专利名称：通过受控帘倾泻来成形和烹制的方法和装置的制作方法
背景技术：
现场制作类小吃制品，比如马铃薯片、马铃薯脆片、塔可、托斯塔达以及类似制品，通常被装在成对的互接式阴阳模具中成形及烹制。其内装有未烹制制品的模具在热的烹制油中互相接合。由此，迫使制品在经受热处理或烹制期间形成模具的形状。在热能及控制有限公司(Heat and Control，Inc.)所拥有的美国专利6,467,401、4,554,865和4,510,165中公开了以这种基本方式操作的系统。所述这些系统值得注意的地方在于某些机械特征，包括系统中模具的高成本、确保模具在操作时准确接合的复杂性、需要对进入制品相对于模具进行精确定时、维护费用高以及相对较低的产量/油量比率。
在另一个现有技术的系统中，“不定形”的现场制作类马铃薯片或脆片保持在平状金属网传送带与成排的、面朝上的凹形单曲率模具之间进行烹制。因此，当马铃薯片进行烹制时，在向上流动的、穿过平状带的网孔的烹制油以及在所述马铃薯片所具有的浮力的作用下，所述马铃薯片形成模具的形状。该现有技术的好处在于与闭合模设计相比可降低油炸锅设计的复杂性，以及改善相对较低的产量/油量比率。该系统明显的缺陷包括其只适用于具有单一曲率的、相对较浅的制品形状而不适用于具有单一复合曲率的形状或相对较深的制品形状如塔可之类。另外，马铃著片相对于模具未能定位或者错位会产生畸形马铃薯片，从而成为废品。在烹制过程中使马铃薯片保持一致的定位对能够在随后的包装步骤中对马铃薯片进行包装至关重要。在理想的优质马铃薯片制品中要避免双片、局部未炸、畸形的“折叠”或“长角”形马铃薯片。
该现有技术工艺的另一个问题在于在排出时，可看到经过烹制的片有时会粘连到模具上，不能通过重力释放，并再一次流过烹制锅而制出不能接受的制品，除非被检测出。排出时，在烹制锅所看到的又一个问题为弯曲的片为面朝上，从而残余的烹制油将残留在上表面上。通常需要通过空气流或蒸汽流除去所述残余的油以制出具有理想含油量的马铃薯片。
在从烹制锅排出到引出传送器后，面朝上的弯曲薯片需要一个掀翻(flop over)步骤以确保所述薯片能够“搭叠”或套叠以进行包装。可看到多达8或10位品控人员停在大容量烹制锅的排出端取下畸形薯片，并确保经过烹制的薯片保持在想要的方位以进行添加调味料处理和包装。
在Andrew A.Caridis等人发明的美国专利6,067,899和6,558,724中揭示了另一个“不定形”的系统，所述系统在多种食物制品经过一个或多个连续的热烹制油流动帘的下面时，对所述食物制品进行烹制。其中所述制品被支承而位于传送带上从而得到烹制，其中所述传送带在流动油帘的下方延伸。相对于前述系统，该系统的油量/产量比率较为有利、并且在机械方面也没这么复杂。因此，本发明的一个重要目的为在烹制时，将流动油帘技术应用在简单和复杂的制品形状的成形方面，其中所述制品为马铃薯片，马铃薯脆片，以及以玉米为基础的制品如塔可脆皮和托斯塔达脆皮。
发明内容
本发明包括一种方法，所述方法在没有阴阳模具对的情况下成形食物制品，并在没有烹制油锅的情况下通过流动油帘同时烹制制品，所述方法包括以下步骤提供扁平状的、离散的未烹制食物制品件的供应源以及将其沿着加工路径传送；在所述路径中提供具有一组互连的形成表面的传送器；在传送器沿着加工路径移动时使食物制品件移动到成形表面上；在传送器的上方提供烹制油的供应源，并使油以油帘的方式向下流动以包裹置于成形表面上的食物制品，从而流动油的重量和动能使食物制品形成所想要的形状，同时油的热焓对所述食物制品进行烹制；接着将经过成形的制品从成形表面上卸下以将其转至后续处理。
