食品烤箱的精處理系統的製作方法

2023-08-13 06:58:01 1

專利名稱：食品烤箱的精處理系統的製作方法
技術領域：
本發明關於加工食品的烤箱的精處理方法和裝置。本發明尤其關於用液體、香油或調味品塗覆烤箱烤熟的食品、以及將少量顆粒狀的香料晶體、鹽或調味品沉積到食品上的方法和裝置。
背景技術：
通常稱作為「法式油炸食品」的法式炸土豆條是一種最普通的、在飯店賣得最快的食品之一。包括大飯店在內的大多數飯店都用冷凍或冷卻的部分油炸土豆產品(以下稱預炸的)再通過由原土豆製備法式油炸食品的方法來製備法式油炸食品。這些預炸的土豆通過在快餐店完成加工程序而變成成品的法式油炸食品，供顧客食用。
典型的加工方法包括將預炸的大塊放入深油炸鍋中用熱油加工成油炸食品，在油炸後，將它們從熱油中取出，將過量的油從法式油炸食品中排出。在排油的同時，飯店僱員用手工將鹽或調味品撒在油炸食品上，然後他們再將油炸食品鏟起並放到個人食用尺寸的容器上。這種方法加工法式油炸食品的一個問題是這種方法很費人力，另一個問題是要用大量的油。另外加工出的法式油炸食品的味道會按下列因素而改變如變換熱油之間的循環量，僱員撒布到食品上的鹽或調味品的量、或油炸完成後食品的放置時間等。
一些飯店的操作者想採用烤箱加工技術來解決這些問題，他們遇到的一個主要問題是烤箱加工的油炸食品是否能具有在熱油中油炸出的法式油炸食品的味道和質地。通過深油炸加工出的法式油炸食品的重要特徵是內軟外脆、表面稍帶油和味道香濃。然而到目前為止，用烤箱加工還不能得到這些產品特徵、大多數烤箱加工的產品與在油中炸出的食品相比通常比較幹硬不太光滑。
顧客尤其是快餐店操作人員都知道上述問題。結果快餐店很少使用烤箱加工技術來製備預炸食品。
發明概述本發明的一個目的在於提供一種精處理食品的方法和裝置，該食品味道好、適合每個顧客。在快餐店操作者製備時食品的口味和表面質地幾乎與深油炸食品沒有區別。
在本發明的一個方面中，提供一種精處理食品的方法。該方法包括若干步驟，如將一定量的食品排放到傳送帶上並將食品傳送以通過其餘步驟。食品最好以設定順序連續傳送通過各步驟。其餘步驟包括在一烤箱中加熱食品直到食品熟透，在食品熟透後在其加上液體。液體可以用超聲噴霧器產生的噴霧的形式加上。本方法的各步驟可以自動起動。
在本發明的第二個方面中，提供了一種精處理食品的方法，該方法包括若干步驟，如一定量食品排放到傳送帶上並將食品傳送以通過其餘步驟。食品最好以設定程序連續傳送以通過各步驟。其餘步驟包括在一烤箱中加熱食品直到食品熟透，將一定量的可流動固體加到食品上。可流動固體最好是顆粒狀的調味品。本方法的各步驟可以自動起動。
在本發明的另一方面中，提供了一種精處理食品的又一方法，其中食品最好包括雞、魚、洋蔥圈、土豆條、蔬菜、餡餅等。該方法包括若干步驟。起動一電子控制器以自動起動本方法的各步驟是第一步，起動後本方法是全自動的。其它步驟包括將一定量的食品排放到一傳送帶上，並將食品以連續方式傳送以通過本方法的其餘步驟。食品最好從一儲料鬥中排放出，該儲料鬥包括一測量機構。下一步是在一熱空氣衝擊烤箱中加熱食品、直到食品熟透。其餘的步驟包括控制液體的溫度和粘度，將液體加到已熟透的食品上。液體最好是食用油或調味液，它們以噴霧的形式加到食品上。另一步驟是將一定量的可流動固體加到食品上，這些可流動固體是顆粒狀調味品、最好是鹽。最好採用一顆粒排放裝置來將可流動固體排放到食品上。本精處理方法的最後一步是將食品排放到收集盤或食用容器中，在精處理後立即食用。食品在經受本精處理方法後的總的溼度含量大於10％、最好大於30％、甚至達到25％～60％之間。食品最好連續傳送，通過本方法的各步驟的時間少於10分鐘。
附圖概述在本說明書以特別指出本發明的權利要求結束的同時，可以相信，通過下面參照附圖與從屬權利要求的描述，可以更好地理解本發明，其中同樣的參照數字表示相同的零件，其中

圖1是本發明精處理系統的優選實施例的透視圖，圖2是本發明精處理系統的另一優選實施例的透視圖，為清楚起見拆掉了顆粒排放裝置，圖3是液體塗覆裝置的剖視圖，圖4是本發明的超聲噴霧器側視圖，圖5是本發明精處理系統優選實施例的透視圖，為清楚起見顆粒排放裝置以虛線表示，圖6是採用本發明的液體塗覆裝置在整個傳送帶的寬度上的液體分布曲線圖，圖7是一個超聲噴霧器的又一實施例的側視圖，圖8是本發明顆粒排放裝置的前視圖，為清楚起見拆除了第二壁和以剖面表示支杆，圖9是本發明的可流動的顆粒排放器的側視圖，圖10是可流動的顆粒排放器另一實施例的、類似於圖8的前視圖，圖11是採用本發明的顆粒排放裝置的顆粒分布曲線圖。
發明的詳細描述這裡所用的術語預炸的或預炸的食品指的是該食品已至少受到一次油炸過程，如深油炸過程，但還沒有完全熟透。
