专利名称：混合的颗粒和传统冰淇淋的制作方法
技术领域：
本发明涉及冰淇淋，尤其涉及一种混合颗粒和传统的普通冰淇淋的装置和方法。
背景技术：
多种形式的普通冰淇淋已存在有许多年。颗粒状(小球状)冰淇淋比较新式而且在市场上不常见到。然而，期望将二者混合起来的就更少了，因为制造普通冰淇淋的方法大大不同于制造粒状冰淇淋的方法。因此，需要一种将这两种实物混合起来的方法和装置。
图1示出本发明的一部分；图2示出本发明的第一实施例；图3和4A，4B示出本发明的第二实施例；图5A和5B示出本发明的一种示例性封装方法；图6示出利用本发明制造的混合物的电子显微镜照片。
具体实施例方式
在详细描述本发明实施例之前应该理解，本发明不限于用在所示的具体装置上，因为本发明可以有其他实施例。此外，这里所用术语是为了说明的目的并且不受到限制。
图1示出根据本发明最佳实施例构造的生产自由流动的小球56的低温加工设备。用于制造该产品的基本方法详细描述在US5126156中，该文献在这里被参考引用。
低温加工设备10包括冷冻室12，它最好是其中容纳有液态制冷剂的圆锥形箱体形式。冷冻室12包括内壁14和外壁16。隔热层18位于内壁14和外壁16之间，以提高冷冻室12的热效率。还设有通风口20以使壁14和16之间的绝热区通风。冷冻室12是由腿柱22支撑的独立单元。
最好是液氮的制冷剂24借助制冷剂入口26进入冷冻室12内。为了使冷冻室内的液态制冷剂保持在预定水平，制冷剂24通过入口26引入冷冻室12，这是因为一些制冷剂24在生产过程中通过蒸发或其他方式损失掉。从冷冻室12中的液态制冷剂24表面蒸发的气态制冷剂主要通过与真空组件30配合的出口29排放到大气中，该真空组件可以是文丘里喷嘴形式。冷冻好的小球通过设置在冷冻室12底部的产品出口32取出。
设置配有调节门38的环境空气入口28和配有调节门39的出口29，以便调节从液态制冷剂24表面蒸发的气态制冷剂量，从而在装置10内部不会建立过压状态，而且供给装置40内的液相组分不会发生冷冻。
供给盘48接受来自输送源50的液相组分。一般用泵(未示出)将液相组分通过输送管52送入供给盘48内。一个预混装置54将几种组分混合成预定浓度用以输送给供给盘48，其中不是所有组分都必须为液体，例如粉末状面粉或者尺寸不足以堵塞供给组件40的其他添加剂。
为了制造出冷冻产品的大小均匀的颗粒或小球56，就要求大小均匀的组分液滴通过气体扩散室46供给到冷冻室12。供给盘48设有可形成需要的尺寸液滴的供给组件40。冷冻产品表现为这样的小球形式，即当组分液滴58在气体扩散室46中与制冷剂蒸气接触，然后在冷冻室12内与液态制冷剂24接触时形成。小球56形成之后它们便落到冷冻室12的底部。一传送系统与冷冻室12底部的出口32连接，将小球56送到包装和配送网以便后续的输送和消费。
真空组件30与空气入口28和调节门38协作，这样环境空气流过该入口和供给组件40周围，以保证该处液态组分不冻结。这一点是通过将真空组件30和空气入口28对置于气体扩散室46两侧安装而实现的，因此由真空组件30吸入的环境空气与供给组件对准。在这种结构中，环境空气围绕供给组件流动并将其加热到足够高的温度，以防止液态组分在供给组件流动通道内冻结。通常为空气压缩机形式的空气源60与真空组件30连接，提供适合的吸力以产生需要的环境空气流量。
长期实践表明，当制作传统的普通冰淇淋时，冰淇淋在运送或输送之前必须在一个低温“冷柜”中保存2，4或8个小时。然而，因为本发明的小球56在大大低于普通冰淇淋的温度下进行冷冻，所以散布在普通冰淇淋内部的超低温小球56就不需要或者大大减小这种要求。
这一特征显示于图6中。众所周知，即使大小有变化，所有冰淇淋仍都包含冰晶。晶体的大小对冰淇淋的品质有很大影响。太大的冰晶使冰淇淋吃起来有颗粒感或沙质感，而较小的冰晶使口感细滑，因为其晶体结构更细滑。通常，超低温小球56的冰晶尺寸比普通冰淇淋小，一部分原因是上述低温加工设备进行的速冻速度决定的。形成大冰晶需要的冷冻时间较长，因此速冻对形成小冰晶是有利的。
