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˜ OFICINA ESPANOLA DE PATENTES Y MARCAS

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k 2 131 486 kN´umero de solicitud: 9750007 kInt. Cl. : A23G 1/00

11 N´ umero de publicaci´on:

SOLICITUD DE PATENTE

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22 Fecha de presentaci´ on: 04.02.97

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71 Solicitante/s: KRAFT FOODS, INC.

Three Lakes Drive Northfield, Illinois 60093, US

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30 Prioridad: 05.06.95 US 461430

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72 Inventor/es: Cully, Kevin John;

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74 Agente: D´ıez de Rivera y Hoces, Alfonso

43 Fecha de publicaci´ on de la solicitud: 16.07.99

43 Fecha de publicaci´ on del folleto de la solicitud:

16.07.99

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De Loyola Carvallo, Federico; Qadri, Mustafa Abdallah y Gaim-Marsoner, Gunther Rudolf

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k kResumen:

54 T´ıtulo: M´ etodo para reducir la viscosidad de un chocolate. 57

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M´etodo para reducir la viscosidad de un chocolate. La presente invenci´on se dirige a un m´etodo para reducir la viscosidad de un chocolate fundido. En este m´etodo se proporciona una mezcla para chocolate que incluye una fuente de chocolate, una fuente de grasa y un edulcorante. La mezcla para chocolate se somete a refinaci´on y conchado u otro tipo de elaboraci´on. Seguidamente, la mezcla para chocolate licuada, que se lic´ua durante el conchado, es sometida a un trabajo de mezcla con alta cizalladura mientras la mezcla de chocolate se halla todav´ıa en estado fundido.

Venta de fasc´ ıculos: Oficina Espa˜ nola de Patentes y Marcas. C/Panam´ a, 1 – 28036 Madrid

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DESCRIPCION M´etodo para reducir la viscosidad de un chocolate. Campo de la invenci´ on La presente invenci´on se refiere a un m´etodo para reducir la viscosidad de un chocolate fundido. M´ as particularmente, la presente invenci´ on se dirige a un m´etodo para reducir la viscosidad de un chocolate fundido, que da como resultado una mejora en la suavidad del chocolate. Tal como se utiliza en el presente contexto, la expresi´on chocolate significa masas de confiter´ıa que contienen manteca de cacao y/u otras grasas vegetales. Antecedentes de la invenci´ on Los componentes esenciales de una formulaci´ on convencional de chocolate son el “grano” de cacao, es decir la almendra de cacao tostada con la c´ascara y el embri´on eliminados, az´ ucar y manteca de cacao adicional a la contenida en el grano. El grano de cacao est´ a constituido aproximadamente por 50 % de manteca de cacao, siendo el resto prote´ınas, hidratos de carbono, taninos, ´acidos, etc. El contenido en manteca de cacao del chocolate controla sus caracter´ısticas de solidificaci´on y gobierna ampliamente su costo, y mientras que la relaci´on de grano de cacao a az´ ucar determina el tipo de chocolate, el contenido en manteca de cacao var´ıa dependiendo de la aplicaci´ on. As´ı, un chocolate agridulce tiene una relaci´on de grano a az´ ucar de 2:1, mientras que un chocolate dulce tiene una relaci´on de 1:2. El contenido en grasa de un chocolate para moldear puede ser de 25 a 40 %, el de un chocolate de cubrimiento puede ser de 33 a 36 %, mientras que el de un chocolate para art´ıculos huecos puede ser de 38 a 40 % y el de un chocolate para cubrir helados puede ser de 50 a 60 %. La preparaci´ on t´ıpica de un chocolate implica cuatro etapas. En la primera etapa, los ingredientes son mezclados entre s´ı en un proceso que tambi´en implica triturar o friccionar, p.ej. en una prensa de rodillos m´ ultiples, para proporcionar una pasta fluida suave. Los ingredientes pueden ser a˜ nadidos consecutivamente y, en particular, la manteca de cacao se puede a˜ nadir escalonadamente para controlar la viscosidad de la composici´on. El az´ ucar puede ser tambi´en previamente triturado a un menor tama˜ no de part´ıculas para reducir la duraci´ on del tiempo que se requiere en las operaciones de triturar y friccionar la mezcla para chocolate. La mayor parte de los chocolates, y ciertamente todos los productos de buena calidad, se someten despu´es del trabajo de mezcla al proceso de “conchado”, en el cual la mezcla para chocolate es sometida a un tratamiento t´ermico y a una elaboraci´ on mec´anica para dar al chocolate una textura mejorada y un sabor m´ as completo y m´as homog´eneo. Se pueden a˜ nadir en esta etapa, si se desea, otros ingredientes tales como saborizantes, p.ej. vainilla y manteca de cacao suplementaria. Un ingrediente adicional, que se a˜ nade con frecuencia, es lecitina u otro emulsionante que mejora las propiedades de fluidez del chocolate y hace posible con ello que se reduzca la cantidad de grasa. La tercera etapa de la preparaci´ on de un chocolate se denomina “atemperamiento”, y 2

