(57)【要約】  冷凍食品を製造するシステム及び方法が提供される。この方法は、連続攪拌器（４０９、５０９）と、冷凍器（４１１、５１１）と、圧縮空気の供給源（４０７、５０７）とを供することを含んでいる。この方法は、原料の混合物を準備することと、この混合物を連続攪拌器（４０９、５０９）内に導くこととを含んでいる。この方法は、連続攪拌器（４０９、５０９）内において混合物と圧縮空気とのエマルジョンを生成することと、エマルジョンを冷凍器（４１１、５１１）内に導くこととをさらに含んでいる。加えて、この方法は、冷凍器（４１１、５１１）内においてエマルジョンの少なくとも一部を冷凍させることと、冷凍されたエマルジョンの一部を連続攪拌器（４０９、５０９）内又は冷凍器（４１１、５１１）内に再循環することとを含んでいる。
2008507973.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の製造ステーションを有する製造システムによって、冷凍食品を製造する方法であって、前記製造ステーションが連続攪拌器と冷凍器とを含み、
前記食品用の原料の混合物を調製するステップと、
圧縮空気の供給源を供けるステップと、
前記混合物と前記圧縮空気を前記連続攪拌器に導くステップと、
前記連続攪拌器内において、前記混合物と前記圧縮空気とのエマルジョンを生成するステップと、
前記エマルジョンを前記連続攪拌器から前記冷凍器内に導くステップと、
前記冷凍器内において、前記エマルジョンを部分的に冷凍するステップと、
前記部分的に冷凍されたエマルジョンの第１の部分を前記冷凍器から前記連続攪拌器内に戻し、前記部分的に冷凍されたエマルジョンの第２の部分を前記製造ステーションのさらなる１つに送るステップと
を含む方法。
【請求項２】
前記冷凍食品が冷凍乳製品である、請求項１に記載の冷凍食品を製造する方法。
【請求項３】
前記冷凍乳製品がアイスクリームである、請求項２に記載の冷凍食品を製造する方法。
【請求項４】
前記アイスクリームが低脂肪アイスクリームである、請求項３に記載の冷凍食品を製造する方法。
【請求項５】
前記低脂肪アイスクリームが、５％から１０％の乳脂肪を含む、請求項４に記載の冷凍食品を製造する方法。
【請求項６】
前記低脂肪アイスクリームが、６％から７％の乳脂肪を含む、請求項５に記載の冷凍食品を製造する方法。
【請求項７】
前記冷凍器が連続処理冷凍器である、請求項１に記載の冷凍食品を製造する方法。
【請求項８】
前記連続処理冷凍器が、攪拌器と可変周波数インバータとを備え、前記方法が、前記可変周波数インバータを用いて、選択された速度で前記攪拌器を駆動するステップをさらに含む、請求項７に記載の冷凍食品を製造する方法。
【請求項９】
前記さらなる製造ステーションが充填機である、請求項１に記載の冷凍食品を製造する方法。
【請求項１０】
前記さらなる製造ステーションが原料供給装置である、請求項１に記載の冷凍食品を製造する方法。
【請求項１１】
前記さらなる製造ステーションが押出システムである、請求項１に記載の冷凍食品を製造する方法。
【請求項１２】
第１ポンプと第２ポンプとを供するステップと、
前記第１ポンプによって、前記部分的に冷凍されたエマルジョンの前記第１の部分を前記連続攪拌器に送るステップと、
同時に、前記第２ポンプによって、前記部分的に冷凍されたエマルジョンの前記第２の部分を前記さらなる製造ステーションに送るステップと、
をさらに含む、請求項１に記載の冷凍食品を製造する方法。
【請求項１３】
ポンプと分流弁とを供するステップと、
前記ポンプによって、前記部分的に冷凍されたエマルジョンを前記分流弁を通じて送るステップと、
前記分流弁によって、前記部分的に冷凍されたエマルジョンの前記第１の部分を前記連続攪拌器に分流し、前記部分的に冷凍されたエマルジョンの前記第２の部分を前記さらなる製造ステーションに分流するステップと、
をさらに含む、請求項１に記載の冷凍食品を製造する方法。
【請求項１４】
冷凍食品を製造するためのシステムであって、
前記食品用の原料の混合物と圧縮空気とを受け取り、前記混合物と前記圧縮空気のエマルジョンを生成するための連続攪拌器と、
前記エマルジョンを部分的に冷凍するための冷凍器と、