本发明还涉及一种有效成形和烹制食物制品的装置，其中所述装置以受控的、溢流帘倾泻(overflow curtain spillage)的方式将烹制油洒落在制品上，并包括装配有一组互连的具有成形表面的模具体的环带传送器，其中所述传送器可在制品装载站和卸下站之间沿着加工路径移动；制品装载装置，用以将扁平形的、离散的食物制品件铺在成形表面上；具有堰板的烹制油存储器，设置在传送器的上方，油以连续油帘的方式从所述堰板上流下以加热模具并使位于成形表面上的制品得到成形和烹制；设有一个用以收集烹制油的锅，所述锅带有连接到油再循环和再加热系统上的排放管，用以对油存储器进行再补给；以及用以将经过烹制和成形的制品在制品卸下站从模具上卸下的装置。
本发明的一个重要目的为提供一个高效的系统，其用以同时成形和烹制多种食物制品而不需要将所述制品浸没在烹制油中或封装在模具内。
本发明的另一个目的为提供一种方法，其用作通过一连续过程成形并烹制简单或复杂形状的食物制品，比如塔可脆皮、托斯塔达脆皮以及类似制品。
本发明的另一个目的为提供改进的装置，以确保能够通过烹制油瀑布或帘的方式成形并烹制食物制品，所述装置使得能够获得改进的烹制油量/产量比率。
本发明的其他目的和优点将通过结合说明性附图与以下的详细描述而变得显而易见。
附图简单说明附
图1为显示从和面到包装操作的作业顺序的、关于制作复杂形状的现场制作类小吃制品的总流程图；附图2为适于实施本发明的工艺和原理的烹炸锅的制品输入端的示意性正视图；附图3为沿着如附图2的线3-3剖切的局部横剖图，显示了热烹制油从上方倾泻到由模具携带的制品上的情形；
附图4为传送器的制品排出端的局部纵剖图，显示了经烹制和成形的制品通过真空吸移传送器排出的情形；附图5为沿着如附图4的线5-5剖切的横剖图；附图6为本发明所包含的传送器的另一形式的另一局部纵剖图，显示了经烹制和成形的制品排出的情形；附图7为沿着如附图6的线7-7剖切的横剖图，显示了处于闭合状态的双体模；附图8为与附图7雷同的视图，只是沿着如附图6所示的线8-8剖切，并显示了处于开放状态的双体模，以将经过成形和烹制的制品从模具上释放出来；附图9为与附图6雷同的视图，只是其显示了用以将制品排出到传送带上以进一步处理的另一配置；附图10为与附图6雷同的视图，只是其显示了用以将经烹制和成形的制品从模具上释放和排出的又一种配置；附图11与附图6雷同的视图，只是显示了用以相对于模具搬运经成形的制品的再一种配置；附图12为沿着如附图11的线12-12剖切的横剖图；附图13为一组其上支承有弯形制品的双曲率或鞍形模具的立体图；附图14为如附图13所示的模具的正视图；附图15为一组倒转的V形模具的立体图，其中所述V形模具用以成形和烹制由玉米面皮制成的塔可及类似制品，所述塔可被放在其中四个模具上；附图16-18为分别与附图6-8雷同的视图，显示了双体模的另一形式，其带有一个中间指状元件，能将经烹制的制品从模具上卸下。
具体实施例方式
参看附图，其中附图1显示了确保本发明得以实施的流程图，其包含和面步骤11、压片和切割步骤12、成形和烹制步骤13、制品脱油步骤14以及包装或其他最终处理步骤16。
和面步骤11的重要性在于已发现本发明的工艺能够最为成功地应用在“现场制作类小吃制品”上，比如马铃薯片或脆片，以及由玉米粉糊制成的墨西哥式小吃，包括塔可(tacos)脆皮、托斯塔达(tostadas)脆皮或类似的食品。为此，可按照经验采用以及调整本领域中众所周知的配方，以根据情况制出马铃薯面团、或玉米粉糊、或者是小麦面为基础的面团。当面团或粉糊达到想要的软硬度以适于进行随后的压片和切割步骤时，则通过传送器(未示)使其进入步骤12、即初始材料的切割和压片。另一方面，所述工艺以及相关的装置非常适于成形和烹制相对较薄的初始材料，比如片状的马铃薯、香蕉和苹果。在这种情况下，切片步骤代替和面步骤11。
