Кондитерский продукт и способ его производства

Кондитерский продукт и способ его производства

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область Техники

Настоящее изобретение относится к кондитерским продуктам и способам их производства. В частности, настоящее изобретение относится к кондитерскому продукту, содержащему множество капилляров, которые могут содержать текучую среду.

Уровень Техники

Желательно производить кондитерский продукт, образованный из различных компонентов, повышая, таким образом, удовольствие от его потребления. Существует множество кондитерских продуктов с ароматизированным жидким центром или сиропом в центре, который выделяется при жевании. Например, в WO2007/056685 описаны устройство и способ непрерывного производства кондитерского продукта с начинкой в виде непрерывного экструдата кондитерского продукта с множеством жгутов с начинкой. Хотя продукты, полученные при использовании такого устройства, обеспечивают приятные органолептические ощущения, длительность органолептического ощущения, как правило, очень короткая, поскольку начинка быстро выделяется и/или разрушается. Поэтому задача настоящего изобретения состоит в обеспечении кондитерского продукта с выделением текучей начинки в течение более продолжительного периода времени.

Также существует потребность в кондитерском продукте с пониженным содержанием жира или сахара. Следовательно, другая задача изобретения состоит в обеспечении кондитерского продукта, который может быть получен с пониженным содержанием жира или сахара, и при этом сохраняя прекрасные органолептические свойства.

Цель настоящего изобретения и его вариантов состоит в том, чтобы преодолеть одну или более проблем уровня техники. Также целью одного из вариантов изобретения является обеспечение кондитерского продукта с начинкой с длительным профилем выделения текучей начинки и способу получения такого продукта. Еще одной целью настоящего изобретения является обеспечение кондитерского продукта с пониженным содержанием жира и/или сахара.

Существо изобретения

Согласно одному из вариантов, изобретение относится к кондитерскому продукту, включающему экструдированную корпусную часть с тремя или более капиллярами, расположенными в ней по существу параллельно друг другу в двух или более разных плоскостях.

Поэтому настоящее изобретение относится к кондитерскому продукту с более длительным высвобождением материала, введенного в капилляры, или кондитерскому продукту с большим объемом пустот, снижая, таким образом, количество кондитерского материала, используемого в продукте, при сохранении общего размера продукта.

Используемый здесь термин «плоскость» следует понимать в традиционном значении, обычно относящемся к геометрической плоскости.

В некоторых вариантах изобретения капилляры могут быть расположены в экструдированной корпусной части в различных конфигурациях. Например, капилляры могут быть расположены в экструдированной корпусной части в одном месте или более. В других вариантах изобретения капилляры могут быть расположены в корпусной части в заданных конфигурациях, таких как по периметру корпусной части или группами в одном или более местах в корпусной части. Капилляры могут быть расположены по периметру корпусной части. Капилляры могут быть расположены в корпусной части по существу в круговой, полукруговой, эллиптической или полигональной конфигурации. В альтернативном варианте изобретения капилляры могут быть расположены по существу равномерно по всей корпусной части и могут быть распределены равномерно за исключением смежных капилляров. В других вариантах изобретения капилляры расположены в корпусной части, таким образом, что образуют контур объекта, героя мультфильма или животных.

Для получения корпусной части могут быть использованы различные материалы, которые, как правило, используют при получении кондитерского продукта, такого как карамель, жевательная резинка и шоколад, и т.п.

В некоторых вариантах изобретения корпусная часть представляет шоколад. Подходящий шоколад включает темный, молочный, белый шоколад и шоколадные композиции. В некоторых вариантах изобретения корпусная часть представляет жевательную резинку, жевательную резинку для детей или гуммиоснову. В других вариантах изобретения корпусная часть представляет карамель. Подходящие карамели включают твердую карамель, жевательную карамель, тягучую карамель, желейную карамель, ирис, помадку, нугу и т.п.

Капилляры могут располагаться вдоль по существу по всей длине корпусной части, но в некоторых вариантах изобретения могут занимать не менее чем 75%, 80%, 90%, 95% или 99% по длине корпусной части (например, если требуется, укупорить концы корпусной части). Если капилляры расположены вдоль по всей длине корпусной части, соответственно, концы капилляров видны на одном или более конце корпусной части.

