专利名称：通过挤压成型制造食品的方法
技术领域：
本发明的主题是通过挤压成形制造食品的方法以及实施该方法的设备。
欧洲专利EP0262300描述了一种使用挤压机制造大量巧克力的方法和设备，该挤压机被分成若干个区段，在这些区段中进行了一连串连续的步骤，如使用加压蒸汽对原料豆粒进行消毒和除臭。将在并联于两个区段的锤磨机内已打成粉末的豆粒进行烘烤，该两个区段由一个带有一个镜象对向螺旋片的螺旋元件所分开，在烤制得的豆末中加入砂糖并加以搅拌，加入可可脂，再搅拌然后再进行挤压成形。
本发明的目的是提出一种方法和一种设备着眼于有效地利用一个双螺杆挤压机。这种挤压机特别适用于制备带有良好蒸煮香味的蒸煮挤压食品。
为此，在本发明的方法中，一种食物物质被送入一个双螺杆挤压机的一个第一部分内并在其内混合和蒸煮，该物料的蒸煮又在一个蒸煮器内继续延长，蒸煮器并联于挤压机的第一部分和与第一部分动力分离的第二部分上，蒸煮的物料被重新送入第二部分中并加以挤压使其穿过一个口模，然后将挤压出的制品切割。
同样，本发明的设备包括一个由一个动力分离装置分成两个不同部分的双螺杆挤压机，一个并联于第一部分和第二部分上的蒸煮器，一个口模和一个切割装置。
这样一种方法和这样一件设备有效地使用了一个双螺杆挤压机，这一使用特别适用于制备带有良好蒸煮香味的蒸煮挤压食品。
在本说明书中，“食物物质”一词包括所有的在同时或依次地，一起或分开地加入到挤压机的第一部分中并在该部分内的至少一部分中一起被加工的组分。
为了实施这种方法，可以用这样的食物物质来开始，即从这种食物物质可以通过挤压生产出很大范围的各种食品，例如早餐谷物食品、儿童谷物食品、各种小吃、面包屑涂敷的食品、糖果或喂家庭动物的制品等。
其组成部分和它们之间的相应比例是可以任意选定的，然后这些物质就可以在挤压机内以选定的适合于该所要得到的产品特性的压力、剪切刀和温度的条件下进行加工，特别是与在口模后所获得的含水量和膨胀度有关。
也可以将对热敏感的形成产品成分的一部分配料例如维生素或色料留下不送入蒸煮的物料中一直等到一起送入第二部分中。
也可以在挤压机的第一部分中对具有含水量18-25％的物质进行加工，在蒸煮器内保持这一含水量并在第二部分中通过释放被蒸汽使其减至14-22％从而得到一种膨胀制品。
这样一种切割的膨胀制品可以脱水至含水量低于例如5％。
也可以在挤压机的第一部分中对具有含水量24-36％的物质进行加工。在蒸者器和第二部分内保持这一含水量从而得到一种例如稍微膨胀或不膨胀的制品。
这样一种经切割的稍微或不膨胀的制品可以通过轧制和烘烤转变成例如碎片状的。
实现本发明方法的设备因此包括一个由一个动力分离装置分成两个不同部分的双螺杆挤压机，一个并联于第一部分和第二部分上的蒸煮器，一个挤压口模和一个切割装置。
动力分离装置可以被制成一个隔断区段的形式，其中的双螺杆单元是例如镜象对向的。
在动力分离装置的本实施例中，可以设置一个挤压机第一部分的出口，骑跨着双螺杆单元的例如一个压缩区段和隔断区段。
第二部分的出口可以例如沿着挤压机的轴心或者其下游端的一侧设置。
第二部分的出口可以例如直接通向口模或者通过一条适当的管道与其相连。
第一部分上可以设置一个加料装置，以一个或多个加料开口的形式设置在双螺杆单元的筒体上，从挤压机的上游端开始。一个用于将蒸煮物料返回或进入到第二部分的开口可以设置在双螺杆单元的筒体上，靠近双螺杆单元隔断区段之后的运输区段处。
还有可能在靠近第二部分的进口处设置一个用于排出或释放蒸汽的装置，该装置例如是以一根真空抽吸管连接在一个泵上，一个直接通向大气的开口或者是一个回压阀的形式。