這裡所用的術語熟透指的是一個過程，其中食品在食用前進行熱處理、如油炸、烘烤、煮沸、在微波爐中用微波加熱等等，以將食品製成可以吃的形式。通常熟透肯定會減少食品的溼度含量。
這裡所用的術語精處理過的指的是一種食品，它經過加工並用食油或顆粒狀調味品進一步處理過的食品，從而使食品口味濃鬱便於食用。
參見圖1，食品精處理系統通常示為10。該精處理系統10包括電子控制器20，一個儲料鬥30，一個烤箱15、一個液體塗覆裝置50、和一個顆粒排放裝置80。在電子控制器20的作動下，食品從儲料鬥30投放到主傳送帶16，放在主傳送帶16上的食品由主傳送帶從儲料鬥30傳送，進入並通過烤箱15，在烤箱內加工食品。來自烤箱15的食品從主傳送帶16落下，落在第二傳送帶17上，再傳送到液體塗覆裝置50，在其中食品被塗覆液體。然後食品由第二傳送帶17送到顆粒排放裝置80，在其中可流動的固體加到食品上。最後第二傳送17將食品排放到收集盤18中，在此時可將精處理後的食品放入食用容器中。另外，主傳送帶16和第二傳送帶17可連成一個主傳送系統，在完成這些步驟後，食品就經過精處理而可以食用了。
該烤箱精加工系統10用以精處理先前已部分加工、然後冷凍的食品。本發明優選採用預炸食品，由於油炸食品具有很多優點，因此已廣泛用於快餐店。與採用冷凍預炸食品有關的幾個已知的優點是用戶知道實際費用、一份食品的量和每份食品的重量。另外，採用冷凍預炸食品簡化了儲存和存貨控制、確保從一個季節到另一季節均勻的質量，減少服務所用的勞力和製備時間。多種預炸或冷凍食品、如雞、魚、洋蔥圈、法式油炸食品、蔬菜、餡餅等均可採用這種烤箱精處理系統10。
在實施本發明的優選實施例時，最好預炸的法式食品是用已知的象鞋帶那樣的土豆條製成。這裡所述的鞋帶那樣的土豆條指的是一種土豆條，其截面約3／16英寸到5／16英寸，長約2．5～5英寸。冷凍的商用的鞋帶式預炸土豆條可由J．R．Simplot co．，Caldwell，ID提供，其商業名稱為SIMPLOT PAR-FRIES。這裡可以使用的其它土豆條在先有技術中稱作為皺縮切割土豆條。這種土豆條通常的平均截面約為5／16到1／2英寸，長度約為2～4英寸。也可使用直的土豆條(稱為一般切割)，它的截面約為5／16～1／2英寸，長度約為2．5～5英寸。也可採用被稱作為牛排式油炸食品的大塊土豆條。通常的牛排式油炸食品具有長方形截面，其尺寸約為1／2～7／8英寸。土豆條可用果凍、糊精、或澱粉糊塗覆。
提供一種精處理預炸食品的方法，使該食品在處理後即可食用。這裡所用的即可食用指的是食品仍是熱的。該方法包括下列步驟起動電子控制器20，此後即自動開始精處理方法的其餘步驟，使該方法完全自動進行，不再需要人工操作。將預定數量的預炸食品從儲料鬥30投放到傳送帶上，將食品連續地傳送到其餘的製備階段。在食品加工好之前用熱空氣衝擊烤箱15加熱食品，用菜籽油之類的液體薄薄地塗覆在食品上，將少量的如顆粒狀調味品那樣的可流動的固體放置到食品上。然後將食品排放入收集盒18。在該精處理方法中食品連續傳送通過所有步驟，時間少於15分鐘，優選少於10分鐘、更優選少於3～5分鐘。最好在4～4．5分鐘之間。在經受這種精處理方法之後，食品的溼度的總含量大於10％、優選值大於30％，最好在25％～65％之間。
電子控制器參見圖1，一個電子控制器20用於作動、控制和監視整個烤箱精處理系統10。該電子控制器20可以起動、然後自動保持用以製備食品的整個精處理過程。該電子控制器20電連接到標準快餐廳的收銀機上，這樣在收到顧客的特殊的食品訂單時立即開始全自動的精處理過程。例如，當僱員因有大量法式油炸食品或有各種份額的多個訂單時而壓下收銀機鍵、電子控制器20收到該信號，立即程序起動與收銀機確定的確切訂單和多少一致的精加工過程。因此，電子控制器20減少了開始精處理食品所需要的時間和人力。另外，由於每份訂單在接到後立即處理，食品將馬上精處理，因此口味更新鮮。
一種優選的電子控制器20是可編程序的，它具有用以輸入和監視正在操作的顯示板22。電子控制器20可包括一個處理器(未示出)，該處理器可從Control Microsystems得到，其商業名稱為SCADAP，顯示板22可從AFE技術公司得到，其商業名稱為Data Panel 320T。
儲料鬥正如圖1所示，儲料鬥30包括測量機構32、儲料箱34、和一個排放漏鬥36。測量機構位於儲料箱34的底部。測量機構最好包括一個電子測量裝置38。可與測量機構一起使用的電子測量裝置38可從MettlerToledo公司得到，其商業名稱為PANTHER。該電子測量裝置38精確稱量食品，從而使測量機構將適量的食品從排放漏鬥36排出。預定重量的食品是按從電子控制器20接收到的電信號來排放的。另外，測量機構32可呈杯式或預定尺寸的擋塊，它們固定到一個轉動軸、帶刻度的平臺或其它裝置上，這些裝置可精確測量通過排放漏鬥36的食品。