Один или более капилляров могут быть заполнены материалом, отличающимся от материала, используемого для получения корпусной части. Если требуется, в различные капилляры могут быть введены различные материалы. Капилляры могут быть заполнены текучим материалом. Такая текучая среда может включать жидкость. Капилляры могут быть заполнены материалом, который находится в твердом состоянии при комнатной температуре и становится жидким при температуре выше комнатной. Например, расплавленный шоколад может быть введен в капилляры, и он отверждается при комнатной температуре. Специалисту в данной области, известно, что комнатная температура, как правило, относится к значению около 20°C. В качестве альтернативы, капилляры могут быть заполнены материалом, который отсаживают, как жидкость, и который затем отверждается. В таких вариантах изобретения отверждение может зависеть или не зависеть от нагревания. Ясно, что отверждение жидкости, заполненной в капилляр, может быть достигнуто различными способами. Например, отверждение может быть достигнуто одним или более из следующего:

Охлаждение - начинка может быть расплавленной при отсадке и затем охлаждается для отверждения при комнатной температуре;

Нагревание - начинка может быть жидкой при отсадке, а затем контакт с нагретой экструдированной корпусной части отверждает начинку (например, закачивание яичного белка в горячую массу твердой карамели экструдированной корпусной части приводит к коагуляции белка);

Сушка - начинка может представлять собой раствор, который сушат для отверждения (например, влага из раствора адсорбируется экструдированной корпусной частью);

Удаление растворителя - начинка может быть в растворителе, и когда растворитель адсорбируется в экструдированную корпусную часть, начинка отверждается;

Химическая реакция - начинка может быть отсажена в виде жидкости, но реагирует или «переходит» в твердое вещество;

Сшивание - начинка может состоять из составляющих, образующих сшитый материал путем смешивания и/или нагревания; и

Время - начинка просто отверждается со временем (например, раствор сахаров и желатина в итоге со временем отверждается).

Подходящие начинки для капилляров включают, без ограничения, водную среду, жиры, шоколад, карамель, какао-масло, помадку, сиропы, арахисовое масло, джем, желе, гели, трюфели, пралине, жевательную карамель, твердую карамель или любую их комбинацию или смесь.

Если требуется, продукт может дополнительно включать покрытие для того, что бы закрывать корпусную часть. Специалисту в данной области будет понятно, какое покрытие может быть нанесено, например, шоколад, жевательную резинку, карамель, сахар и т.п.

Корпусная часть может быть соединена с одним или более дополнительными корпусными частями кондитерского продукта. В некоторых вариантах изобретения корпусная часть находится между кондитерскими материалами или может быть соединена или ламинирована одним или более слоями кондитерского материала. Дополнительно, корпусная часть или части кондитерского продукта могут содержать или могут не содержать включения, гранулы с заполненным центром и т.п.

Продукт может дополнительно включать начинку. В одном варианте изобретения начинка по меньшей мере частично окружена капиллярами. Если требуется, начинка может быть окружена капиллярами. Начинка может включать множество подходящих материалов, известных специалисту в данной области. В одном варианте изобретения начинка представляет собой жидкую начинку.

Корпусной части может быть придана форма цилиндра, жгута, нити, полосы, ленты или аналогичного им, или может иметь форму традиционного кондитерского продукта, такого как шоколадный батончик или жевательной резинки, такую как, например, брусок, подушечка, драже, пластинка или полоса. Корпусная часть может иметь правильную или неправильную форму. Дополнительно, корпусная часть потенциально может иметь любую форму, например, форму объекта, героя мультфильма или животных. Форма корпусной части, как правило, может быть округлой или полигональной в поперечном сечении.

Ширина или диаметр капилляров по существу может быть однородной по корпусной части. Такая конфигурация позволяют, если требуется, вводить в различные капилляры различные количества разных материалов. Дополнительно, капилляры могут иметь различные профили поперечного сечения. Например, кондитерский продукт может иметь капилляры с формой поперечного сечения в виде звездочек и треугольников или форм различных животных и тому подобного.

Корпусная часть может включать центральную полость. Если такая центральная полость присутствует, она может иметь ширину или диаметр, который больше чем капилляры.

