一种含浸食品制作设备及方法与流程

本发明涉及食品加工技术领域，具体涉及一种含浸食品制作设备及方法。

背景技术：

水果是人们日常生活中不可或缺的食品和营养补充来源，其益于健康，为公众所喜爱，另有一些例如巧克力、糖浆、奶油等高热量口感偏甜的食物同样被广大公众钟爱。

例如，水果中的草莓，营养丰富，口味酸甜可口，属于碱性食品。而巧克力热量高，且属于酸性食品。但是和草莓融为一体，综合食用，则有外观精巧，美观别致，而在味道上，酸甜适中，美味奇特，酸碱食品搭配合理，健脾互益的效果。

故在食品加工技术领域，存在着以上述两类食品作为原料制作成具有复合口味的新型食品的需求。此外，同理的，还存在将其他的点心类食品例如饼干、米饼等食品与巧克力等食品结合加工成为新口味食品的需求。

比较普遍地，本领域从业者将巧克力、糖浆、奶油等食品融化后直接涂覆或包裹在水果等固态食品的外表面，形成夹心食品，而此类食品巧克力等食品至存在于固态食品的表层，无法获得均匀的口感。

为了将两类食品更充分地融合，业内研发者研制了通过含浸手段将液态食物渗透到固态食物内部的加工工艺及相关设备。

普遍采取将固态食物放置于密闭空间，然后与液态食物混合，调整压力，采用加压或减压操作形成压力变化，抽出或基础固态食物内部固存间隙的空气，然后将液态食物深入上述间隙中，然而，通过压力调节难以精确保证含浸量，并且，渗透程度也在一定程度上存在不均匀的情况，影响最终的食品口感。

综上，目前市面上的含浸食品的制作工艺及相应设备均存在不足之处，未臻完善。

需要说明的是，上述内容属于发明人的技术认知范畴，并不必然构成现有技术。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明所采取的技术方案的目的在于提高设备的紧凑性和集成程度，同时有利于含浸食品的质量控制，确保成品品质稳定且含浸均匀，食品口感更佳，还能够实现含金量的精准调节。

为了达到上述的目的，一方面，本发明提供一种含浸食品制作设备，包括：

第一容置单元及可通过所述第一容置单元的上口置入所述第一容置单元内部的第二容置单元；所述第二容置单元的侧部和/或底部具有流体连通其内部及外界的通孔；

附设于所述第一容置单元的压力调节单元，用以调节第一容置单元内部压力；

与所述第二容置单元连接的升降单元，用以切换第二容置单元相对第一容置单元的位置；

驱动单元，用以驱动所述第二容置单元旋转。

在优选的实施例中，所述升降单元至少切换第二容置单元具有相对第一容置单元的：

未置入或未完全置入第一容置单元内部的第一位置；

完全置入第一容置单元并接近第一容置单元底部的第二位置；

完全置入第一容置单元的并高于第二位置的第三位置。

在优选的实施例中，还包括盖合单元，所述第二容置单元处于第二位置及第三位置时，所述盖合单元封闭所述上口。

在优选的实施例中，所述驱动单元至少驱动第二容置单元以第一速度或第二速度旋转。

在优选的实施例中，所述第一速度为50r/min至50or/min；第二速度为15r/min至6or/min。

在优选的实施例中，还包括附设于所述第一容置单元的循环补充管路，以循环方式补充含浸液态物。

在优选的实施例中，所述压力调节单元调节所述第一容置单元内部压力为负压或常压。

另一方面，本发明提供一种含浸食品制作方法，包括以下步骤：

在容置空间内置入含浸液态物；

调节容置空间压力至负压或常压；

在容置空间内通过升降使含浸固态物至少一次浸没于含浸液态物；

在容置空间内通过升降使含浸固态物在至少浸没于含浸液态物一次后脱离浸没并使所述含浸固态物以第一线速度做离心回转。

在优选的实施例中，在容置空间内通过升降使含浸固态物至少一次浸没于含浸液态物时使所述含浸固态物以第二线速度做离心回转。

在优选的实施例中，所述含浸固态物选用冻干草莓，所述冻干草莓含水量低于5％；所述含浸液态物选用融化态巧克力，融化温度为20°至45°；所述融化态巧克力的粒径不大于10μm，粘度为10000mpa·s至100000mpa·s；