图6是利用本发明制造的示例性冰淇淋混合物的一简单电子显微镜照片。左上部是小球56，右下部显示出普通冰淇淋。这两部分由白色虚线分开。为了拍摄到小球56和普通冰淇淋之间的分界线，要小心安放显微镜。如标引线所示，图6左上小球部分中显示出许多冰晶604，但是它们都很小。相反地，图6右下的普通冰淇淋也显示出在边界附近有小冰晶604，但是在远离边界的地方有较大的冰晶604。因此，很显然本发明的另一个优点是，在普通冰淇淋内部分散超低温小球56能够减小邻近普通冰淇淋的冰晶尺寸。这样，超低温小球56将某些有利的低温冷冻特性传递给了周围的普通冰淇淋。出现这种现象的一部分原因是，混合后的产品是从内到外冻结，而不是从外到内冻结。结果是，整个混合物的味道和口感很细滑，相应地减弱了颗粒、沙质效果，而且达到要求的冷冻状态所需的能量小于普通冰淇淋。
图2表示一种混合颗粒和普通冰淇淋的示例性装置。图2中，小球56直接从出口32或从一输送机被送入一变速水果和坚果供给器204。不论哪种情况，小球56通过混合机构208；例如但不限于星型轮；与从桶形制冷器(未示出)出来的半冻半软冰淇淋混合，混合机构通过静态混合器212强制二者在此混合然后输出到容器220中供消费、运输或临时储存在冷柜中。混合机构208保证将预定构成百分比的小球56插入半冻半软冰淇淋内，还可调节压力和流量使得小球56不被破碎。此外，这种软混合不会变得太粘稠因此可以正常泵送。
在一个示例性实施例中，混合机构208将信息反馈给中央控制装置240，该装置可自动时实调节变速水果和坚果供给器204，以及控制来自桶形制冷器的半液态普通冰淇淋的流量。操作者也可使用中央控制装置240进行手动调节。
如图2所示，中央控制装置240可以放在与制备食物环境隔开的标准室内温度环境中，与其传输的信息可以通过通信设备例如但不限于基于IEEE802.11b标准的无线局域网(WiFi)或蓝牙无线或遥控地送给混合机构208和其他机构。
图3(没有按规定比例)示出本发明的一可选择实施例，其中不采用水果和坚果供给器204，取代之的是将小球56通过重力进入由驱动电机308驱动的螺杆驱动装置312。利用螺杆驱动装置312，可将容器220中首先装入一层小球56，然后是一层半冻半软冰淇淋，然后是另一层小球56，然后是一层冰淇淋，等等。这样可以获得各种美观的包装效果，如图5A和5B所示。为了简明起见，螺杆驱动装置312未按比例绘出。然而，值得重视的是，供给螺杆的螺纹312t和螺壳312h之间的距离‘d’足够小，以至于小球56仅在供给螺杆转动时才能前进。这一特征不能从图3中很清晰的分辨出来，因为图3的各部件为了清楚起见而被放大了。
图5A示出上述水平交替层放的小球和普通冰淇淋。然而，因为顾客打开容器22O时不能即刻看到分层的效果，所以图5B示出另一种可选择实施例，其中容器220是从侧面而非顶部装入东西，而且以这种方法密封即使顾客一打开容器220就立刻看到条状图样的交替层放的小球56和普通冰淇淋。在图5B所示容器220被装填期间，可反复使用的活盖(flap)244是关闭的。然而，在图5A所示的容器220被装填期间，该活盖244是打开的。
此外，图5A的包装说明是装在半透明塑料容器220T中，这使得当陈列在标准零售环境例如超市的奶品柜中时，水平层放的内容物不能很突出地被潜在顾客看到。在将小球层放在普通冰淇淋的交替层的许多构型中，重要的是混合装置312的内部在不同冰淇淋混合物层间要适当抽空，这样在最终的各层之间可以出现强烈影响嗅觉和味觉的、清新的视觉传递。
图4示出图3所示实施例的一个变形，其中螺杆驱动装置312上增加一扭转锁可变图形机构408。该图形机构408还可以安装到静态混合器212的出口。图形机构408可在普通冰淇淋内雕刻出小球56的结构图案。可以是包括但不限于图4中所示的各种形状，也可以是字母、漫画及其他艺术图案。这种特征在节日期间例如情人节、万圣节、圣诞节时是很有效的推销装置。