В одном варианте изобретения капилляры в корпусной части имеют общий объем пустот 1-99% экструдата или 5-99% экструдата. Общий объем пустот может составлять 10-60%, 20-50%, 30-45%, или 35-40%. Также общий объем пустот может составлять промежуточные значения этих пределов, например, 5-40%, 5-45%, 5-50%, 5-60%, 10-40%, 10-45%, 10-50%, 10-99%, 20-60%, 20-45%, 20-40%, 20-60%, 20-99%, 30-40%, 30-50%, 30-60% или 30-99%. Общий объем пустот может составлять более 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90% или 95%.

Включение капилляров с малой шириной поперечного сечения или диаметром позволяет включать в капилляры контрастные или дополняющие кондитерские материалы в корпусную часть, избегая при этом необходимости наличия центра с большим объемом заполнения, который подвержен вытеканию или выходу из кондитерского продукта наружу. Использование множества капилляров также позволяет использовать два или более материала для введения в кондитерский продукт для придания сложных текстур, вкусов, цветов и/или ощущений во рту при потреблении по всему кондитерскому продукту.

В некоторых вариантах изобретения капилляры имеют диаметр или ширину не более 2 мм, 1 мм, 0,5 мм, 0,25 мм или менее. Капилляры могут иметь диаметр или ширину не более 100 μм, 50 μм или 10 μм. Если требуется, капилляры могут иметь различную ширину или диаметр.

Предпочтительно во время экструдирования материал корпусной части жидкий. Следует понимать, что используемый здесь термин «жидкий» относится к материалу, текучему или способному течь, включая гели, пасты и пластифицированный шоколад. Дополнительно, в объем термина входят (без ограничения) материалы, которые могут быть «расплавлены» во время экструдирования, и специалисту в данной области, следует понимать, что термин «расплавленный» относится к материалу, ожиженному до жидкой формы, которая демонстрирует свойства жидкости. Корпусная часть может быть по меньшей мере частично или по существу твердой, таким образом, что она не может больше рассматриваться, как текучий материал.

Согласно другому варианту изобретение относится к кондитерскому продукту, включающему первую экструдированную часть и вторую экструдированную часть, причем каждая часть имеет множество расположенных в ней капилляров; при этом капилляры первой и второй части:

a) прерывистые; и/или

b) непрерывные и ориентированы в более чем одном направлении.

Первая и вторая части могут иметь дополнительные части, которые могут включать или могут не включать капилляры. В одном варианте изобретения кондитерский продукт включает первую часть, отделенную от второй части одной или более дополнительной частью, которая может содержать или может не содержать капилляры.

Как указано выше, корпусная часть может состоять из первой и второй части. Первая и вторая части могут включать такие же материалы или разные. Например, первая часть может представлять шоколад, а вторая часть может представлять карамель. Капилляры в каждой из первой и второй частей могут быть заполнены теми же или отличающимися материалами. Один или более капилляров в первой и/или второй части могут быть заполнены материалом, отличающимся от материала (материалов) других капилляров в первой и/или второй части.

Согласно еще одному варианту изобретение относится к способу получения кондитерского продукта, содержащего экструдированную корпусную часть с множеством расположенных в ней капилляров, причем каждый капилляр отделен от соседнего капилляра стенкой из экструдированной корпусной части, при этом стенка между каждым смежным капилляром имеет толщину не более ширины или диаметра капилляра.

Согласно еще одному варианту изобретение относится к способу получения кондитерского продукта, содержащего корпусную часть с множеством расположенных в ней капилляров, включающий стадию:

a) экструдирования экструдируемого материала кондитерского продукта с тремя или более капиллярами, расположенными в нем по существу параллельно друг другу в двух или более разных плоскостях, причем капилляры расположены группами в одном или более местах корпусной части и/или расположены по периметру корпусной части.

В некоторых вариантах изобретения способ может включать дополнительную стадию, выбранную из:

b) разрезания экструдата на два или более кусков с множеством расположенных в них капилляров, и формирования кондитерского продукта, включающего эти куски; и/или

c) сгибания экструдата и формирования кондитерского продукта, включающего согнутый в складки экструдат.

