PL172848B1 - Sposób wytwarzania wyrobów zawierajacych tluszcz metoda odlewania PL PL PL PL PL PL - Google Patents

Abstract

1. Sposób wytwarzania wyrobów zawieraja- cych tluszcz metoda odlewania pomiedzy dwoma od- dzielnymi powierzchniami formy wyznaczajacymi szczeline, obejmujacy wprowadzanie masy zawierajacej tluszcz w temperaturze w zakresie od okolo 28°C do okolo 55°C i o zawartosci tluszczu przynajmniej 25% do szczeliny pomiedzy dwoma oddzielnymi powierzchniami formy odlewniczej; utrzymywanie masy zawierajacej tluszcz w kontakcie z powierzchniami formy odlewniczej w cza- sie wystarczajacym do jej zestalenia sie, i oddzielenie powierzchni formy odlewniczej i usuwania wyrobu zawierajacego tluszczu, znamienny tym, ze powierz- chnie formy maja rózne przewodnictwo termiczne. Fig. 2. PL PL PL PL PL PL

Description

Wynalazek ten dotyczy wytwarzania produktów zawierających tłuszcz, szczególnie wyrobów czekoladowych, w których stopioną masę zawierającą tłuszcz wprowadza się do formy odlewniczej w celu uzyskania ukształtowanych ciał stałych.

Wynalazek ma zwłaszcza zastosowanie dla wyrobów posiadających względnie cienką grubość. Te wyroby są zazwyczaj określane terminem skorupa. Po zestaleniu się stałego wyrobu, np. skorupy i po usunięciu jej z formy odzwierciedla ona wykończenie powierzchni formy. Otrzymane wyroby, szczególnie gdy są w formie skorupy, mogą nadawać się do wypełnienia odpowiednią jadalną kompozycją, zwłaszcza zamrożonymi wyrobami cukierniczymi np. sorbatami, jogurtami, wodnym lodem, lodami.

Podczas przygotowywania wyrobów, zawierających tłuszcz np. wyrobów czekoladowych, przy pomocy form odlewniczych niezbędne jest uzyskanie produktu końcowego w prosty sposób i bez pęknięć.

Znane jest uzyskiwanie wyrobów czekoladowych, w szczególności tych w formie skorupy, przez wprowadzanie masy stopionej czekolady do formy odlewniczej. Po tym gdy część masy czekoladowej w kontakcie z powierzchnią formy zestali się, forma odlewnicza zostaje odwró172 848 cona i pozostałą ciekłą masę wylewa się do zbiornika. Otrzymaną skorupę można następnie usunąć z formy odlewniczej lub napełnić in situ.

Inną drogą uzyskania skorupy czekoladowej jest formowanie wirowaniem, w której to metodzie jedną połówkę z pary form odlewniczych zawiasowych wypełnia się odmierzoną dawkę czekolady i połówki formy zamyka się aby uzyskać kompletny kształt wyrobu. Następnie zamkniętą formę poddaje się wirowaniu względem kilku osi aby rozprzestrzenić czekoladę równo po ściankach formy, na których ona zastyga tworząc całkowitą skorupę. Po otwarciu formy, otrzymana skorupa może zostać wyjęta lub napełniona in situ przez mały otwór w ściance skorupy.

Jednakże linie produkcyjne według ostatnich projektów wymagają dostarczenie komponentów, które są odpowiedniej jakości, tak aby uniknąć ponownej pracy, oraz wielkości i które są dostarczane w krótkich odstępach czasu. Metoda odwracania formy nie pozwala uzyskać wyrobów czekoladowych o tych własnościach; formowanie wirowaniem wymaga, żeby skorupa została wypełniona przez mały otwór, a więc rodzaje komponentów są ograniczone.

