tornam apto a ser utilizado em distribuidores automáticos de bebidas quentes.
Os exemplos que se seguèm ilustram o processo de acordo com a invenção.
Em todos os exemplos abaixo mencionados, far-se-á referência a duas composições diferentes do produto final expressas em percentagem sobre o peso de matéria seca.
Composição A Composição B Açúcar 47% 55% Leite em pó 33% 22% Cacau 14% 12% Soro de leite, sal, ex- 6% 1 1% tracto de baunilha Total 100% 100%
Exemplo 1 0 exemplo que se segue ilustra a influência do tempo de mistura do açúcar humidificado e da mistura seca sobre as massas em volume aparentes deitada e livre e portanto sobre a taxa de compressibilidade, sendo a humidificação de 10% em peso, em relação à quantidade de açúcar. A fórmula utilizada corresponde à composição A, sendo o diâmetro médio do açúcar de 261 μιτι. 6
Tempo de mistura (minutos) Massa em volume aparente deitada (gr/1) Massa em volume aparente li vre (gr/1) Taxa de^ compressi-bilidade (%) 5 750 870 13.8 4 762 846 9.6 4 762 854 10,4 2 734 802 8.5 2 740 820 8.9
Verifica-se assim claramente que quanto mais longo é o tempo de mistura mais elevada é a taxa de compressi-bili dade.
Exemplo 2 0 quadro que se segue abaixo resume os resultados dos testes em que se utilizaram as duas fórmulas A e B fazendo-se variar: - o diâmetro médio inicial do açúcar a quantidade de água adicionada no momento da humidifica-ção (expressa em percentagem em relação ao peso do açúcar)
Ao efectuar estes testes, utilizou-se permanentemente o mesmo dispositivo de doseamento não se modificando os seus parâmetros de regulação, parâmetros escolhidos para proporcionar uma dose de 25 gr a partir de produtos obtidos normalmente, 7
Exposição dos testes classificados por granulometria, quantidade de água adicionada ao açúcar e dose proporcionada teste - diâmetro água massa em volume taxa de dose sedimentos fórmula médio do \%) aparente compressi- Cgr) açúcar livre dei tada bili dade (μίτι) Cgr/1) (gr/1) 1 -B 261 9 698 634 9,2 23,30 2 -A 261 9 715 644 9,9 24,65 3 -A 300 9 807 670 17,0 25,69 + 4 -A 300 9 864 701 18,9 26,02 + 5 -A 300 12 799 691 13,5 25,32 + 6 -A 300 12 810 738 8,9 27,58 + 7 -A 370 6 748 666 11,0 22,88 8 -A 370 9 863 666 22,8 23,47 9 -A 370 9 842 666 20,9 24,39 10 -A 370 9 761 660 13,3 24,97 + 11 -A 370 9 799 723 9,5 25,05 12 -A 370 9 884 805 8,9 28,13 13 -A 370 12 775 716 7,6 24,66 14 -A 370 12 800 731 8,6 25,76 15 -A 370 12 766 701 8,5 25,91 - 16 -B 438 5 797 711 10,8 26,30 17 -B 438 7 803 732 8,8 26,40 18 -B 500 6 790 710 10,1 23,51 + 19 -B 500 6 793 711 10,3 24,32 + 20 -A 500 9 904 731 19,1 26,89 +++ 21 -A 500 9 870 721 17,1 27,25 22 -A 500 9 852 708 16,9 27,56 + -H- 23 -A . 500 9 898 781 13,0 29,41 +++ 24 -A 500 9 870 778 10,6 29,88 +++ 25 -A 500 12 816 709 13,1 25,68 ++ 26 -A 500 12 830 716 13,7 27,49 27 -A 500 12 908 848 6,6 31,68
Em seguida, durante estes testes, mediram-se as massas em volume aparentes livre e deitada, a taxa de compres-sibilidade, a dose proporcionada e a quantidade de sed-imentos presentes no fundo do recipiente. A avaliação da quantidade de sedimentos foi realizada atribuindo-se a cada teste uma nota compreendida entre 2ero e quatro cruzes, Considera-se que uma avaliação dos sedimentos com duas cruzes e mais corresponde a uma dispersão insuficiente do pó na água quente que, necessitando de uma agitação posterior, torna o pó inadequado para ser utilizado num distribuidor automático de bebida quente. 8
Os exemplos 8,9,10,11,12 e 20,21,22,23,24 mostram de modo claro que, sendo todas as outras condições idênticas, a taxa de compressibilidade determina a dose proporcionada no recipiente pelo distribuidor automático.