儲料箱34的尺寸最好做成能裝下一大包、最好是36磅一盒的預炸食品或類似重量的其它食品。正如圖1所示，儲料箱34具有敞開的頂部35，該頂部具有稍傾斜的側壁37，食品可用人工倒入敞開的頂部35中，重力迫使食品向下流向測量機構32。為了便於使用該儲料鬥30，提供了一個如圖2所示的支架39。支架39包括輪子31，使儲料鬥30可以很容易地從一個位置移到另一位置。另外，支架39的構形做成可使儲料箱34升起和下降。這就允許人們很容易地接近儲料箱34的敞開的頂部35，進行清掃和將添加的食品倒入儲料箱34。一種如GENIELIFT的手動軌道可用作儲料鬥30的支架39。
儲料鬥30的排料漏鬥36放在測量機構32的下方，以接收來自儲料箱34的食品、並將它們直接排放到主傳送帶16或進入烤箱15。排料漏鬥36包括一個通道40和一個門41，門41置於通道40的上方或前方。門41可轉動地安裝到儲料鬥30上，從而能朝外擺向主傳送帶16移動的方向。門41包括對準活門42，它有助於將食品放置在主傳送帶16的頂上。特別是當食品通過排放漏鬥36排放時，食品推動門41的對準活門42，活門41促使食品平鋪在主傳送帶16上，使食品以單層形式放置在主傳送帶16上。
烤箱可用多種烤箱來加工預炸食品。當採用下列烤箱時更易體現本發明的優點，這些烤箱是受迫空氣對流的烤箱、熱空氣衝擊烤箱、輻射和對流聯合的烤箱、微波和對流聯合的烤箱、烘烤器或烘烤爐、或傳統的烤箱。本發明優選採用的烤箱是如1985年6月18日授予Smith等的美國專利No．4523391描述的雙氣衝擊型烤箱15。這種烤箱15可從Frymaster公司得到，商品名稱為AIR FRYER。這種類型的烤箱是為市場上的飯店製造的，它包括金屬絲網的傳送帶，在加工期間，這種傳送帶連續不斷地將食品傳送通過烤箱15。
例如，當製備冷凍的預炸食品以作消費如作零售食品賣出時，預炸土豆條最好在烤箱15內加工3／4分鐘～15分鐘，烤箱15的溫度約從325°F到800°F。在預炸食品以單層形式鋪在傳送帶上的情況下在雙氣衝擊烤箱15中加工的推薦時間約為1～5分鐘、最好為2～2．5分鐘，加工溫度在350°F和500°F之間。加工一種烤箱精處理食品的時間和溫度可按食品量、食品的初始溫度、烤箱15的特殊類型和烤箱使用條件(溫度、氣流速度)以及食品的熱性能等進行變化。通常高導熱性及高表面熱傳導係數將使熱量迅速從烤箱15傳到食品上，由此減少了加工時間。
液體塗覆裝置為了將薄的液體或食用油塗覆到食品上，採用了一種液體塗覆裝置50。最好在食品已在雙氣衝擊型烤箱15中加工後再加上油。將食品從烤箱15傳送到液體塗覆裝置50是由位於第二傳送帶17附近的第一傳感器26自動起動的。該第一傳感器26可探測出已到達液體塗覆裝置50的第二傳送帶17上的食品存在。另外，該液體塗覆裝置50可整體地裝到烤箱15上、甚至可做成烤箱15的內部構件。當法式油炸食品是精處理食品時，該薄的油塗層改進了最終精製法式油炸食品的質地和口味。
現參見圖2，該液體塗覆裝置50包括一個位於第二傳送帶17上方的罩52。罩52包含一個超聲噴霧器60，當食品在傳送帶17上移過噴霧器60時，它用於產生加到食品上的噴射塗層。罩52由一個箱形、具有敞開的底的封閉體55構成。第二傳送帶17正好穿過罩52敞開的底56的下方。參見圖3，封閉體55還包括一個安裝板58，超聲噴霧器60由安裝板58裝到罩52上，安裝位置在封閉體55的敞開的底56的上方。
參見圖4，超聲噴霧器60包括一個連到細長的、圓柱形放大部分64上的超聲振動器62。放大部分64或角形件最好是剛硬的，它具有外表面66，在與超聲振動器62相對的端部具有頂部68。頂部68最好是圓頭的、平的或稍帶圓頭的。超聲振動器62通過超聲電纜64電連接到電源24上(圖1)。用手驅動放大部分64的超聲振動器62最好是壓電變換器。典型的壓電變換器可採用晶體、鈦酸鋇、硫酸鋰、偏鈮酸鉛、鋯鈦酸鉛或其它具有高自然頻率的其它類型的晶體。壓電變換器的頻率範圍從10～100KHz。優選的頻率範圍20～40KHz。這種壓電變換器或超聲振動器62可用於在放大部分64上加上一個振動或振蕩。由於超聲振動器62和放大部分64的作用頂部68也發生振動。另外超聲均質器可轉化成用於本液體塗覆裝置50上的超聲噴霧器60。這種裝置可從Cole-Parmer儀器公司得到，商品名稱為超聲均質器。