蒸煮器可以通过适当的管道将蒸煮器的一个进口连接到第一部分的出口上和将蒸煮器的一个出口连接到第二部分的进口上的方式并联在第一部分和第二部分上。
也可以设想出一种螺旋几何构形，这种构形对每个部分都适合于准备加工的物质和将获得的制品。特别是，例如可以设想出用于运输、压实、压缩、揉搓成混合的连续的和/或交替的区段。为了限定这些不同的区段，特别是由轴和螺旋片的相应直径所限定的螺旋的螺距，为准备加工的物质留出的空间是可以改变的，或者例如各种形状的双叶片例如可以被插入。还有可能对挤压机的筒体进行细分成几个独立的隔室，隔室的温度可以例如通过周流一种冷却或加热流体个别地予以调整。
最后，将在双螺杆单元的第一部分中的食物物质进行加工，将在第二部分中的已蒸煮物料进行加工和使它们穿过口模所需的机械能可以由一个驱动该双螺旋单元的螺旋的一个单独装置，例如一个电动机来供应。
使蒸煮的食物物质穿过一个口模，可以使用例如一个正排量泵，例如一个齿轮泵在口模的上游予以连接以协助该电动机或减轻其负荷。
下面将参照附图对本发明的设备予以描述，附图中
图1示意地显示出准备制备一种膨胀制品的设备的一个实施例；图3示意地显示出
图1中设备的螺杆几何构形的一个实施例；图4示意地显示出图2中设备的螺杆几何构形的一个实施例；图5显示出图3和4中所示的用于螺杆的动力分离装置的详细实施例。
在
图1所示的实施例中，目前的设备包括一个由一个动力分离装置3分成两个不同部分1和2的双螺杆挤压机，一个并联于第一部分1和第二部分2的蒸煮器4，一个口模5和一个未示出的切割装置。
蒸煮器可以被制成例如一个双壁保温管或者一个双壁横向筒状槽的形式装有一个由一个电动机驱动的阿基米德螺杆泵。
双螺杆单元由一个电动机6所驱动并且装在一个双壁筒体内，筒体被细分成七个隔室i-vii，每个隔室中可以周流一股冷却或加热流体。
在该设备中，一种物质A通过一个加料装置被送入到挤压机的第一部分1内，加料装置包括一个设置在筒体的第一隔室i上的加料口7。在第一部分1内进行加工的物质A通过一个出口8离开挤压机。出口8在动力分离装置3的位置处设置在筒体的隔室iv上并连接在蒸煮器4的进口41上。
在蒸煮器内蒸煮好的物料通过一个出口42离开蒸煮器，该出口连接到一个用于将煮好的物料返回或进入挤压机第二部分2的开口9上，该开口设置在筒体的第五隔室V上，在动力分离装置3的下游。
在第二段2的入口处，蒸煮好的物质的含水量通过一个排出或释放蒸汽的装置而减小，该装置包括一根连接到一个泵(未显示)上的真空抽吸管31。
在第二部分2中加工的物料通过一个出口10离开挤压机，出口10沿着其下游端的轴心设置并连接在出口处的口模5上，从那里它可以扩大。
在图2所示的实施例中，目前的设置不具有用于排出或释放蒸汽的装置。此外，与
图1所示的实施例作比较，它在螺旋的本构形方面是不相同的。
在这个准备制造稍微膨胀或不膨胀制品的设备中，来自蒸煮器的蒸煮好的物料因此当它进入挤压机的第二部分时没有蒸汽被排出和/或没有被部分脱水。
在图3所示的实施例中，螺杆的几何构形在挤压机的两个部分1和2中大部分是相同的，但是在这些部分的靠近各自的出口处却有着很大的不同。
在部分1中，螺杆具有相连续的一个运输区段11(200/100)，一个压实区段12(100/50)，一个压缩区段13(100/33)，一个中间运输区段14(100/66)，一个压缩区段15(100/35+200/28)，一个揉搓区段16(100/-33)，一个压缩区段17(100/35)，一个排出区段18(三断开12.5双叶片)和一个隔断区段3(100/-25)。
在部分2中，螺杆具有连续的一个压实区段12(50/50)，一个运输区段11(200/100)，一个压缩区段13(100/33)，一个运输区段14(100/66)，一个压缩区段15(100/35+200/28+100/33+100/35)。
