製造可泵送食品,特別是軟乾酪的方法和裝置的製作方法

2023-06-25 21:04:11 1

專利名稱：製造可泵送食品,特別是軟乾酪的方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及製造可泵送食品，特別是軟乾酪的方法，其中乾酪原料粗粉碎，與其它配方成分混合，注入蒸汽熱處理並冷卻和乳化後再送去處理或加工。
本發明還涉及製造可泵送食品，特別是軟乾酪的裝置，其中包括乾酪原料加工設備，混合器，加熱並後續冷卻乾酪的設備和乾酪輸送泵。
可泵送食品包括流態和粘性食品，如乳製品和乾酪製品，湯，調味品，蛋黃醬和嬰兒食品。為簡化起見，權利要求和說明書中特別提到製備軟乾酪。
上述方法常見間歇，或不連續操作。本發明目的是開發一種操作更為簡便的方法，其中可用更少的操作費用長時間製造一定配方。此外，還提出宜於實現這種方法的裝置。
根據上述方法，本發明中這一目的可這樣達到a)向標準乾酪料中注入飲用水蒸汽以將其加熱到最高140℃;
b)乾酪料連續導送過混合區並進行高度渦流混合;
c)對注入的蒸汽量進行測定以使冷凝物對應於流過混合區的乾酪料而至少近於100%地放出其能量;
d)連續從混合區取出的加工乾酪料經過高速運轉的器具而乳化並部分混合後送去進一步加工。
根據上述裝置，本發明中這一目的可這樣達到a)設混合室(8);
a1)該室中連入混合和傳送軸(6)，可以1000-4000轉/分速度轉動;
a2)混合室殼內基本上與軸(6)同心設置乾酪原料混合物入口管(3);
a3)混合室(8)內或之前基本上與軸(6)垂直連入蒸汽噴嘴(10)或類似設施;
b)設乳化室(13);
b1)在與乾酪原料混合物入口管(3)相對的一端連到混合室(8)內;
b2)其中包括均化器和乳化器段(11，12);
b3)該器具段包括乳化室殼內固定設置的定子(12)和繞其同心非接觸設置的轉子(11)，該轉子又與混合和傳送軸(6)同軸設置並可與其一起轉動;
b4)定子(12)和轉子(11)具有軸向槽口(15)之間形成的輪齒(16);
b5)從乳化室(13)伸出的出料管(14)與上述器具段徑向設置。
這種連續操作方法和裝置可藉助目前已有的調節和控制技術，特別是在無間斷程序化控制情況下操作，而且操作簡便，不必為此長期增設經過特殊訓練的人員。
本發明連續方法之前設非連續的加工工藝。在製造軟乾酪時，原料在乾酪剁碎機中粉碎並在混合機中加各種配料而且相互混合均勻。這種未熱處理物料粒徑約1-4mm。這期間優選使用每批最多可混合5噸的混合機。粗粉碎和上述混合工藝後從這批物料中取樣分析，為的是正好達到經濟利用率高且符合乾酪配方規定的脂肪和水含量。
通過本發明提出的高度渦流，其中已加入事先已直接引入高溫蒸汽的乾酪料，在短短幾秒鐘內蒸汽能就會傳給乾酪料並將其加熱到例如95℃。再經過緊隨其後的乳化，其中又用高速運轉的器具進行，就可製得外觀光澤、塗抹性和組織均達到高標準的軟乾酪。
以下參照實施方案詳述本發明其它特徵以及本發明優點。
圖中示出了本發明實施方案例的形式。


圖1為製造軟乾酪示意圖;
圖2為圖1所示並旋轉180°的混合和軟化設備側視部分剖面放大圖;
圖3為圖2所示右邊部分放大剖視圖;
圖4為圖3所示上述混合和軟化設備定子的俯視部分剖面放大圖;
圖5為圖4剖面所示細節放大圖和圖6為圖4中Ⅵ-Ⅵ線截面圖。
圖1又細分為各個操作區，包括混合區A，混合和軟化區B，高溫加熱區C，膨脹和乳化區D以及出料區E。
乾酪原料以大塊送入特製乾酪剁碎機中並粉碎至1-4mm細度後用已知傳送設施送到混合機1，這在圖1的混合區A中示出，例如可為開式雙螺旋混合機，適於處理高達5000kg的產品。剁碎的乾酪原料中加入其它配方成分並於常見的15-30℃混合溫度下均入混合。然後對乾酪混合料進行分析並按要求調節脂肪和水量以及PH值。
經過加工的標準乾酪料用制酪泵2從混合機1送入連續運轉的混合和軟化設備4的進料管3中，其中泵的運轉用頻控馬達進行以調節傳送物流。
圖2和3詳細說明了上述混合和軟化設備4的結構。運轉用來詳細示出的工業用馬達進行，其馬達軸5帶動混合和傳送軸6，其中徑向設有混合器具7，操作時依據相應的衝角而在馬達方向上給予混合料軸向傳送動力。混合和傳送軸6處在混合室8中，面對產品傳送方向上看，經過蒸汽注入區9而連入上述進料管3。蒸汽的注入是從形成蒸汽注入區9的室壁周圍用蒸汽注入器，蒸汽環，蒸汽單向閥10或類似設施進行的。