一種優選的超聲噴霧器60的功率約在50W和100W之間，通常的工作功率範圍小於或遠低於50W。用於超聲噴霧器60的電源24需要能調節，從而補償溫度引起的變化、如液體粘度的變化。通常，當液體粘度減小時，振動幅度減小，以保持配置在第二傳送帶17上的適當的液滴尺寸。可用監視和反饋機構來自動修正某一液體溫度上的超聲噴霧器60的功率量級。
正如圖2和5所示，超聲噴霧器60與裝有液體的容器70連通。具有抽吸端74和投放端76的供給管72用於將容器70連通到泵78、然後再到超聲噴霧器60上。在一個優選實施例(圖2)中，一個多次加注型容器71或一個盒包型可置換型容器71用於儲存放在容器70中的液體。裝在容器70中的液體最好是食用油、食品著色劑、香料、調味液、調味品或類似物。許多這類液體將包含如鹽粒、調味晶體等少量的固體和顆粒物質。當法式油炸食品用於食品時，食用油或其它液體調味品的塗層可改進其口味和質地、甚至改進最終處理後的法式油炸食品的風味。
一種特別推薦的用於該液體塗覆裝置50的食用油可很容易地從Procter ＆ Gamble公司得到，在市場上稱為PRIMEX。也可使用從Procter ＆ Gamble公司得到的豆油，其商業名稱為STERLING，這種油具有重量佔0．3％的添加的自然塔羅(talo)調味品的調味劑，這種調味劑可從Duro公司得到。各種其它食用油可用於本發明，它們包括自然或人造的油脂。這些油可部分或全部氫化或改良。另外，這裡也可使用無毒的油脂材料，這些材料具有類似於如蔗糖聚酯和Olean的甘油三酯，這些產品可從Procter ＆ Gamble公司得到，也可使用減少卡路裡的油脂和油脂替代品。
為了確保合適的液流流到超聲噴霧器60，採用了一個壓縮泵78。通過該液體塗覆裝置50的供給管72的流速約為10～30毫升／分鐘，優選18～24毫升／分鐘。最好約為18毫升／分鐘，當然這裡描述的超聲噴霧器60可在流速接近0時產生噴霧61。泵78抽吸液體使之通過供給管72的抽吸端74，並通過供給管72的排放端76泵壓到超聲噴霧器60。供給管72的內徑約在1／16～1／8英寸之間，為了分別具有穩定性和多功能性，在供給管72的交接處和該液體塗覆裝置的各種元件中可使用剛性和柔性管。在一個特別優選的實施例中，供給管72包括便於使用的快速拆卸型接頭73。在容器70和泵78上同樣可提供相應的快速拆卸型接頭73。該液體塗覆裝置50最好不具有可能阻塞的閥門或孔，因此能很容易地排放充滿顆粒的液體。在這種構形中，當泵78停止時就停止向超聲噴霧器60泵壓液流。另外，供給管72可以是可置換型容器71的整體部分，這樣在變換型容器71時也置換了供給管72。
用於這種液體塗覆裝置50的一些液體在室溫下可以是固體或半固體的，因此最好能控制液體的粘度。液體的粘度可通過採用位於容器70上或其它位置的加熱器或製冷器來加熱或冷卻液體進行控制。正如圖2和5所示，可採用一個熱交換器54，液體通過它流到超聲噴霧器60，從而加熱或冷卻液體。熱交換器54最好位於泵78和超聲噴霧器60之間的供給管72的排放端76附近，這樣熱交換器54能確保控制從供給管72的排放端76排放到超聲噴霧器60的放大部分的液體的溫度。熱交換器54可改變液體的溫度、因此改變液體的粘度。食用油加熱到約90°F、推薦溫度約100°～150°，最好約為110°～120°F。食用油的粘度的推薦值在20～30釐泊之間最好約為25釐泊，當然可按噴射區域的寬度和液體的類型來改變所要求的粘度。一些液體的粘度要求的操作範圍是在室溫(72°F)條件，因此這些液體不需要採用改變溫度的調節工作。
參見圖3和4，供給管72的排放端76位於放大部分64的附近，這樣通過供給管72排放端76的排放口77的油流到超聲噴霧器60放大部分64的外表面66上，液體繼續流動並吸到超聲噴霧器60的頂端68上。供給管72的排放端76的排放口77最好緊靠頂端68。由來自頂端68的液流產生的重力和壓力梯度使液體吸附在頂端68的面69上。由於超聲振動器62振動放大部分64而使頂端68振動，使液體以噴霧61形式從頂端68推出或噴出。
在圖3所示的推薦構形中，噴霧器傾斜，頂端68朝下傾斜5°～10°，最好向下傾斜成與水平面呈6°。在這種構形中，液體自由地在放大部分64的外表面66上流動到頂端68的面69。由於噴霧器相對於水平面傾斜，該超聲噴霧器60可安置成各種方向、包括垂直和水平方向。由於液體僅在放大部分64的外表面66上方流動，故在變換不同液體或使用後為避免汙染，可以很容易地清洗超聲噴霧器。這種構形還可避免普通噴霧器的噴口的阻塞問題。
由於超聲噴霧器60傾向於產生低速的、具有很小的渦流的噴霧，故它最好定向成使噴霧越過第二傳送帶17的寬度，當然也可以採用其它方向，但這個推薦的方向使噴霧運行在垂直於第二傳送帶17移動的方向。