对于直径为88mm，两轴之间距离为72mm的螺杆，括号中数字代表区段的长度和螺距的毫米数。本例中的设备由一个CLEXTRALBC-72双螺杆挤压机所构成。
上面所述的几何构形并不只限于这些尺寸，它们只是作为例子。也可以转换至其它型号的挤压机，特别是例如BC-45型(直径为55mm，两轴之间距离为45mm的螺杆)或者是同一系列中的BC-72型(直径为115mm，两轴之间距离为92mm的螺杆)。
螺杆的螺旋片最好是双螺线的，只有在隔断区段内的反螺旋片是单螺线的。
与揉搓区段16中的镜象对向螺旋片不同，其周边上具有切口以备加工的物质通过1而隔断区段3中的镜象对向螺旋片则没有切口以便尽可能有效地完成其作为动力分离装置的作用。
挤压机第一部分1的出口8具有一个轴向椭圆形的形状，在这例子中是一个数字∞的形状，覆盖着排放区段18的整个长度，并骑跨着压缩区段17和隔断区段3。
第二部分2的入口9也具有一个轴向椭圆形的形状，在这例子中也是一个数字∞的形状。
在图4所示的实施例中，挤压机第二部分2中螺旋的几何构形与图3中所示的相类似。两相比较，第一部分1中螺旋的几何构形在压缩区段15方面与此是不同的(是100/35+50/35+100/28而不是100/35+200/28)。它还在区段16上与图3的几何构形不同，区段16在这里是一个由10个15mm厚双叶片形成的混合区段，而不是一个揉搓区段。
图5详细地示出挤压机第一部分1的出口如何覆盖排放区段18的整个长度并骑跨着压缩区段17和隔断区段3。特别是，据观察该开口以例如相当于螺杆直径大约0.1-0.3倍的长度份额叠盖住隔断区段3是很重要的，因而由第一螺旋片或镜象对向螺旋的螺旋片所接纳的物质可以有效地被排卸出。
对于一个介于螺杆直径的大约1/5和1/3之间的镜象对向螺旋片同样重要的是保证良好的动力分离使隔断区段具有足够的长度，也就是使其具有一个至少等于螺旋直径的长度。
下面所举的实例是对本发明的方法以及由此而获得的产品的说明。这里的百分比成分都是基于重量的。
在这些实例中，如果需要，食油可以被选作加工和挤压出物质内具有的体质上目的的功能，和作为其味道，中性或其它的功能。它可以从例如椰子仁油、花生油或玉米油中选出。
同样地在这些实例中，如果合适，谷物粉、食油和水的混合物可以个别地被送入挤压机的加料口内。
实施例1
所用的设备是如
图1和3中所示的设备。挤压模制成穿孔板的形式具有四个3.0mm直径的圆筒形挤压管道。
这个设备用来制备早餐谷物类制品，其配料和操作条件均列在下面表1a)和1b)中。
表1a)给出谷物粉混合物的成分，它们在一个典型混合物中的比例和它们该比例的可能范围。
表1b)给出送入挤压机的配料数量，在每个部分中原料物质或加工后物料中的含水量和操作条件。
表1a)谷物粉混合物配 料 典型混合物(％) 可能范围(％)玉米粉20 0-80小麦粉64 0-80燕麦粉10 0-80蔗糖 4.92-12食盐 1 1-3维生素和微量元素 0.10.1-0.2总计 100100表1b)操作条件参数 单位数值可能范围谷物粉混合物 kg/h230 200-350椰子仁油 kg/h18 15-30水 kg/h42 40-65第一部分物料含水量 ％ 23.2 18-25螺杆的转速 rpm 360 250-450第一部分物料温度 ℃ 145 140-170第一部分物料压力 巴 85 60-100第二部分物料温度 ℃158150-180第二部分物料压力 巴11280-130电流 A 291250-450第二部分真空入口 毫巴 450150-1000第二部分物料含水量减少％18.5 14-22蒸煮器停留时间分钟 35 20-45蒸煮器温度℃139120-150挤压制品密度 g/l 10860-140所获得的是8至12mm直径小珠状的美味早餐谷物制品。