В дополнительном варианте изобретение относится к способу получения кондитерского продукта, содержащего корпусную часть с множеством расположенных в ней капилляров, включающий стадии:

a) экструдирование экструдируемого кондитерского материала с множеством расположенных в нем капилляров; и

b) разрезания экструдата на два или более кусков с множеством расположенных в них капилляров, и формирования кондитерского продукта, включающего эти куски; или

c) сгибания экструдата и формирования кондитерского продукта, включающего согнутый в складки экструдат.

Любой из указанных выше способов может включать дополнительно стадию отсадки материала начинки по меньшей мере в часть одного или более капилляра. Отсадка начинки может проводиться во время стадии экструзии, но не может проводиться после экструзии. В одном варианте изобретения начинка представляет собой текучую среду. Текучая среда может включать жидкость или материал, который находится в жидком состоянии при температуре выше комнатной.

Любой из способов может дополнительно включать стадию быстрого охлаждения экструдата после экструзии. Быстрое охлаждение может проводиться с использованием текучей среды, такой как воздух, масло или жидкий азот, но специалисту в данной области, также известны другие способы быстрого охлаждения.

Любой из способов может дополнительно включать после экструзии стадию растягивания экструдата. Растягивание экструдата может быть осуществлено при использовании различных средств, например, прохождение экструдата по или через конвейерные ленты или ролики, работающие на различных скоростях, растягивая, таким образом, экструдат. При проведении этой дополнительной стадии экструдаты с капиллярами большого диаметра могут быть подвергнуты обработке, которая постепенно уменьшит их диаметр с получением, таким образом, экструдата с более мелкими капиллярами, которые иначе трудно получить. Как правило, во время экструдирования получают капилляры с размером отверстий 2 мм или более, и эти капилляры могут быть значительно уменьшены растягиванием экструдата. В некоторых вариантах изобретения капилляры уменьшают до не более 1 мм, 0,5 мм, 0,25 мм, 100 μм, 50 μм, 25 μм или 10 μм.

Любой из способов дополнительно может включать стадию охватывания кондитерского продукта покрытием. Такое покрытие известно специалисту в данной области, и обсуждалось ранее.

Экструдируемый кондитерский материал по меньшей мере частично или полностью отверждается после экструзии.

Если требуется, два или более капилляра могут быть получены с отличающейся шириной или диаметром. Дополнительно, два или более капилляра могут быть получены с отличающимися профилями поперечного сечения.

Корпусная часть может быть получена с центральной полостью, ширина или диаметр которой больше, чем капилляры. Полость может быть заполнена материалом начинки. Полость может быть заполнена материалом начинки во время экструдирования корпусной части.

Способы могут быть использованы для получения кондитерского материала, как указанно здесь выше.

В дополнительном варианте изобретение относится к устройству, адаптированному для получения кондитерского продукта согласно способам, указанным здесь выше. В WO2005056272 описывается устройство для получения экструдированного продукта, содержащего множество капиллярных каналов. В WO2008044122 описывается соответствующее устройство, которое дополнительно включает средства для быстрого охлаждения экструдата как такового при его выходе из головки экструдера. Оба эти устройства могут быть приспособлены/адаптированы для получения кондитерского продукта по настоящему изобретению.

Подробное описание изобретения

Далее в качестве иллюстрации описаны неограничивающие конкретные варианты выполнения изобретения со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых:

Фиг.1 - схема устройства, использованного в экспериментах, описанных в Примерах 1 и 2 по изобретению;

Фиг.2 - схема устройства, которое может быть использовано совместно с устройством по Фиг.1, для получения заполненных жидкостью капилляров;

Фиг.3 - фотография экструзионной головки, используемой для формирования капилляров в экструдированном материале по Примерам 1 и 2;

Фиг.4 - вид сверху экструзионной головки, которая включает экструзионную головку по Фиг.3, в устройстве по Фиг.1 и 2.