由超聲噴霧器60產生的噴霧61是自然雜散的。這裡所用的術語雜散定義為噴霧61由各種不同直徑和各種不同速度的小滴構成。結果小滴在越過第二傳送帶17的寬度上的不同時間上脫出主噴射流。通常是小滴快速地落在第二傳送帶17的第一部分上，而大滴隨後。這種現象最好用貫穿值L的等式來表示，L等於小滴越過第二傳送帶17的寬度時的運行距離。對於尺寸或直徑為D的小滴來說，貫穿值L由下式確定，其中υ是小滴的初始水平速度、ρ是液體的密度、μ是氣體粘度L=D218]]>小滴的尺寸分布和它具有基本水平速度的事實保證了液體塗覆第二傳送帶17的整個寬度。這裡所述的基本水平速度指的是水平方向的初始速度值大於垂直方向的初始速度值。在超聲噴霧器60的振幅減小時，小滴尺寸減小結果使液體較長時間地留在放大部分64的頂端68的面69上。這也使頂端68上的液膜變薄。因此低粘度的熱液體也可較長時間地滯留在放大部分64的頂端68的面69上，這同樣導致小滴尺寸較小和減小噴霧越過第二傳送帶17的寬度的貫穿力。圖6示出液體在第二傳送帶17的寬度上分布的測量值和用貫穿值等式的計算值。位置指的是越過第二傳送帶寬度上的、以米表示的距離或貫穿值，當離超聲噴霧器60的頂端68的距離增加時該位置也增大。小滴尺寸和速度由一組食用油的5000個小滴取樣得出的，食用油的流速約為19毫升／分鐘，溫度約90°F，距離離頂端68為1／2英寸。這些測量值是用Aerometrics公司、商品名稱為Phase Doppler顆粒分析儀的顆粒分析儀得出的。
主傳送帶16和第二傳送帶17的寬度為5～20英寸、推薦值約為10～15英寸、最好約為14英寸。在一個優選實施例中，主傳送帶和第二傳送帶具有同樣的寬度。另外主傳送帶的寬度可大於或小於第二傳送帶的寬度，在主傳送帶16和第二傳送帶17上可裝有傳輸片。這裡所用的術語傳送帶可以是用於將物品從一個位置傳送到另一位置的任何機構。例如傳送帶可以是連續移動或間斷移動的裝置，或就是一個用人工從一個位置移到另一位置的盤子。傳送帶16和17最好包括由如不鏽鋼網那樣的敞開的金屬網製成的帶子，該帶子支撐食品，這樣從液體塗覆裝置50噴出、未被食品吸附的過量的油將穿過第二傳送帶17並收集在第二傳送帶17下方的收集箱19中，該收集箱19最好是易於拆卸和清潔的。
在另一個實施例中，正如圖7所示，液體塗覆裝置50可具有若干供給管172a，172b，172c，它們均安置在放大部分64附近。這些供給管172a，172b，172c可連到一個放置環101上，該放置環支撐供給管172a，172b，172c的排放端，同時使它們離開放大部分64的外表面66。放置環101可壓合到超聲振動器的一端上並具有一臺肩102，臺肩102在靠近頂端68的相對端上支撐若干供給管172a，172b，172c。該若干供給管172a，172b，172c能使若干容器170，171a，171b具有不同的或多種類型的液體，它們與超聲噴霧器60以混合或分開形式同時使用。所有或一些液體可很容易地以噴霧形式從頂端68噴出。因此，如香料、調味劑、調味品等的各種特徵可混合在一起，從而為消費者提供各種食品選擇而不必花費食品精處理的等待時間。這種構形還避免了製備具有不同特徵的成批食品等待潛在的顧客和過渡期間可能引起的失速而產生的附加費用。
另外，普通的公知的液體塗覆裝置50可用於本精處理系統10中。例如，1985年6月4日授予Smythe的美國專利No．4521462描述的轉動噴霧器、或1990年5月15日授予Fagan的美國專利No．4925699描述的靜電噴霧器、或從United Air Specialists公司得到的靜電噴射系統，其商業名稱為TOTALSTATCracker Spraying System，以及其它公知的噴霧機構均可用於本精處理系統10中。
顆粒排放裝置為了將少量的可流動的固體、如鹽、糖、香料、調味品和調味晶體那樣的晶狀體、小薄片、小顆粒、粉末、固態顆粒或顆粒狀調味品加到食品上，採用了如圖1所示的顆粒排放裝置80。可流動的固體最好包括基本為圓形的顆粒。如顆粒狀的調味品那樣的可流動固體最好在食品已塗覆了一層薄的液體、如食用油之後再加上。當食品從液體塗覆裝置50傳出時，顆粒排放裝置80自動地由位於第二傳送帶17附近的第二傳感器28啟動。該第二傳感器28可探測食品接近顆粒排放裝置80時在第二傳送帶17上的存在。該顆粒排放裝置80可與烤箱15或液體塗覆裝置50做成整體、也可是一個單獨的構件或烤箱15的內部構件。當採用法式油炸食品作為食品時，加上鹽或其它調味品可改進口味、甚至可改變最終精處理後的法式油炸食品的風味。
顆粒排放裝置80包括如圖8所示的振動供給組件82和一個可流動顆粒排放器90。該可流動顆粒排放器90位於第二傳送帶17的正上方，從而使可流動的固體落下或排放到傳送帶17頂上的食品上。該顆粒排放裝置80在第二傳送帶17上方提供低流速和低流量的可流動固體或固體顆粒。這裡所用的術語低流速指的是可流動流體的流速低於1克／秒，可流動的固體以受控制的方式排放，從而基本平均地分布在第二傳送帶17的寬度上。