前記部分的に冷凍されたエマルジョンの第１の部分を前記連続攪拌器に戻し、前記部分的に冷凍されたエマルジョンの第２の部分を前記システムのさらなる製造ステーションに送るための少なくとも１つのポンプと
を備えるシステム。
【請求項１５】
前記冷凍食品が冷凍乳製品である、請求項１４に記載の冷凍食品を製造するシステム。
【請求項１６】
前記冷凍乳製品がアイスクリームである、請求項１５に記載の冷凍食品を製造するシステム。
【請求項１７】
前記アイスクリームが低脂肪アイスクリームである、請求項１６に記載の冷凍食品を製造するシステム。
【請求項１８】
前記低脂肪アイスクリームが、５％から１０％の乳脂肪を含む、請求項１７に記載の冷凍食品を製造するシステム。
【請求項１９】
前記低脂肪アイスクリームが、６％から７％の乳脂肪を含む、請求項１８に記載の冷凍食品を製造するシステム。
【請求項２０】
前記冷凍器が連続処理冷凍器である、請求項１４に記載の冷凍食品を製造するシステム。
【請求項２１】
前記連続処理冷凍器が、攪拌器と、選択された速度で前記攪拌器を駆動するための可変周波数インバータとをさらに備える、請求項２０に記載の冷凍食品を製造するシステム。
【請求項２２】
前記さらなる製造ステーションが充填機である、請求項１４に記載の冷凍食品を製造するシステム。
【請求項２３】
前記さらなる製造ステーションが原料供給装置である、請求項１４に記載の冷凍食品を製造するシステム。
【請求項２４】
前記さらなる製造ステーションが押出システムである、請求項１４に記載の冷凍食品を製造するシステム。
【請求項２５】
前記少なくとも１つのポンプが、
前記部分的に冷凍されたエマルジョンの前記第１の部分を前記連続攪拌器に送るための第１ポンプと、
同時に、前記部分的に冷凍されたエマルジョンの前記第２の部分を前記さらなる製造ステーションに送るための第２ポンプと、
を含む、請求項１４に記載の冷凍食品を製造するシステム。
【請求項２６】
前記部分的に冷凍されたエマルジョンを前記少なくとも１つのポンプから受け取り、前記部分的に冷凍されたエマルジョンの前記第１の部分を前記連続攪拌器に分流し、前記部分的に冷凍されたエマルジョンの前記第２の部分を前記さらなる製造ステーションに分流するための分流弁をさらに備える、請求項１４に記載の冷凍食品を製造するシステム。
【請求項２７】
複数の製造ステーションを有する製造システムによって、冷凍食品を製造する方法であって、前記製造ステーションが連続攪拌器と冷凍器とを含み、
前記食品用の原料の混合物を準備するステップと、
圧縮空気の供給源を供するステップと、
前記混合物と前記圧縮空気とを前記連続攪拌器に導くステップと、
前記連続攪拌器内において、前記混合物と前記圧縮空気とのエマルジョンを生成するステップと、
前記エマルジョンを前記連続攪拌器から前記冷凍器内に導くステップと、
前記冷凍器内において、前記エマルジョンを部分的に冷凍するステップと、
前記部分的に冷凍されたエマルジョンの第１の部分を前記冷凍器から前記冷凍器内に戻し、同時に、前記部分的に冷凍されたエマルジョンの第２の部分を前記製造ステーションのさらなる１つに送るステップと
を含む方法。
【請求項２８】
前記冷凍食品が冷凍乳製品である、請求項２７に記載の冷凍食品を製造する方法。
【請求項２９】
前記冷凍乳製品がアイスクリームである、請求項２８に記載の冷凍食品を製造する方法。
【請求項３０】
前記アイスクリームが低脂肪アイスクリームである、請求項２９に記載の冷凍食品を製造する方法。
【請求項３１】
前記低脂肪アイスクリームが、５％から１０％の乳脂肪を含む、請求項３０に記載の冷凍食品を製造する方法。
【請求項３２】
前記低脂肪アイスクリームが、６％から７％の乳脂肪を含む、請求項３１に記載の冷凍食品を製造する方法。
【請求項３３】
前記冷凍器が連続処理冷凍器である、請求項２７に記載の冷凍食品を製造する方法。
【請求項３４】
前記連続処理冷凍器が、攪拌器と可変周波数インバータとを備え、前記方法が、前記可変周波数インバータを用いて、選択された速度で前記攪拌器を駆動するステップをさらに含む、請求項３３に記載の冷凍食品を製造する方法。
【請求項３５】
