Способ изготовления формованных замороженных кондитерских изделий, установка для его осуществления, устройство для отсасывания жидкого шоколада и замороженное кондитерское изделие - RU2157641C2
Код документа: RU2157641C2
Чертежи
Описание
Изобретение касается способа изготовления формованных замороженных кондитерских изделий путем формования шоколадной оболочки и заполнения полого пространства серединой, содержащей смесь из мороженого и, при необходимости, вафлю, затем нанесения шоколадного покрытия, удаления из формы и упаковывания, а также касается оборудования для его осуществления и получаемого продукта.
Из патента США US-A-3529553, например, известен способ формования полых шоколадных оболочек, при котором жидкий горячий шоколад заливают в полости, выдавленные в алюминиевой фольге, служащей в качестве формы, охлажденной до низкой температуры, после чего шоколад оставляют в форме для затвердевания в контакте с охлажденной поверхностью формы, а затем еще жидкая середина из шоколада извлекается с помощью трубчатых насадок, присоединенных к резервуару, находящемуся под вакуумом, с тем, чтобы образовать полую шоколадную оболочку с тонкой стенкой. Извлеченный шоколад снова подается в резервуар дозирующей машины с помощью насоса и трубки, нагретой с целью сохранения шоколадной массы в жидком состоянии.
В области изготовления замороженных кондитерских изделий идея охлажденной формы также использована, например, в патенте WO 91/13557 для изготовления мороженого конической формы путем формования слоя шоколада внутри вафельного конуса. Для осуществления этого масса жидкого шоколада заливается внутрь вафельного конуса, а затем масса распределяется в виде тонкого слоя по внутренней поверхности конуса путем вставки охлажденной конической контрформы (пуансона) в вафлю.
Задачей изобретения является повышение производительности изготовления замороженных кондитерских изделий, содержащих полую шоколадную оболочку с тонкой стенкой, причем эта оболочка отличается достаточной жесткостью с тем, чтобы она не раскрошилась при формовании или не была повреждена при извлечении ее из формы и эту оболочку можно легко извлечь из формы.
Способ по изобретению решает поставленную задачу тем, что оболочка образуется путем заливки шоколада при температуре, превышающей 35oC, в ячейки форм из жесткого алюминиевого сплава, изготовленных отливкой в вытеснением воска, охлажденных до температуры, которая меньше или равна -10oC, в окружающей среде с относительной влажностью менее 60%, так что шоколад полностью заполняет ячейки и затвердевает на поверхности в контакте с холодной стенкой формы, а затем еще жидкая середина извлекается путем вакуумного отсасывания.
В соответствии с изобретением ячейки форм полностью заполняются жидким шоколадом из регулируемых насадок, подающих последовательными дозами точную объемную величину, представляющую собой объем ячейки, в ячейки форм, предпочтительно непрерывно поступающих на конвейере. Шоколад подается при температуре, превышающей температуру темперирования, предпочтительно составляющей около 50oC, и при указанной температуре шоколад имеет минимальный предел текучести.
Формы изготавливаются в литейном цехе из алюминиевого сплава путем литья по выплавляемым моделям. Они имеют достаточную толщину для обеспечения соответствующей жесткости, причем эта толщина превышает 1 мм, предпочтительно составляет от 1 до 3 мм, например около 2,5 мм. За счет материала и его толщины обеспечивается хорошая теплопередача между жидкостью для охлаждения форм и изделием, подлежащем формованию, и обеспечивается возможность простого удаления (изделий) из формы.
При использовании литья по выплавляемым моделям поверхности изделия придается некоторая пористость или шероховатость без выступающих раковин или трещин. Предпочтительно шероховатость поверхности выражается значением RA, представляющим среднее арифметическое высоты выступов профиля в микронах. Условия, при которых осуществляется процесс литья по выплавляемым моделям, определяют шероховатость поверхности, задаваемую конфигурацией поверхности модельной восковой массы и ванной для нанесения первого покрытия. Значение RA (Ra) предпочтительно составляет от 1,6 до 3,2 микрон с целью обеспечения хорошего извлечения из формы.
Оказывается, такое состояние поверхности способствует усадке шоколада и, следовательно, облегчает извлечение из формы.
Кроме того, тепловые характеристики, с одной стороны, материала формы, обладающего хорошей теплопроводностью, и, с другой стороны, шоколада, который термически инертен, существенно различаются, что обеспечивает возможность формования оболочки в хороших условиях, поскольку поверхность затвердевает быстро, в то время как середина массы из шоколада остается достаточно жидкой для того, чтобы ее можно было отсосать.