由於第二傳送帶17包括由敞開的金屬絲網製成的帶子，任何從顆粒排放裝置80排出而未落在食品上的過量可流動顆粒將收集在第二傳送帶17下方的收集箱19中，該收集箱19最好是可拆卸的，從而易於接近和清潔。另外除了用於液體塗覆裝置50和顆粒排放裝置80兩者的單個收集箱19外，可在顆料排放裝置80下方提供單獨的收集箱19。
振動供給組件82包括容器84、振動器86、和供給盤88。安裝支架81用於將振動供給組件82裝到可流動顆粒排放器90上。供給盤88具有一個輸送槽89，它在供給盤88的長度上延伸，其終端在敞開端87。槽89最好是V形或U形的，當然也可採用其它形狀，只要可流動固體通過敞開端87導出就行。例如，供給盤88具有半圓形的截面，中空的管形、長方形槽或類似形狀，它們都可用作供給盤88。直接安裝到供給盤88的敞開端87的相對端的是振動器86。當振動器起動時，它使供給盤88振動。可以採用如市場上從FMC買到的商業名稱為Syntron ModelV-2-B的振動器86。振動速度和振幅可由振動器86上的控制器或由電子控制器20來改變。
容器84是盒式的，它具有一個可打開的蓋85，其側壁向出口83傾斜，出口83可以是一中空管的形式。容器84由支架45(圖1)裝到可流動顆粒排放器90上，它位於供給盤88的上方，從而出口83與供給透88的槽89對準。供給盤88和振動器86安裝在振動阻尼架46上，該阻尼架將供給盤88裝到安裝支架81上。振動供給組件82的容器84由於這些零件並不相互接觸而與供給盤88的振動隔離。採用橡膠墊或振動阻尼架46能確保容器84與供給盤88的振動隔離。這種結構使槽89中的可流動固體在由振動器86引起的供給盤88振動期間流向開口端87。在使用時，可流動固體放入容器84，再從出口83從容器84流到供給盤88。在供給盤88不振動時，供給盤88和可流動固體之間的摩擦力使固體不能流向敞開端87。當振動器86起動時可流動固體在供給盤88的槽89內流向敞開端87。供給盤88上的可流動固體由容器84中的可流動固體補充。
參見圖9，該可流動顆粒排放器90包括至少一個壁92、94，壁上具有若干從其上伸出的支杆。在一個優選實施例中，可流動顆粒排放器90包括第一壁92和與第一壁92離開的第二壁94。若干圓柱形支杆96基本水平地安裝在第一和第二壁92、94之間。支杆96以幾何陣列98的形式安置在壁之間，在圖8中幾何陣列示為98。在支杆96的形狀推薦為圓形的同時，也可採用各種截面和形狀、如長方形、三角形、橢圓形等，還可採用特殊幾何陣列98的類似的任何截面和形狀的混合。每根支杆96具有第一和第二端，每個支杆的另一端裝到第一壁92上，第二端裝到第二壁94上。
在一個優選實施例中，第一和第二壁92、94分別具有第一和第二表面93、95。第一和第二表面93、95基本相互平行，當然壁92、94傾斜時，第一和第二表面93、95之間也傾斜。第一和第二表面上具有若干支杆孔97或凹口(如圖8所示)，這些孔開成能在其中保持支杆96。這些支杆孔97可安置成通過簡單地將支杆96從一個孔97移到另一個孔就可形成很多不同的幾何陣列。支杆96的數量、布局和尺寸、以及可流動顆粒排放器90的尺寸可按照第二傳送帶的寬度、可流動固體的尺寸或所要求排放的圖案進行變化。
幾何陣列98推薦形狀是三角形、最好是等腰三角形。由多根支杆96形成的最優選的幾何陣列98具有尖頂或頂角99。幾何陣列98的頂角99是幾何陣列98的最上部分。正如圖8所示，支杆96排列成使幾何陣列98為等腰三角形，它具有內角A、B、C，其中角A是頂角99。角A在50°～70°之間，角A、B、C可以相等而形成等邊三角形，或者這些角相互均不相等。
可流動顆粒排放器90的一個特別優選的實施例最好包括圓柱形的支杆96，其直徑在1／4～3／8英寸之間，長度約1英寸。在推薦支杆96的形狀和尺寸的同時，支杆96還可以從第一端傾斜向第二端、甚至是具有不規則厚度。支杆96最好由鋁、不鏽鋼、鈦等金屬製成，然而也可用如塑料、木材、複合材料等許多其它材料製成。支杆孔97的位置最好開成使每個支杆96之間的中心線到中心線的垂直距離大於1／4英寸、最好達3／16英寸；每個支杆96之間的中心線到中心線的水平距離大於1／4英寸、最好達3／8英寸。