图案机构408的工作如下。使小球56强制通过在空容器220底部开始并以容器220的相同填充速率升高的可变图案模板412。将小球56和普通冰淇淋泵送入图案机构408和容器220的速率必须要小心监视和控制，可以但不限于由中央控制装置240利用图案机构408内部传感器获得的信息进行控制。为了贯穿整个容器220精确复制所需图案，这种控制是需要的。
还有另一个可选择实施例，其中通过改型图3中的混合装置312可使小球56旋动着进入流动的冰淇淋中。该改型后的混合装置包含两个单独的出口喷嘴，而非图3所示那种单个喷嘴。在该实施例中，小球56落入容器220中的同时而单独填充普通冰淇淋。小球56的喷嘴可调整为转动、之字形运动，或者沿不同方向移动，因此使得小球56旋转、螺旋着堆积下来，或者以其他一些包括预先安排的直线和曲线在内的可识别图案形式进行线型堆积。
这里已具体参考最佳实施例对本发明的各个方面进行了详细描述，但是可以理解，可以在本发明的精神和范围内进行变形和修改。可以预料，在不背离如随后权利要求限定的精神和范围的条件下，可以对本发明的系统安排进行各种改变。
权利要求
1.一种混合颗粒和普通冰淇淋的装置，包括一包含制冷剂并具有入口和出口位置的低温加工设备，其中该加工设备在入口位置接收液态组分，并将该液态组分转化为可向出口位置移动的冰淇淋的冷冻小球；一配料供给器，例如水果和坚果供给器，具有第一和第二入口孔和一出口孔，该第一入口孔用来接受小球状冰淇淋，该第二入口孔用来接受普通半软冰淇淋，其中该水果和坚果供给器按预定比率将冷冻小球与普通冰淇淋混合并将该混合物送到出口孔；和一接受来自所述低温加工设备的冷冻小球并使它们堆积在该第一入口孔的混合机构。
2.根据权利要求1所述的装置，还包括一具有一入口和出口端的静态混合器。
3.根据权利要求2所述的装置，其中入口端与混合机构的出口连接。
4.根据权利要求3所述的装置，其中混合机构强制使小球和普通冰淇淋经过静态混合器进行混合，在此混合后被输送到出口端，例如通过使用一星型轮输送。
5.根据权利要求4所述的装置，其中混合机构保证将预先配制好百分比的小球插入半冻半软冰淇淋中，而且调节混合物的压力和流量，使得小球不会压碎并且使粘性保持在所需要的水平。
6.根据权利要求1所述的装置，还包括一与水果和坚果供给器和混合机构连接的中央控制装置。
7.根据权利要求6所述的装置，还包括一响应中央控制装置控制半液态普通冰淇淋流量的机构。
8.根据权利要求6所述的装置，其中混合机构根据压力和容量将信息反馈给中央控制装置，中央控制装置然后自动实时调节可变速的水果和坚果供给器，以及控制半液态普通冰淇淋流量的机构。
9.根据权利要求1所述的装置，其中可变速的水果和坚果供给器直接与低温加工设备的出口连接。
10.根据权利要求1所述的装置，其中可变速的水果和坚果供给器与一输送机构连接。
11.根据权利要求6所述的装置，其中中央控制装置位于与食物制备环境隔开的标准室内温度环境中，与其通信的信息通过无线或远程传递给混合机构和其他机构。
12.根据权利要求1所述的装置，其中普通冰淇淋内部的超低温小球的散布减少了整个混合物必须在冷柜中化费的时间。
13.根据权利要求1所述的装置，其中一容器首先被填充一层小球，然后填充一层半冻半软冰淇淋，然后另一层小球，然后一层另外的东西。
14.根据权利要求1所述的装置，其中一容器从侧面而非从顶部被填充，并以这样的方式密封，即当打开容器时可以很快呈现在顾客面前一种交替有小球和普通冰淇淋层的条状图案。
15.根据权利要求13所述的装置，其中该容器是半透明塑料。
16.根据权利要求1所述的装置，其中混合机构内部在各层不同冰淇淋混合物之间被抽空，从而在各层之间出现强烈影响嗅觉和味觉的、清新的视觉传递。
17.根据权利要求1所述的装置，还包括一可固定到混合机构出口的扭转锁可变图案机构。
