Пищевой продукт, которому искусственно придана ячеистая структура посредством совместной экструзии нескольких компонентов, способ и устройство для его изготовления

Пищевой продукт, которому искусственно придана ячеистая структура посредством совместной экструзии нескольких компонентов, способ и устройство для его изготовления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение касается пищевого продукта в виде листа, ленты или волокна, состоящего, по меньшей мере, из двух компонентов, которые совместно экструдированы для их взаимного рассеивания (включения друг в друга) и образования рядной структуры, а также способа и устройства для изготовления такого продукта.

Термин "пищевой" продукт охватывает продукты животного происхождения, кондитерские изделиями лекарственные средства. Такие продукты описаны в двух патентах США данного заявителя 4115502 и 4436568 (прекративших свое действие). В первом патенте описаны:

а) пряди из вязкого сиропа переплетаются с прядями теста;

совместно экструдированный листообразный продукт затем запекают, и

б) пряди из очень вязкого, растворенного или взбитого белка и вязкого сиропа, карамели и/или теста; совместно экструдированный листообразный продукт затем отверждают (см. колонку 6, строка 65 - колонка 7, строка 5 этого патента).

В другом вышеупомянутом патенте приводится рабочий пример изготовления подобного пищевого продукта, а именно пример 4. В данном случае щелочной раствор соевого белка разрозненно, рядом совместно экструдируют с раствором карбоксиметилцеллюлозы, к которой добавлена карамель (для подслащивания и ароматизации). Для получения упорядоченной структуры оба раствора имеют одинаковую вязкость.

Совместно экструдированный листообразный продукт собирают на транспортирующей полиэфирной пленке (позже подлежит использованию в качестве обертки для продукта) и отверждают ополаскиванием раствором NaCl молочной кислоты. Это приводит к коагуляции белка.

В каждом из вышеупомянутых примеров каждая ив смешанных прядей является непрерывной прядью. В патенте США 4436568 это несомненно явствует из текста примера при его рассмотрении в связи с чертежом, к которому он относится. В патенте США 4115502 устройство и способ для смешанной совместной экструзии (см. фиг.4 и относящееся к ней описание) всегда будут обеспечивать производство только непрерывных прядей. В ЕР-А-0653285 и WO-A-9934695 описываются другие способы совместной экструзии компонентов пищевого продукта в виде множества слоев один поверх другого, и в каждом патенте приводятся примеры компонентов, подходящих для таких структур.

Пищевой продукт по изобретению характеризуется признаками, изложенными в пункте 1 формулы изобретения.

Определенная ячеистая структуры предпочтительно простирается по существу по всему продукту.

В пищевой промышленности обычно проводят измерения сопротивления деформации сжатия, особенно при определении свойств гелей.

Однако насколько известно данному заявителю, не существует никакой стандартизированной методики таких измерений и никакой характеристики того, что является «мягким», а что - «твердым», кроме как внутренних нормативов и ТУ, используемых компаниями, производящими пищевые продукты. Кроме того, общеизвестно, что давление, необходимое для остаточной деформации в виде текучести или разрушения ("предел текучести"), не может быть абсолютной величиной, а зависит от масштаба времени, в котором проводятся измерения, и в меньшей степени от используемых способа и устройства. Для «ощущения» во рту обычно полагают, что подходящим является масштаб времени около 0,1 секунды, но в данной заявке для измерения выбран масштаб времени в 10 секунд, что является более строгим требованием.

В описании в связи с фиг.13 объясняется устройство, которое сконструировано данным заявителем для измерения предела текучести при сжатии, и способ его применения. Для целей этого описания минимальное давление, которое в течение 10 секунд обеспечивает, по меньшей мере, 10%-ное сжатие (сверх мгновенной упругой деформации), рассматривается как предел текучести. Однако, если В является микропористым, как это может быть, то следует пренебрегать деформациями, происходящими до уплотнения материала. В нижеследующей таблице, которая подготовлена для корреляции субъективных ощущений с объективными величинами, приводятся типичные значения предела текучести при сжатии для разнообразных обычных продуктов:

Сладкий продукт (например, крем-карамель)	около 3 г/см2
Марципан	около 400 г/см2
Сваренный вкрутую яичный белок	около 900 г/см2
Эмментальский сыр	около 3 кг/см2
Яблоки	около 3 кг/см2
Морковь	около 20 кг/см2
Темный шоколад	около 50 кг/см2
Свежая сосновая древесина,
по наиболее слабому направлению	около 80 кг/см2

При настоящем изобретении предел текучести компонента В или каждого из компонентов В обычно должен быть не менее 200 г/см², и предпочтительнее - не менее 500 г/см², в то время как он предпочтительно должен быть не более 150 кг/см².