前記さらなる製造ステーションが充填機である、請求項２７に記載の冷凍食品を製造する方法。
【請求項３６】
前記さらなる製造ステーションが原料供給装置である、請求項２７に記載の冷凍食品を製造する方法。
【請求項３７】
前記さらなる製造ステーションは、押出システムである、請求項２７に記載の冷凍食品を製造する方法。
【請求項３８】
第１ポンプと第２ポンプとを供するステップと、
前記第１ポンプによって、前記部分的に冷凍されたエマルジョンの前記第１の部分を前記冷凍器に送るステップと、
前記第２ポンプによって、前記部分的に冷凍されたエマルジョンの前記第２の部分を前記さらなる製造ステーションに送るステップと、
をさらに含む、請求項２７に記載の冷凍食品を製造する方法。
【請求項３９】
ポンプと分流弁とを供するステップと、
前記ポンプによって、前記部分的に冷凍されたエマルジョンを前記分流弁を通じて送るステップと、
前記分流弁によって、前記部分的に冷凍されたエマルジョンの前記第１の部分を前記冷凍器に分流し、前記部分的に冷凍されたエマルジョンの前記第２の部分を前記さらなる製造ステーションに分流するステップと、
をさらに含む、請求項２７に記載の冷凍食品を製造する方法。
【請求項４０】
冷凍食品を製造するためのシステムであって、
前記食品用の原料の混合物と圧縮空気とを受け取り、前記混合物と前記圧縮空気のエマルジョンを生成するための連続攪拌器と、
前記エマルジョンを部分的に冷凍するための冷凍器と、
前記部分的に冷凍されたエマルジョンの第１の部分を前記冷凍器に戻し、前記部分的に冷凍されたエマルジョンの第２の部分を前記システムのさらなる製造ステーションに送るための少なくとも１つのポンプと
を備えるシステム。
【請求項４１】
前記冷凍食品が冷凍乳製品である、請求項４０に記載の冷凍食品を製造するシステム。
【請求項４２】
前記冷凍乳製品がアイスクリームである、請求項４１に記載の冷凍食品を製造するシステム。
【請求項４３】
前記アイスクリームが低脂肪アイスクリームである、請求項４２に記載の冷凍食品を製造するシステム。
【請求項４４】
前記低脂肪アイスクリームが、５％から１０％の乳脂肪を含む、請求項４３に記載の冷凍食品を製造するシステム。
【請求項４５】
前記低脂肪アイスクリームが、６％から７％の乳脂肪を含む、請求項４４に記載の冷凍食品を製造するシステム。
【請求項４６】
前記冷凍器が連続処理冷凍器である、請求項４０に記載の冷凍食品を製造するシステム。
【請求項４７】
前記連続処理冷凍器が、攪拌器と、選択された速度で前記攪拌器を駆動するための可変周波数インバータとをさらに備える、請求項４６に記載の冷凍食品を製造するシステム。
【請求項４８】
前記さらなる製造ステーションが充填機である、請求項４０に記載の冷凍食品を製造するシステム。
【請求項４９】
前記さらなる製造ステーションが原料供給装置である、請求項４０に記載の冷凍食品を製造するシステム。
【請求項５０】
前記さらなる製造ステーションが押出システムである、請求項４０に記載の冷凍食品を製造するシステム。
【請求項５１】
前記少なくとも１つのポンプが、
前記部分的に冷凍されたエマルジョンの前記第１の部分を前記冷凍器に送るための第１ポンプと、
前記部分的に冷凍されたエマルジョンの前記第２の部分を前記さらなる製造ステーションに送るための第２ポンプと
を含む、請求項４０に記載の冷凍食品を製造するシステム。
【請求項５２】
前記部分的に冷凍されたエマルジョンを前記少なくとも１つのポンプから受け取り、前記部分的に冷凍されたエマルジョンの前記第１の部分を前記攪拌器に分流し、前記部分的に冷凍されたエマルジョンの前記第２の部分を前記さらなる製造ステーションに分流するための分流弁をさらに備える、請求項４０に記載の冷凍食品を製造するシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
本出願は、「冷凍食品を製造するシステム及び方法」の表題で、2004年7月30日に出願された米国特許出願第10/903,021号の出願日の優先権及び利得を主張し、その全開示が、参照することによって、ここに組み込まれるものとする。
【０００２】
［発明の分野］