只要支杆96基本垂直於可流動固體的向下流動的方向，可通過改變幾何陣列98的形狀來控制或改變通過可流動顆粒排放器90的顆粒流。該可流動顆粒排放器90可被描述成是一種排放可流動固體的方法，它將高密度的輸入轉化成低密度的輸出。起初高密度的可流動固體引入可流動排放器90，它們與幾何陣列98中的若干支杆96碰撞，然後這些可流動固體以低密度排放形式從可流動顆粒排放器90中排出。這裡所述的高密度大於低密度是指一個密度比，該密度比指的是可流動固體進入可流動顆粒排放器90的單位面積上質量的測量值比可流動固體流出可流動顆粒排放器90的值大20倍。當用鹽作為可流動固體時，高密度值在0．05～10克／釐米2之間、最好約為3克／釐米2，低密度在2．2×10-4～4．4×10-2之間，最好約為1／70克／釐米2。
另外，可流動固體排出可流動顆粒排放器90和覆蓋第二傳送帶17的分布圖案可以是基本均勻的。然而也可將分布圖案調節成在傳送帶17的一側或另一側具有較多或較少的隨著的可流動固體。這種分布圖案的改變可採用改變幾何陣列98內外附加支杆96的數量、或幾何陣列98頂角99的一側或另一側上支杆的數量來得到。
現在參見圖10，它示出幾何陣列98的另一實施例。該幾何陣列98基本為三角形，它包括安置在幾何陣列98內及其外部的支杆96，還具有與頂角99相對的沿幾何陣列98的下端放置的支杆96。一個可流動顆粒排放器90採用不鏽鋼支杆96構成如圖10所示的幾何陣列98，當在流速小於1克／秒、最好小於0．7克／秒時排放約120克的約400微米尺寸的鹽粒時它呈現的分布圖案如圖11所示。在這次可流動顆粒排放器90的試驗中所用的鹽就是普通的食用鹽，它可從Morton國際公司買到，其商業名稱為MORTON IODIZED SALT。圖11中的單元位置與14英寸寬的第二傳送帶17寬度上的1／2英寸的增量相對應。第二傳送帶分為左側和右側，數量定為14右和14左的單元位於第二傳送帶17的中部附近，單元數在第二傳送帶的向外邊緣時減小，這樣單元1右在右邊緣上、單元1左在左邊緣上。當鹽是從可流動顆粒排放器90的底部開口91排放出時，它收集在位於底部開口91下方約1．5英寸距離的每個單獨的單元中。該百分比表示收集在每個單元位置中的鹽的總重量的百分比。
位於幾何陣列98的頂角99上方的是如圖8和9所示的入口47。該入口47最好呈安裝在可移動塊48上的漏鬥形式。可移動塊48上有開孔，入口47通過該開孔延伸，可移動塊至少具有一個長圓孔，緊固件通過該長圓孔將可移動塊48裝到第一或第二壁92、94上。該長圓孔使與可移動塊48連在一起的入口47移動。最終的分布圖案也可由入口47相對於幾何陣列98頂角的任意一側位置來進行控制。入口47最好位於頂角99的中心，但也可在幾何陣列的頂角99的左、右側的一定範圍內移動。在操作期間，可流動固體從供給盤88的敞開端47倒入入口47，然後入口47引導這些可流動的固體，在重力作用下向下流到可流動顆粒排放器90內的幾何陣列98的若干支杆96上。
當鋪在第二傳送帶17上的食品已處於顆粒排放裝置80下方的預定位置時，振動供給組件82的振動器86接收到一個電信號。該信號使振動器86起動，以振動供給盤88，從而使可流動的固體流向供給盤88的敞開端87，由此從振動供給組件82進入可流動顆粒排放器90的入口47。可流動固體在重力作用下通過入口47進入可流動顆粒排放器90。然後可流動固體以隨機形式向下流到支杆96上，使可流動固體碰撞、反彈或從支杆96上蹦開，在重力作用下使顆粒流到第二傳送帶17的食品上。接觸食品的可流動固體會附著到食品上，這是因為這些食品已由液體塗覆裝置50塗上了一薄層食用油。
另外，當流速修改成少於1克／秒時，本精處理系統10可使用公知的顆粒排放裝置80。例如可從FEDCO得到、商業名稱為THEEQUALIZER和由1985年7月16日授予Morine等的美國專利No．4259107描述的鹽和調味品排放器，或可從ALLEN得到、商業名稱為COATRONIC、型號為SS66．5／36的鹽調料添加器、或1961年12月12日授予Rouse，Jr．等的美國專利3012697描述的顆粒材料振動添加器，它們均可用作顆粒排放裝置80。
採用本發明生產的烤箱精處理油炸食品幾乎與用深油炸方法加工的法式油炸食品沒有區別。例如，烤箱精處理的法式油炸食品色質金黃、外脆裡嫩，該精處理的法式油炸食品也具有與市場上的由如麥當勞通過深油炸製備的法式油炸土豆相似的質地、口感和味道。除了味道、質地和外觀上的優點外，這裡公開的本發明可有利於保證提供口味變化的新鮮食品。另外本發明可提供經濟上的好處，這是因為減少了食用油的花費，而食用油在深油炸食品的生產中是主要的花費之一。附加的安全方面的優點是僱員不必再與放在深油炸鍋中的大量熱油發生關係了。