Экструдированные пищевые структуры, в которых отчетливые частицы или фазы одного материала беспорядочно распределены в массе другого материала, известны, например, из СН-А-0538814 (сыр), США 4697505 (печенье), США 3671268 и 2231060 (мороженое), ЕР-А-0258037 и США 4358468 (мясо), ЕР-А-0775448 (карамель и шоколад). Однако хорошо упорядоченная структура данного продукта, полученная благодаря признакам способа, описанного ниже, обеспечивает улучшенное модифицирование «ощущения во рту» и вкуса.

Кроме того, известно изготовление отдельного глазированного пищевого продукта или одиночного ряда или нитки из глазированных пищевых продуктов (см. например, ЕР-А-0246667, США 4828780, колонка 9, строки 43-58 и США 4469475). Однако характер таких продуктов очень отличается от тех, которые получают посредством настоящего изобретения.

В готовом продукте компонент А при 20°С может быть в жидком состоянии. С другой стороны, А может быть пластичным или вязкоупругим, например в виде мягкого геля. Жидкость или гель может содержать диспергированные твердые частицы, такие как короткие волокна, орехи, зерна или оболочковые частицы, куски пленки или хлопья в жидкой или гелевой дисперсионной среде, например в водном растворе, геле или масле. Жидкость А может содержать растворенный загуститель. При другом варианте А представляет собой вспученное вещество, образованное, например, благодаря присутствию разрыхлителя в экструдируемом веществе. Компонент В или компоненты В предпочтительно должны принадлежать к одной из следующих трех групп веществ:

а) плотные гели с возможным включением в них мелких, предварительно образованных твердых частиц,

б) связанные вместе, предварительно образованные твердые частицы,

в) вещества на основе жиров, например шоколад.

Предел текучести при сжатии компонента В УР_B20 при 20°С предпочтительно равен, по меньшей мере, 500 г/см², например, в пределах 500 г/см² - 80 г/см², обычно менее 60 кг/см².

Продукт А предпочтительно является жидкостью, гелем или пластичным или псевдопластичным веществом, которое имеет предел текучести при сжатии УР_A20 при 20°С менее 1000 г/см², и предпочтительнее менее 500 г/см².

При настоящем исследовании под гелем понимают трехмерную сетку, которая образована полимерными компонентами, соединенными химическими связями, кристаллитами или каким-нибудь другим видом связи и разбухшими под действием жидкости, и которая по существу сохраняет свою форму, например, при помещении на плоскую поверхность, и не является текучей.

Сразу можно понять, что изобретение предлагает новую концепцию получения пищевого продукта, который в целом имеет твердую и механически стабильную консистенцию и тем не менее является приятно разжевываемым и во всех отношениях создает естественное ощущение во рту, будь он заменителем мяса, шоколадом с начинкой, другим видом кондитерского изделия, сухим завтраком, лекарственным средством под видом сухого завтрака или совершенно новой комбинацией пищевых ингредиентов. Хотя А может быть, например, непрерывным мягким гелем пластичной природы в каждой пластинке или куске, важно, чтобы В также был непрерывным, но в данном случае твердым гелем.

Ниже в этом описании будут дополнительно описаны возможные композиции А и В.

В пунктах 25-38 формулы изобретения приведены конкретные примеры компонентов А и В.

В некоторых из этих пунктов формулы изобретения в связи с компонентами А и В говорится о коротких усиливающих волокнах, зерновых, оболочковых или пленочных частицах или хлопьях, которые предпочтительно, но необязательно являются перевариваемыми или представляющими ценность для пищеварения, например, короткие белковые волокна. Важным примером применимых оболочковых частиц (шелухи) являются отруби. Они могут содержать адсорбированные ароматические вещества или белок, используемый в волокнах или пленочных частицах, может быть введен в реакцию с углеводородом для образования соединения, относящегося к карамели.