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en ella se proporcionan n´ ucleos de cristales en la composici´ on de chocolate l´ıquido, a fin de facilitar la r´ apida formaci´ on de cristales de grasa estables al enfriar. El aspecto final del chocolate, su textura y sus propiedades de conservaci´on dependen de unas condiciones correctas en la etapa de atemperamiento. Despu´es del atemperamiento, el chocolate puede ser finalmente vertido en moldes para solidificarse, o puede utilizarse en un proceso de revestimiento para producir art´ıculos de confiter´ıa revestidos con chocolate, etc. La presente invenci´on se refiere en particular a la operaci´ on de conchado, durante o despu´es de la licuefacci´ on, en el procedimiento descrito en el p´ arrafo precedente. En general, las operaciones de secado y licuefacci´on se realizan durante el conchado. Los cambios que tienen lugar durante este conchado son sutiles y no se comprenden por completo. Lo que s´ı es cierto es que la textura del chocolate resulta mejorada y el sabor cambia en una extensi´on tal que sin el conchado el gusto del chocolate es generalmente inaceptable desde el punto de vista comercial. La acci´on de amasado durante el proceso de conchado y el mantenimiento de una temperatura elevada, cuando se toman en com´ un, causan la evaporaci´ on de la humedad y de los a´cidos vol´ atiles tales como ´acido ac´etico, destruyen los sabores desagradables y reducen la astringencia, debido probablemente a una modificaci´ on de los taninos y a la reducci´ on en la viscosidad. Hay en la operaci´on de conchado dos etapas, a saber una primera etapa denominada conchado “seco” y una segunda etapa denominada conchado “l´ıquido”. El proceso de conchado seco se realiza durante un per´ıodo de tiempo de hasta 20 horas a una temperatura por encima de 60◦C, y usualmente de alrededor de 80◦C. La grasa suplementaria y otros ingredientes se a˜ naden hacia el final del per´ıodo de conchado, p.ej. aproximadamente una hora antes del final del per´ıodo. En la etapa de conchado l´ıquido, la totalidad de la grasa y otros ingredientes tales como lecitina est´ an presentes en fase temprana en el proceso para mantener la fluidez de la masa, que es elaborada mec´anicamente durante un per´ıodo de tiempo prolongado, p.ej. de 2 a 30 horas o m´as y a una temperatura relativamente baja, p.ej. de 40◦C hasta 60◦C. Los procedimientos y equipos de conchado han evolucionado en el transcurso de los a˜ nos. Las instalaciones de conchado primitivas eran del tipo longitudinal, teniendo largas cubas de m´ armol con costados resaltados formando una concha. En esta concha, un rodillo de granito ondulado trabajaba y mezclaba el chocolate durante un per´ıodo de tiempo de 24 a 36 horas. Posteriormente, unos mezcladores cl´asicos fueron capaces de reducir el tiempo de conchado a un per´ıodo entre aproximadamente 5 y 8 horas utilizando paletas del tipo de arado y cizalladura para voltear los materiales refinados secos al comienzo del conchado seco y luego, cuando la masa se hubiera plastificado, aportar energ´ıa al material sometido a conchado. Otro aparato de conchado rotatorio corriente incorpora un dise˜ no de mezclador horizontal que tiene tres ´arboles con paletas amasadoras y cizalladoras fijadas a ellos. La paleta central gira

