[其他]擠出食品的方法和設(shè)備

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 87106914
• 申請日: 1987-10-13
• 公開（公告）號: CN87106914A
• 公開（公告）日: 1988-10-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 沃納·維德曼
• 申請（專利權(quán)）人: 維爾訥和普弗雷德爾公司
• 主分類號: A23P1/12
• 分類號: A23P1/12;A23L1/164;B29C47/92;A23N17/00;A23G1/04
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利代理部
• 代理人: 曾祥凌

本發(fā)明系關(guān)于一種擠出食品的方法和設(shè)備。

在這種方法和設(shè)備中，生物聚合物，如淀粉或蛋白質(zhì)，大致通過剪切力的作用在幾秒鐘內(nèi)被加壓蒸煮，并擴(kuò)大成為泡沫結(jié)構(gòu)。因而也使用了詞匯“蒸煮擠壓”。

這種用于擠出由淀粉載體和蛋白質(zhì)組成的食品的方法可從DE-OS3341090上得知，其中借助于在擠出設(shè)備的輸送通道始端的流體控制裝置完成水的配量供應(yīng)。然而在這種情況中，完成水的配量供應(yīng)僅僅是調(diào)節(jié)含水量比率。

從US-PS3711296中可知通過適當(dāng)?shù)墓┧畞碓黾釉现械淖匀缓俊Ｍㄟ^改變擠出機(jī)螺桿的旋轉(zhuǎn)速度，即可調(diào)節(jié)壓力和溫度條件，在該壓力和溫度條件下，即可發(fā)生擠出所必需的塑化。此外，從這個已刊載的文件可知在擠出機(jī)的第二半部分提供了一個蒸汽吹出區(qū)或者說沿著擠出機(jī)有一個蒸汽排出區(qū)。完成蒸汽排出的目的是盡可能完全地排除在塑化期間產(chǎn)生的水蒸汽。

這種蒸煮擠出作業(yè)的基本問題是：除了生物原料的含水量有很大波動外，脂肪含量和纖維素含量也有很大波動，其結(jié)果就是產(chǎn)品的質(zhì)量，如硬度，密度，水溶性和粘度，顏色，味道都有變化，而在開始期間各個成份的比例上的波動和原料的溫度上的波動也會引起同樣的負(fù)作用。

從這點開始，本發(fā)明的目的是闡明一種方法和一種設(shè)備，用這種方法和設(shè)備對盡可能多的產(chǎn)生的各種這類影響進(jìn)行補(bǔ)償，從而生產(chǎn)出一種質(zhì)量不變的產(chǎn)品。

本發(fā)明是基于承認(rèn)這一事實基礎(chǔ)之上，即由于在蒸煮擠壓作業(yè)期間由剪切和熱傳遞而引起的生物聚合物的物理和化學(xué)變化，所有終端質(zhì)量（quality）系數(shù)決定性地取決于機(jī)械輸入能量對質(zhì)量（Mass）的比能，取決于在擠出機(jī)內(nèi)的保持時間，和取決于沿著擠出機(jī)產(chǎn)品的溫度分布。所需要的恒定的保持時間分布意味著螺桿的轉(zhuǎn)速和生物聚合物的質(zhì)量流動保持常量，在擠出咀前的壓力條件也盡可能保持常量。

機(jī)械輸入比能被定義為凈驅(qū)動功率和總質(zhì)量流動量的商。通過轉(zhuǎn)速對輸入比能的控制可從橡膠和塑料領(lǐng)域得知，以便用這種方式獲得恒定漂移質(zhì)量。此外，通過向機(jī)殼給出一定溫度以影響溫度在這里起著一個作用。由于在蒸煮擠壓期間所需要的恒定保持時間-如解釋過的，要通過旋轉(zhuǎn)速度來保持輸入比能為常量是不可能的，而且，在蒸煮期間在高溫下保持時間是如此短以致給機(jī)殼一定的溫度只能有輔助影響。

根據(jù)本發(fā)明，通過根據(jù)權(quán)利要求1的方法解決了這些問題。該方法的本質(zhì)在于在蒸煮擠出作業(yè)期間輸入比能被檢測，并通過改變對混合區(qū)的配量供水和實現(xiàn)蒸汽的受控注入使輸入比能保持常量。

其結(jié)果，產(chǎn)品濕度的波動被完全補(bǔ)償，產(chǎn)品的脂肪含量，含糖量或纖維素含量的波動和比例上的波動也被適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)償。歸根結(jié)底，根據(jù)本發(fā)明最具決定性的是通過擠出機(jī)內(nèi)產(chǎn)品的濕度來保持輸入比能為常量的概念。可在0到50%的含水量之間進(jìn)行控制。根據(jù)權(quán)利要求2通過調(diào)節(jié)供水可最簡單地實現(xiàn)使輸入比能保持為常量，用這種調(diào)節(jié)供水的方法不會顯著影響擠出機(jī)內(nèi)產(chǎn)品的溫度。通過同樣可能的蒸汽的供入或排出可對溫度產(chǎn)生這種影響。

產(chǎn)品的恒定質(zhì)量是通過根據(jù)權(quán)利要求3的疊加控制實現(xiàn)的，這種疊加控制可補(bǔ)償所有產(chǎn)生的波動的絕大部分。

蒸汽的供入和排出最好根據(jù)權(quán)利要求4實現(xiàn)。

帶有在擠出機(jī)的適當(dāng)位置進(jìn)行蒸汽的排出和供入的這種疊加控制的結(jié)果，保證了產(chǎn)品的溫度分布是恒定的，尤其是在最高溫度的點，這就是說一般在擠出咀前。在蒸煮區(qū)的最后三秒鐘決定性地決定了是否產(chǎn)生熱交換和對擠出物造成損害。所提供的控制最好在50mbar到20bar之間實現(xiàn)。

由于控制在能量和溫度方面的干擾，改變了擠出機(jī)內(nèi)產(chǎn)品的濕度，因此通過粘度改變了擠出咀壓力損失。在許多情況下，這可能導(dǎo)致壓力回流和保持時間分布的不能允許的改變，為此，借助于一個機(jī)械的產(chǎn)品節(jié)流裝置進(jìn)行控制以保持這些參數(shù)為常量。

為了加強(qiáng)根據(jù)本發(fā)明的控制工作并沿擠出機(jī)獲得所希望的溫度分布，根據(jù)權(quán)利要求6在機(jī)殼壁的部分上可被給予一受控溫度。

權(quán)利要求7到12是關(guān)于實現(xiàn)本方法的設(shè)備，權(quán)利要求7是關(guān)于帶受控供水的閉環(huán)控制的結(jié)構(gòu)，權(quán)利要求9是關(guān)于帶可控蒸汽排出或可控蒸汽供入的控制，權(quán)利要求10是關(guān)于對擠出咀壓力的控制。

從屬權(quán)利要求給出了進(jìn)一步細(xì)節(jié)。

所述的三個閉環(huán)控制最好相互疊加并通過一個共同的計算裝置協(xié)調(diào)配合。在這種情況下，由于對產(chǎn)品的機(jī)械和指數(shù)熱影響，通過供水的控制具有最大的重要性。實質(zhì)上，通過蒸汽的供入和排出的控制影響較小，這是由于純指數(shù)熱影響。影響最小并因此對許多實際應(yīng)用來說可有可無的是通過擠出咀前端可變節(jié)流的控制，這是因為對產(chǎn)品只是線性熱影響。