Капсула, що придатна для використання в машині для видачі напою, застосування капсули, спосіб виробництва капсули, система для виробництва харчового продукту швидкого приготування та пресована харчова пелета

Реферат: Капсула, що містить множину пресованих харчових виробів, що містять дегідратований харчовий порошок і зв'язувальну систему на жировій основі. Також описаний спосіб виробництва такої капсули. UA 98845 C2 (12) UA 98845 C2 UA 98845 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Дании винахід стосується капсул, що містять харчові інгредієнти, які при відновленні гарячою рідиною з використанням видавальної системи, забезпечують харчові продукти, такі як гарячі супи, соуси, картопляне пюре і т.д. Даний винахід також стосується застосування вказаних капсул, системи для виробництва харчового продукту швидкого приготування і харчових пелетів, які можна використовувати в даних капсулах. У даній галузі техніки добре відомі капсули для видачі гарячих і/або холодних напоїв з використанням видавальної системи. Ці капсули відомі, наприклад, з EP 1472156 (див. RU 2004124827). Торгівельні автомати і капсули, використовувані в них, широко поширені на ринку. Напоями, які можна виробляти за допомогою таких автоматів і капсул, в загальному випадку є кавові продукти, гарячий шоколад або чай. Інгредієнти, присутні в ампулах, що промислово випускаються, звичайно представлені у формі порошку, який розчиняється упорскуваною рідиною (звичайно - гарячою водою), наприклад, у разі приготування гарячого шоколаду, молока і т.д. В альтернативному варіанті порошок всередині капсули екстрагується упорскуваною рідиною, як буває у разі кави. Результатом є напій, який має малу в'язкість. Разом з тим, апетитні напої, які можна приготувати з використанням капсули і торгівельного автомата, поширені менше. На ринку кулінарних товарів з'явилося прозоре консоме від Knorr, торгувати яким можна за допомогою автомата Lavazza Blue. Однак це негустий, жирний харчовий продукт. Склади жирних супів швидкого приготування описані в патенті GB 1464429. Агломеровані інгредієнти містять в собі попередньо желатинізовані зв'язувальні речовини, покриті жиром й іншими інгредієнтами. Однак в цьому патенті мова не йде ні про використання системи на основі ампул для приготування супу, ні про модифікації, які необхідно внести в порошок, якщо вказаний суп потрібно готувати з системи напоїв на основі ампул. Таким чином, задача даного винаходу полягає в тому, щоб розробити спосіб, яким можна приготовляти напої або харчові продукти більш густої консистенції, ніж традиційні напої, з використанням капсули і автомата для торгівлі напоями. Дана задача вирішується за допомогою незалежних пунктів формули винаходу. Залежні пункти формули винаходу являють собою подальший розвиток центральної ідеї винаходу. Так, в першому аспекті даного винаходу запропонована капсула, що містить множину пресованих харчових таблеток, які містять дегідратований харчовий порошок, змішаний зі зв'язувальною системою на жировій основі. У додатковому аспекті даного винаходу, він стосується використання капсули за будь-яким з пп. 1-28 у виробництві харчового продукту швидкого приготування. Спосіб виробництва капсули за будь-яким з пп. 1-28, що включає стадії: а) підготовки харчових пелетів шляхом змішування дегідратованих інгредієнтів зі зв'язувальною системою на жировій основі і пресування або екструдування цієї суміші для одержання вказаних таблеток, і б) наповнення капсули множиною вказаних таблеток, також утворює частину даного винаходу. Крім того, система для виробництва харчового продукту швидкого приготування, що містить автомат і капсулу за будь-яким з пп. 1-28, при цьому автомат містить засіб для