压片和切割步骤12可使用公知的设备，比如Andrew A.Caridis等人发明，转让給加州Hayward的在热能及控制有限公司(Heat andControl，Inc.)Hayward的美国专利5,626,898和5,580,583中所公开的压片机或比如具有多于两个辊子的、面包房所用的传统式压片及滚皮机。在该步骤中对面团或粉糊进行压片，即在相对的旋转轧辊之间的辊距内使所述面团或粉糊成形或受压，使其达到想要的厚度，即在大约0.025英寸到大约0.075英寸(0.635毫米到大约1.905毫米)的范围之中或更厚一些，取决于制品的应用。如在上述专利中所公开的，可在压片机中将片状材料切割成想要的形状，并将其排出，通常以成排的方式将其排出到传送带17上，如附图2所示。片状制品较佳为切割成大体上圆形，直径在大约2英寸到大约7.5英寸的范围之中。另外，通过对压片切割机12进行适当的调整，在所述工艺中还可采用其他形状，比如直边形(菱形、正方形、多边形等)、椭圆形或细长形。成形和烹制的制品的所需最终形状选定从压片和切割步骤12出来并由传送带17传送到成形和烹制步骤13的扁平状预烹制制品，如附图2所示。通过从压片机12对传送带17相对于制品传送的速度进行适当的调节，，经压片和切割的扁平状制品18将以成排的方式排列在传送带17上，其中单件制品在横向和纵向上被均匀地间隔开，没有重叠。这确保切割件18能够相对于想象纵切面对称地接合并落在成形表面19上，即越过成形表面19的高点，如附图3所清楚显示。
现更加具体地涉及如附图2-4和15中所示的成形和烹制步骤13，成形表面19为安装在环带传送器21上的凸模体20的外表面，其中所述环带传送器21为机动式，其沿着附图2中所示的箭头22方向移动，并位于制品输入或装载站23到制品排出站24之间，如附图4所示。附图2和4中的虚线所示为链轮26，通常其以横向间隔开的方式装设在环带传送器21上。环链27套在链轮26上，其具有所携带的横向延伸的横杆28，如附图3和5所示。凸模具体20安装在连接到环链27的横杆28上，如附图3所示，以并列的方式安装，从而当由环链所携带的横杆28在排出站24处横越链轮26时，所述凸模具体20能够独自枢转或旋转，如附图4所清楚显示。因此，模具体20从传送器顶部的水平区域中的一纵向列阵状态移动到制品排出站24处的一弧形区或叫开放区、扇形区。模具体在环带传送器上的这种连接方式使得经过烹制和成形的制品能够容易地卸下，这点将在以下更加详细地描述。
横向安装在横杆28上的模具体20的数量为系统总体设计的函数，其可从少至1或2到多至22或更多之间变化，见附图13和15所举的例子。应可理解，每一个模具体20具有成形表面19，以在烹制和成形操作中支承制品18。可将成形表面造型成单曲率，如附图3、7和8所示，比如用以制造成形的马铃薯片。如附图13和14所示，也可使用双曲率或鞍形模具体20’(20prime)将成形表面19造型成凹形。这将用以制造如在某些品牌的现场制作类马铃薯片中所常见的鞍形制品。现参看附图15，在本发明的一个从玉米面皮(tortillas)制造塔可脆皮的应用中，模具体20被造型成带有一个弯曲顶端的凸V形。凸形和凹形模具体均可由光滑或粗糙或带有条纹表面的片状金属或塑料材料制成，如附图3和4所示，或由穿孔的片状金属或塑料材料制成，如附图13-15所示，或由凸形压花表面的金属或塑料材料制成。当金属或塑料模具体被从内而外地穿孔时，外成形表面19具有“齿”以在成形和烹制期间使制品相对于模具体保持位置。
本申请人在自己的名称为″采用受控的溢出帘倾泻罩覆的烹制方法及装置″(Cooking by enrobing through controlled curtain spillage)的美国专利号6,558,724和6,061,899中公开了一种将热烹制油传送到由传送带所携带的制品上的系统。本申请将继续推进上述专利中所述的某些原理的新应用。