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en una direcci´ on y los dos a´rboles externos giran en la direcci´on opuesta, cuyas direcciones son invertidas cuando se desea. Estos tipos de aparatos de conchado rotatorios horizontales proporcionan una acci´ on denominada de “doble abatimiento” para mezclar a fondo y llevar nueva cantidad de material dentro de sus zonas de alta cizalladura con el fin de acortar el tiempo del ciclo de conchado seco. Unos brazos agitadores rascadores y amasadores, situados sobre los ´arboles horizontales, se solapan entre s´ı, proporcionando una potente cizalladura en la masa y junto a las paredes. La viscosidad de la grasa fundida despu´es de conchar aumenta seg´ un se va reduciendo el nivel de grasa. Por esta raz´ on, un chocolate para revestir, que requiere un alto grado de fluidez, tiene el nivel m´ as elevado de grasa, esto es, aproximadamente 50 % de manteca de cacao. Ser´ıa deseable crear un m´etodo para reducir la viscosidad del chocolate fundido despu´es de la licuefacci´ on producida durante el conchado u otro tratamiento apropiado a los menores niveles de grasa, con el fin de permitir la utilizaci´on de menores contenidos en grasa en la fabricaci´ on del chocolate. Ser´ıa tambi´en deseable crear un m´etodo para tratar el chocolate con el fin de mejorar la suavidad de tal chocolate, para que ´este tenga una mejor aceptaci´ on por los clientes. Sumario de la invenci´ on La presente invenci´on se refiere a un m´etodo para reducir la viscosidad de un chocolate fundido. En este m´etodo se proporciona una mezcla para chocolate que incluye una fuente de chocolate, una fuente de grasa y un edulcorante. La mezcla para chocolate es sometida a refinaci´on y conchado u otro tipo de tratamiento. Despu´es de ello, la mezcla para chocolate licuada es sometida a un trabajo de mezcla con alta cizalladura mientras la mezcla para chocolate se halla todav´ıa en estado fundido. Espec´ıficamente, el m´etodo de la invenci´on comprende los pasos de: (a) proporcionar una mezcla para chocolate que comprende una fuente de chocolate seleccionada del grupo que consta de polvo de cacao y chocolate l´ıquido, una fuente de grasa seleccionada del grupo que consta de manteca de cacao y una grasa vegetal, y un edulcorante; (b) someter a conchado dicha mezcla de chocolate; y (c) someter dicha mezcla conchada de chocolate a un trabajo de mezcla con alta cizalladura mientras dicha mezcla de chocolate se halla en estado fundido. El paso (c) de trabajo de mezcla con alta cizalladura confiere un r´egimen de cizalladura de aproximadamente 3.000 s−1 hasta aproximadamente 70.000 s−1 y un historial de cizalladura de aproximadamente 100 hasta aproximadamente 20.000. Preferiblemente, la proporci´ on de grasa total de dicho chocolate es de aproximadamente 22 % hasta aproximadamente 50 % en peso. Asimismo, seg´ un la invenci´ on, al menos una parte de dicha mezcla para chocolate se somete a refinaci´on con rodillos para reducir el tama˜ no de part´ıculas del polvo de cacao y del edulcorante a un tama˜ no de part´ıcula situado en el margen de