在以1000-4000轉/分轉速轉動的馬達軸5上轉動設有轉子11(見圖3)，從產品傳送方向上看，是與混合和傳送軸6相連並在固定的定子12內轉動。由轉子11和定子12構成的乳化段設於乳化室13中，其殼體用法蘭直接連在馬達上，並且設有從其中伸出的軟乾酪出料管14，徑向置於乳化段11，12上。
根據圖4-6，定子12具有軸向槽口15之間形成的輪齒16，而且其上面固定有片狀形式的切削件17。切削件17的兩個軸向稜角之一設計成切削稜角18，而另一個軸向稜角與後續切削件17的切削稜角一起形成切削縫19。一般來說，乳化段可按EP-B10005 726所述形式設計。
經蒸汽單向閥10注入的蒸汽符合飲用水標準，溫度優選140℃。但注入蒸汽溫度也可達170℃，這因此要求更高的設備費用。優選是注入蒸汽後緊接著用高速運轉的混合器具7導入泵送的乾酪原料並形成高度渦流。蒸汽通過冷凝將其能量傳給乾酪料並在幾秒內迅速加熱到要求溫度，優選95℃。本發明高度渦流是必須的，因為這樣才能在最短時間內將蒸汽能傳給乾酪料。蒸汽壓可達8.0巴，其中送入的蒸汽量進行測定，以使冷凝物相應於流通的乾酪料而至少近於100%地放出其能量，因此在整個系統中不會出現游離蒸汽。
在連續操作的成套設備中，可根據每小時產量，配方和質量要求，轉速，混合和傳送軸6以及轉子-定子體系11、12而作調整，以達到不同的強渦流作用和均化效果。而且轉子-定子體系還可根據均化強度將均化縫隙調為0.05-10mm，優選0.1-3mm。因此，可改變剪切力，當然也可通過改變轉速而達到。所有這類可能的改變對乳化和分散效果均有很大的影響並因而直接影響乾酪料外觀，光澤，塗抹性和組織。應用本發明技術時可對軟化工藝有關的所有物理，熱和化學方面的因素進行優化組合調節，以獲得最好的終產品結果。連續操作的加熱和乳化工藝可通過常見的調節設施加以控制，以達到絕對均勻的質量。
如圖1所示，乾酪加工後緊接軟乾酪出料管14設有保溫和反應段20，根據產品和產品溫度，如對塗抹軟乾酪而言，當然也可對塊狀和片狀乾酪而言，保溫時間可選為4-180秒。出料管(14)必要時經過高溫加熱區(C)後連入真空膨脹和乳化器(25)。
保溫和反應段20後，如圖1所示，接有高溫加熱設備21，其中軟乾酪料從例如95℃加熱到140℃，以有效地延長乾酪的保存期。該工藝是經蒸汽管22注入過壓飲用質量水蒸汽進行的，蒸汽管22類似於與混合和軟化設備4之蒸汽單向閥10相連的蒸汽管23。在高溫加熱區中設有傳送渦流的措施。
高溫加熱區C後，如圖1所示，接有膨脹和乳化區D。在經歷又一次保溫段24後現在已是軟乾酪的上述乾酪料引入真空膨脹和乳化器25，其中連接有與從容器25抽出的蒸汽混合物集聚區連通的真空設備26和冷凝器27。在膨脹和乳化區(D)中對真空進行測量，以使近乎高溫加熱區中作為蒸汽加入的水量得以蒸發。在膨脹和乳化器25中，通一定程度的真空將原為95-140℃的軟乾酪溫度在幾秒鐘內迅速降到要求的約80℃產品或乳化溫度。通過調節可使真空度和產品溫度保持恆定。在容器25中，設有可轉動的混合和乳化器具28，可以5-50轉/分的速度轉動。通過該器具可改善軟乾酪的乳化。此外，乳化前和/或其間還可將新添加的無菌產品混入軟乾酪料。在圖1中，因此示出了附加品容器29以及帶泵和止回閥的送料管30，連入容器25的吸入口。
膨脹和乳化器25置於稱重室中，生產期間預融量以及容器水平可持續得以監控並準確測定。因此，例如對應於給定重量的水平可在開關箱上的顯示板上肉眼讀出。
為在工藝操作期間連續淨化膨脹和乳化容器25以及真空設備26的真空罐，在上述容器25上設有3根淨化管31、32、33，均裝有止回閥。就其殼體和建造結構而言，膨脹和乳化器25符合最高的衛生和美學要求。也就是說，可停留殘渣的死區得以避免。曾用來製造該產品縫隙螺旋在這裡沒有用途。所有放置軸的縫隙均得以直接淨化。
如圖1所示，膨脹和乳化容器25上還接有水管34、35和蒸汽管36。該容器25還設有底部閥37，用以連續泵送出製成並後續乳化的軟乾酪。製成並後續乳化的軟乾酪的傳送是用例如齒輪泵38連續送入緩衝容器39並從那裡再送入包裝機40。
權利要求