Termin czekolada używa się ogólnie w celu objęcia nim kompozycji na bazie tłuszczu zawierających jako składnik czekoladę i rozszerza się go na kuwertury. Takie kompozycje są dobrze opisane w literaturze, przykłady to Kikr-Othmer (2-gie wydanie 1964) na str. 363 i następnych oraz Elements of Food Technology str. 579 i następne. Ogólnym problemem jest uzyskanie powtarzalnego uwalniania z formy, gdy wyrób musi zostać uwolniony od dwu lub więcej powierzchni. Często nie udaje się oddzielić wyrobu wyraźnie od obu powierzchni tak, że uzyskuje się popękane wyroby z konsekwecją potrzeby dalszej obróbki i nakładu pracy.

Patent Stanów Zjednoczonych Ameryki 4 426 402 (Kaupert) opisuje wytwarzanie skorup czekoladowych pomiędzy dwoma oddzielnymi formami. Do oddzielenia skorupy czekoladowej od powierzchni formy używa się wypychające szpile. Poszczególne części formy są utrzymywane w różnych temperaturach.

Wynalazek przedstawia sposób wytwarzania wyrobów zawierających tłuszcz, w szczególności wyrobów czekoladowych z zastosowaniem dwóch odrębnych form, które zestawione razem tworzą określoną zamkniętą szczelinę przystosowaną do przyjęcia stopionej masy zawierającej tłuszcz. Wyroby stałe zawierające tłuszcz wytwarza się przez odlewanie pomiędzy dwoma oddzielnymi powierzchniami formy.

Zgodnie z wynalazkiem sposób wytwarzania wyrobów zawierających tłuszcz metodą odlewania pomiędzy dwoma oddzielnymi powierzchniami formy wyznaczającymi szczelinę, polega na wprowadzeniu masy zawierającej tłuszcz w temperaturze w zakresie od około 28°C do około 55°C i o zawartości tłuszczu przynajmniej 25% do szczeliny pomiędzy dwoma oddzielnymi powierzchniami formy odlewniczej; utrzymywaniu masy zawierającej tłuszcz w kontakcie z powierzchniami formy odlewniczej w czasie wystarczającym do jej zestalenia się, i oddzielaniu powierzchni formy odlewniczej i usuwaniu wyrobu zawierającego tłuszcz, przy czym powierzchnie formy mają różne przewodnictwo termiczne.

Korzystnie masa zawierająca tłuszcz zawiera do 60% tłuszczu, korzystnie masą zawierającą tłuszcz jest czekolada.

Sposób może mieć zastosowanie do masy zawierającej tłuszcz, poddanej odprężaniu, ale korzystniej masa nie jest wcześniej poddawana odprężaniu.

W korzystnym wykonaniu wynalazku studzi się jedną powierzchnię formy do temperatury poniżej 0°C.

W innym korzystnym wykonaniu wynalazku studzi się każdą powierzchnię formy do temperatury od poniższej 0°C do -40°C.

Korzystnie jest, gdy utrzymuje się jedną z dwóch powierzchni formy w temperaturze innej niż drugą, tak że masę zawierającą tłuszcz w szczelinie poddaje się różnicowemu przenoszeniu ciepła do tych powierzchni.

W sposobie według wynalazku korzystnie wprowadza się masę zawierającą tłuszcz do formy, której jedna część ma przewodnictwo cieplne poniżej 3 W/(m-K) a druga część ma przewodnictwo cieplne powyżej 10 W/(m-K). Jeszcze korzystniej wprowadza się masę do formy,

1712848 której jedna część ma przewodnictwo cieplne poniżej 1W/(m-K) a druga część ma przewodnictwo cieplne powyżej 50 W/(m-K).

Surowiec zawierający tłuszcz może zawierać więcej niż 60% tłuszczu, przykładami są masło kakaowe i kuwertura o zawartości tłuszczu 64% i temperaturze krystalizacji 12°C. Przykładem surowca mającego mniej niż 60% tłuszczu jest kuwertura zawierającego 46% tłuszczu (masło kakaowe, tłuszcz mleczny i olej kokosowy).

