FR 2007801 A1 19700109 FR 6914132 A 19690502 2007801 69 14132 La présente invention est relative à des produits et à des mélanges à servir sous forme de crème légère, qui contiennent en dispersion des compositions d'aération à base d'hydrocarbures chloroperfluorés non toxiques choisis. 5 Les produits à servir sous forme de crème légère sont diéfinis comme étant des produits congelés ou semi-con-gelés contenant de la graisse de lait, de la graisse végétale ou de la graisse animale et qui, soumis à des températures entre -17,7 et -1,1°c, ont tendance à s'épaissir et à se congeler sans 10 geler jusqu'à la consistance d'un solide dur. Ces produits sont habituellement distribués à partir d'une chambre de congélation dans un récipient ou cornet; çn font partie entre autres la crème à la glace> les laits glacés (milk shakes), la crème glacée,les sorbets et analogues. 15 Le mélange à servir sous forme de crème . légère non congelé et liquide est généralement aéré, d'habitude par de l'air,durant le stade de congélation, de façon que le volume du produit final soit supérieur à celui du mélange non congelé. Cette augmentation de volume constitue ce que l'on peut 20 appeler un "surplus". Pour l'opérateur d'un appareil de crème à la glace, il est avantageux de réaliser/une augmentation maximale de volume, sans pour autant faire perdre au produit à servir sous forme de crème légère les caractéristiques qui le rendent vendable, telles que s:a texture et son goût. 25 Dans une préparation usuelle à servir sous forme de crème légère, le mélange liquide devient consistant du fait de sa congélation durant le refroidissement. Ceci réduit la vitesse de l'élément batteur, qui mélange le produit à servir sous forme de crème légère avec le gaz d'aératior^ et partant la .. 30 quantité du surplus. Quand on laisse d'autre part le mélange battu et glacé séjourner dans la zone de congélation, parce qu'on n'en a pas besoin, cette quantité de surplus diminue encore,parce que les pores remplis de gaz d'aération s'affaissent.Ces difficultés peuvent être vaincus en aérant uniformément le mélange à ser-35 vir sous forme de crème légère sous pression jusqu'à un degré prédéterminé de surplus,préalablement à son introduction dans la zone de congélation et en le congelant sous pression jusqu'au degré voulu de congélation sans continuer à le battre. Avec les gaz d'aération habituellement 40 employés,tels que l'air ou le protoxyde d'azote,on ne peut obte- 'iV i 2 2007801 nir une augmentation de volume dépassant 80%,sans altérer le produit. Même avec des augmentations de volume inférieures à 80%, le produit a une consistance légère et un aspect mouillé et fluide. Ces facteurs créent pour l'opérateur de l'appareil des pro-5 blêmes d'écoulement- et des pertes, alors que la fusion trop rapide de la composition crémeuse dès son exposition à la température ordinaire crée des difficultés pour le consommateur. La présente invention se base sur la découverte du fait que des mélanges et des produits finis, à ser-X) vir sous forme de crème légère, peuvent être préparés avec une augmentation de volume allant jusqu'à 110% et plus, tout en maintenant une texture ferme, non grumeleuse, ne s'égouttant pas et .gardant toute sa saveur, en ajoutant au mélange à servir sous forme de crème du chloropentafluoroéthane, du chlorotrifluorométhane 15 ou leurs mélanges soit entre eux, soit avec du protoxyde d'azote. Les compositions de produits et de mélanges à servir sous forme de crème légère décrites dans le présent mémoire sont,entre autres, les mélanges contenant de la graisse de lait, de la graisse végétale ou de la graisse animale, dans 20 lesquels est dispersée intimement une composition d'aération choisie parmi le chloropentafluoroéthane, le chlorotrifluorométhane et leurs mélanges entre eux ou avec du protoxyde d'azote. Les compositions à servir sous forme de crème sont préparées en aérant sous pression un mélange à ser-25 vir sous forme de crème légère à l'aide d'une composition d'aération, en agitant le mélange, en transférant le mélange crémeux sous pression dans une zone de congélation également sous pression et en'distribuant le produit final à partir de cette zone de congélation. 