18.根据权利要求17所述的装置，其中小球被强制通过一可变图案模板机构，该机构在空的容器底部开始并按容器的相同填充速率升高。
19.根据权利要求18所述的装置，其中由中央控制装置利用从图案机构内的传感器获得的信息，监视和控制小球和普通冰淇淋被泵送入可变图案模板机构和容器的速率，从而通过整个容器精确复制所需要的图案。
20.一种混合颗粒和普通冰淇淋的装置，包括一包含制冷剂并具有入口和出口位置的低温加工设备，其中该加工设备在入口位置接受液态组分，并将该液态组分转化为可向出口位置移动的冷冻冰淇淋小球；一具有第一和第二入口孔和一出口孔的螺杆驱动装置，该第一入口孔用来接受小球状冰淇淋，该第二入口孔用来接受普通的半软冰淇淋，其中该螺杆驱动装置按预定比率将冷冻小球与普通冰淇淋混合、并将该混合物送到出口孔；和一重力供给器，用来接受来自低温加工设备的冷冻小球并将它们堆积在该第一入口孔。
21.根据权利要求20所述的装置，其中驱动电机控制带有螺纹的供给螺杆，供给螺杆的螺纹和螺壳之间的距离小到足以使小球仅在供给螺杆转动时方能前进。
22.根据权利要求20所述的装置，还包括一具有入口和出口端的静态混合器。
23.根据权利要求22所述的装置，其中入口端与螺杆驱动装置的出口连接。
24.根据权利要求23所述的装置，其中螺杆驱动装置强制使小球和普通冰淇淋经过静态混合器并在此被混合，然后输送到出口端。
25.根据权利要求24所述的装置，其中螺杆驱动装置保证预先配制好百分比的小球被插入半冻半软冰淇淋中，而且还调节混合物的压力和流量，使得小球不会压碎并且使粘性保持在所需要的水平。
26.根据权利要求20所述的装置，还包括一与重力供给器和螺杆驱动装置连接的中央控制装置。
27.根据权利要求26所述的装置，还包括一响应中央控制装置控制半液态普通冰淇淋流量的机构。
28.根据权利要求26所述的装置，其中螺杆驱动装置根据压力和容量将信息反馈给中央控制装置，中央控制装置然后自动实时调节重力供给器和螺杆驱动装置。
29.根据权利要求20所述的装置，其中重力供给器直接连接到低温加工设备的出口。
30.根据权利要求20所述的装置，其中重力供给器连接到一输送机构。
31.根据权利要求26所述的装置，其中中央控制装置位于与食物加工环境隔开的标准室内温度环境中，与其通信的信息通过无线或远程传递给螺杆驱动装置和其他机构。
32.根据权利要求20所述的装置，其中普通冰淇淋内部的超低温小球的散布减少了整个混合物必须在冷柜中化费的时间。
33.根据权利要求20所述的装置，其中一容器首先被填充一层小球，然后是一层半冻半软冰淇淋，然后另一层小球，然后是再一层另外的东西。
34.根据权利要求20所述的装置，其中一容器从侧面而非从顶部被填充，并以这样的方式密封，即当打开容器时可以很快呈现在顾客面前一种交替有小球和普通冰淇淋层的条状图案。
35.根据权利要求33所述的装置，其中容器是半透明塑料。
36.根据权利要求20所述的装置，其中混合机构内部在各层不同冰淇淋混合物之间被抽空，从而在各层之间出现强烈影响嗅觉和味觉的、清新的视觉传递。
37.根据权利要求20所述的装置，还包括一可固定到混合机构的扭转锁可变图案机构。
38.根据权利要求37所述的装置，其中小球被强制通过一可变图案模板机构，该机构在空的容器底部开始并按容器的相同填充速率升高。
39.根据权利要求26所述的装置，其中由中央控制装置利用从图案机构内的传感器获得的信息，监视和控制小球和普通冰淇淋被泵送入可变图案模板机构和容器的速率，从而通过整个容器精确复制所需要的图案。
40.一种混合颗粒和普通冰淇淋的装置，包括一包含制冷剂并具有入口和出口位置的低温加工设备，其中该加工设备在入口位置接收液态组分，并将该液态组分转化可直接向出口位置移动的冷冻冰淇淋小球；一包含两个独立喷嘴的改型的混合装置。
41.根据权利要求40所述的装置，其中通过改变改型的混合装置使小球旋转进入流动的冰淇淋中，从而小球落进容器中同时容器单独填充普通冰淇淋。