екстрагування вказаної капсули, розміщеної у вказаному автоматі, шляхом інжекції гарячої рідини у вказану капсулу, і при цьому капсула містить засіб для екстрагування вказаною гарячою рідиною, щоб забезпечити витікання харчового продукту швидкого приготування з вказаної капсули, також запропонована в даному винаході. Нарешті, даний винахід також стосується пресованої харчової пелети, що містить дегідратований порошок, змішаний у зв'язувальній системі на жировій основі, причому зв'язувальна система на жировій основі містить суміш жиру, борошна, крохмалю і камеді. Вказаний виріб може бути у формі пелети, лінзи, брикету, гальки, драже, подушечки, яйця або кульки. Далі опис даного винаходу надається з посиланням на супроводжувальні креслення, на яких: фіг. 1 - графік, на якому приведене порівняння розчинення порошків (що містяться в традиційних капсулах) і таблеток (що містяться в капсулах, які відповідають даному винаходу); фіг. 2 - схематична діаграма залежності масової витрати порошку від часу в порівнянні з пелетою на жировій основі, використовуваною в капсулах згідно з винаходом; фіг. 3 - схематичний розріз згідно з прикладом капсули. Докладніш опис винаходу 1 UA 98845 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Даний винахід стосується капсул, що містять множину пресованих харчових таблеток. Пелети містять дегідратований харчовий порошок, змішаний в зв'язувальній системі на жировій основі. Капсули можуть бути будь-якого типу, який можна використовувати в автоматі для продажу і напоїв. Типовими капсулами, які можна використовувати в даному винаході, є описані, наприклад, в патенті EP 1472156 B1. Описані тут капсули призначені для екстрагування шляхом інжекції рідини під тиском в екстрагувальному пристрої. Кожна капсула містить свій власний відкривальний засіб, що активується зростанням тиску рідини, яка вводиться в капсулу в момент її екстрагування. Крім того, капсула має свій власний випускний канал зі своїм власним каналізуючим засобом, що дає можливість уникнути контакту з елементами системи екстрагувального пристрою або, в крайньому випадку, значно зменшити цей контакт. На фіг. 3 показаний приклад капсули, яку можна використовувати для введення харчових інгредієнтів. Ця капсула містить капсулку (10) і мембрану (11), приварену на периферійному краю (13), що приварюється, який утворює периферію вказаної капсулки. Капсула містить харчові інгредієнти (12). Система для відкривання капсули складається з диска (14), розташованого на дні капсулки (10) і що містить проколювальне вістря (15) і фільтр (60). Отже, проколювальне вістря укладене в камері, утвореній капсулкою (10) і мембраною (11). Таким чином, диск розташований на дні капсулки і тому утворює розширену зону, по якій під час екстракції може розподілятися внутрішній тиск. У момент екстракції капсула вводиться в екстрагувальний пристрій, вода вводиться за допомогою голки, яка проколює мембрану (11), і під впливом зростання тиску в капсулі диск (14) піддається впливу тягового зусилля, спрямованого до фіксуючої деталі (16), так що проколювальне вістря (15) проколює фіксуючу деталь (16) капсулюй, тим самим забезпечуючи витікання харчового продукту. Капсула жорстко втримується на місці за допомогою опори (61), а фільтр (60) запобігає проходженню залишків в кухоль (не показаний), що розташовується під вказаною капсулою. Капсула згідно з даним винаходом переважно є герметизованою капсулою. Вона звичайно призначена для екстрагування шляхом упорскування рідини під тиском в екстрагувальному пристрої. Капсула переважно містить закриту камеру, що містить пелети, і засіб, що забезпечує відкривання вказаної капсули під час її використання для забезпечення витікання напою або харчового