30 L'expression "produit à servir sous forme de crème légère" telle qu'elle est employée dans le présent mémoire, désigne des produits dont la consistance est adaptée à une distribution directe de la chambre de congélation dans un récipient ou cornet, c'est-à-dire des produits qui s'épaississent 35 ou se congèlent à des températures comprises entre -17,7 et -1,1°C, sans geler jusqu'à l'état d'un solide dur. Le produit ou mélange à servir sous forme de crème légère peut contenir de la graisse de lait,de la graisse végétale ou de la graisse animale mais, de préférence, les deux premières, en quantité pouvant al-40 1er jusqu'à 15%.Ils contiennent de préférence entre 2 et 10% de 69 1413? 3 2007801 matières grasses du lait (ce que lTon appelle la"crème de lait"). Il est plus préférable encore qu'ils contiennent entre 6 et 10% de crème de lait. Le mélange et le produit final peuvent également contenir dTautres ingrédients bien connus, tels que des 5 substances aromatisantes, des édulcorants, des extraits de malt, des stabilisants et/ou des émulsifiants. Les mélanges et produits à servir sous fome de crème légère préférés sont les ice-creams, les milk sha*kes ou laits glacés, les crèmes glacées, les mousses, etc..«.Les compositions de la présente invention et les 10 procédés de fabrication sont spécialement applicables aux mélanges et produits à servir comme "ice-creams" „ La composition d'aération est de préférence constituée de chloropentafluoro-éthane ou d'un mélange de celui-ci avec du protoxyde d'azote, mais l'e premier seul mt pré-15 f éré. La quantité de composition d'aération est choisie de préférence de façon telle que le volume de gaz provenant du composé aérant condensable.représente à 0°C environ cinq fois le volume liquide du mélange à distribuer, le volume réel 20 de la composition d'aération dans le produit distribué étant approximativement égal au volume liquide du mélange, à une augmentation de volume de 100%= Pour préparer les compositions suivant la présente invention, on introduit le mélange liquide du produit 25 à servir sous forme de crème légère dans un récipient fermé et on y ajoute la composition d'aération,avantageusement â l'état liquide, en une quantité prédéterminée pour obtenir l'augmentation de volume désirée. Le récipient mis sous pression peut ensuite être raccordé directement à l'appareil de congélation, 30 mais il est préférable de lui permettre d'abord d'atteindre un équilibre et de l'agiter préalablement au raccordement à l'appareil de congélation pour assurer une bonne aération du mélange. Après avoir raccordé le récipient contenant le mélange sous pression à l'appareil de congélation,le mélange est transféré du ré-35 cipient dans le congélateur» La pression de la composition d'aération refoule le mélange aéré dans la zone de congélation, dans laquelle la composition d'aération répartie dans tout le mélange liquide, s'expanse jusqu'à un volume précalculé,tout en activant le processus de refroidissement .Le mélange liquide est refoulé 69 14132 k 2007801 dans la zone de congélation jusqu'au moment où les pressions clans la zone et dans le récipient s'égalisent approximativement, ye cette manière, on obtient un produit à servir .sous forme de crème légère avec une augmentation du volume prédéterminée. Le" > produit à servir sous forme de crème légère peut ensuite être distribué à l'extérieur pour la consommation. Si par contre il rsste dans le congélateur, avec une agitation modérée pour maintenir une température uniforme dans coût le produit, il conserve son augmentation de volume prédéterminée et ne se dégrade pas, 10 ni ne perd ifaugmentation de* volume désirée,comme le font les produits à servir sous forme de crème légère actuellement connus. Un appareil approprié pour réaliser le procédé ci-dessus est décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 3.004.404.Cet appareil est constitué de deux compartiments réfrigérés, l'un 15 pour la réfrigération de la composition mélangée, l'autre pour la congélation du produit fini. La chambre de congélation doit être pourvue d'un racloir, qui empêche la solidification du mélange, le long des parois du congélateur. Le récipient pressurisé contenant le mélange & la composition d'aération est équipé 20 d'un tube ou tuyau plongeant pour débiter -le contenu. Dans le récipient contenant le mélange sous pression, on disperse la