本発明は、冷凍食品、例えば、シャーベット、冷凍ヨーグルト、アイスクリーム、及び他の冷凍乳製品を製造するシステム及び方法に関し、特に、低脂肪分を含む冷凍食品を製造するシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
シャーベット、冷凍ヨーグルト、アイスクリーム、及び他の冷凍乳製品のような冷凍食品の製造では、一般的に、第１ステップとして、原料の混合物の準備がなされる。アイスクリームに関して、これらの原料は、通常、１０％から１６％の間の乳脂肪、９％から１２％の間の（タンパク（カゼイン及び乳漿タンパク）と乳に含まれている炭水化物（乳糖）とを含む乳清固形物としても知られている）非乳脂肪固形分、１２％から１６％の間の甘味料（通常、蔗糖甘味料とブドウ糖基コーンシロップ甘味料の組合せ）、安定化剤、乳化剤、及び５５％から６４％の間の（乳及び他の原料から入ってくる）水からなる。これらの原料は、低温殺菌され、均質化され、４〜２４時間の間、熟成される。熟成は、混合物内の脂肪が、低温殺菌の後で、冷却によって晶出し、かつタンパクと多糖類が、充分に水和する時間をもたらす。熟成に続いて、もしあれば、液状香料、純果物、及び着色剤が、混合物に加えられ、この混合物は、冷凍プロセスへの移送を待つ状態で、保持タンク内に置かれる。
【０００４】
冷凍プロセスでは、混合物内の水の一部を冷凍し、混合物をかき混ぜて、空気を混合物内に混入させる。混合物を冷凍させるのに、通常、図１に示されるような連続処理冷凍器が、用いられる。連続処理冷凍器は、冷凍中に混合物をかき混ぜる攪拌器１０１と、混合物を冷凍シリンダ１０９の円筒状内壁から掻き落とすスクレーパ刃１０３とを備えている。冷凍シリンダ１０９は、外側ジャケット１０５内に包み込まれている。冷媒層１０７が、外側ジャケット１０５と冷凍シリンダ１０９との間に配置されている。冷媒層は、アンモニア又はフレオンのような冷媒を含んでいる。冷凍器の一端内に混合物をポンプによって連続的に注入し、冷凍器の他端から、２２°Ｆの温度で、かつ処理中に冷凍している混合物に約５０％の水が含まれた状態で、混合物をポンプによって送り出す。生成混合物は、冷凍シリンダ１０９の内壁に隣接する領域１１１において、冷凍している。
【０００５】
次いで、部分的に冷凍された混合物は、さらなる製造ステーション、例えば、包装充填機、成形充填機、又は押出しステムに移送される。代替的実施形態では、充填機又は押出システムの前に、中間製造ステーション、例えば、部分的に冷凍された混合物に原料を加える原料供給装置が含まれてもよい。次いで、充填機又は押出システムを出た部分的に冷凍された混合物は、混合物内に残っている水の殆どが冷凍される−３０℃から−４０℃の間で作動する急速冷凍器内に通される。約−２５℃未満の温度で、アイスクリームは、既存の氷晶が成長するおそれ又は新たな氷晶が生成するおそれを冒さずに、無期限に安定している。既存の氷晶の成長又は新たな氷晶の生成は、アイスクリームの品質を劣化させ、その貯蔵寿命を制限する。
【０００６】
アイスクリームを製造する従来技術によるシステム２００が、図２に示されている。タンク２０１は、低温殺菌、均質化、及び熟成された生成混合物を保有している。混合物ポンプ２０３は、生成混合物を、流量計２０５を通して、連続攪拌器２０９内に注入する。流量計２０５は、システム２００を通る生成混合物の流量を測定する。オーバラン空気供給源２０７からの加圧空気が、導管２２３内の生成混合物に混ぜられる。この導管は、混合物と加圧空気を（予備空気混入攪拌器としても知られている）連続攪拌器２０９内に送る。
【０００７】
図３の断面図で示される連続攪拌器２０９は、空気と生成混合物を機械的にせん断し、これらの成分のエマルジョンを生成する。連続的攪拌器２０９は、可変駆動モータ３０９によって駆動される多羽根の羽根車３１１を含み、この羽根車３１１は、入口３０３から入ってくる生成混合物と空気を、これらの成分が攪拌器を通過する間に、数回、複数のせん断領域３０５と吸引口３０７内に押し出し、次いで、吐出口３１５から外に送り出す。Ｃ−Ｒ（連続再循環）攪拌器と呼ばれるこの目的のための連続攪拌器が、本出願の譲受人であるＷＣＢアイスクリームの名称で営業を行なっているアリアンス（Alliance）食品機器及び加工（有限責任会社）から販売されている。