42.根据权利要求40所述的装置，其中小球的喷嘴可调整为转动、之字形运动，或者沿不同方向移动，因此使得小球旋转、螺旋堆积下来，或者以其他包括预先设置的直线和曲线在内的可识别的图案的一些其他形式作线型堆积。
43.一种混合颗粒和普通冰淇淋的方法，包括通过一包含制冷剂并有入口和出口位置的低温加工设备将液态冰淇淋组分转化为冷冻冰淇淋小球；采用一重力供给器按预定比例将冷冻小球与普通冰淇淋混合，并将该混合物输送到一出口孔，该重力供给器具有接收小球状冰淇淋的第一孔和接收普通半软冰淇淋的第二孔；采用一混合机构将来自低温加工设备的小球堆积到重力供给器的第一孔。
44.根据权利要求43所述的方法，还包括通过将来自混合机构出口的混合物输送到一静态混合器中，使小球和普通半软冰淇淋混合。
45.根据权利要求44所述的方法，还包括在静态混合器中将预定百分比的小球插进半冻半软冰淇淋中。
46.根据权利要求45所述的方法，还包括调节混合物的压力和流量，以便不压碎小球而且黏度保持在一个所要求的水平。
47.根据权利要求43所述的方法，还包括通过一与重力供给器和混合机构连接的中央控制装置，控制半液态普通冰淇淋的流量。
48.根据权利要求43所述的方法，还包括根据混合机构中的冰淇淋压力和容积，将混合机构的信息反馈给中央控制装置。
49.根据权利要求48所述的方法，还包括响应送给中央控制装置的反馈，调节可变速重力供给器以及控制半液态普通冰淇淋流量的机构。
50.根据权利要求47所述的方法，还包括向中央控制装置无线通信或远程发射关于该机构内部情况的信息或者接收来自控制装置的信息，控制装置位于与食物制备环境隔开的标准室内温度环境中。
51.根据权利要求43所述的方法，还包括通过在普通冰淇淋内散布小球，减少整个混合物必须花费在冷柜内的时间。
52.根据权利要求43所述的方法，还包括向一容器内首先填充一层小球，然后在该容器内再填充一层半冻半软冰淇淋，然后向该容器再填充另一层小球，然后给该容器填充另一层另外的东西。
53.根据权利要求43所述的方法，还包括从侧面而非从顶部填充容器，并以这样的方式密封容器，即当打开容器时可以很快呈现在顾客面前一种交替有小球和普通冰淇淋层的条状图案。
54.根据权利要求52所述的方法，还包括将产品堆积在一半透明塑料容器中。
55.根据权利要求43所述的方法，还包括抽空各层不同冰淇淋混合物之间的混合机构内部，从而在各层之间出现强烈影响嗅觉和味觉的、清新的视觉传递。
56.根据权利要求43所述的方法，还包括将一扭转锁可变图案机构固定到混合机构的出口。
57.根据权利要求56所述的方法，还包括强制将小球通过一可变图案模板机构，该机构在空的容器底部开始并按容器的相同填充速率升高模板。
58.根据权利要求57所述的方法，还包括从图案机构内的传感器获得信息，并将该信息传送给中央控制装置。
59.根据权利要求58所述的方法，还包括利用从传感器送到中央控制装置的信息，监视和控制小球和普通冰淇淋被泵送入可变图案模板机构和容器的速率，从而通过整个容器精确复制所需要的图案。
60.一种混合颗粒和普通冰淇淋的方法，包括将输入到包含制冷剂的低温加工设备中的液态组分转化为可直接向低温加工设备出口位置移动的冷冻冰淇淋小球；将冷冻冰淇淋小球输送到一包含两个独立喷嘴的改型的混合装置中。
61.根据权利要求60所述的方法，还包括使冰淇淋小球旋转进入流动的冰淇淋中，从而小球落进容器内同时容器单独填充普通冰淇淋。
62.根据权利要求60所述的方法，还包括转动或之字形运动小球喷嘴，从而旋转、螺旋堆积或者以其他一些具有预先设置的直线和曲线的可识别图案形式的线型堆积小球。
全文摘要
公开了一种用于混合小球和传统普通冰淇淋的装置和方法。
文档编号A23G9/52GK1960640SQ200480017287
公开日2007年5月9日 申请日期2004年9月7日 优先权日2003年10月7日
发明者琼斯·斯坦, 琼斯·柯特 申请人:迪平多茨公司