Как понятно из вышеизложенного, В образует "стенки ячеек" и А - "содержимое ячеек". Обычно наибольший средний размер ячейки составляет около 1-30 мм, а наименьший размер - около 0,1-3 мм. Благодаря особенностям процесса экструзии ячейки почти всегда имеют изогнутую форму, хотя можно и предпочтительно избегать чрезмерно изогнутой формы. Значение наибольшего размера определяют измерением по изогнутой поверхности ячейки.

Поперечное сечение ячеек компонента А в плоскости x-z обычно имеет средний размер в z-направлении, составляющий 0,5-10 мм, предпочтительно 1-5 мм. Ячейки компонента А обычно имеют среднюю площадь поперечного сечения в плоскости x-z, составляющую 0,5-100 мм², предпочтительно 1-25 мм².

У большинства ячеек толщина стенки ячейки предпочтительно должна быть в любом месте равной не менее чем 2% средней толщины комка или пластинки, которая содержится в соответствующей ячейке, так как в противном случае механическая стабильность может оказаться недостаточной. Эта толщина предпочтительнее должна составлять не менее 5%, а еще более предпочтительнее - не менее 10% указанной средней толщины.

Согласно изобретению среднее расстояние между рядами предпочтительно составляет 1-25 мм и предпочтительнее 3-15 мм, например, 5-10 мм. Граничные стенки ячеек обычно имеют минимальную толщину в х-направлении в пределах 5-50% от среднего разделения рядов, предпочтительно более 10%.

Мостиковые стенки ячеек, т.е. стенки ячеек В между ячейками А, а не граничные стенки ячеек, имеют минимальную толщину 0,1 мм, предпочтительно 0,5 мм.

С другой стороны, для получения продукта соответствующей консистенции средняя толщина стенки большинства ячеек обычно не должна превышать среднюю толщину ячейки А.

В большинстве случаев, когда А является жидкостью, гнезда А в В предпочтительно должны быть полностью закрыты в трех измерениях, по меньшей мере, у большей части пластинок и комков. Это является тем больше полезным, чем более жидким является А.

Наиболее полезной ячеистой структурой с образованными рядами является композитная структура с граничными стенками ячеек, от которых по существу в х-направлении ответвляются мостиковые стенки ячеек, например, так, как это изложено в пункте 3 формулы изобретения и показано на фиг.1а. На этом чертеже показаны два В-компонента - В1 и В2 (причины использования показанных двух В-компонентов будут изложены ниже), но чертеж следует понимать так, что В1 и В2 могут быть одним и тем же компонентом.

Способ совместной экструзии для получения этой структуры может вызвать некоторое утончение А, а также В вблизи мест ответвления стенок ячеек, см. фиг.3. Посредством соответствующего выбора режима экструзии предпочтительно следует ограничивать такое утончение, так чтобы толщина как ответвления, так и граничной стенки ячеек, измеренная в месте ответвления, по существу была вообще не меньше, чем 1/15 часть наибольшей толщины ответвления, предпочтительнее не меньше, чем 1/10, и еще предпочтительнее не меньше чем 1/5 часть указанной наибольшей толщины.

Чтобы облегчить разжевывание пищевого продукта и ощущать его наиболее натуральным во рту, В может быть выбрано с когезией больше, чем с адгезией к А. Этот эффект может быть достигнут добавлением к В вещества, которое способствует скольжению, например, жира к гидрофильному веществу В.

Наоборот, может потребоваться упрочнение связи между А и В, и это может быть достигнуто приданием граничным стенкам ячеек из В волнистой или зигзагообразной формы по существу около плоскости z-y.

В продукте, имеющем граничные стенки ячеек В, каждая ячейка А может перекрывать всю протяженность между граничными стенками ячеек. Это показано на фиг.1а и во многих случаях будет обеспечивать наилучшую консистенцию продукта. Однако ячейки А могут также зависеть от способа изготовления и дальнейшего обращения с ними, будучи включенными так, как показано на фиг.2, или менее упорядоченным образом, но все еще проявляющими рядную структуру.

Дополнительная стенка ячейки, как это изложено в пунктах 6 и 8 формулы изобретения, служит для образования гнезд А в В, показанных на фиг.1b, c и d.