更具体地说，参看附图2和3，提供了一个烹制油的加热、控制和传送系统31，其包含一个装有一储油槽33的炸锅32，其中所述储油槽33通过管道34连接到循环泵36上，所述循环泵36接着通过管道37将油输送到热交换器38。在系统31中包括有合适的控制手段(图中未显示，但在本领域中众所周知)，以设定并保持所选定的烹制油温度、系统中所传送的油量以及烹制油按所需的补充供应，从而油量、温度和油的传送流量均为可选择，以使系统31得以运转。
我们的优选烹制方式为使烹制油的温度处于大约290°F到大约390°F(143℃到199℃)的范围之中，取决于制品类型或结构形状以及烹制时间。我们也已经发现理想的做法为在将制品18装载到模具体20上之前先将模具体20预热、使其温度大概达到油的操作温度。该步骤可减轻制品的粘连，有助于使经烹制和成形的制品18’容易地从模具体上卸下。
附图2中显示了安装在传送器21顶部上方的两个示例性的储油器39和41。每一个存储器均装有一个集管42，烹制油可通过管道43以可控的速率从热交换器38供应到所述二者。存储器39、41均配置成包括有一个溢出堰板或溢出嘴44，油从其上以平稳向下的流动帘方式溢出到模具体20上。为了使存储器39、41中所产生的紊流减到最小的目的，装设有集管42以在堰板44下面以及在存储器额定油位下面排出烹制油。出于上述目的，集管的下壁具有合适的油传送孔口(未显示)。由于存储器和堰板的配置以及对系统31中的油的流动的控制，烹制油以平稳帘(smooth curtain)46的方式向下流动到食物制品18上，如附图3中的箭头47所示。
优选地，油从堰板嘴自由下落到制品上的距离在大约0.5英寸到大约4英寸(12.7毫米到大约101.6毫米)的范围之中。另外，烹制时间即从制品最初放置在成形表面上到其在排出站24排出的时刻为止的时间在大约15秒到大约90秒的范围之中。我们相信在某些特定的应用中，理想的做法是具有多于两个如附图2所示的示例性存储器39、41的数个存储器。
参看附图4和5，在制品卸下站24或其附近具有真空辅助装置51，以利于制品从模具20上顺利地释放及卸下。这包括一个设置在模具体20上方的封闭室52，成排的模具体20从所述封闭室中横穿而过。封闭室的底部53具有一系列开口，同时封闭室52连接到一个吸气或真空管线54，以使空气流动，从而向上举起制品以使制品从模具上释放出来，如附图5中的箭头56所示。
另外，排出站24设有装置61，以确保经烹制的制品18’转移到引出传送器62上，如附图6-12所示，其中所述排出站24即为经过成形和烹制的制品18’从模具体20的成形表面19上卸下的地方。尽管当模具体20横越过传送器21的排出端链轮26时，经成形和烹制的制品18’能通过重力被动地容易地从成形表面19上移出，但是仍可提供主动卸下装置以防止任何制品粘连到模具体上及不能移出到传送器62上。在一个实施例中，模具体20沿着其纵向中心线被切分成模具半部，如附图7和8所示。在传送器将模具携带到传送器链轮26上的间隔处，引起被切分的模具部分从如附图7所示的闭合状态变化到如附图8所示的开放或伸展状态，由此使制品18’从模具体上移出，如附图6所示。安装有一个倾斜的凸导槽或导杆63，如附图6所示，以接收经成形的制品并将其向下引导到引出传送器62上。如附图8所示，一个设置在被切分的凸形模具体的基部的中心配置的凸轮件或导轨64用作迫使模具体半部变化为开放状态以将制品卸下。
参看附图16-18，被切分模具20被设置在中间区域，以能够使一个固定的指状元件65穿过，所述元件65用以当模具被运送到位于排出站的链轮的周围时使制品18’从模具表面19上移出。