Окружающий воздух имеет относительную влажность менее 60% и предпочтительно равную 10% или даже менее. Было установлено, что чем выше относительная влажность, например около 60%, тем ниже должна быть температура форм во время извлечения изделий из формы, в частности она должна составлять около -30oC. С другой стороны, относительная влажность порядка 10% и менее требует температуры формы около -10oC, чтобы обеспечить те же характеристики при извлечении из формы. Предпочтительно, если обеспечивается минимально возможная относительная влажность также и потому, что она в значительной степени предотвращает образование инея на поверхности форм, которое препятствовало бы извлечению изделий из форм.
Также было установлено, что температура форм не должна быть слишком низкой при изготовлении оболочки с тем, чтобы термический удар, воздействующий на шоколад, не был бы слишком резким, что вызвало бы риск разрушения тонких стенок оболочки. На практике предпочтительно, если формы находятся при температуре приблизительно от -10o до -25oC.
За счет этих мер достигается толщина шоколадной оболочки приблизительно от 0,5 до 2 мм при одновременном обеспечении достаточной прочности оболочки.
В контексте изобретения термин "шоколад" не ограничивается, строго говоря, исключительно шоколадом, но охватывает жировые смеси, обычно используемые при изготовлении кондитерских изделий из шоколада, содержащие растительные жиры вместо масла какао, такие как, например, оболочки или составы. Рассматриваемый шоколад предпочтительно содержит менее 50 вес.% и предпочтительно около 40 вес.% жира.
Изобретение также относится к замороженному кондитерскому изделию, отличающемуся тем, что оно содержит:
формованную оболочку из
шоколада или из жирового покрытия, массу из замороженной смеси и выпечку внутри указанной оболочки,
и тем, что выпечка защищена от проникновения влаги глазирующим слоем.
Предпочтительно, если выпечка представляет собой вафлю, например в виде хрупкого тонко раскатанного листа выпечки. Вафля защищена от влаги с помощью покрытия из жировой смеси, особенно из шоколада или жирового покрытия, так что она может находиться в контакте с замороженной смесью без риска впитывания влаги этой смеси и размягчения.
В предпочтительном варианте выполнения изделие представляет собой формованный замороженный брусок в форме слитка с острыми углами. Оболочка из шоколада или из жирового покрытия содержит ячейку и основание, закрывающее ячейку. Оболочка имеет толщину от 0,5 до 3 мм, предпочтительно от 1,5 до 2,5 мм. Мороженое по объему составляет около 50%, в то время как оболочка и основание составляют по объему около 33%, а оставшаяся часть состоит из глазированной выпечки. В отдельном конкретном варианте исполнения оболочка состоит из ячейки с двумя отделениями, а глазированная выпечка расположена в продольном направлении между массой из замороженной смеси и основанием, т.е. практически по всей длине и по всей ширине ячейки.
Изобретение также относится к установке для изготовления замороженных кондитерских изделий
вышеописанного типа, содержащей:
бесконечную цепь для транспортировки плит для формования, имеющих ячейки, расположенные сверху от указанной цепи, последовательно друг за другом;
машину для дозирования шоколада, наполняющую ячейки жидким шоколадом до края;
установку для отсасывания еще жидких середин, обеспечивающую получение шоколадных оболочек с тонкими стенками;
установку для наполнения оболочек замороженной смесью;
при необходимости, установку для размещения вафли;
туннельный морозильный аппарат, через который проходит указанная цепь
и в который поступают заполненные формы по наружной ветви и полые формы по ведомой ветви цепи, и затем
установку для переворачивания форм и опорожнения форм;
установку для нанесения
покрытия, и
установку для упаковывания изделий.
Изобретение также относится к устройству для отсасывания жидкого шоколада, залитого в ячейки плит для формования, связанных с
бесконечной конвейерной цепью, включающему:
направляемую каретку, которой может быть придано возвратно-поступательное движение в горизонтальном направлении,
всасывающий клапан,
соединенный гибкой трубкой с резервуаром для шоколада, который сам соединен с источником вакуума,
подъемное устройство, опирающееся на каретку и несущее клапан,
соединительный
элемент, являющийся продолжением клапана, причем форма этого соединительного элемента сопрягается с формой ячеек плиты для формования и этот элемент регулируется термостатически, и
направляющую для удерживания плит для формования в положении, в котором они приводятся в движение цепью.