В действительности А и В каждый могут быть более чем одним компонентом. Очень полезный пример В, содержащий два компонента В1 и В2 (слипшиеся друг с другом), изложен в пунктах 3 и 4 формулы изобретения и показан на фиг.1а и b, 6а и b, при этом у В2 предел текучести при сжатии предпочтительно по меньшей мере вдвое больше, чем у В1. Предел текучести УР_B120 у В1 при 20°С предпочтительнее составляет 0,1-0,5 предела текучести УР_B220 у В2 при 20°С. Таким образом, В2 может быть, например, прочнее, чем В1 (в готовом продукте) в зависимости от способа изготовления и дальнейшего обращения с ним, так что В1 легко разрывается при разжевывании с высвобождением (вкусного) А1, в то время как для потребления В2 требуется большая жевательная работа, что ощущается как хорошее сочетание. Кроме того, когда В2' является менее деформирующимся, чем В1' в состоянии во время или непосредственно после разделения в процессе совместной экструзии, В2' способствует достижению наиболее упорядоченной ячеистой структуры. (В этом описании изобретения экструдируемое вещество, используемое для изготовления А в готовом продукте, обозначается как А' во время процесса; подобным же образом экструдируемое В' образует В после обработки, В1' образует В1, В2' образует В2 и т.д.)

Эти аспекты рассматриваются в связи с пунктами формулы изобретения на способ.

В одном варианте воплощения изобретения, компонент В1 скручен вокруг ячеек из А. Это скручивание может быть обеспечено только одним течением, если выбрать режим экструзии так, чтобы происходило вращение сегментов А'. Это далее поясняется в связи с фиг.7а. b и с.

Граничные стенки ячеек из В, продолжающиеся по существу в z-направлении, могут быть молекулярно ориентированными по существу в z-направлении. Это достигается использованием подходящих способов и устройства для экструзии. Ориентация способствует ощущать продукт как мясо во время разжевывания.

Введение массы из коротких белковых волокон или частиц белковой пленки в А служит такой же самой цели, что и ориентация, и также целям, связанным со вкусом и питательной ценностью. С другой стороны, компонент А может состоять из других коротких волокон, кусков пленки, ореховых, зерновых или оболочковых частиц или из хлопьев. В связи с этим очень подходящим может быть зерно. Когда А является кисломолочным продуктом, ему может быть придан или сладкий вкус, или аромат для использования в продукте, например, кондитерском изделии или сладком продукте, или А может быть острой приправой, как в «чатни» (острый индийский соус), для продуктов, используемых как первое или основное блюдо.

Введение газа в ячейки А обычно достигается использованием вспенивателя, например, разрыхлением теста в хлебопекарном производстве или вспучиванием растительного белка испаряющейся водой при обычной экструзии заменителя мяса.

В хлебобулочных продуктах В-компонент (стенки ячеек) на основе белка служит для получения продукта с хорошей механической стабильностью даже тогда, когда содержимое ячеек является очень хрупким (второсортная мука или высокое содержание зерна) или продукт является очень вспученным. Использование сыра для стенок ячеек является механически пригодным и обеспечивает интересное вкусовое сочетание.

В одном варианте выполнения изобретения В является микропористым агломератом из частиц, содержащих воду в порах, и указанные частицы состоят из коротких волокон, зерновых, оболочковых или пленочных частиц или хлопьев, которые связаны вместе полимерными микронитями, например, состоящими из коагулированной клейковины или из натурального или синтетического каучука, полученного коагулированием латекса.

В другом варианте выполнения изобретения, где продукт может быть заменителем мяса, А представляет собой два отдельных компонента:

А1) полутвердый жир или компонент на основе масла, содержащий жиро- или маслорастворимые ингредиенты, и

А2) сок, содержащий водорастворимые вкусовые ингредиенты,

В) компонент, подходящий для разжевывания.

В независимом пункте 44 формулы изобретения заявлен способ, пригодный для производства нового продукта (хотя и не ограничивается им). При этом способе, ячейки А образуют экструзией экструдируемого материала А' и совместной экструзией экструдируемого компонента В', который образует В, и при этом способе потоки А' и В' примыкают друг к другу в направлении, поперечном к z-направлению, и упорядоченно разделены по существу поперек направления потока посредством разделительного элемента, для образования потоков А' и В', разделенных на части в z-направлении, при этом часть потока В' спереди и сзади по направлению потока соединяется с каждой частью потока А. При этом способе В' после экструзии преобразуют в более твердый материал В, который имеет предел текучести, например, по меньшей мере, 20 г/см².