Por outro lado, verifica-se ainda claramente que a taxa de sedimentos no recipiente está ligada de modo absoluto com o diâmetro médio inicial do açúcar, sendo um diâmetro médio inicial de 500 pm o limite superior a não ultrapassar.
Além disso, quanto mais água se adiciona ao açúcar mais a dose proporcionada aumenta, como mostram as séries de exemplos 3-6, 7-15, 18-27.
Verifica-se que, para as granulometrias mais fracas (testes 1 e 2), é necessário adicionar 9¾ de água para se obter uma dose suficiente, Ora esta quantidade de água constitui o limite superior que se pode adicionar sobre um açúcar tão fino, Além disso, os grãos de açúcar já não conservam a sua individualidade. É por essa razão que o limite inferior de 250,um constitui o diâmetro médio do açúcar abaixo do qual não se deve descer. De preferência, o diâmetro médio do açúcar é compreendido entre 300μm e 450 μιη.
Além disso, verifica-se que, além da taxa de compressibilidade, a massa em volume aparente livre constitui um critério condicionante do escoamento do produto. Quanto mais elevada for essa massa em volume, maior é a dose, razão pela qual, em todo o caso, uma massa em volume aparente livre de 860 gr/1 constitui um limite superior a não ultrapassar.
Por fim, verifica-se claramente que em função da granulometria do açúcar utilizada e do adicionamento de água, é possível obter, de modo reproduzível, doses diferentes , utilizando-se um mesmo doseador e não modificando a regulação deste. 9
0 processo de acordo com a presente invenção permite portanto dominar perfeitamente as características de escoamento da base seca produzida, intervindo sobre a granulo-metria do açúcar e a sua taxa de humidificação.
Exemplo 3
As medidas de granulometria foram realizadas sobre os testes 1, 16 e 17 expostos no exemplo 2. Determinou-se assim o diâmetro médio das partículas que constituem a base seca.
Além disso, obtiveram-se as curvas granulomé-tricas dos açúcares com base no produto, assim como as das bases secas obtidas pelo processo de acordo com a invenção.
Para uma dada base seca, verificou-se que a sua curva granulométrica se desviava para a direita, portanto para uma granulometria mais elevada, em relação à curva granulométrica do açúcar de base. Este desvio é de facto, numa primeira aproximação, uma simples translação, estando os perfis das duas curvas granulométricas muito próximos, Tomando pontos representativos destas duas curvas, é assim possível calcular uma translação média de uma curva em relação à outra, translação média igual a duas vezes a espessura média do revestimento de cacau sobre o açúcar. Em particular, é possível deduzir, com uma boa aproximação, as espessuras mínima e máxima do referido revestimento.
Além disso, esta análise mostra que, na sua grande maioria, os grãos de açúcar estavam individualmente revestidos, ou seja, não havia coalescência dos grãos de açúcar.
Com efeito, tomemos um grão oom raio R. Dois grãos colados, com o mesmo raio, terão um volume V - (4/3) π (2R^). 0 raio equivalente, que será dado pelo método Malvern, será portanto Re = (2)^3 R. 10
Se o diâmetro médio do produto final for inferior a 1,26 que multiplica o diâmetro do produto inicial» é portanto evidente que os grãos não se colaram.
Pode-se portanto comparar o diâmetro médio do açúcar e o diâmetro médio do produto final, do qual se terá diminuído a espessura do revestimento.