分析試驗方法精處理食品的總的溼度含量由下列受迫空氣烘烤法確定1．在一個攪拌器或普通的食品處理器中均勻地磨碎精處理食品的代表性的樣品，2．精確稱出約5克研磨後的樣品(重量為「X」)、放入預先稱重過的金屬盤，3．將裝有樣品的金屬盤放入受迫空氣對流烤箱，在溫度為105℃上放置2小時，4．兩小時後，取出含有乾燥樣品的金屬，在裝有如無水的硫酸鈣那樣的脫水劑的乾燥器中冷卻到室溫，5．再次稱重裝有乾燥樣品的盤，通過試樣預先稱重的金屬盤的重量來計算乾燥樣品的重量(Y)，6．按下式計算樣品總溼度的百分比％總溼度=[(X-Y)／(X)]×100雖然上面已公開、圖示和描述了本發明的特殊實施例和優選的加工步驟，但其每一項均可以功能相當的替代物替代，這些替代均不超出本發明的精神或特性範圍。在描述本發明時所用的術語僅作說明、而不作限制用，所有的同等物均包括在所附權利要求的範圍內。
權利要求
1．一種精處理食品的方法，包括下列步驟起動一電子控制器，以自動起動本方法的各步驟，將預定數量的食品排放到一傳送帶上，將食品以連續方式傳送通過本方法的各步驟，在空氣衝擊烤箱中加熱食品，直到食品熟透為止；控制液體的溫度和粘度，在食品已熟透後將液體加到食品上，將一定數量的可流動固體加到食品上，將食品排放到收集盤或食用容器中，其中精處理後食品的總的溼度含量大於10％。
2．按照權利要求1的精處理食品的方法，其中液體包括食用油。
3．按照權利要求1的精處理食品的方法，其中可流動固體包括顆粒狀的調味品。
4．按照權利要求1的精處理食品的方法，其中食品包括土豆條。
5．按照權利要求1的精處理食品的方法，其中食品連續地通過本方法的各步驟，所用時間少於10分鐘。
6．按照權利要求1的精處理食品的方法，其中食品從儲料鬥中排出，儲料鬥包括一個測量機構。
7．按照權利要求1的精處理食品的方法，其中液體以噴霧形式加到食品上。
8．按照權利要求1的精處理食品的方法，其中總溼度含量在28％～65％之間。
9．一種用於排放可流動固體的顆粒排放裝置，包括一個振動供給組件包括一個細長的供給盤和一個振動器，供給盤包括可流動固體並具有一個敞開端，振動器安裝在供給盤上的敞開端的相對側；和一個可流動顆粒排放器包括一個進口、一個第一壁，一個第二壁和多根支杆，第二壁離開第一壁，支杆以幾何陣列形式裝在壁之間，每個支杆具有一個第一端和一個第二端，支杆的第一端裝到第一壁上、第二端裝到第二壁上，入口放在幾何陣列的上方，這樣當振動器起動時，供給盤振動使可流動固體流到敞開端並穿過入口流到幾何陣列上。
10．按照權利要求9的用於排放可流動固體的顆粒排放裝置，其中振動供給組件包括儲存可流動固體的容器。
11．按照權利要求9的用於排放可流動固體的顆粒排放裝置，其中幾何陣列具有頂角。
12．按照權利要求11的用於排放可流動固體的顆粒排放裝置，其中頂角與進口對準。
13．按照權利要求9的用於排放可流動固體的顆粒排放裝置，其中支杆基本水平地裝在壁之間。
14．按照權利要求9的用於排放可流動固體的顆粒排放裝置，其中入口可在幾何陣列上方移動。
15．一種超聲噴霧器包括一個連接到放大部分上的超聲振動器，放大部分具有外表面和一個頂部，一個與放大部分外表面流體連通的容器，該容器裝有液體；和一個控制液體溫度和粘度的熱交換器，液體被引導從容器流到放大部分外表面上，再流到頂部，當頂部在超聲振動器的作動下振動時，液體以具有基本水平速度的小滴形式從頂部推出。
16．按照權利要求15的超聲噴霧器，其中放大部分與水平面有一傾斜角，該角度在5°～10°之間。
17．按照權利要求15的超聲噴霧器，還包括多個與放大部分外表面流體連通的容器。
18．按照權利要求15的超聲噴霧器，還包括一個泵，該泵位於容器和放大部分的外表面之間，用以保證液體流速在10～30毫升／分鐘之間。
19．按照權利要求15的超聲噴霧器，其中液體的粘度在20～30釐泊之間。
20．按照權利要求15的超聲噴霧器，其中液體的溫度大於90°F。
全文摘要
一種精處理食品的方法,其中食品最好是雞、魚、土豆條、蔬菜、餡餅等。該方法包括若干步驟,起動一電子控制器(20)以自動開始本方法的各步驟是第一步。其它步驟包括將預定量的食品排放到傳送帶(16)上並將該食品以連續方式傳送、以通過本方法的其餘步驟。下一步可以是在一個熱空氣衝擊烤箱中加熱食品,直到食品熟透。其餘步驟包括控制液體的溫度和粘度並將該液體加到已熟透的食品上。液體最好是以噴霧形式加到食品上的食用油或調味液。另一步驟是把一定量的可流動固體加到食品上,這些可流動固體是顆粒狀調味品,最好採用顆粒排放裝置(80)來將可流動固體放到食品上。
文檔編號A47J37/04GK1291869SQ99803253
公開日2001年4月18日 申請日期1999年2月10日 優先權日1998年2月23日
發明者約瑟夫·詹姆斯·埃爾森, 韋恩·麥可·帕夫科, 史蒂芬·加裡·布希, 羅伯特·愛德華·斯特利, 愛德華·勞倫斯·施密特 申請人:寶潔公司