При этом первом варианте способа по изобретению, В' после выхода из экструдера формируется вокруг частей А', по существа полностью окружая части А' в плоскости х-z. Кроме того, А' предпочтительно формируется в, по меньшей мере, два потока, и для получения нового продукта образуются два ряда частей А, разделенных граничной стенкой ячеек из В.

В формуле изобретения заявлен также второй вариант способа по изобретению. Это аспект изложен во втором независимом пункте формулы на способ, а именно, в пункте 62. Предпочтительно образуют несколько потоков компонентов А', чередующихся с потоками В'. Разделительные элементы совершают возвратно-поступательное или вращательное движение относительно выходов экструдера для образования разделенных на части потоков, формируя В' вокруг А'.

Второй вариант способа по изобретению может быть использован для экструзии пищевых продуктов или, с другой стороны, может быть полезным для экструзии других экструдируемых материалов, как, например, термопластов. Когда этот способ используют для экструзии пищевого продукта, В' после экструзии предпочтительно преобразуют в материал, имеющий более высокий предел текучести, как и в первом варианте способа по изобретению.

Существует несколько способов создания относительного движения между разделительным элементом (элементами) и выходными отверстиями экструдера.

При одном предпочтительном способе по изобретению, относительное движение обеспечивается при неподвижном положении частей экструдера, включающих в себя каналы и выходные отверстия, и движении разделительных элементов. Например, х-направление может быть расположено по существу вертикально, один или большее число потоков из А' расположены при нахождении потоков из В' выше и ниже, и выходные отверстия экструдера выполнены на круглой цилиндрической поверхности, имеющей по существу горизонтальный проход. Разделительный элемент поворачивается вокруг указанного горизонтального прохода, так что разделительные элементы двигаются возвратно-поступательно по указанной круглой цилиндрической поверхности. На фиг.11а и b показан один экструдер, пригодный для осуществления этого варианта воплощения изобретения.

При другом варианте осуществления второго аспекта способа согласно изобретению х-направление является по существу

горизонтальным, а потоки А' и В' расположены в горизонтальном порядке, при этом потоки В' находятся между потоками А', и разделительные элементы совершают возвратно-поступательное или вращательное движение по существу в горизонтальном направлении.

Понятно, что направление экструзии компонентов А' и В' является по существу z-направлением, т.е. необходимо иметь составляющую движения в z-направлении. Однако можно дополнительно иметь составляющую движения в х- или у-направлении. Кроме того, компоненты А' и В' могут иметь движение в направлении, имеющем составляющие движения в одинаковых или разных х- или у-направлениях.

Хотя изобретение описывалось и будет описываться в последующем описании в отношении обычной щелевой экструзионной головки и с составляющими и направлениями, определенными со ссылкой на прямоугольную систему координат с осями х, у и z, экструзионные головки, с другой стороны, могут быть кольцевыми, и в этом случае координаты могут быть заменены на r, θ и z. Направление экструзии, т.е. потока А' и В' из выходных отверстий экструдера может быть z-направлением, r-направлением (обращенным внутрь или наружу) или по существу θ-направлением. Когда экструзия осуществляется по существу в z-направлении или по существу в r-направлении, разделительные элементы предпочтительно вращаются или движутся возвратно-поступательно в θ-направлении. Когда материал выходит из экструдера в r-направлении или θ-направлении, то, с другой стороны, возможно возвратно-поступательное движение разделительных элементов в z-направлении. В таких вариантах воплощения изобретения могло быть использовано устройство, которое переделано из устройства, ранее предложенного изобретателем и описанного в патентах США 3511742 или 4294638, причем в обоих случаях применяются кольцевые экструзионные головки.

Этот тип совместной экструзии принадлежит к «семейству», для которого изобретатель в прошлом ввел термин «слоистая экструзия». Он обозначает способ совместной экструзии, при котором два или большее число экструдируемых компонентов вначале распределяются между друг другом при листообразном расположении потоков, а затем механически разрезаются посредством поперечно движущихся частей экструзионной головки таким образом, что образуется лист из тонких слоев непрерывных или прерывистых, которые расположены под углом к главным поверхностям листа.