Os resultados estão resumidos do quadro que se seguei;
Teste 01 Diâmetro médio do açúcar μιτι D2 Diâmetro médio do produto final pm e espessura mínima do revestimento Mm (D2- 2.©)/ /D 1 1 261 388 12 1 ,39 16 438 453 37 0,87 17 438 489 25 1 ,06
Verifica-se assim que, para os exemplos 16 e 17» mesmo considerando as espessuras mínimas calculadas, é evidente que os grãos de açúcar ficam individualizados e não ficam colados dois a dois.
Pelo contrário, no teste 1, verifica-se que, se se tomar em consideração a espessura mínima calculada, pode considerar-se que os grãos ficam colados dois a dois. À este respeito é preciso considerar que este teste foi realizado com um adicionamento de água de 9%, em relação ao peso do açúcar. Isto confirma portanto que os grãos de açúcar, para as granu-lometrias mais fracas» perdem a individualidade. Isto confirma por outro lado que, se se utiliza uma granulometria ainda mais fraca, o adicionamento de 9% de água originará -fenómenos ainda mais consideráveis de coalescência dos grãos.
Verifica-se portanto que o processo de acordo com a presente invenção, evitando substancialmente uma coalescência dos grãos de açúcar, permite obter uma repartição granulométrica do produto final que está directamente ligada à
do açúcar d© base. Pode-se assim obter efectivamente um produto final granulometricamente homogéneo, do qual estão particularmente ausentes os agregados volumosos qu© apresentam características de dispersão em água quente claramente insuficientes, como se verifica na necessidade de ter um açúcar de base com um diâmetro médio inferior a 500 pm. Ό 12
REIVINDICAÇÕES - iâ -
Base seca constituída por uma mistura de açúcar cristalizado, da cacau em pó a de ingredientes adicionais, caracterizada por os grãos de açúcar serem revestidos por uma mistura de cacau em pó e de ingredientes adicionais, apresentando esta base uma massa em volume aparente vazada d1 compreendida entre 630 gr/1 e 750 gr/1, uma massa em volume aparente livre d2 compreendida entre 750 gr/1 e 850 gr/1 e uma taxa de compressibilidade (d 1 - d2)/d2 inferior a 20%. - 23 -
Processo para a preparação de uma base seca, caracterizado por um açúcar cristalizado com um diâmetro médio compreendido entre 250 μιτι e 500 μπι ser levado a uma taxa de humidade compreendida entre 5% e 12% em peso, por uma mistura seca constituída por cacau em pó e por outros ingredientes ser realizada separadamente, sendo o açúcar humidificado incorporado em seguida na mistura seca, amassado e seco. - 3â -
Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o diâmetro médio do açúcar de base estar compreendido entre 300 pm e 450 μιτη. - 4ã —
Processo de acordo com qualquer das reivindicações 2 ou 3, caracterizado por se escolher o diâmetro médio do açúcar assim como a sua taxa de humidificação em função das características de escoamento desejadas da base seca. 13
Claims (1)
- I , A requerente reivindica a prioridade do pedido apresentado na patente Europeia ern 28 de Março de 1991, sob o n2 91104934.A. Lisboa, 27 de Março de 1992 /© ÀUMOT OFICIAL BA PIíOPK IS©ABE ISBUSTBM14 /00 3>2~οBASE SECA FORMADA A PARTIR DE UM AÇÚCAR CRISTALIZADO, DE CACAU E DE OUTROS INGREDIENTES E PROCESSO PARA A SUA PREPARAÇÃO A invenção refere-se a uma base seca que se prepara levando um açúcar cristalizado., com um diâmetro médio compreendido entre 250 Mm e 500 miíi, a uma taxa de humidade compreendida entre 5% e 12% em peso, realizando-se separadamente uma mistura seca constituída por cacau em pó e por outros ingredientes, sendo o açúcar humidificado incorporado em seguida na mistura seca, e depois amassado e seco, Obtém-se assim uma base seca utilizável nos distribuidores automáticos de bebidas,
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