продукту. Харчові пелети, які присутні в капсулі, є пресованими. Тому вони мають щільність, яка вище, ніж у порошків, які звичайно використовуються в капсулах. Як правило, щільність харчової 3 пелети становить 1,0-1,5 г/см . Харчовий виріб містить дегідратований харчовий порошок, змішаний в зв'язувальній системі на жировій основі. Визначення «харчовий» означає будь-який інгредієнт, що витрачається. Таким чином, дегідратований харчовий порошок може бути будь-яким висушеним інгредієнтом, таким як порошкоподібний суп, порошкоподібний соус,·порошкоподібне картопляне пюре, порошкоподібний шоколад, забілювач, сухе молоко і розчинні порошкоподібні напої. Зв'язувальна система на жировій основі, в яку домішують дегідратований харчовий порошок, переважно містить суміш жиру, борошна, крохмалю і камеді. Як правило, зв'язувальна система містить 30-40 ваг.% жиру, 40-50 ваг.% борошна, 10-15 ваг.% крохмалю і 5-10 ваг.% камеді. У переваленому варіанті здійснення зв'язувальна система містить суміш пальмового жиру, пшеничного борошна, картопляного крохмалю і гуарової камеді. У разі напою на основі шоколаду передбачається, що зв'язувальна система повинна містити щонайменше небагато масла-какао як жирового компоненту. Зв'язувальні системи звичайно використовуються для одержання густих жирних супів. Вони, як правило, містять модифікований або не модифікований крохмаль, різновиди борошна або камеді. Однак у разі капсул, де простір обмежений, традиційні зв'язувальні системи не працюють ефективно. Виявлено, що пропонована зв'язувальна система на жировій основі знімає просторове обмеження, забезпечуючи інтенсифіковані властивості зв'язувального. Зокрема, зв'язувальна система на жировій основі виявилася вигідною при введенні в пресований виріб, що містить висушені інгредієнти. Дійсно, зв'язувальна система забезпечує рівномірне вивільнення вмісту капсули з цієї капсули зі згущенням одержуваного продукту після того, як він буде відновлений водою, і не викликає блокування під час видачі. Крім того, використання зв'язувальної системи на жировій основі згідно з даним винаходом забезпечує видачу великих кількостей продукту з однієї капсули, ніж при використанні традиційних зв'язувальних систем. Дегідратовані харчові інгредієнти переважно впроваджені в зв'язувальній системі на жировій основі. Дійсно, виявлено, що введення порошку в зв'язувальну систему на жировій основі і 2 UA 98845 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 пресування суміші з одержанням харчового виробу виявилися вигідними, зокрема тому, що це забезпечило рівномірне вивільнення супу при використанні автомата для продажу напоїв. Для виробництва харчових виробів дегідратовані харчові інгредієнти змішують зі зв'язувальною системою на жировій основі, після чого здійснюють їх агломерацію. Дегідратовані харчові інгредієнти переважно змішують зі зв'язувальною системою на жировій основі при співвідношенні дегідратованих інгредієнтів і зв'язувальної системи, що становить від 50:50 до 90:10. Тоді пресування може бути досягнуте стисненням або екструдуванням суміші. Стиснення звичайно проводять за допомогою будь-якого з пелетованих пресів з плоскою матрицею, шестеренчастих пресувальних вальців, пресів з матрицею і пуансоном, вальцьових пресів. Екструзію молена проводити за допомогою будь-якого з ситових і корзинних екструдерів, радіальних, осьових, і купольних екструдерів, екструдерів з плоскими і кільцевими головками, осьових шнекових екструдерів, порожнистих перфорованих циліндрів. Переважною технологією є застосування преса з плоскою матрицею для таблетування, оскільки це забезпечує регулювання щільності харчових виробів в межах більш широкого діапазону в порівнянні з іншими технологіями. Як