Korzystnie jest, gdy co najmniej jedna z powierzchni formy ma temperaturę poniżej 0°C, zwłaszcza poniżej -10°C, aby umożliwić gwałtowne zestalenie się czekolady. Jednakże proces może być prowadzony w temperaturze otoczenia, w 20°C lub temperaturach mieszczących się w zakresie od temperatury otoczenia do zamarzania. W korzystnym sposobie każda powierzchnia ma temperaturę poniżej 0°C do około -40°C. Jeżeli jedna powierzchnia ma temperaturę otoczenia lub wyższą wtedy jest konieczne, aby druga powierzchnia miała lepsze przenoszenie ciepła. Handlowe urządzenia mogą zapewnić temperatury do -40°C ale niższe temperatury otrzymuje się z zastosowaniem ciekłego azotu lub innych kriogenicznych materiałów.

Szczególną cechą wynalazku jest uzyskanie powierzchni form zdolnych do różnicowego przenoszenia ciepła od czekolady w szczelinie. Uzyskuje się to za pomocą materiałów mających różny współczynnik przenoszenia ciepła, np. metal i materiał plastikowy np. aluminium i poliwęglan. Masa zawierająca tłuszcz najpierw zestala się w kontakcie z powierzchnią o wyższym współczynniku przewodnictwa cieplnego. Sposób ten jest efektywny nawet kiedy części składowe formy są utrzymywane w tej samej temperaturze, np. -10°C, ponieważ masę zawierającą tłuszcz oddziela się od formy o większym przewodnictwie.

Są potrzebne dwie części formy odlewniczej o różnym przewodnictwie cieplnym, a niższe przewodnictwo korzystnie wynosi poniżej 3 W/(imK), zwłaszcza poniżej 1 W/(m-K). Ta część formy będzie zazwyczaj tą dolną, przy czym górna część formy ma większe przewodnictwo. Taki układ doprowadzi do oddzielenia najpierw powierzchni górnej formy. Korzystnie część składową formy o wyższym przewodnictwie będzie miała przewodnictwo powyżej 10 W/m-K), zwłaszcza powyżej 50 W/(m-K). Te wartości można wybrać tak aby uzyskać skuteczne działanie przy danym rodzaju masy zawierającej tłuszcz, która może ma być uformowana i przy innej charakterystyce linii produkcyjnej. Chociaż różnica pomiędzy współczynnikami termicznymi powinna być maksymalna, skutek zostaje osiągnięty jeśli stosunek między współczynnikami wynosi co najmniej 10, korzystnie gdy wynosi on co najmniej 30, zwłaszcza gdy jest on co najmniej 50.

Sposób według wynalazku nie wymaga użycia szpili wypychających w celu rozdzielenia pierwszej części formy i nie wymaga użycia specjalnych powierzchni w celu uwolnienia skorupy czekoladowej.

Przykłady sposobu według wynalazku zostaną opisane poniżej w celu zilustrowania wynalazku, a odnośniki dotyczą towarzyszących schematycznych rysunków, na których fig. 1 jest osiowym przekrojem trzech oddzielnych części formy odlewniczej a fig. 2 jest osiowym przekrojem tych części włożonych jedna w drugą w celu utworzenia formy odlewniczej.

Przykład I. Forma jest utworzona z zewnętrznej części formy 1, wewnętrznej części formy 2 i wkładki 3. Części formy są wykonane z aluminium, które stanowi korzystny metal, tak aby umożliwić działanie tych części formy poniżej 0°C w towarzystwie urządzeń chłodniczych. Aluminium jest korzystnym metalem z powodu jego właściwości przewodnictwa cieplnego. Jeśli jedna z form jest zrobiona z mniej przewodzącego materiału, np. z poliwęglanu, temperatury mogą być takie same. Wkładka 3 jest zrobiona z materiału plastikowego aby izolować strumień czekolady w takcie wstrzykiwania do formy. Aluminium ma przewodnictwo cieplne 147, OW/(m · K), a poliwęglan ma wartość przewodnictwa 0,2 W/(m K). Innym materiałem o wysokim przewodnictwie jest stal nierdzewna (16,3 W/(m-K)).