composition d'aération par agitation et on la maintient dispersée pendant le transport,à l'état de fins pores de gaz. Le récipient peut être fermé hermétique-25 ment et transporté, prêt à la distribution, vers un appareil de distribution de produits à servir sous forme de crème légère. Lors du transfert du contenu du récipient sous pression dans la zone de congélation, les pores de gaz aérant se dilatent subitement, tout en conservant leur répartition homogène dans 30 tout le mélange. Il a été constaté qu'avec l'addition d'une composition d'aération telle que définie plus haut, on peut obtenir des augmentations de volume allant jusqu'à 110%, sans altération du produit. Le produit final suivant la présente irlven-35 tion pose en outre moins de problèmes d'écoulement et a une apparence plus ferme que celle des produits connus. Les produits suivant l'invention possèdent en outre une texture lisse et homogène et sont exempts de grumeaux. Il a encore été trouvé qu'en employant un 69 14132 5 2007801 mélange de chloropentafluoroéthane et de protoxyde d'azote dans la préparation de sorbets, on peut augmenter le volume de 5-10 à environ 33%. Les sorbets contiennent normalement environ 2% de crème de lait. 5 Des essais ont indiqué d'autre part que la teneur du mélange et du produit final en crème de lait peut être réduite,tout en maintenant l'aspect d'un produit riche en crème de lait, grâce à la présence de la composition d'aération. EXEMPLE 1 10 Un récipient résistant à une pression élevée de 18,9 litres de capacité,contenant environ 18,1 kg d'un mélange pour "ice-cream" avec une teneur en crème de lait de 6% et une quantité suffisante de chloropentafluoroéthane pour produire une pression manométrique d'environ 5,6 kg/cm2', est agité,réfrigéré 15 et raccordé à un appareil distributeur de crème glacée légère, disposant d'une chambre de congélation telle que décrite plus haut. Le récipient est agité et le mélange qu'il contient est refroidi à une température d'environ 1,1°C pour le stockage, la chambre de congélation de l'appareil d'une capacité de 2,4 litres 20 étant refroidie à environ -7,2°C. La crème glacée légère débitée présente une augmentation .de volume d'approximativement 100%. EXEMPLE 2 Un mélange pour ice-cream (18 kg) aromatisé à la vanille, d'un poids spécifique de 0,92 g/cn# et conte-25 nant 10% en poids de crème de lait est introduit dans un réservoir de 19,7 litres. Quand le récipient et son contenu ont atteint environ 4,5°C,on introduit du chloropentafluoroéthane jusqu'à une pression manométrique de 3,5 kg/cm2,tout en agitant 16 récipient pendant 6 minutes par un mouvement oscillatoire sur • 30 un dispositif mélangeur de laboratoire. Après un repos, on ajoute 400 g de chloroperfluoroéthane sous agitation, endéans six mi-nutes, pour assurer la saturation du mélange de chloroperfluoroéthane. La pression manométrique d'équilibre est de 5,04 kg/cm2. Laissé au repos jusqu'au lendemain, le 35 récipient est alors raccordé à l'appareil distributeur de l'exemple l,et on y introduit, par une soupape, de l'air filtré comprimé à 2,8-3,08 kg/cm 2 de pression manométrique. Des échantillons du produit débité sont recueillis et examinés en c e qui concerne leur écoulement et leur augmentation de volume. Le tableau I 14137 6 2007801 ci-après indique les résultats obtenus. T A B L E a U I Echantil Augmentation Tempé Ecoulement 2) Vol0dTécou- lon N°- de yolume 1) rature (temps jusqu'à lemervt 5 °C apparition de la première goutte) 1 45 -7,8 pas mesuré pas mesuré 2 70 -3,9 tt tt tt tt 10 3. 110 -.8,9 tt tt tt tt 80 -8,9 • 25 min. 2ml en 60 min 5 95 -8,9 pas mesuré pas mesuré 6 95 -8,.9 tl t» 1T tt 7 90 -7,8 tt TT ft tt 15 8 85 -7,8 tt tl 1t tl 9 90 -7,8 tt H tt tt 10 85 -6,1 tt tt tt tt 11 85 -6,1 ft tî tt ft A Le récipient est laissé au repos jusqu'au lendemain entre le 20 prélèvement des échantillons 3 et 4 • 1)L'augmentation de volume est exprimée en pourcentage,suivant l'équation : augmentation= volume du produit(ml)-poids du produit(g)x 100 poids du produit (g) 25 2)L'.