实施例2所用的是如图2和4中所示的设备。挤压模是一块穿孔板的形成，其上钻有12个40mm直径的圆筒形挤压管道。
这个设备用以制备早餐谷物制品，其配料和操作条件列于下面表2a)和2b)中。
表2a)给出谷物混合物的成分，它们在一个典型混合物谷物中的比例，以及它们的比例的可能范围。
表2b)给出送入到挤压机内的段料数量，原料物质或加工后物料的含水量每部分中的操作条件。水蒸汽被喷入到第一部分的中间运输区段14的区域内。在第二部分进口处没有真空抽吸。
表2a)谷物粉混合物配料典型混合物(％) 可能范围(％)玉米粉 91 85-98蔗糖 6.90-12食盐 2 0-3维生素和微量元素 0.10.1-0.2总计 100100表2b)操作条件参数单位数值可能范围谷物粉混合物kg/h240 200-350水蒸汽 kg/h15 0-35水 kg/h32 25-60物料含水量 ％ 25.6 24-36螺杆转速rpm 195 140-250第一部分物料温度℃ 125 115-140第一部分物料压力巴 50 40-70第二部分物料温度℃ 91 80-100第二部分物料压力巴 71 50-80电流A 156 120-250蒸煮器停留时间 分钟35 20-50蒸煮器温度 ℃ 100 80-100挤压制品密度g/l 685 600-750大约5mm直径的稍微膨胀或不膨胀的谷物珠可以通过轧制和烘烤转变成美味的碎片状。
权利要求
1.一种通过挤压成形制备食品的方法，在该方法中，一种食物物质被送入一个双螺杆挤压机的一个第一部分内并在其内混合和蒸煮，该物料的蒸煮又在一个蒸煮器内继续延长，蒸煮器并联于挤压机的第一段并且是与第一部分动力分离的第二部分上，蒸煮的物料被重新送入第二部分中并加以挤压使其穿过口模，挤压出的制品再经过切割。
2.如权利要求1的方法，其特征在于其中一种含水量为18-25％的物质在挤压机的第一部分中进行加工，在蒸煮器内保持这一含水量但在第二部分中通过释放蒸汽使其减至14-22％从而得到一种膨胀制品。
3.如权利要求2的方法，其特征在于其中切割的膨胀制品被脱水至含水量小于5％。
4.如权利要求1的方法，其特征在于其中一种含水量为24-36％的物质在挤压机的第一部分中进行加工，在蒸煮器和第二部分中都保持这一含水量以便得到一种稍微膨胀或不膨胀的制品。
5.如权利要求4的方法，其特征在于其中切割的稍微膨胀或不膨胀的制品通过轧制和烘烤转变成碎片状。
6.一种实现权利要求1的方法的设备，这种设备包括一个由一个动力分离装置分为两个不同部分的挤压机，一个并联于第一部分和第二部分的蒸煮器，一个口模和一个切割装置。
7.如权利要求6的设备，其特征在于其中动力分离装置由一个隔断区段构成，其中的双螺杆单元是镜象对向的。
8.如权利要求7的设备，其特征在于其中挤压机第一段的出口骑跨着双螺杆单元的一个压缩区段和隔断区段。
全文摘要
一种通过挤压成型制备食品的方法,在该方法中,一种食物物质被送入一个双螺杆挤压机的一个第一部分中并在其中混合和蒸煮,该物料的蒸煮又在一个蒸煮器内继续延长,该蒸煮器并联于挤压机的第一部分和与第一部分动力分离的第二部分上,蒸煮的物料被重新送入第二部分中并加以挤压使其穿过一个口模,挤压出的制品再经过切割。
文档编号A23P1/10GK1187958SQ9711404
公开日1998年7月22日 申请日期1997年6月27日 优先权日1996年6月30日
发明者E·赫克, O·杰罗米尼, W·费勒 申请人:雀巢制品公司