所述调节容置空间压力至负压为0.02mpa至0.2mpa。

在优选的实施例中，循环补充所述含浸液态物使其性质稳定。

由上文描述的技术方案，在通过压差含浸渗透后再辅以离心脱除，一方面可以是含浸液态物均匀分布在含浸固态物中，另一方面，可以通过控制离心脱除的离心力及离心时间，精确控制含浸量。上述方案提供的设备还使在含浸过程中同时进行离心回转成为可能，同时进行含浸和离心回转可以让含浸固态物同时进行类似“公转”和“自旋”的运动，与含浸液态物的基础更加充分、均匀，同时带动含浸液态物的成分分布也更加均匀，最终渗透的均匀程度也更高。

此外，采用负压形成压差，常压时进行含浸，还可以在含浸进行过程中对液态含浸物进行循环，辅以过滤、补充等手段，让含浸液态物的性质始终保持稳定，进一步确保产品的稳定性。

另外，含浸操作与离心操作在一个密闭空间中实现，无需中间转移含浸食品，清洁卫生，保障了食品安全，并且避免了转移环节中出现液态含浸物的滴落等情况的出现，节省原料成本，还维护了生产环境的清洁，无需单独设置滴落物收集装置或清洁装置；并且能够促进设备整体的集成程度，提高了装置的紧凑性，减少了设备的占用空间。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明一实施例中描述的含浸食品制作设备的组成结构示意图，图中第二容置单元位于第一容置单元上方，处于第一位置。

图2为本发明一实施例中描述的含浸食品制作设备中第二容置单元置入第一容置单元内部并处于第三位置的状态示意图。

图3为本发明一实施例中描述的含浸食品制作设备中第二容置单元置入第一容置单元内部并由第三位置切换至第二位置的状态示意图。

图4为本发明一实施例中描述的含浸食品制作设备中第二容置单元置入第一容置单元内部并由第二位置切换至第三位置的状态示意图。

图5为本发明一实施例中描述的含浸食品制作设备中第二容置单元位于第一容置单元上方并由第三位置切换至第一位置的状态示意图。

具体实施方式

为了更清楚的阐释本发明的整体构思，下面再结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。

需说明，在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

另外，在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

在本发明中，含浸固态物只要是内部具有多孔的空隙的食品即可，没有特别限定。可以列举出例如果实类、蔬菜类、鱼贝类、畜肉类、蛋类、成型食品(混合各种原料而成型获得的)等的冻干品，油炸、用热风将颗粒膨化、通过挤出机烹调/膨化原料而制造的膨化小食品等各种膨化食品，脆饼干、碎米饼、米花糖、花林糖(frieddoughcake)、威化饼干、油炸面包丁(crouton)、蛋白酥皮、饼干、派、小甜饼干、西式蛋糕等烘烤点心等。此外还可以列举出土司面包、法式面包等面包类，炸面饼圈、华夫饼干、冻豆腐、面筋等。

本发明中含浸固态物优选冻干水果，尤其是优选冻干草莓，每粒冻干草莓不小于o.6g，含水量低于5％，并且，投料时渗透冻干草莓或其他适合冻干水果温度为25℃±5℃。

在本发明中，含浸固态物中含浸的含浸液态物不论液体、溶液、浆状、分散液、油系、水系、乳化物等形态均可，包括所有的含浸时具有流动性的液状的可食物。例如含浸液态物也可以是在含浸食品中固化的。因此，含浸液态物还包括黄油、人造黄油、巧克力、软糖、糖果这类虽然常温下为固体但可以通过调整温度成为液体而进行含浸处理的物质。

作为含浸固态物中含浸的含浸液态物，可以列举出例如橄榄油、色拉油、黄油、人造黄油等食用油脂类，油脂类中分散固体(砂糖、可可块、茶叶、奶粉、冻干食品、乳酪干燥物、各种干燥粉体、各种香料等)而成的浆状液、油性奶油、各种糖类形成的糖稀和其中溶解各种增粘多糖类(琼脂、角叉菜胶、瓜尔胶、黄原胶、罗望子胶、果胶等)而成的溶液，酱油、酱等发酵调味料，咖啡、荼的提取物等食品提取物，白兰地、朗姆酒、蒸馏酒、利久酒等酒类，果汁、果汁、汤、牛乳、可可荼等饮料，炼乳、酸奶、生奶油等。