правило, харчові вироби виходять у формі пелети, лінзи, брикету, гальки, драже, подушечки, яйця або кульки. Харчові вироби переважно мають вимірювання по висоті 1-10 мм, переважніше 5 мм. Виявлено, що у харчових виробів відношення площі поверхні до об'єму переважно -1 -1 становить 0,9-3,5 мм . У більш переважному випадку воно становить 0,95-3,33 мм , а в ще -1 більш переваленому - 1,3-2,1 мм . Таке відношення площі поверхні до об'єму вносить внесок' в одержання рівномірної концентрації супу в системі на основі капсул. Дійсно, як тільки гарячу рідину, в типовому випадку - воду з температурою приблизно 85 °С, впорскують в капсулу, жир починає танути і тому вивільняти масу продукту, наприклад супу. -1 Якщо відношення площі поверхні до об'єму є дуже високим, наприклад, перевищує 3,5 мм , вивільнення маси харчового продукту буде дуже швидким, приводячи до нерівномірного розподілу продукту під час видачі. У цьому випадку, наприклад, харчові вироби, присутні в капсулі, повинні були б розчинитися в перших 50 мл рідині, витікаючої з капсули. Таким чином, 1 відношення площі поверхні до об'єму переважно нижче 3,5 мм" . Разом з тим, якщо відношення площі поверхні до об'єму є дуже низьким, наприклад, нижче -1 0,9 мм , швидкість танення жиру в харчових виробах буде дуже низькою, а внаслідок цього продукт буде залишатися в капсулі після видачі. Харчові вироби згідно з винаходом переважно містять жир в кількості 5-65 ваг.%, крохмаль в кількості 1-10 ваг.%, камедь в кількості 1-5 ваг.%, борошно в кількості 10-30 ваг.%. Крім того, харчові вироби можуть містити будь-який інгредієнт з таких, як сіль, цукор, ароматизувальні речовини, емульгатори, мальтодекстрин, порошок сироваткового білка, порошок коагулятора, гідролізат клейковини або будь-які їх комбінації. Капсула згідно з винаходом в типовому випадку містить 5-15 г харчових виробів. Ця кількість забезпечує належну консистенцію для продукту при екстракції за допомогою 100-250 мл гарячої рідини, наприклад гарячої води. Таким чином, застосування пропонованих капсул у виробництві харчових продуктів швидкого приготування являє собою частину даного винаходу. Як правило, вказане застосування передбачає розміщення капсули в системі видачі напоїв і забезпечення екстрагування вмісту вказаної капсули. Вміст капсули переважно екстрагують гарячою водою, а більш переважно гарячою водою в кількості 100-200 мл. Харчовий продукт швидкого приготування, одержаний за рахунок застосування капсул, що пропонуються, може бути супом, соусом, пюре, гарячим напоєм, наприклад, гарячим шоколадом. Харчовий продукт швидкого приготування відрізняється вершковоподібною консистенцією, яка змінюється в залежності від цільового продукту. У будь-якому випадку одержуваний продукт жирніше і густіше, ніж традиційні продукти, одержувані за допомогою традиційних капсул у видавальній системі. Крім того, не спостерігаються проблеми блокування через в'язкість кінцевого продукту. Таким чином,'за допомогою даного винаходу можна забезпечити більш широкий діапазон продуктів, який виходить за межі звичайних напоїв, від таких як кава, чай, гарячий шоколад до харчових продуктів швидкого приготування, наприклад, таких як пюре, соуси. 