Отсасывающее устройство приводится в действие периодически или, предпочтительно, в такт с бесконечной конвейерной цепью.
В этом предпочтительном варианте исполнения устройство опускается при одновременном смещении вперед в направлении движения цепи за счет комбинированного действия горизонтального смещения каретки вперед и смещения подъемного устройства вниз. Скорость опускания можно регулировать. Отсасывание происходит одновременно с опусканием и предпочтительно начинается в начале опускания. Оно продолжается в течение основной части периода смещения в такт с цепью и прекращается непосредственно перед началом смещения подъемного устройства вверх. Это смещение вверх происходит в такт, чтобы извлечь инструмент из формы. Это способствует сохранению (поддержанию) вакуума. Затем происходит возврат каретки в ее исходное положение. Скорость возврата очень высока, например она приблизительно в четыре раза выше, чем скорость при смещении в такт.
Движение подъема и опускания может быть получено с помощью силового цилиндра, а тактовое смещение - с помощью серводвигателя или, предпочтительно, с помощью кулачков, например с помощью ролика, жестко прикрепленного к клапану и перемещающегося по стационарному кулачку.
Предпочтительно, если имеется небольшой допустимый зазор между соединительным элементом отсасывающего устройства и плитой для формования.
Устройство также включает элемент для удерживания плит для формования в положении, в котором они приводятся в движение цепью, и, следовательно, для удерживания их относительно звеньев этой цепи во время фазы отсасывания. Это может быть реализовано с помощью двойной цепи для удерживания форм в заданном положении относительно всасывающего сопла. В качестве варианта можно использовать стойки или направляющие для удерживания плит для формования относительно конвейерной цепи.
На сопровождающих чертежах схематично и в качестве примера показан отдельный вариант выполнения установки и устройства по изобретению. На
чертежах:
фиг. 1, 1а, 1в - схематическое изображение установки в целом,
фиг. 2 - схематичный вид сбоку отсасывающего устройства,
и фиг. 3-5 - детализированные изображения
отсасывающего устройства, соответственно при частичном продольном сечении всасывающего клапана, и при продольном сечении и частичном виде снизу соединительного элемента отсасывающего устройства,
фиг. 6 и 7 - соответственно перспективное изображение и сечение замороженного кондитерского изделия.
На фиг. 1 видно, что бесконечная конвейерная цепь 1, приводимая в непрерывное прямолинейное поступательное движение в направлении стрелки f1, перемещает плиты 2 для формования, предварительно охлажденные приблизительно до -30oC с помощью ее ведомой секции R и выходящие из туннельного морозильного аппарата 4, предназначенного для схватывания. Плиты для формования приводятся цепью и удерживаются в заданном положении с помощью ушек, по меньшей мере, на их продольном крае, находящихся в сцеплении с шипами (непоказанными), жестко прикрепленными к цепи.
Ячейки плит 2 для формования заполняются до краев с помощью машины 4 для дозирования жидкого шоколада. Шоколад заливается в бункерный питатель дозирующей машины через трубку 5, снабженную клапаном 6. Шоколад подается из покрытого кожухом резервуара 7, регулируемого термостатически с помощью горячей воды, находящейся при температуре около 45oC и поступающей из резервуара 8, в покрытый оболочкой буферный бак 9, также регулируемый термостатически с помощью горячей воды, находящейся при температуре около 45oC и поступающей из резервуара 10. Шоколад проходит из буферного резервуара 9 через трубку 11, оснащенную клапаном 12, и захватывается насосом 13 и направляется в трубчатый теплообменник 14, регулируемый термостатически с помощью горячей воды, находящейся при температуре около 50oC и поступающей из резервуара 15. В качестве варианта исполнения теплообменника 14 можно использовать теплообменник пластинчатого типа.
Из дозировочной машины 4 шоколад с помощью системы объемного дозирования с вращающимся шнеком, предусмотренной со средствами для предотвращения образования капель, дозируется точно в ячейки непрерывно поступающих плит для формования. В этом отношении очень важно, чтобы не было капель на поверхности плит для формования вне ячеек, поскольку не предусмотрено никаких средств для мойки или отскребания возвращаемых пустых форм.