Фиг.5 - фотографии четырех экструдатов с капиллярами, полученных из материала 1 по Примеру 1, где показаны: (A)-низкий общий объем пустот, (B) и (C) - высокий общий объем пустот и (D)- очень высокий общий объем пустот;

Фиг.6 - фотографии для сравнения капилляров экструдатов, полученных из (А) материала 2 с полностью заполненными какао маслом капиллярами и (В) из материала 1 с капиллярами, заполненными воздухом;

Фиг.7 - вид внешней части устройства для экструзии, по Фиг.1 и 2, приведены воздушные ножи, используемые для охлаждения экструдата при его выходе из головки экструдера;

Фиг.8 - твердая карамель по изобретению, заполненная воздухом, полученная по Примеру 2;

Фиг.9 - твердая карамель по изобретению с жидкой начинкой, полученная по Примеру 2;

Фиг.10 - жевательная резинка по изобретению, заполненная воздухом, полученная по Примеру 2;

Фиг.11 - жевательная резинка по изобретению с жидкой начинкой, полученная по Примеру 2;

Фиг.12 - жевательная резинка по изобретению с твердой начинкой, полученная по Примеру 2;

Фиг.13 - шоколад по изобретению, заполненный воздухом, полученный по Примеру 2;

Фиг.14 - шоколад, заполненный воздухом, приведенный на Фиг.13, но в продольном сечении;

Фиг.15A - вид в перспективе экструдата по изобретению, причем экструдат согнут в складки;

Фиг.15B - вид в поперечном сечение экструдата, по Фиг.15A, вид по оси «Х»,

Фиг.16 - вид в перспективе экструдата по изобретению, в котором экструдированные слои соединены друг с другом.

Фиг.17 - вид в поперечном сечении кондитерского продукта по изобретению, в котором капилляры расположены по периметру корпусной части и окружают начинку;

Фиг.18 - вид в поперечном сечении кондитерского продукта с капиллярами, расположенными по периметру продукта по изобретению;

Фиг.19 - вид в поперечном сечении кондитерского продукта с капиллярами, расположенными внутри по всему продукту, полученному по настоящему изобретению;

Фиг.20 - вид в поперечном сечении кондитерского продукта с капиллярами, расположенными группами из четырех капилляров по периметру продукта по изобретению;

Фиг.21 - вид в поперечном сечении кондитерского продукта с капиллярами, расположенными в различной конфигурацией вокруг большой центральной, заполненной полости продукта по изобретению;

Фиг.22 - вид в поперечном сечении кондитерского продукта с капиллярами, расположенными равномерно вокруг большой пустой полости продукта по изобретению;

Фиг.23A-23I - вид в поперечном сечении кондитерского продукта с капиллярами, расположенными (показанные, как правило, пунктирными линиями для ясности) по периметру продукта в виде различных форм по изобретению. Фиг.23A - показана квадратная форма, Фиг.23B - показана треугольная форма, Фиг.23C - показана восьмиугольная форма, Фиг.23D - показана шестиугольная форма, Фиг.23E - показана пятиугольная форма, Фиг.23F - показана форма бриллианта, Фиг.23G - показана форма креста; Фиг.23H - показана форма из двух полукругов и Фиг.23I - показана форма сердца;

Фиг.24 - фотография вида в поперечном сечении продукта по изобретению, с экструдированной корпусной частью из твердой карамели с центральной полостью и капиллярами, расположенными по периметру корпусной части;

Фиг.25 - фотография вида в поперечном сечении продукта, по Фиг.24, где капилляры заполнены глюкозным сиропом, а полость заполнена помадной начинкой;

Фиг.26 - фотография вида в поперечном сечении продукта по изобретению, с экструдированной корпусной частью из жевательной карамели с центральной полостью и капиллярами, расположенными по периметру корпусной части;и

Фиг.27 - фотография вида в поперечном сечении продукта по изобретению, с экструдированной корпусной частью из жевательной резинки с центральной полостью и множеством капилляров, расположенных по периметру корпусной части.

Эксперименты проводили для получения различных кондитерских продуктов с капиллярами. Осуществляли три фазы экструзии с использованием различных материалов. Первая фаза включала экструзию твердой карамели при использовании капиллярной головки, установленной на маломощном экструдере в не пищевой среде для создания карамельных экструдатов с капиллярами, как с большим, так и с малым объемом пустот. Вторая фаза эксперимента, подобная первой фазе, обеспечила карамельные экструдаты с капиллярами с малым и большим объемом пустот, содержащих множество капилляров, заполненных какао-маслом. Первая и вторая фазы приведены ниже в Примере 1. Третья фаза строится на первой и второй и воссоздана производственная среда с пищевым устройством в пищевой среде, как приведено ниже в Примере 2.

Пример 1.