【０００８】
生成混合物とオーバラン空気のエマルジョンは、連続攪拌器２０９から連続処理冷凍器２１１に送られ、ここで、混合物内の水の一部が、急速に冷凍される。生成物ポンプ２１３が、部分的に冷凍された生成混合物と空気のエマルジョンを連続処理冷凍器２１１から充填機２１５に注入し、ここで、部分的に冷凍されたエマルジョンは、容器内に包装されるか、又は型内に導かれる。充填機の代わりに、押出システムが用いられてもよい。また、さらなる製造ステーション、例えば、原料供給装置が、充填機又は押出システムの前に配置されてもよい。次いで、部分的に冷凍されたエマルジョンは、充填機又は押出システムから急速冷凍器２１７に送られ、ここで、生成物に残っている水の殆どが冷凍される。
【０００９】
アイスクリームの品質は、多数の因子に依存している。例えば、アイスクリームの一部は、空気でなければならない。実際、空気は、殆どのアイスクリームの体積の半分近くを占めている。アイスクリーム内の空気の百分率は、生成物のオーバランと呼ばれている。オーバランがなければ、アイスクリームは、冷凍された角氷と同じである。良質のアイスクリームは、閉じ込められた小径の気泡の均一な混合物を有する。また、良質のアイスクリームは、小径の氷晶と小径の脂肪球の均一な混合物も有する。一般に、氷晶が小さいほど、より濃い、より滑らかな、かつよりクリーム状の組織をアイスクリームにもたらす。小さな氷晶は、連続処理冷凍器において混合物を迅速に低温に冷凍することによって、生成される。
【発明の開示】
【００１０】
最近、アイスクリーム製造業者は、より低カロリーの食品を製造するために、より低い百分率の乳脂肪、例えば、５％から１０％の間の乳脂肪を含む混合物を用いて、アイスクリームを製造するようになってきた。標準的な百分率の乳脂肪を含む混合物を用いて製造されるアイスクリームと同様の組織とクリーム状を有するこのようなアイスクリームをもたらすために、図２と関連して述べた製造プロセスにおいて、いわゆる（「低温押出」プロセスとも呼ばれる）「緩慢攪拌」が、付加的なステップとして用いられるようになっている。この緩慢攪拌のステップは、連続処理冷凍器におけるアイスクリームの冷凍に続いて、行なわれる。緩慢攪拌ステップは、アイスクリーム内の脂肪球を綿状沈殿させ、部分的に凝集させる傾向にある。この綿状沈殿と部分的な凝集によって、アイスクリームは、より高い百分率の乳脂肪を含むアイスクリームと同等の組織とクリーム状態を有するようになる。しかし、緩慢攪拌処理は、製造プロセスを緩慢にし、アイスクリームを製造するコストを増大させる。
【００１１】
本発明者らは、シャーベット、冷凍ヨーグルト、アイスクリーム、及び他の冷凍乳製品のような冷凍乳製品のような冷凍食品を製造する従来のプロセスに、比較的費用のかからない変更を加えることによって、緩慢攪拌処理を用いて製造される冷凍食品と本質的に同じように高められたクリーム状態と組織を有する、低脂肪混合物から製造される冷凍食品が得られることを見出した。これらの低脂肪混合物は、好ましくは、５％から１０％の間、さらに好ましくは、６％から７％の間の乳脂肪を含んでいる。この変更された方法は、時間又は製造コストを増大することがない。
【００１２】
一態様において、本発明は、複数の製造ステーションを有する製造システムによって、冷凍食品を製造する方法を提供する。これらの製造ステーションは、連続攪拌器と冷凍器とを含んでいる。この方法は、圧縮空気の供給源を供することと、食品用の原料の混合物を準備することと、混合物と圧縮空気を連続攪拌器内に導くこととを含んでいる。この方法は、連続攪拌器内において、混合物と圧縮空気とのエマルジョンを生成することと、エマルジョンを冷凍器内に導くこととをさらに含んでいる。また、この方法は、冷凍器内において、エマルジョンを部分的に冷凍することと、部分的に冷凍されたエマルジョンの第１の部分を冷凍器から連続攪拌器内に戻し、部分的に冷凍されたエマルジョンの第２の部分を製造ステーションのさらなる１つに送ることとを含んでいる。代替的実施形態では、この方法は、冷凍されたエマルジョンの第２の部分を冷凍器に送ることを含んでいる。
【００１３】