Насколько известно изобретателю, единственными опубликованными изобретениями, относящимися к этому семейству, являются изобретения, которые содержатся в патенте Франции 1573188, выданном «Доу кэмикл инк.", а также те, которые запатентованы изобретателем настоящего изобретения и содержатся в двух патентах США, упомянутых во введении этого описания изобретения (и патентах-аналогах, выданных в других странах), и которые, кроме того, содержатся в следующих патентах США 3505162, 3511742, 3553069, 3565744, 3673291, 3677873, 3690982, 3788922, 4143195, 4294638, 4422837 и 4465724.

Только в двух патентах, упомянутых во введении этого описания настоящего изобретения, описывается применение слоистой экструзии для изготовления пищевых продуктов, и, как упоминалось, в описаниях этих патентов не говорится о разделении компонентов на части. Другие патенты ограничиваются описанием синтетических полимеров для изготовления текстильных или текстилеподобных материалов, а в нескольких случаях усиленных картонных материалов. Не описывается формирование одного компонента вокруг частей другого компонента, а также не описывается какое-либо образование в этих синтетических материалах ячеистой структуры, сравнимой с ячеистой структурой, рассматриваемой в настоящем изобретении.

В ЕР-А-653285, которая упомянута ранее в этом описании изобретения, используется способ распределения, описанный в вышеупомянутом патенте США 3511742 и в нескольких других вышеупомянутых патентных описаниях и предназначенный для производства многослойного пищевого продукта в виде листа или плитки. Слои не являются "пластинками", а параллельны главным поверхностям листа/плитки и не разбиты на части.

Для создания ячеистой структуры согласно настоящему изобретению важно, чтобы части В формировались вокруг частей А. Один способ достижения этого формирования - это необходимость того, чтобы В' при условиях обработки имел вязкость и предел текучести, которые значительно ниже, чем у А'. Предпочитается, чтобы при условиях обработки вязкость и/или предел текучести был меньше 0,5 части вязкости или предела текучести А. Дальнейшее усовершенствование достигается уменьшением до минимума адгезии А' к разделительным элементам посредством введения масла или жира в А'.

Альтернативный или дополнительный способ достижения формирования В' вокруг А' - это объединение потока А' с потоком В' с каждой стороны (в х-направлении) перед выходным отверстием экструдера. Этот вариант изобретения будет подробнее описан ниже.

Во время разделения А' предпочтительно не должен быть жидкостью, а может быть пластичным, псевдопластичным, гелеобразным, в виде сухого порошка или другого измельченного материала. В каждом случае это означает, что, вообще говоря, требуется определенная минимальная величина усилия сдвига, чтобы вызвать остаточную деформацию при условиях в экструзионной головке.

С другой стороны, В' (или В1', если имеется два В-компонента при расположении, показанном на фиг.1а и 6а) на этой стадии процесса должен иметь жидкую или пластичную консистенцию и по существу проявлять меньшее сопротивление к остаточной деформации. Он предпочтительно должен иметь пластичную консистенцию, чтобы обеспечить самоподдержание экструдированного продукта при его выходе из экструзионной головки.

Способы смешивания компонентов друг с другом и осуществления движений, которые вызывают разделение потоков А' и В', могут быть основаны на патентах по слоистой экструзии, которые перечислены выше.

Наряду с осуществлением относительного возвратно-поступательного движения между каналами и отверстиями, с одной стороны, и разделительными элементами, с другой стороны, можно успешно обеспечить относительное возвратно-поступательное движение или вращения между рядом разделительных элементов и выходной камерой (которая сама по себе известна из упомянутых патентов). Это служит для расположения волокон в готовом продукте по существу в поперечном направлении (если это желательно) и/или для увеличения связи между волокнами.

Чтобы оптимизировать формование частей в процессе разделения, оно предпочтительно должно происходить посредством сдвига между, с одной стороны, внутренними отверстиями, через которые экструдируют взаимосмешанные узкие потоки, и, с другой стороны, рядом разделительных элементов и к тому же лучше всего посредством разрезания (см. пункты 79 и 80 формулы изобретения). В пунктах 81-83 формулы изобретения изложены различные способы разрезания. На фиг.7а и 9 показаны примеры формы и расположения ножей для этого разрезания. Посредством разрезания и/или «микропиления», указанных в пункте 83 формулы изобретения, можно образовывать очень тонкие срезы компонентов, даже когда они содержат волокнистую массу или волокна.