参看附图9，在协助将制品从模具上卸下的装置61的另一个实施例中，具有一个端部导向件67的弯曲导板66在模具体20的外面定位于模具体在传送器链轮26上移动时的1点到5点的节段。在操作中，经成形的制品18’在重力作用下从模具体20上落下并沿着导板66滑动一段距离而被截取和受到控制，从而可在掉落一段短距离而掉到传送器62上之前通过端部导向件67保持对准。该配置利于经成形的制品18’能够以一种使制品发生粉碎、破裂、断裂以及未对准的情况减到最少的方式平稳地从传送器21转移到传送器62。接着，经烹制和成形的制品18’在传送器62上移动到包装步骤16或进行其他处理。
现参看附图10，提供了排出装置61的又一个实施例，其包括一个具有一个表面平滑、柔软的带子68的环带传送器67。传送器在制品卸下站24中的安装方式为使传送带68在外面接合及包裹位于模具体20上的经成形的制品18’大约120度链轮弧度的距离，因此将制品维持在成形表面上，直到它们在重力的作用下分开并下落一段短距离而落到传送器62上。然后，经烹制和成形的制品向着包装或其他最终处理步骤16移动。
现参看附图11和12，图中显示了排出装置的又一个实施例，其包括一个分流箱68。在分流箱68的较低部位提供有柔韧刮片69，如附图12所示，其中所述刮片69定位成能便于将经成形的制品18’从模具表面20移出，如附图11所示。接着，制品向下滑动到引出传送器62上，从而被输送到包装步骤16或其他最终处理步骤。
对于某些制品而言，优选的做法是烹制和成形之后将表面的烹制油除去。这可通过将空气或氮气流吹到制品上得以实现，在某些情况下，也可采用蒸汽流。实现该步骤的装置在本领域众所周知，于此不再赘述。
尽管以上已揭示了视为本发明优选的实施方式，并在数幅附图中显示了所述的优选实施方式，以将申请人的开发原理传授给本领域的技术人员，但是本发明的真正范围不应受此限制，而表述在以下的权利要求书中。
权利要求
1.一种成形和烹制食物制品的方法，所述方法不使用闭合模或浸没在烹制油中，其特征在于，所述方法包含以下步骤提供将要进行成形和烹制的扁平状的、离散的制品的供应源；提供一个烹制系统，其包括一个具有一组互连的成形表面的传送器、且所述传送器可沿着加工路径运行；在所述传送器的上方提供至少一个装置，用以使向下的烹制油流动帘洒落到成形表面上；在制品装载站处使离散的制品移动到成形表面上；当制品沿着加工路径行进时，使热烹制油以油帘的方式流到所述制品上达到一段足够的时间，直到使烹制油的质量和热能使所述制品得到烹制并与所述成形表面的形状一致；使经过烹制的制品沿着所述加工路径行进到制品卸下站；使制品与所述成形表面脱开；沿着所述加工路径使由此而成形的制品移动到一后续站。
2.权利要求1中所述的成形和烹制方法，其特征在于，还包括对经烹制和成形的制品的表面进行脱油处理的步骤。
3.权利要求1中所述的成形和烹制方法，其特征在于，所述制品被造型成单曲率半径的制品。
4.权利要求1中所述的成形和烹制方法，其特征在于，所述制品被造型成复合曲率的制品。
5.权利要求1中所述的成形和烹制方法，其特征在于，还包括通过机械方式在制品卸下站将制品从成形表面上排出的步骤。
6.权利要求1中所述的成形和烹制方法，其特征在于，所述制品在最初被供应到成形表面上时为扁平和弯曲的形状。
7.权利要求6中所述的方法，其特征在于，所述制品在被供应到成形表面上时，其厚度在0.025英寸到0.095英寸的范围之中。
8.权利要求6中所述的方法，其特征在于，所述制品在被供应到成形表面上时，其直径尺寸在2到7.5英寸的范围之中。
9.权利要求6中所述的方法，其特征在于，所述薄的、离散的制品供应源来自对经过压片的、具有马铃薯或玉米成分的面团进行切割，所述经烹制的制品为马铃薯片或马铃薯脆片。
10.权利要求6中所述的方法，其特征在于，所述薄的、离散的制品供应源来自对经过压片的、以玉米为基础的粉糊进行切割，所述经烹制的制品为塔可脆皮。