Первая фаза включает экструзию карамели при использовании капиллярной головки, установленной на маломощном экструдере для подтверждения того, что карамель с капиллярами, как с низким, так и с высоким объемом пустот, может быть получена в соответствии с настоящим изобретением.

Материалы, тестируемые во время этого исследования приведены в Таблице 1.

Таблица 1Тестируемые материалы
Номер материала	Название материала	Основные ингредиенты	Применение
1	Обычный рецептурный состав 1	Сахар (40%)Глюкозный сироп (60%)	Экструдированная матрица
2	Обычный рецептурный состав 2	Мальтитный сиропа (96%)Гуммиарабик (2%)Вода (2%)	Экструдированная матрица
3	Какао-масло	Какао-масло (100%)	Капиллярная начинка

Материалы 1 и 2 поставляются в виде больших блоков твердого вещества. Перед экструзией все материалы измельчают с получением мелкозернистого порошка с гранулометрией от 1 мм до 5 мм. Материал 3 поставляют в виде брусков отвержденного какао-масла; требуемое количество измельчают с получением тонкого порошка, содержащего только небольшие комочки, перед подачей в резервуар с нагретым какао-маслом.

Устройство для экструзии состоит из одношнекового экструдера Betol, диаметр шнека составляет около 12 мм, и соотношение L/D шнека составляет около 22,5:1. Экструдер имеет четыре зоны с различными температурами (указанные как T1-T4 на Фиг.1, как будет описано ниже), каждую из которых можно независимо контролировать при использовании PID-контроллеров, соединенных с ленточными нагревателями. Экструзионная головка Mk 3 MCF, содержит смещающие элементы, состоящие из 17 гиподермальных игл, на торцевой плите экструдера. Два противоположных воздушных сопла, размещенные выше и ниже выхода из экструзионной головки, используют для быстрого охлаждения экструдата, выходящего из экструзионной головки; эти сопла соединены через клапан с линией подачи воздуха под давлением при 6 бар избыточного давления. На Фиг.1 показана схема экструзионной линии, включающая схематично показанную на Фиг.2 капиллярной экструзионной головкой.

На Фиг.1 показано устройство для экструзии 10, использованное в экспериментах. Данное устройство включает электродвигатель 12, который соединен с возможностью вращения с экструзионным шнеком 14. Шнек 14 питается на одном конце питателем 16 и на противоположном конце соединен с экструзионной головкой 18 с отверстием для выхода экструдата 20. Охлаждающие сопла 22 направлены в направлении выходного отверстия 20 головки 18, охлаждая таким образом выходящий экструдированный материал 23, в эти сопла подают воздух под давлением 24. Если требуется, сторона устройства, где питатель 16 соединен со шнеком 14, может быть охлаждена посредством охлаждающего материала 26. Шнек 14 окружен цилиндром 28, который имеет три зоны с различными температурами, обозначенные как T1-T3, где температура каждой зоны контролируется. Цилиндр 28 соединен с головкой 18 посредством питающего трубопровода 29, который также имеет температурную зону T4, которую можно контролировать.

При использовании, бункер 16 заполняют материалом 30 (такой как композиция карамели), который может быть нагрет для его перевода в жидкое состояние (или для поддержания его в жидком состоянии) (не содержащего твердых включений или частиц). Перед подачей материала в шнек 14, он может быть охлажден посредством охлаждающего материала 26, гарантируя таким образом, что материал имеет правильную температуру для подачи на шнек экструдера. Поскольку шнек вращается, то жидкий материал протекает по шнеку 14 внутри цилиндра 28 и температурных зон T1-T3, отрегулированных соответственно. Затем материал проходит через питающий трубопровод 29, и температуру снова регулируют (если требуется) за счет контроля температуры T4 перед подачей в головку 18. Головка 18 (приведена на Фиг.3) имеет множество игл (не показаны), расположенных в смещающем элементе, таким образом, что материал проходит над и вокруг игл. В то же самое время экструдируемый материал проталкивается воздухом под давлением 24 через иглы, с образованием в экструдате, таким образом, множества капилляров. Экструдат 23 охлаждают посредством охлаждающих сопел 22 при его выходе из головки 18. Клапан 32 контролирует поток воздуха под давлением в устройстве, и компрессоры P1 и P2 контролируют давление воздуха под давлением 24 перед и после клапана. Линия воздуха под давлением также имеет контроль температуры T6, таким образом, контролируют температуру воздуха перед его подачей в головку.