Разделение узкого потока на части предпочтительно осуществляют при ритмических операциях с использованием разделительных элементов, действующих как затворы (т.е. имеющих такую ширину, чтобы можно было полностью отключать отверстия), и, кроме того, с пульсирующей экструзией, по меньшей мере, компонента А' таким образом, чтобы прикладывалась максимальная движущая сила материала А' через канал, в то время как открыты отверстия для А'. Эти особенности показаны и дополнительно объяснены в связи с фиг.8а, b и с и фиг.12.

Пульсации могут быть созданы плунжером для каждого узкого потока компонента, расположенным на входе в камеру для узкого потока - см. фиг.8а, b и с- и, возможно, продолжающимся в камеру. От особенностей процесса и выбора компонента будет зависеть, будет ли поток создаваться, главным образом, обычными подающими средствами (например, насосом или экструдером) по выбору в сочетании с прерывисто работающими клапанами или же вышеупомянутыми плунжерами.

Использование прерывистой экструзии в связи со слоистой экструзией известно для других целей из вышеупомянутого патента США 3788922, см. колонка 2, строки 51-64, колонка 3, строки 4-13, колонка 4, строки 45-53, пример 1 и пример 2. В этом патенте описывается использование затворов для достижения прерывистой экструзии, но не описывается то, что разделительные перегородки могут быть использованы в качестве затворов. Кроме того, в нем описывается использование вибрирующего поршня для создания пульсаций, но он является поршнем между экструдером и экструзионной головкой, а не (как в варианте выполнения изобретения) одним плунжером для каждого потока, установленным в самой экструзионной головке.

В пункте 70 формулы изобретения изложен очень полезный способ достижения формирования В' вокруг частей А', а в пункте 71 - предпочтительны способ осуществления изобретения. Вообще говоря, две по существу yz-поверхности каждой части А' покрыты, главным образом, частью В', которая соединена с А' до разделения, а две ху-поверхности части А' покрыты, главным образом, посредством В' из тех внутренних отверстий, которые пропускают только В'-компонент. Это обеспечивает лучшие возможности для контроля толщины слоя В' в контакте с разделяющим элементом.

Модификацией этого варианта способа является использование двух В'-компонентов - В1' и В2'. Это изложено в пункте 72 формулы изобретения и показано, в основном, на фиг.6а и b, а также на других чертежах в связи с дополнительными подробностями всего процесса экструзии, которые станут очевидными из подробного описания чертежей. В связи с описанием продукта уже обсуждались преимущества этой модификации, и, как упоминалось, в случае, если В2' является менее деформирующимся, чем В1' в его состоянии во время и непосредственно после разделения, В2' способствует достижению наиболее упорядоченной структуры. Это следует понимать таким образом: В1' обычно должен легче доводиться до течения, чем А1'. Однако, более высокая текучесть будет означать, что противодавление будет стремиться прижимать В1' к стенкам разделительных элементов, вследствие чего «граничные стенки ячеек» могут становиться толще, чем это желательно, тогда как «мостиковые стенки ячеек» могут становиться тоньше, чем это желательно. Использование компонента В2', который показывает большее сопротивление потоку, чем В1', может полностью решить эту проблему. Кроме того, при желании В2' может иметь точно такой же состав, как и у В1', но подаваться в экструзионное устройство при более низкой температуре для создания большего сопротивления деформации, например, оно может быть полузамороженным.

Как уже упоминалось, во многих случаях наиболее полезным образованием гнезд из частей А' в В' является полная обкладка. Этот способ согласно изобретению имеет два альтернативных варианта (которые могут быть объединены) достижения таких структур: один из них изложен в пунктах 91 и 92 формулы изобретения и показан на фиг.7в и 11в. Рассматриваемое здесь использование внутренних отверстий, которые простираются или прерываются, известно из более ранних патентов изобретателя по слоистой экструзии, но ни с целью производства пищевых продуктов, ни для получения какой-либо ячеистой структуры, сравнимой по геометрическим параметрам со структурами согласно изобретению.