После заполнения плиты для формования перемещаются приблизительно в течение 4-4,5 секунд, что обеспечивает затвердевание шоколада на поверхности за счет резкого охлаждения в контакте с холодными плитами для формования, а затем эти плиты устанавливаются под устройством 16 для отсасывания шоколада. Это устройство будет описано более подробно ниже с учетом ссылок на фиг.2. С помощью данного устройства еще жидкий шоколад, расположенный в середине ячеек, отсасывается из плит для формования и направляется по трубе 17 в буферный бак 9 под действием вакуума, создаваемого в этом баке вакуумным насосом 18. Здесь также по указанным выше причинам существенным моментом является то, чтобы отсасывание шоколада происходило без разбрызгивания.
После этого плиты для формования, в ячейках которых образованы оболочки с тонкими стенками из шоколада, направляются к машине 19 для дозирования замороженной смеси. Эта дозирующая машина заполняет данные оболочки увеличенной в объеме замороженной смесью, поступающей из фризера 20, из дозирующих камер, в которых используются подъемные средства, которые подают точный объем замороженной смеси, заполняющей ячейку (не показаны). Эта дозирующая машина также имеет средства для предотвращения образования капель. Важно, чтобы на поверхности плит вне ячеек не было никаких капель. Это существенно потому, что эти капли мороженого, однажды затвердев, будут препятствовать последующему извлечению порций из форм.
После этого секция А цепи перемещает плиты для формования к установке 21 для размещения вафель 22 из пресного теста, покрытых шоколадом с тем, чтобы образовать барьер против проникновения влаги в процессе хранения в изделие из пресного теста, находящееся в контакте с мороженым. Затем заполненные плиты для формования перемещаются через туннельный морозильный аппарат 3 для схватывания, в котором поддерживается температура около -35oC.
Попадая на секцию В цепи на выходе из туннельного морозильного аппарата 3, плиты для формования смещаются в боковом направлении относительно секции В, а затем переворачиваются с помощью (непоказанного) механизма, и порции извлекаются из форм, предпочтительно с помощью непоказанных молотков, которые ударяют по задней части плит. Опорожненные формы возвращаются в туннельный морозильный аппарат 3 для охлаждения и возврата на секцию R. С секции В порции, извлеченные из форм, захватываются вверх и покрываются покрытием из шоколада на установке 23 для нанесения покрытия, затем закаливаются в конечном охладителе 24 и в завершение упаковываются в непрерывно поступающую упаковку на упаковочной машине 25 непрерывного действия, а затем упаковки складывают в коробки, которые хранятся в холодильной камере.
На фиг. 2 показано отсасывающее устройство, которое содержит каретку 26, перемещающуюся в горизонтальном направлении возвратно-поступательно, как будет более подробно разъяснено в дальнейшем, и жестко прикрепленную к раме устройства. Питательный клапан 29 прямого действия, смонтированный на каретке 26, соединен с отсасывающей трубкой 17 с помощью гибкой муфты (гибкого соединения) 30. Труба 17 соединена с зоной вакуума, преобладающего в верхней части буферного бака 9.
Как показано на фиг.3, осевой клапан 29 состоит из цилиндрического корпуса 31, в котором скользит цилиндрическая гильза 32, кольцеобразное основание 33 которой опирается герметичным способом на соединительный элемент 34 тюльпанообразного седла 35, и таким образом закрывает клапан (в положении, показанном на фиг.3) под давлением пружины 36 возврата, которая действует на поршень 37, прикрепленный к гильзе 32. Электромагнитный клапан 38 образует автоматический пневматический механизм, который обеспечивает возможность открытия клапана с помощью сжатой текучей среды, действующей против усилия пружины 36, поднимая гильзу 32 в положение всасывания и таким образом обеспечивая возможность прохода жидкого шоколада (через клапан).
Клапан 29 соединен с соединительным элементом 39. Узел, состоящий из клапана и соединительного элемента, смонтирован на раме 40, которая сама прикреплена к движущейся части подъемного устройства 41.
Описание функционирования отсасывающего устройства приведено со ссылкой на фиг. 2, причем отсасывающее устройство функционирует следующим образом.
Когда плита для формования, поданная под отсасывающее устройство, обнаружена непоказанным устройством для распознавания позиции, каретка 26 находится в крайнем заднем положении.
Траектория точки P, расположенной на соединительном элементе 39, показана на фиг.2 пунктирными линиями. Крайняя задняя точка P0 соответствует началу цикла. Каретка 26 смещается вперед в направлении стрелки f2 под действием двигателя 42 с постоянным циклом, который приводит в действие бесконечный клиновый ремень 28 с помощью шкивов 27, причем ремень 28 находится в контакте с кареткой 26, которая, в свою очередь, скользит по жестко закрепленной направляющей 43 с помощью непоказанных роликов.