На Фиг.2 приведена адаптация устройства, по Фиг.1. Вместо воздуха под давлением 24, проталкиваемого через иглы, может быть использовано какао-масло, содержащееся в резервуаре 50, соединенном с иглами. Резервуар 50 нагревают, таким образом, чтобы поддерживать какао-масло при правильной температуре, сохраняя его в жидком состоянии. Резервуар 50 соединен с трубопроводом 52, снабженным изолирующим клапаном 54 для контроля потока жидкости. Трубопровод 52 помещен в кожух 56 для обогрева трубопровода, поддерживая температуру трубопровода, таким образом, что жидкость остается в жидком состоянии во время движения в трубопроводе. Трубопровод 52 соединен с входным отверстием головки 18, имеющей множество игл, таким образом, при экструдировании материала вокруг игл формируются капилляры, которые одновременно могут быть заполнены какао-маслом. При этом если требуется, капилляры могут быть заполнены другим типом жидкого материала.

На Фиг.3 головка 18 показана более детально. В частности, на этом чертеже видно, что металлическая головка 18 имеет на одном конце множество игл 60, которые соединены с полостью 62, связанной с входным отверстием канала 64 для закачивания жидкого материала в капилляры экструдата.

На Фиг.4 приведена головка 18, расположенная в смещающем элементе 70. Расплавленный материал 72 подают в отверстие 74 смещающего элемента 70 и материал проталкивают над или вокруг игл 60 головки 18. В то же самое время воздух или жидкое какао-масло подают во входное отверстие головки посредством питающего трубопровода для жидкости 56. При обработке расплавленный материал проходит через смещающий элемент 70 поверх игл 60 головки 18. Затем воздух или какао масло прокачивают через иглы во время получения экструдата 23 (в направлении 78), который имеет не заполненные капилляры или капилляры, заполненные какао-маслом.

На Фиг.7 приведен смещающий элемент 70 с отверстием 80, через которое формируют экструдат. Также на этой фигуре приведены два охлаждающих сопла 22, расположенные выше и ниже отверстия, охлаждая, таким образом, экструдат после его получения.

В процессе поток расплавленного материала, проходя поверх концов смещающих сопел (гиподермальные иглы), создает небольшую область низкого давления на конце каждой иглы. Каждое сопло соединено со смещающим элементом через внутренний канал. Они в свою очередь соединены с внешней стороной экструзионной головки, чтобы пропускать или воздух комнатной температуры и атмосферного давления, или расплавленное какао-масло из резервуара под гидравлическим напором h, как показано на Фиг.2. Трубопровод соединяет головку с резервуаром с какао-маслом, и последний подвергают внешнему нагреванию для поддержания какао-масла в жидкой фазе. Набор изоляционных клапанов используют для переключения с подачи воздуха в смещающем элементе на расплавленное какао-масло. Схематически это показано на Фиг.2.

Охлаждающие сопла используют для получения материала с высоким общим объемом пустот. Для оценки термических характеристик материалов используют дифференциальную сканирующую калориметрию (DSC), что позволяет получить информации о температуре фазового перехода.

Материал 1 сформирован в большой блок твердого вещества. Блок механически разрушают, таким образом получают гранулометрию материала от 1 мм до 5 мм.

Температурный профиль экструзии устанавливают согласно приведенному в Таблице 2.

Таблица 2Температурный профиль экструдера для материала 1
Температурная зона	Обозначение на чертеже
Зона цилиндра 1	T1
Зона цилиндра 2	T2
Зона цилиндра 3	T3
Зона головки 1	T4
Головка	T5

Гранулированные кусочки материала 1 постепенно подают в экструдер, скорость шнека экструдера установлена на 40 об/мин. Гранулы материала 2 также конвейером подают в экструдер изначально в твердой фазе, но из-за клейкой природы некоторой мягкой части материала в зоне подачи наблюдается закупоривание и блокировка. Эту проблему решают осторожным проталкиванием измельченного материала в шнек экструдера полиэтиленовым стержне.