Część 1 formy ma kształt cylindra z wewnętrzną ścianą 4 kształtu stożkowo ściętego. Kiedy część 2 formy jest zestawiona z częścią 1, z powierzchniami 6 i 7 w płaszczyźnie kontaktu, ściana 4 tworzy razem z zewnętrzną ścianą 5 szczeliny formy 11. Kanał środkowy 8 w części 2 jest przystosowany do przyjścia prętu iniekcyjnego części 3. Niższy, odległy koniec pręta 9 konta172 848 ktuje się z i jest oparty o wewnętrznie skierowany kołnierz 13 przylegający do kanału 8 tak, że zostaje utworzona cylindryczna przestrzeń izolująca 12.

Złożone, jak na fig. 2, łącznik 10 na wkładce 3 pozwala na dostarczenie stopionej czekolady z kierunku 14. Stopiona nie rozdrobniona czekolada mająca zawartość tłuszczu 43% i mająca temperaturę 45% była wstrzykiwana przy około 13 barach do szczeliny 11 poprzez pręt iniekcyjny przy użyciu napełnienia tłokiem poprzez łącznik 10. Zewnętrzna część 1 formy miała temperaturę -15°C a wewnętrzna część 2 temperaturę -25°C aby zapewnić pozostanie skorupy w zewnętrznej części. Taki układ umożliwił napełnianie skorupy zamrożonymi wyrobami cukierniczymi przed jej usunięciem z częściami 1.

Zestalenie się skorupy jest gwałtowne i w ten sposób części formy mogązostać rozdzielone w kilka sekund po wstrzyknięciu czekolady. Grubość skorupy czekoladowej wynosiła 1,5 mm lecz sposób ten ma zastosowanie do skorup innej grubości bez odejścia od ogólnego opisu.

Przykład II. Przykład I został powtórzony z zewnętrzną częścią 1 formy wykonaną z poliwęglanu i utrzymywaną w temperaturze otoczenia w czasie procesu odlewania. Użyto takie same składniki jak uprzednio opisano, z wewnętrzną aluminiową częścią 2 utrzymywaną w temperaturze -26°C. Masa czekoladowa zestaliła się w czasie około 2 sekund w stopniu pozwalającym na oddzielenie skorupy czekoladowej od wewnętrznej części formy. Skorupa była przygotowana do napełnienia w czasie gdy była w zewnętrznej części formy lub była usunięta dla dalszej obróbki.

Claims (9)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wytwarzania wyrobów zawierających tłuszcz metodą odlewania pomiędzy dwoma oddzielnymi powierzchniami formy wyznaczającymi szczelinę, obejmujący wprowadzanie masy zawierającej tłuszcz w temperaturze w zakresie od około 28°C do około 55°C i o zawartości tłuszczu przynajmniej 25% do szczeliny pomiędzy dwoma oddzielnymi powierzchniami formy odlewniczej; utrzymywanie masy zawierającej tłuszcz w kontakcie z powierzchniami formy odlewniczej w czasie wystarczającym do jej zestalenia się, i oddzielenie powierzchni formy odlewniczej i usuwania wyrobu zawierającego tłuszczu, znamienny tym, że powierzchnie formy mają różne przewodnictwo termiczne.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wprowadza się masę zawierającą do 60% tłuszczu.
3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako masę zawierającą tłuszcz wprowadza się czekoladę.
4. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wprowadza się masę zawierającą tłuszcz, która nie jest wcześniej poddawana odprężaniu.
5. 5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że studzi się jedną powierzchnię formy do temperatury poniżej 0°C.
6. 6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że studzi się każdą powierzchnię formy do temperatury od poniżej 0°C do -40°C.
7. 7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że utrzymuje się jedną z dwóch powierzchni formy w temperaturze innej niż drugą, tak że masę zawierającą tłuszcz w szczelinie poddaje się różnicowemu przenoszeniu ciepła do tych powierzchni.
8. 8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wprowadza się masę do formy, której jedna część ma przewodnictwo cieplne poniżej 3 W/ (m-K) a druga część ma przewodnictwo cieplne powyżej 10W/ (m-K).
9. 9. Sposób według zastrz 1, znamienny tym, że wprowadza się masę do formy, której jedna część ma przewodnictwo cieplne poniżej 1 W/ (m-K) a druga część przewodnictwo cieplne powyżej 50 W/(m-K).