冷凍食品は、好ましくは、アイスクリームのような冷凍乳製品である。アイスクリームは、好ましくは、５％から１０％の間、さらに好ましくは、６％から７％の間の乳脂肪を含む低脂肪アイスクリームである。加えて、冷凍器は、好ましくは、攪拌器を有する連続処理冷凍器である。この方法は、好ましくは、可変周波数インバータ(variable frequency inverter)駆動によって、攪拌器の速度を制御することをさらに含んでいる。さらなる製造ステーションは、例えば、包装充填機、成形充填機、押出システム、又は原料供給装置であってもよい。加えて、この方法は、好ましくは、第１ポンプと第２ポンプとを供することと、第１ポンプによって、冷凍されたエマルジョンの第１の部分を連続攪拌器に送ることと、第２ポンプによって、冷凍されたエマルジョンをさらなる製造ステーションに送ることとを含んでいる。代替的実施形態では、この方法は、好ましくは、ポンプと分流弁を供することと、ポンプによって、部分的に冷凍されたエマルジョンを分流弁内に送ることと、分流弁によって、部分的に冷凍されたエマルジョンの第１の部分を連続攪拌器に分流し、部分的に冷凍されたエマルジョンの第２の部分をさらなる製造ステーションに分流することとを含んでいる。
【００１４】
他の態様において、本発明は、冷凍食品を製造するシステムを提供する。このシステムは、食品用の原料の混合物と圧縮空気とを受け、混合物と圧縮空気のエマルジョンを生成する連続攪拌器を備えている。加えて、このシステムは、エマルジョンを部分的に冷凍する冷凍器を備えている。このシステムは、部分的に冷凍されたエマルジョンの第１の部分を連続攪拌器に戻し、部分的に冷凍されたエマルジョンの第２の部分をシステムのさらなる製造ステーションに送る少なくとも１つのポンプをさらに備えている。代替的実施形態では、このシステムは、部分的に冷凍されたエマルジョンを冷凍器内に戻す少なくとも１つのポンプをさらに備えている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明によるシャーベット、冷凍ヨーグルト、アイスクリーム、及び他の冷凍乳製品のような冷凍食品を製造するシステム４００が、図４に示されている。システム４００のタンク４０１、混合物ポンプ４０３、流量計４０５、オーバラン空気供給源４０７、連続攪拌器４０９、連続処理冷凍器４１１、生成物ポンプ４１３、充填機４１５、及び急速冷凍器４１７の構造は、それぞれ、システム２００のタンク２０１、混合物ポンプ２０３、流量計２０５、オーバラン空気供給源２０７、連続攪拌器２０９、連続処理冷凍器２１１、生成物ポンプ２１３、充填機２１５、及び急速冷凍器２１７の構造と同じである。
【００１６】
しかし、システム４００は、再循環ポンプ４１９を備えている。食品の製造中に、再循環ポンプ４１９は、連続処理冷凍器４１１を出た部分的に冷凍されたエマルジョンの一部を連続的に導管４２３内に送り、導管４２３が、この部分的に冷凍されたエマルジョンを連続攪拌器４０９内に送る。その結果、連続処理冷凍器４１１からの部分的に冷凍されたエマルジョンと、オーバラン空気供給源４０７からの加圧空気と、タンク４０１からの生成混合物の組合せが、製造プロセス中に、連続攪拌器４０９に連続的に送られる。連続攪拌器４０９内に再循環される部分的に冷凍されたエマルジョンの割合は、生成物ポンプ４１３のポンプ動力力に対して再循環ポンプ４１９のポンプ動力を調整することによって、調整される。代替的実施形態では、分流弁を有する単一ポンプが、この目的のために用いられてもよい。この分流弁は、連続攪拌器４０９内に戻される部分的に冷凍されたエマルジョンの第１部分と、充填機４１５、又は原料供給装置又は押出システムのような他の製造ステーションに送られる部分的に冷凍されたエマルジョンの第２部分と、を同時に分流させる。
【００１７】
連続攪拌器４０９は、空気、生成混合物、及び部分的に冷凍された生成物を機械的にせん断し、これらの成分のエマルジョンを生成する。連続攪拌器４０９内に戻る部分的に冷凍されたエマルジョンの一部の再循環によって、連続攪拌器４０９によって生じるエマルジョン内に、脂肪球のかなりの綿状沈殿と部分的な凝集が生じる。その結果、連続処理冷凍器４１１内におけるエマルジョンのかき混ぜがそれほど必要ではなく、連続処理冷凍器４１１内の攪拌器を低速で作動させることができる。可変周波数インバータが、この攪拌器を最適な速度で駆動する。