При использовании этого протокола легко и успешно можно получить экструдаты с капиллярами. Материал имеет хорошую прочность расплава и легко выходит из головки в расплавленном состоянии перед тем, как он превратится в хрупкий, стеклообразный материал. Стеклообразное состояние указывает на то, что он не подходит для использования в паре захватывающих вальцов, поскольку давление, испытываемое материалом в этом устройстве, приводит к разрушению. Следовательно, экструдаты с капиллярами из материала 1 вытягивают вручную, и капилляры имеют средний диаметр (ширину) менее чем 4 мм.

MCF с низким общим объемом пустот из материала 1 легко получают без охлаждения экструдата с использованием охлаждающих сопел; это проиллюстрировано на Фиг.5(A). Усиленное ручное вытягивание экструдата из выходного отверстия головки в паре с использованием охлаждающих сопел позволяет получить экструдат с капиллярами с высоким общим объемом пустот. Последний общий объем зависит от скорости, с которой вытягивают материал из головки; из материала 1 получено множество различных форм экструдата с капиллярами с высоким общим объемом пустот, приведенных на Фиг.5(B), (C) и (D). При первичном оптическом анализе поперечного сечения материала он аналогичен таковому, приведенному на Фиг.10 (B) и (C), и видно, что общий объем пустот составляет от 35% до 40%. Очень похоже, что материал с высоким общим объемом пустот, приведенный на Фиг.10 (D), имеет показатель, превышающий 35% или 40%. Вторую фазу экспериментов по получению экструдатов проводят при использовании материала 1, используя какао-масло, нагретое до температуры от 35°C до 40°C. Сначала высоту h напорного резервуара с какао-маслом устанавливают на 8 см и материал два подают в экструдер, как указано ранее. Начальное доказательство концепции оказалось успешным, и позволило получить в результате частичное заполнение капилляров расплавленным какао-маслом. Однако было установлено, что из-за повышенной вязкости какао-масла по сравнению с воздухом, скорость, при которой какао-масло может быть смещено в экструдате, низкая. Эта проблема решается увеличением высоты расположения напорного резервуара до 21, 5 см. Также было установлено, что в форме с низким общим объемом пустот качественно проявилось несколько меньше капилляров, заполненных какао-маслом по сравнению с заполненными воздухом (менее чем 3 мм по сравнению с менее чем 4 мм). Также возможно создать экструдаты с капиллярами, заполненными какао-маслом, с высоким общим объемом пустот, напорный резервуар с какао-маслом поднимают достаточно высоко, чтобы повысить скорость подачи расплавленного какао-масла.

Материал 1 успешно формируют в экструдаты с капиллярами, как с высоким, так и низким общим объемом пустот, как капиллярами, заполненными воздухом, так и капиллярами, заполненными какао-маслом. При варьировании пленок с различным общим объемом пустот было установлено, что повышение уровня общего объема пустот ведет к повышению хрупкости. Репрезентативный показатель для одной или более пленки, заполненной воздухом, с высоким общим объемом пустот составляет от 35% до 40%, и оценивается, как очень высокий общий объем пустот, очень хрупкие пленки его превышают.

Материал 2 формируют из смеси 96% мальтитного сиропа, 2% гуммиарабика, 2% воды. Материал 2 обрабатывают также, как и материал 1, поскольку он поступает в больших блоках, требуется провести его механическое измельчение на более мелкие гранулы перед подачей на экструзионную линию. Перед проведением экспериментов экструзионную головку разбирают и промывают, а в экструдер подают горячую воду для промывки и растворения любого материала 1, оставшегося в цилиндрах экструдера или на шнеке. Затем воду из экструдера удаляют и нагревают его до температуры 130°C в течение периода времени от пяти до десяти минут для выпаривания оставшейся воды. Анализ проведенного ранее эксперимента показал, что материал 2 требует более высоких температур при проведении экструзии по сравнению с материалом 1; конечные температурные профили экструзионной линии приведены в Таблице 3 ниже.

Таблица 3Температурный профиль экструдера для материала 2.
Температурная зона	Обозначение на чертеже	Температура °С
Зона цилиндра 1	T1	115
Зона цилиндра 2	T2	115
Зона цилиндра 3	T3	115
Зона головки 1	T4	115
Головка	T5	1