После процесса экструзии компонент или компоненты В' должны быть преобразованы в прочную когезионную форму (возможно это преобразование может быть уже начато до процесса разделения), в то время как компонент А' может оставаться по существу таким, каким он был во время разделения, или быть преобразован, чтобы стать либо более «жидким», либо разбухшим.

В пунктах 46-60 изложены другие варианты преобразования В' (которые в некоторых случаях могут быть объединены).

В предпочтительных вариантах способа В' преобразуют в более твердый В посредством охлаждения, обычно после экструзии из расплава. Примерами являются: шоколад, вспученная соя, белок или камеди. В некоторых случаях, когда процесс является медленным, например, состоит в образовании геля, охлаждение жидкого или пластичного раствора, образованного при сравнительно высокой температуре, например около 100°С, можно проводить до экструзии, которую затем можно осуществлять при нормальной окружающей или пониженной температуре. Примеры: достаточно концентрированные коллоидные растворы желатина, каррагенана или пектината кальция. Примеры затвердевания, осуществляемого нагреванием коллоидного раствора: достаточно концентрированные коллоидные растворы яичного белка или клейковина (или тесто, усиленное клейковиной). Примеры повторного образования непрерывности в ранее разрушенном геле: тиксотропный коллоидный раствор каррагенана с добавлением ионов калия (повторное образование непрерывности при хранении в течение короткого периода времени); нагрев/охлаждение разрушенных гелей казеина, соевого белка или крахмала.

При превращении В' в В возможно образование плотного геля посредством химической реакции, которая является достаточно медленной для обеспечения возможности смешивания реагентов (в В') до совместной экструзии. Реагент может быть введен в твердые частицы, взвешенные в В'. Например, были бы полезны коллоидальные растворы пектина или альгината с добавками Са-ионов и фермента, который постепенно деметилирует полимер, вследствие чего Са-соль осаждается в виде геля. Другой пример ферментативной реакции связан с протеазой, как например, ренином для разложения и коагулирования молочного белка.

Другой способ осуществления преобразования в более твердый В является образование плотного геля, например, посредством химической реакции между компонентами В' и А', так чтобы реагенты в А' постепенно мигрировали в В', для желатинирования компонента В', который является коллоидальным раствором деметилированного пектина или альгиновой кислоты, можно в компоненте А использовать в качестве реагента ионы Са, Мg или Аl. Можно также использовать коагуляцию посредством изменения рН. В качестве предосторожности для полной гарантии того, что внутренние отверстия не закупорены вследствие такого гелеобразования, можно применять способ с одновременным изменением рН и введением таких ионов металлов. В таких случаях используют две системы каналов для компонента А': одну - для пропуска указанных ионов металлов и их введения в В' - «стенки ячеек», с одной стороны, а другую - для изменения рН, с другой стороны, В' - «стенок ячеек».

В зависимости от конкретных параметров процесса экструзии В'-компонент в виде коллидального раствора может становиться молекулярно ориентированным, в то время как он течет к внутренним отверстиям и через них и проходит вдоль стенок разделительных элементов. Эта ориентация может быть «заморожена», если гелеобразование посредством использования реагента из А'-компонента является достаточно быстрым. Таким образом, материал В часто ориентирован в пограничных стенках ячеек, будучи направленным по существу в z-направлении. Эта «замороженная» ориентация может способствовать изготовлению продукта, который при разжевывании ощущается как мясо.

В качестве другого средства превращения В' в более твердое вещество В предварительно образованные твердые частицы коагулируют в непрерывное устойчивое вещество: тонкодисперсные частицы соевого белка в растворе, содержащем Са-ионы. Частицами могут быть короткие волокна, в частности, плоские волокна, которые могут быть настолько короткими, что являются пластинками. По экономическим причинам предпочитаются плоские волокна или пластинки из вспененной, ориентированной, фибриллированной белковой пленки. Это особенно полезно для В2'-компонента в структуре, показанной на фиг.1а и b, 6а и b и полученной посредством устройства, показанного на фиг.8. Белок, из которого образованы волокна, может быть введен в реакцию с углеводородом при повышенной температуре для образования соединений, относящихся к карамели. Когда имеются два