1.製造可泵送食品，特別是軟乾酪的方法，其中乾酪原料粗粉碎，與其它配方成分混合，注入蒸汽熱處理並冷卻和乳化後再送去處理或加工，其特徵是a)向標準乾酪料中注入飲用水蒸汽以將其加熱到最高140℃；b)乾酪料連續導送過混合區並進行高度渦流混合；c)對注入的蒸汽量進行測定以使冷凝物對應於流過混合區的乾酪料而至少近於100%地放出其能量；d)連續從混合區取出的加工乾酪料經過高速運轉的器具而乳化並部分混合後送去進一步加工。
2.權利要求1的方法，其特徵是乾酪料加工後接保溫和反應段20。
3.權利要求1或2的方法，其特徵是在後接乳化區(B)的高溫加熱區(C)中向可流動軟乾酪注入過壓飲用質量水蒸汽並將軟乾酪加熱到高達150℃。
4.權利要求3的方法，其特徵是加熱在高達8巴的蒸汽壓下進行。
5.權利要求3或4的方法，其特徵是高溫加熱區(C)中設有傳送渦流的措施。
6.權利要求3，4或5的方法，其特徵是高溫加熱區後接保溫段(24)。
7.上述權利要求之一的方法，其特徵是軟乾酪料在膨脹和乳化區(D)中真空冷卻，其中通過一定的經調節而保持恆定的真空度將軟乾酪溫度在幾秒鐘內迅速降到約80℃的產品或乳化溫度。
8.權利要求3-7之一的方法，其特徵是在膨脹和乳化區(D中對真空度進行測量，以使近乎高溫加熱區中作的蒸汽送入的水量得以蒸發。
9.權利要求8的方法，其特徵是蒸汽混合物經真空設備抽出並冷凝。
10.權利要求7，8或9的方法，其特徵是在膨脹和乳化區(D)中軟乾酪經緩慢運轉的器具乳化。
11.權利要求10的方法，其特徵是乳化前和/或其間可將吸入或泵入的無菌添加物混入軟乾酪。
12.製造可泵送食品，特別是軟乾酪，尤其是實施上述權利要求之一所述方法的裝置，其中設有乾酪原料加工設備，混合器(1)，乾酪料加熱和後續冷卻設備和乾酪料傳送泵(2，38)，其特徵是工藝中操作的混合和軟化設備(4)有如下特點a)設混合室(8)a1)該室中連入混合和傳送軸(6)，可以1000-4000轉/分速度轉動;a2)混合室殼內基本上與軸(6)同心設置乾酪原料混合物入口管(3);a3)混合室(8)內或之前基本上與軸(6)垂直連入蒸汽噴嘴(10)或類似設施;b)設乳化室(13);b1)在與乾酪原料混合物入口管(3)相對的一端連到混合室(8)內;b2)其中包括均化器和乳化器段(11，12);b3)該器具段包括乳化室殼內固定設置的定子(12)和繞其同心非接觸設置的轉子(11)，該轉子又與混合和傳送軸(6)同軸設置並可與其一起轉動;b4)定子(12)和轉子(11具有軸向槽口(15)之間形成的輪齒(16);b5)從乳化室(13)伸出的出料管(14)與上述器具段徑向設置。
13.權利要求12的裝置，其特徵是混合和傳送軸(6)以及轉子(12)直接固定在馬達軸(5)上，其中設有乳化和混合室(13，8)。
14.權利要求12或13的裝置，其特徵是定子軸向輪齒(16)間的間隙可選為0.05-10mm。
15.權利要求12，13或14的設備，其特徵是馬達轉速可變。
16.權利要求12-15之一的設備，其特徵是混合和軟化設備(4)的軟乾酪出料管14必要時經過高溫加熱區(C)後連入真空膨脹和乳化器(25)，容器(25)連有與從該容器抽出的蒸汽混合物集聚區相連的真空設備(26)以及冷凝器(27)，其中混合和乳化器具(28)可在容器(25)中轉動，速度5-50轉/分。
17.權利要求16的裝置，其特徵是膨脹和乳化器(25)設有送入添加物的吸入口。
18.權利要求16或17的裝置，其特徵是膨脹和乳化器(25)置於稱重室中。
19.權利要求16，17或18的裝置，其特徵是膨脹和乳化器(25)設有底部閥，用以連續將製成並後續乳化的軟乾酪泵送出去。
20.權利要求16-19之一的裝置，其特徵是就其殼體和建造結構而言，膨脹和乳化器(25)符合最高的衛生和美學要求。
全文摘要
本發明涉及可泵送食品，特別是軟乾酪製備方法和裝置。本發明提出的是連續加工工藝，其中例如乾酪料用水蒸汽加熱到例如95℃，再通過混合區經受高度渦流並在高速運轉的器具中乳化，部分混合後送入進一步加工和處理段。
文檔編號B01F15/06GK1064193SQ9210090
公開日1992年9月9日 申請日期1992年2月15日 優先權日1991年2月15日
發明者福理德裡奇·奧託, A·督比爾次克 申請人:A·史蒂芬和索尼有限公司