11.权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述食物制品通过与下落的烹制油接触而得以成形和烹制，所述烹制油的温度在290°到390°F的范围之内。
12.权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述食物制品进行成形和烹制的时间在15到90秒的范围之内。
13.权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述烹制油以自由下落的方式流到成形表面上的距离在0.50英寸到4英寸的范围之中。
14.一种用以成形和烹制食物制品的装置，所述装置不使用闭合模或浸没在烹制油中，其特征在于，包含一个环带传送器，其在制品装载站和制品卸下站之间水平延伸；所述传送器装配有模具体，其具有至少一排的、向所述卸下站延伸的成形表面；动力装置，用以驱动所述传送器，以使模具体从所述装载站连续移动到所述卸下站；用以将一排将要进行成形和烹制的、偏平状的、离散的食物制品件供应到成形表面上的装置；包含至少一个烹制油配送站的装置，其中所述配送站置于所述模具体的上方、并且包括至少一个堰板用来使热烹制油从所述堰板上以自由下落的方式向下流动，从而当传送器携带着所述制品从装载站传送到卸下站时，能对位于成形表面上的制品进行成形和烹制；一个锅，其被设置在所述传送器的下面，用以收集从配送站洒落的烹制油以进行再循环；用以在所述卸下站处从模具体上卸下经烹制和成形的食物制品的装置。
15.权利要求14中所述的装置，其特征在于，所述模具体包括一个面朝上的、凸形的成形表面，用以接收将要进行烹制的食物制品，并在进行烹制期间使所述食物制品的形状与所述成形表面一致。
16.权利要求15中所述的装置，其特征在于，所述模具体包括在与传送器的行进路径横向的一个单一平面中具有一曲率的成形表面。
17.权利要求15中所述的装置，其特征在于，所述模具体包括在至少两个平面中具有多个曲率的成形表面。
18.权利要求17中所述的装置，其特征在于，所述模具体包括鞍形的成形表面。
19.权利要求14中所述的装置，其特征在于，所述用以从模具体上卸下制品的装置包括真空吸移装置。
20.权利要求14中所述的装置，其特征在于，所述用以从模具体上卸下制品的装置包括在所述排出站处包裹住模具体的皮带导向装置。
21.权利要求14中所述的装置，其特征在于，所述用以从模具体上卸下制品的装置包括能在闭合状态和开放状态之间工作的被切分的模具体，其中所述闭合状态用以成形和烹制制品、而所述开放状态用以从所述模具体上卸下经成形和烹制的制品。用作将被切分的模具体保持在闭合状态的装置；用作在所述排出站将模具变化到开放状态以卸下制品的装置。
22.权利要求14中所述的装置，其特征在于，所述用以从模具体上卸下制品的装置包括倒转经成形制品的装置以及与模具体间隔开以控制将制品从模具上卸下的导向装置。
23.权利要求22中所述的装置，其特征在于，所述导向装置包括贴近所述模具的连续的皮带装置。
24.权利要求22中所述的装置，其特征在于，所述导向装置包括一个定位成能使经成形的制品从模具自由下落并将其引导到一个支撑表面上的导槽。
全文摘要
将片状或相对较薄的未经烹制的食物制品排列成排以放置在一排沿着加工路径传送的弯曲的模具上。一旦所述制品被接收在模具上且随着所述模具移动，所述制品即被从上倾泻而下的热的烹制油帘浸透，由此在烹制的同时形成模具的形状。食物制品在加工路径的终端从模具上卸下，并且被移到一后续的处理站。
文档编号A23L1/00GK1823616SQ200510112938
公开日2006年8月30日 申请日期2005年10月14日 优先权日2004年10月14日
发明者安德鲁·A·卡里迪斯, 约翰·M·西尔韦斯特, 托马斯·J·米勒 申请人:热能与控制有限公司