écoulement est mesuré eii disposant à la température ordinaire des quantités uniformes de produit débité sur des tamis métalliques à mailles de 2,0 mm, fixés dans des entonnoirs métalliques. On a déterminé le témps qui s'écoule avant l'apparition de la première goutte,ainsi que le volume d'écoulement recueilli dans un 30 intervalle donnée EXEMPLE 3 Afin de pouvoir comparer les résultats de l'exemple 2, avec ceux obtenus avec un produit à servir sous forme de crème légère contenant du protoxyde d'azote, on réalise 35 le mode opératoire de l'exemple 2 de la façon suivante : Dans un récipient identique à celui de l'exemple 2, on introduit 15,2 kg du même mélange pour ice-cream que dans l'exemple 2. De la façon décrite dans l'exemple précé-» dent, on ajoute du protoxyde d'azote jusqu'à- une pression manométrique de 3,5 kg/cm2.Après rfepos, la pression manométrique 69 1413? 7 2007801 10 25 d'équilibre s'établit à 2,94 kg/cm2.Le récipient est alors repressurisé avec une quantité supplémentaire de protoxyde d'azote; la pression d'équilibre se rétablit à nouveau à 2,94 kg/cm2sce qui démontre que le mélange pour crème glacée est saturé de protoxyde d'azote» Le récipient est raccordé au même appareil distributeur que dans l'exemple 2 et des échantillons de produit débité sont recueillis et examinés comme dans l'exemple précédent, les résultats étant repris dans le tableau II* TABLEAU II Ecoulement Echantil- Augmentation Tempéra- Ion N° de volume tiare ( °C ) 15 (temps jusqu'à l'apparition de la première goutte) Volcde l'écoulement 20 1 80 -10,0 pas déterminé pas déterminé 2 70 - 6,1 Il 11 n t» 3- 65 -9,5 3 min. It ft 4 75 -8,35 3 min. 6m1 en 10 min* 5 80 -8,9 pas déterminé pas déterminé 6 75 -8,9 2 min. 10 ml en 10 min 7 80 -7,2 pas déterminé pas déterminé 30 EXEMPLE 4 Un mélange pour ice-cream identique à celui de l'exemple 2(3,96 kg) est introduit dans un récipient de 6,36 litres et mis sous pression comme dans l'exemple 2 avec 100 g de chloropentafluoroéthane. Ge mélange est débité comme dans l'exemple 2, avec une augmentation de volume d'environ 30%. Un mélange identique est mis sous pression par 125 g de chloropentafluoroéthane et le débit de ce produit conduit aux résultats repris dans le tableau III. T A B L E A U III 35 Echantil- Augmentation Température Temps jusqu^à Ion H» de volume (oc) i.apparitioa de la première goutte (min. ) C1°J 1 2 3 4 110 125 115 115 -7,2 -6,7 -9,5 -5,5 20 25 15 pas déterminé Vol»en 60 min» (ml) pas déterminé 2 pas déterminé 69 14132 8 2007801 Cet exemple démontre l'avantage de saturer le mélange pour la crème glacée à l'aide de la composition d'aéra- i tion. EXEMPLE 5 5 A. Un mélange pour ice-cream aromatisé à la vanille, semblable à celui de l'exemple 2, sauf qu'il contient 6% de crème de lait au lieu de 10%, est introduit (4,09 kg) dans un réservoir de 6,36 litres et saturé pendant 5 minutes par du protoxyde d'azote jusqu'à une pression manométrique de 3,5 kg/cm2, 10 de la manière décrite dans 1*exemple 2. La pression d'équilibre après agitation et repos de 21 heures à 4,45°C reste constante à 3,5 kg/cm2. Des échantillons du produit débité sont examinés comme dans l'exemple 2; le tableau IV indique les résul-15 tats trouvés T A B L S A U . IV Ecoûlement Vol» en r Echantil-Augmenta'tion Temps jusqu'à 5min. 10 min. 20 Ion N° de volume l'apparition (ml) (nil) de la première goutte (min. ) ___ 1 85 3,5 2,0 21 2 95 pas déterminé pas déterminé pas déter-25 miné 3 90 4,0 1,0 13 4 95 pas déterminé pas déterminé pas déterminé 5 90 " " " " " " 6 110 " " " " " » 30 B.Un mélange pour ice-cream à goût de vanille de la même composition que celui du paragraphe A, est introduit (4,09 kg) dans un récipient de 6,36 litres et mis sous pression en agitant avec du protoxyde .d'azote jusqu'à 3,5 kg/cm2 pendant 30 secondes. On injecte ensuite 142 g de chloropentafluo-35 roéthahe et on agite pendant 5 minutes.Immédiatement après cette agitation, la pression manométrique est de 5,6'kg/cm2; après un repos de 21 heures à 4,45°C, la' pression manométrique est de 6,3 kg/cm2. Débité après 21 heures suivant le mode opératoire du paragraphe A, le produit présente une bonne résistance 69 14132 9 2007801 iû 15 20 25 à l'écoulement, comme le montrent les résultats du tableau V. T A B L E A U V Ecoulement Echantillon N° 1 2 3 4 5 6 Augmentation Temps jusqu'à l'ap- {%) 110 100 100 90 90 100 parition de la pre- Vol. mièrê goutte(min.) 5 min. ■ (ml) 8,5 pas déterminé en 10 min. (ml) 7,0 pas. déterminé aucun traces pas déterminé pas déterminé aucun déterminé pas 0,5 pas déterminé « « EXEMPLE 6 30 On place dans des récipients de 6,36 litres des échantillons de 4,09 kg de mélanges à servir sous forme de crème légère. Comme indiqué dans le tableau VI, colonne 1, on y introduit des quantités pesées de compositions d'aération conden-sables.Le récipient étant à 4,45°C,on introduit en agitant, pendant 5 minutes, des compositions d'aération non-condensables jusqu'à obtention des pressions indiquées dans la colonne 2 du même tableau. Avant l'emploi, les récipients sont laissés au repos pendant 24 heures à 4,45°C. On détermine alors la pression d'équilibre dont les mesures obtenues sont indiquées dans la colonne 3 du tableau VI. Des échantillons débités suivant le mode opératoire décrit dans l'exemple 2 sont examinés et les mesures physiques trouvées sont reprises dans les colonnes 4,5,6 et 7 du tableau VI. tableau vi Compo Poids Pression Pression Mélange à Mélange à 6% sition de la de la com ma nométri- 6% de crème de graisse vé' d'aéra compos. pos .d'aéra- que d'équi de lait gétale tion d'aéra tion(kg/cm2) libre après tion en manométrique 24hrs. à (g)con- non-conden 4,45°C densable sa ble Mélange à 1-2% de crème de lait (sorbet) Chloro- penta- fluoro-éthane Chloro-penta- fluoro-étha ne/ n2o 142 57 3,50 5,25 5,60 Aug.Temps . Vol. Aug. Temps Vol. Aug. de jusqu'à re- vol. jusqu'à re- vol. vol. la Ire cueifc- (%) la Ire cueil- (%) goutte li goutte li (min.) (min.) 48 106 2,8 3,0 9 ml 67 en 10 min. 3,5 1 ml 0 en 10min. 1,5 ml pas dé-pas pas dé-33 en terminé déter terminé 10 min. ■ * mine Temps jusqu'à la Ire goutte (min.) 7,7 6,0 Ghlorotrifluo~ r omet ha ne - 5,25 5,32 35 4,0 1 ml pas dé- pas dé-pas déber- pas déter- en 10min. terminé terminé miné miné 69 14132 ii 2007801 R E V E N DI C A T I 0 N S 1.- Composition de mélangé a servir sous forme en. ce qu'elle contient de crème légère, earactaisée/une dispersion intime d'une composition 5 d'aération choisie parmi le chloropentafluoroéthane, le chlorotri-■fluorométhane, un mélange de chloropentafluoroéthane et de chloro-trifluorométhane, un mélange de chloropentafluoroéthane et de protoxyde d'azote et un mélange de chlorotrifluorométhane et de protoxyde d'azote. 10 2.- Composition suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le mélange à servir sous forme de crème légère contient entre 2 et 10% en poids de matière grasse constituée de graisse de lait, de graisse végétale ou animale. 3.- Composition suivant l'une ou l'autre des 15 revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la composition d'aération est du chloropentafluoroéthane. 4.- Composition suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et .2, caractérisée en ce que la composition d'aération est un mélange de chloropentafluoroéthane et de protoxyde 20 d'azote. 5.- Produit glacé à servir sous forme de crème légère se trouvant à une température comprise entre environ -17,7° C et -1,1°C, caractérisé en ce qu'il contient une dispersion infime d'une composition d'aération choisie parmi le chloropenta- 25 fluoroéthane, le chlorotrifluorométhane, un mélange de chloropentafluoroéthane et de chlorotrifluorométhane, un mélange de chloropentafluoroéthane et de protoxyde d'azote et un mélange de chlorotrifluorométhane et de protoxyde d'azote. 6.- Composition suivant la revendication 5, 30 caractérisée en ce que le mélange à servir sous forme de crème légère a une teneur en graisse de lait, en graisse végétale ou graisse animale comprise entre 2 et 10% en poids. 7.- Composition suivant la revendication 5, caractériséeen ce que la composition d'aération est du chloropen- 35 tafluoroéthane. 8.- Composition suivant la revendication 5# caractériséeen ce que la composition d'aération est un mélange de chloropentafluoroéthane et de protoxyde d'azote. 9.-' Procédé de préparation d'un produit glacé à servir sous forme de crème légère,caractérisé en ce qu'on aère 69 14132 12 2007801 sous pression-et à une température comprise entre -17,7°C et -1,1°C un mélange à servir sous forme de crème légère par une' composition d'aération choisie parmi le chloropentafluoroéthane, le chlorotrifluorométhane, un mélange de chloropentafluoroéthane 5 et de chlorotrifluorométhane, un mélange de chloropentafluoroéthane et de protoxyde d'azote et un mélange de chlorotrifluorométhane et de protoxyde d'azote.