3 UA 98845 C2 5 10 15 20 Даний винахід також дає перевагу, що полягає в тому, що не потрібне ніяке додаткове перемішування, оскільки харчовий продукт видається дуже однорідно. Крім того, однопорційний напій або харчовий продукт є зручним для споживача. Пропонований спосіб виготовлення капсули за будь-яким з пп. 1-28 містить в собі перший етап, на якому готують харчові вироби шляхом змішування дегідратованих інгредієнтів зі зв'язувальною системою на жировій основі і пресують або екструдують суміш, одержуючи вказані харчові вироби. Підготовку харчових виробів можна проводити так, як описано вище. На другому етапі наповнюють капсулу множиною вказаних харчових виробів. В обсязі вимог даного винаходу також знаходиться система для виробництва харчового продукту швидкого приготування. Система містить автомат і капсулу, як описано вище. Автомат містить засіб екстрагування капсули, розміщеної у вказаній машині, шляхом інжекції гарячої рідини і засіб забезпечення витікання харчового продукту швидкого приготування з вказаної капсули. У додатковому аспекті винаходу запропонований пресований харчовий виріб, що містить дегідратований харчовий порошок, змішаний в зв'язувальній системі на жировій основі, причому зв'язувальна система на жировій основі містить суміш жиру, борошна, крохмалю і камеді. -1 -1 Харчовий виріб переважно має відношення площі поверхні до об'єму від 0,9 мм до 3,5 мм . Далі винахід ілюструється нижченаведеними необмежувальними прикладами. Приклади Приклад 1 Рецепт харчової пелети, укладеної в капсулі для підготовки супу швидкого приготування (табл.1) Таблиця 1 Інгредієнт Зв'язувальна система на жировій основі Коагулятор Мальтодекстрин Сіль Порошок сироваткового білка Цукор Гідролізат клейковини Ароматизувальні речовини 25 Кількість (ваг.%) 40-50% 15-20% 5-15% 0,1-10% 0,1-5% 0,1-2% 0,5-5% 10-20% Склад зв'язувальної системи на основі білка (табл.2). Таблиця 2 Інгредієнт Кількість (ваг.%) 40-50% 10-15% 30-40% 5-10% Пшеничне борошно Картопляний крохмаль Пальмовий жир Гуарова камедь 30 Приклад 2 Щоб виміряти кількість розчиненого продукту через 10 секунд; пелети згідно з винаходом і не пресований порошок засипали в посудину-приймач, що містив гарячу воду (80 C). Вимірювальне обладнання було приладом CDM 22 для вимірювання електропровідності. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 35 40 1. Капсула, що придатна для використання в машині для видачі напою і містить пресовані харчові вироби, які містять дегідратований харчовий порошок, змішаний в зв'язувальній системі на жировій основі, причому співвідношення дегідратованих інгредієнтів і зв'язувальної системи становить від 50:50 до 90:10. 2. Капсула за п. 1, яка відрізняється тим, що харчові вироби мають відношення площі -1 поверхні до об'єму, що становить від 0,9 до 3,5 мм . 3. Капсула за п. 1 або 2, яка відрізняється тим, що відношення площі поверхні до об'єму -1 -1 харчових виробів становить 0,9-3,35 мм , переважніше 0,95-3,33 мм , найбільш переважно 4 UA 98845 C2 -1 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 1,3-2,1 мм . 4. Капсула за будь-яким попереднім пунктом, яка відрізняється тим, що зв'язувальна система містить суміш жиру, борошна, крохмалю і камеді. 5. Капсула за будь-яким попереднім пунктом, яка відрізняється тим, що зв'язувальна система містить суміш 30-40 ваг. % жиру, 40-50 ваг. % борошна, 10-15 ваг. % крохмалю і 510 ваг. % камеді. 6. Капсула за будь-яким попереднім пунктом, яка відрізняється тим, що зв'язувальна система містить суміш пальмового жиру, пшеничного борошна, картопляного крохмалю і гуарової камеді. 7. Капсула за будь-яким попереднім пунктом, яка відрізняється тим, що харчові вироби представлені у формі пелети, лінзи, брикету, гальки, драже, подушечки, яйця або кульки. 8. Капсула за п. 6, яка відрізняється тим, що харчові вироби мають вимірювання по висоті від 1 до 10 мм, переважно 5 мм. 9. Капсула за будь-яким попереднім пунктом, яка відрізняється тим, що дегідратований харчовий порошок вибраний з порошкоподібних супів, порошкоподібних соусів, порошкоподібного картопляного пюре, порошкоподібного шоколаду, порошкоподібних розчинних напоїв або сухого молока. 