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aproximadamente 15 micr´ ometros hasta aproximadamente 50 micr´ ometros. Descripci´ on detallada de la invenci´ on El m´etodo de la presente invenci´on no se limita a la fabricaci´ on de un producto de chocolate a partir de cualesquiera ingredientes de partida espec´ıficos, sino que se puede utilizar con cualesquiera ingredientes normalmente empleados, p.ej., polvo de cacao, chocolate l´ıquido, manteca de cacao y/u otras grasas vegetales, tales como aceite de nuez de coco y aceite de palmiste, az´ ucar y/o sustitutivos de az´ ucar, lecitina, etc. Similarmente, el procedimiento no est´a limitado a la fabricaci´ on de ning´ un tipo espec´ıfico de producto de chocolate, sino que es u ´ til para la fabricaci´on de una diversidad de productos de chocolate, tales como revestimientos de chocolate, chocolate dulce, chocolate agridulce, chocolate de leche, chocolate para revestir, etc. Puesto que el m´etodo de la invenci´on reduce la viscosidad del chocolate fundido despu´es de la operaci´on de licuefacci´on implicada en el conchado, es posible utilizar unos niveles de grasa menores que los que normalmente se utilizan en la preparaci´on de productos de chocolate. El nivel de grasa total en los productos comerciales de chocolate es de m´as de aproximadamente 22 %. En el m´etodo de la presente invenci´on, el nivel total de grasa puede ser reducido en aproximadamente un 3 % y en algunos casos hasta en un 10 %. En una realizaci´ on de la presente invenci´ on, un cacao l´ıquido se combina con el edulcorante, usualmente sacarosa, y un emulsionante, usualmente lecitina, y otros ingredientes. Esta mezcla se somete luego a refinado con rodillos para reducir el tama˜ no de las part´ıculas de cacao, de las part´ıculas de az´ ucar y del polvo de leche, si est´a presente. La contextura arenosa del producto de chocolate final depende del tama˜ no de las part´ıculas que se est´an produciendo durante la operaci´ on de refinaci´ on. Usualmente es deseable tener part´ıculas muy finas menores que aproximadamente 15-50 micr´ometros. No obstante, una reducci´ on del tama˜ no m´ as all´ a de un cierto punto da como resultado un aumento en la viscosidad del chocolate despu´es de licuefacci´on. La reducci´on del tama˜ no ha estado limitada hasta ahora, por dicho aumento de viscosidad, a un tama˜ no de part´ıculas mayor que el deseado. En el m´etodo de la presente invenci´on, sin embargo, la viscosidad del chocolate licuado es reducida, lo cual significa que se pueden utilizar tambi´en menores tama˜ nos de part´ıculas. Luego, la mezcla refinada de cacao es combinada con manteca de cacao u otra grasa para confiter´ıa apropiada, tales como aceite de nuez de coco o aceite de palmiste, antes, durante o despu´es de licuefacci´on durante el conchado. Una cierta cantidad de la manteca de cacao puede ser retenida hasta el final de la operaci´on de conchado. La operaci´ on de conchado tiene lugar en equipos comerciales apropiados a una temperatura en el margen de aproximadamente 55◦C hasta aproximadamente 80◦ C. Despu´es de licuefacci´on, la mezcla para chocolate, mientras est´ a todav´ıa en estado fundido, es sometida a un trabajo de mezcla con alta cizalladura. La temperatura de la mezcla, que depende 3

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de los ingredientes particulares incluidos en ella, es decir del tipo de resto graso, puede fluctuar entre 40◦ C y 80◦ C. Por ejemplo, una grasa de mayor punto de fusi´ on, tal como una grasa saturada en mayor grado, como aceite de palma, requiere una mayor temperatura de la mezcla cuando se la somete a tratamiento en el mezclador de alta cizalladura. El trabajo de mezcla con alta cizalladura tiene lugar en un aparato apropiado que es suficiente para conferir una cizalladura m´ axima de aproximadamente 3.000 s−1 hasta aproximadamente 70.000 s−1 y un historial de cizalladura de aproximadamente 100 hasta aproximadamente 20.000. El historial de cizalladura es un n´ umero adimensional y es la suma del r´egimen de cizalladura multiplicado por el tiempo de permanencia del volumen de todos los elementos sometidos a cizalladura. Los mezcladores apropiados con alta cizalladura incluyen el mezclador R R , el mezclador Hydroshear y el mezDispax

R R es un clador Pentax . El mezclador Dispax mezclador preferido por razones de simplicidad en funcionamiento y dise˜ no. El mezclador Dispax consta de 1 a 3 etapas de rotores y estatores montados dentro de un alojamiento cil´ındrico. El chocolate fundido, seg´ un va pasando a trav´es del mezclador Dispax, es obligado a circular por la holgura existente entro el rotor y el estator y es sometido a cizalladura durante este paso. El siguiente Ejemplo ilustra adicionalmente el m´etodo de la invenci´ on, pero se pretende que no limite de ning´ un modo el alcance de la invenci´on, tal como se expone ´esta en las reivindicaciones adjuntas. Ejemplo 1 Se prepararon cinco lotes de una composici´ on de chocolate de leche que ten´ıa la siguiente composici´on:

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Cacao l´ıquido Az´ ucar cristalizado Manteca de cacao a˜ nadida Polvo de leche otros ingredientes