Точка P, смещаясь вперед, одновременно опускается в направлении стрелки f3 под действием силового цилиндра 41 подъемного устройства. В точке P1, приблизительно через одну сотую секунды, клапан 29 открывается, соединяет соединительный элемент 39 с вакуумом и начинается отсасывание. Комбинированное смещение продолжается до точки P2, при достижении которой подъемное устройство 41 находится в нижнем положении. Затем горизонтальное смещение вперед продолжается за счет смещения каретки в направлении стрелки f2 до точки P3, причем фаза отсасывания длится приблизительно в течение 1,4 секунды. В точке P3 клапан 29 закрывается, что прекращает отсасывание.
Горизонтальное смещение продолжается приблизительно в течение 1/100 секунды до точки P4. В этот момент силовой цилиндр постепенно поднимает подъемное устройство 41 и точка P смещается в направлении стрелки f4 приблизительно в течение 0,3 секунды, в то время как каретка продолжает смещаться вперед до крайней передней точки P5, а затем быстро возвращается в свое крайнее заднее положение P0 приблизительно за 0,6 секунды, смещаясь в направлении стрелки f5. После этого устройство находится в положении ожидания новой плиты.
Как показано на фиг.4 и 5, соединительный элемент 39 регулируется термостатически и содержит три последовательно расположенные детали 44, 45 и 46, прикрепленные друг к другу.
Деталь 44 в форме колокола связана с клапаном 29 с помощью центрального насадка 47, отверстие которого открывается в распределительную камеру 48. Промежуточная деталь 45 представляет собой пластину с отверстиями 49, просверленными прямо насквозь в различных точках, распределенных по корпусу пластины и сообщающихся с каналами 50, образованными в отсасывающих патрубках 51 в виде камер 52 в детали 46. Промежуточная деталь 45 имеет контур 53, проходящий через ее корпус, и в этом контуре циркулирует текучая среда для термостатического регулирования, например горячая вода. Контур 53 препятствует застыванию шоколада. Концевая деталь 46 содержит ряды патрубков 51, расположение которых соответствует конфигурации ячеек в формах.
В предпочтительном варианте исполнения патрубки 51 отделены друг от друга пространствами, которые образуют боковые 54 и продольные 55 каналы для распределения потоков жидкости с тем, чтобы избежать проблем, связанных с образованием перемычек, которые в ином случае сопровождались бы отсасыванием. Кроме того, для получения оптимального отсасывания патрубки 51 имеют выемки 56 в концевой части их камер 52.
В соответствии с предпочтительным вариантом исполнения соединительного элемента 39 он содержит в центральной части внутреннего пространства ("колокола") детали 44 решетку 57, предназначенную для компенсации больших потоков в центре по сравнению с периферией.
Во время фазы отсасывания плиты 2 для формования удерживаются в контакте с бесконечной цепью 1 с помощью выступов 58, которые предотвращают их выход из контакта с цепью в направлении вверх под действием всасывания.
На фиг. 6 показано замороженное кондитерское изделие, имеющее форму слитка, в основном с трапецеидальным поперечным сечением и острыми углами. Как видно на фиг. 7, оболочка 59 образует ячейку 60, имеющую два отделения 61 и закрытую основанием 62. Оболочка заполнена замороженной смесью 63, а вафля 64, окруженная глазирующим слоем 65 из шоколада, расположена между замороженной смесью 63 и основанием 62, практически по всей длине и по всей ширине ячейки.
Реферат
Изобретение касается способа изготовления формованных замороженных кондитерских изделий, содержащих шоколадную оболочку и наполнитель из замороженной смеси, а также установки для его осуществления. Способ включает формование оболочек с тонкими стенками из шоколада с помощью дозирования жидкого шоколада в ячейки предварительно охлажденных форм и затем отсасывание еще жидкого шоколада из центральной части (ячеек). Установка содержит отсасывающее устройство, функционирующее в такт с непрерывным поступательным смещением форм во время фазы отсасывания. Отсасывающее устройство выполняет комбинированное движение, включающее возвратно-поступательное движение и смещение вверх и вниз. Замороженное кондитерское изделие содержит формованную оболочку из шоколада или жирового покрытия, массу из замороженной смеси и выпечку внутри указанной оболочки. Выпечка защищена от проникновения влаги глазирующим слоем из жировой смеси. Изобретение позволяет повысить производительность. 4 с. и 8 з.п.ф-лы, 7 ил.