【００１８】
連続処理冷凍器内の攪拌器を低速で運転することによって、連続処理冷凍器に生じる熱を低減させ、連続処理冷凍器を、より効率的にかつより低温で、運転することが可能になる。加えて、再循環された部分的に冷凍されたエマルジョンは、連続攪拌器４０９内を通過する間、部分的に冷凍されたまま維持されるので、連続攪拌器４０９を出たエマルジョンは、より低温で連続冷凍器４１１に入る。また、再循環された部分的に冷凍されたエマルジョンは、連続処理冷凍器４１１内における冷凍処理の核として機能し、冷凍処理を促進させる。従って、連続処理冷凍器からポンプによって送出される最終的な製品は、従来の処理を用いて製造される製品よりも、実質的に低温で製造される。
【００１９】
連続攪拌器内の脂肪球の綿状沈殿と部分的な凝集の増大、連続処理冷凍器に入るエマルジョンの温度の低下、連続処理冷凍器内のエマルジョンの冷凍の促進、及び連続処理冷凍器の操作温度の低下の結果として、連続処理冷凍器からポンプで送出される最終製品は、高められた組織、滑らかさ、及びクリーム状態を有する。例えば、５％から１０％、さらに好ましくは、６％から７％の乳脂肪を有する低脂肪混合物から製造される冷凍食品の場合、最終製品は、緩慢攪拌という余分の時間と費用の掛かるステップを用いて製造される低脂肪アイスクリームと同様である。
【００２０】
本発明による代替的実施形態が、図５に示されている。システム５００のタンク５０１、混合物ポンプ５０３、流量計５０５、オーバラン空気供給源５０７、連続攪拌器５０９、連続処理冷凍器５１１、再循環ポンプ５１９、生成物ポンプ５１３、充填機５１５、及び急速冷凍器５１７の構造は、それぞれ、システム４００のタンク４０１、混合物ポンプ４０３、流量計４０５、オーバラン空気供給源４０７、連続攪拌器４０９、連続処理冷凍器４１１、再循環ポンプ４１９、生成物ポンプ４１３、充填機４１５、及び急速冷凍器４１７の構造と同じである。しかし、再循環ポンプ５１９は、製造プロセス中に、連続処理冷凍器５１１を出た部分的に冷凍された生成物の一部を、導管５２３ではなく、導管５２１に連続的に送出する。従って、再循環ポンプ５１９からの再循環された部分的に冷凍された生成物と連続攪拌器５０９からのエマルジョンは、これらの成分が連続処理冷凍器５１１内に送られる間に、混合される。この混合の結果は、システム４００に対して前述した結果と同様である。また、システム４００に関して前述したように、連続攪拌器５１１内に戻される部分的に冷凍された生成物の第１部分と、充填機５１５、又は原料供給装置又は押出システムのような他の製造ステーションに送られる部分的に冷凍された生成物の第２部分とを、同時に分流させる分流弁を有する単一ポンプが、この目的のために用いられてもよい。
【００２１】
本発明を特定の実施形態に関して述べたが、これらの実施形態は、本発明の原理と用途の単なる例示にすぎない。例示された実施形態に対して、多くの修正がなされてもよく、添付の特許請求の範囲によって定められる本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、他の構成が考案されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明は、冷凍食品を製造する分野に利用可能性を有している。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】従来技術による連続処理冷凍器の透視図である。
【図２】冷凍食品を製造する従来技術によるシステムの概略線図である。
【図３】従来技術による連続攪拌器の断面図である。
【図４】本発明によって冷凍食品を製造するシステムの概略線図である。
【図５】本発明によって冷凍食品を製造する代替的システムの概略線図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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