Tanto por ciento en peso 12,7 % 44,5 % 14,3 % 17,5 % 11,0 %

Los ingredientes se trituraron y mezclaron conjuntamente para formar una masa homog´enea mientras se hallaban a una temperatura de 35◦ C. Luego, la mezcla fue molida en un molino de cinco rodillos hasta que se consigui´o el deseado tama˜ no medio de part´ıculas de 20 a 40 micr´ometros. Luego, la mezcla fue conchada en una m´ aquina conchadora rotatoria durante 6 horas a una temnadieron despu´es de 4 peratura de 60◦C. Se a˜ horas manteca de cacao adicional (aproximadamente 3,0 %) y lecitina (aproximadamente 0,7 %). La masa para chocolate, mientras estaba a una temperatura de 45◦C-55◦ C, fue elaborada R que conten´ıa a trav´es de un mezclador Dispax una u ´nica etapa de rotores y estatores bastos. Los resultados para los 5 lotes de chocolate, con respecto a la viscosidad, antes y despu´es del tratamiento con el mezclador de alta cizalladura, son los siguientes: TABLA 1 Reducci´on de Aumento de viscosidad temperatura 38 % 30 25 % 30 29 % 27 28 % 30 27 % 19

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REIVINDICACIONES 1. Un m´etodo para reducir la viscosidad de un chocolate fundido, caracterizado por los pasos de: (a) proporcionar una mezcla para chocolate que comprende una fuente de chocolate seleccionada del grupo que consta de polvo de cacao y chocolate l´ıquido, una fuente de grasa seleccionada del grupo que consta de manteca de cacao y una grasa vegetal, y un edulcorante; (b) someter a conchado dicha mezcla de chocolate; y (c) someter dicha mezcla conchada de chocolate a un trabajo de mezcla con alta cizalladura mientras dicha mezcla de chocolate se halla en estado fundido. 2. Un m´etodo de acuerdo con la reivindicaci´on

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1, caracterizado porque dicho trabajo de mezcla con alta cizalladura confiere un r´ egimen de cizalladura de aproximadamente 3.000 s−1 hasta aproximadamente 70.000 s−1 y un historial de cizalladura de aproximadamente 100 hasta aproximadamente 20.000. 3. Un m´etodo de acuerdo con la reivindicaci´on 1, caracterizado porque la proporci´ on de grasa total de dicho chocolate es de aproximadamente 22 % hasta aproximadamente 50 % en peso. 4. Un m´etodo de acuerdo con la reivindicaci´on 1, caracterizado porque al menos una parte de dicha mezcla se somete a refinaci´on con rodillos para reducir el tama˜ no de part´ıculas del polvo de cacao y del edulcorante a un tama˜ no de part´ıcula situado en el margen de aproximadamente 15 micr´ometros hasta aproximadamente 50 micr´ometros.

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kES 2 131 486 kN. solicitud: 9750007 kFecha de presentaci´on de la solicitud: 04.02.97 kFecha de prioridad: 05.06.95

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˜ OFICINA ESPANOLA DE PATENTES Y MARCAS

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INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA

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A23G 1/00

DOCUMENTOS RELEVANTES Categor´ıa

Documentos citados

Reivindicaciones afectadas

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ALLERTON, J. ”Chocolate and cocoa technology”. Elements of Food Technology, 1977, N.W. Desrosier, AVI Publishing Co., Westport, CT, p´aginas 579-587, especialmente p´agina 586.

A

WO 9619923 A (CADBURY SCHWEPPES PLC) 04.07.1996

A

EP 294876 A1 (WIENER & CO. APPARATENBOUW B.V.) 14.12.1988, columna 1, l´ıneas 12-14,18-26.

A

IT 1202466 A (CARLE & MONTANARI S.P.A.) 09.02.1989

1,4

1,3-4 1

Categor´ıa de los documentos citados X: de particular relevancia

on no escrita O: referido a divulgaci´

Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la

on P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentaci´

misma categor´ıa A: refleja el estado de la t´ecnica

de la solicitud es de la fecha E: documento anterior, pero publicado despu´ de presentaci´ on de la solicitud

El presente informe ha sido realizado × para todas las reivindicaciones Fecha de realizaci´ on del informe 17.03.99

para las reivindicaciones n◦ : Examinador I. Gal´ındez Labrador

P´ agina

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