10. Капсула за будь-яким попереднім пунктом, яка відрізняється тим, що харчові пелети містять жир в кількості 5-65 ваг. %, крохмаль в кількості 1-10 ваг. %, камедь в кількості 1-5 ваг. %, борошно в кількості 10-30 ваг. %. 11. Капсула за будь-яким попереднім пунктом, яка відрізняється тим, що харчові пелети містять будь-який з таких інгредієнтів, як сіль, цукор, ароматизатори, емульгатори, мальтодекстрин, порошкоподібний білок молочної сироватки, забілювач, гідролізат пшеничного глютену або будь-які їх суміші. 12. Капсула за будь-яким попереднім пунктом, яка відрізняється тим, що кожна пелета 3 має густину 1,0-1,5 г/см . 13. Капсула за будь-яким попереднім пунктом, яка відрізняється тим, що містять 5-15 г харчових таблеток. 14. Капсула за будь-яким попереднім пунктом, яка відрізняється тим, що є герметизованою капсулою. 15. Капсула за будь-яким попереднім пунктом, яка відрізняється тим, що виконана з можливістю екстрагування шляхом інжекції рідини під тиском в екстрагувальному пристрої. 16. Капсула за будь-яким попереднім пунктом, яка відрізняється тим, що включає закриту камеру, що містить вказані харчові вироби, і засіб, що забезпечує відкривання вказаної капсули під час її використання і витікання напою. 17. Застосування капсули за будь-яким з пп. 1-16 в підготовці харчового продукту швидкого приготування. 18. Застосування за п. 17, яке відрізняється тим, що включає розміщення капсули в системі видачі напоїв і екстрагування вмісту вказаної капсули. 19. Застосування за п. 18, яке відрізняється тим, що вміст капсули екстрагують гарячою водою. 20. Застосування за п. 19, яке відрізняється тим, що вміст капсули екстрагують гарячою водою в кількості 100-200 мл. 21. Застосування за будь-яким з пп. 17-20, яке відрізняється тим, що харчовий продукт являє собою суп, соус, пюре, напій або ароматний напій. 22. Спосіб виробництва капсули за будь-яким з пп. 1-16, придатної для використання в машині для приготування напою, що включає стадії: а) підготовки харчових таблеток шляхом змішування дегідратованих інгредієнтів зі зв'язувальною системою на жировій основі, причому співвідношення дегідратованих інгредієнтів і зв'язуючої системи становить від 50:50 до 90:10, і пресування або екструдування цієї суміші для одержання вказаних харчових виробів, і б) наповнення вказаної капсули, придатної для використання в машині для приготування напою, множиною вказаних харчових виробів. 23. Спосіб за п. 22, який відрізняється тим, що пресування проводять за допомогою будьякого з пелетуючих пресів з плоскою матрицею, шестеренчастих пресувальних вальців, пресів з матрицею і пуансоном, вальцьових пресів. 24. Спосіб за п. 22 або 23, який відрізняється тим, що екструдування проводять за допомогою будь-якого з ситових і кошикових екструдерів, радіальних, осьових і купольних екструдерів, екструдерів з плоскою і кільцевою головкою, осьових шнекових екструдерів, порожнистих перфорованих циліндрів. 5 UA 98845 C2 5 10 25. Система для виробництва харчового продукту швидкого приготування, що містить автомат і капсулу за будь-яким з пп. 1-16, при цьому автомат містить засіб екстрагування капсули, розмішаної у вказаному автоматі, шляхом інжекції гарячої рідини і засіб забезпечення витікання харчового продукту швидкого приготування з вказаної капсули. 26. Пресована харчова пелета, що містить дегідратований харчовий порошок, змішаний в зв'язувальній системі на жировій основі, причому співвідношення дегідратованих інгредієнтів і зв'язувальної системи становить від 50:50 до 90:10, при цьому зв'язувальна система на жировій основі містить суміш жиру, борошна, крохмалю і камеді. 27. Харчова пелета за п. 26, що має відношення площі поверхні до об'єму, що становить від 0,9 -1 -1 мм до 3,5 мм . 6 UA 98845 C2 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 7