本发明中，在上述含浸液态物中，对含浸处理时的粘度为10000～

100000mpa·s的较高粘度者更有效，优选的是，对含浸处理时的粘度为

50000～100000mpa·s的高粘度者尤其有效。在高粘度的含浸液态物时，本发明的优点更加明显。优选的含浸液态物为巧克力，尤其优选白巧克力，就巧克力而言，35℃下的粘度为10000～100000mpa·s时，能够使风味浓厚，故优选。

粘度是指使用单圆筒型旋转粘度计(b型粘度计)测定时的粘度。例如通过ndj1型旋转式粘度计(上海平轩科学仪器有限公司生产成品)进行测定。

本申请中，压力(kpa)的数值指的是绝对压力值，是大气压等环境压力和有意地施加的压力之和。本申请的压力测定在1大气压的环境下进行。在1大气压的环境下，未有意地加上施加压力时的压力值为101kpa，即为常压。

本申请中，巧克力以广义进行使用，不限于日本公正取引委员会制定的规程“巧克力类的表示相关的公正竞争规约”。即“巧克力”是指：在由在特定温度以下硬化的可食性油脂的连续相构成的基质中混悬可食成分例如可可粉、糖类、乳固态成分等的微粉碎物而成的食品，还可以任意添加各种乳化剂、添加剂、香料等。典型的包括甜巧克力、牛奶巧克力、白巧克力。此外，上述可食性油脂并不限于可可酯，使用来源于动物、植物的混合脂或调和(tempering)脂作为可可酯代用油脂以及使用了该代用油脂和可可酯的混合物的巧克力也包含在本申请发明的巧克力之内。

在前述对于术语的解释的基础上，本发明的具体结构或实现方式以下面的实施例所描述或揭示。

如图1所示，在一实施例中，提供一种含浸食品制作设备，包括：

第一容置单元100及可通过第一容置单元100的上口置入第一容置单元100内部的第二容置单元200；第二容置单元200的侧部和/或底部具有流体连通其内部及外界的通孔，通孔供含浸液态物通过，第一容置单元100容纳的含浸液态物可由通过通孔进入第二容置单元200内，与第二容置单元200内部容置的含浸固态物充分接触；第二容置单元200中的含浸液态物也可以由第二容置单元200内部通过通孔流出。因此，通孔的尺寸将被设置为不能被含浸固态物通过。

附设于第一容置单元100的压力调节单元(图未示)例如为抽真空设备，用以调节第一容置单元100内部压力处于负压或者常压；如图，第一容置单元100可以容纳含浸液态物，含浸液态物的液面l如图所示，特别地液面高度l应低于压力调节单元与第一容置单元100的连通位置，避免减压过程中，含浸液态物进入压力调节单元，造成设备损坏。

与第二容置单元200连接的升降单元300，用以切换第二容置单元200相对第一容置单元100的位置；主要调节第二容置单元200置入第一容置单元100或从第一容置单元100中取出，或者调节第二容置单元200进入液面l之下或提升至液面l上方。

驱动单元500，用以驱动第二容置单元200旋转，通过旋转，带动第二容置单元200内的含浸固态物作离心运动，同时做无规则的自旋转，离心运动将在两种状态下发生，一种是进行含浸渗透的过程中，通过离心旋转及自旋，含浸固态物将与含浸液态物更加充分、均匀地接触，让含浸液态物更均匀地渗透至含浸固态物中。另一种是含浸渗透完成后，含浸固态物脱离含浸液态物的浸没，通过离心旋转能够甩脱附着在表面的含浸液态物，并且进一步增加其内部含浸液态物分布的均匀性，并且，通过调整离心旋转的时间和速度，可以根据需求调整甩脱的含浸液态物的量，从而精确控制最终获得成品中含浸液态物的含量。

由此可驱动第二容置单元200在不同位置进行旋转，由此实现在含浸固态物浸没于含浸液态物或者从含浸液态物脱离后均可旋转。另外，由于第一容置单元100保持固定，其可连接补充管路600进行含浸液态物的补充。

相应的，第一容置单元100还可附设液位检测单元700，可通注温水保持第一容置单元内部温度的保温单元800，例如包含包裹第一容置单元下部的可注入温水或其他保温介质的保温隔层。

在具体的工作过程中，升降单元300至少切换第二容置单元200具有相对第一容置单元100的：

未置入或未完全置入第一容置单元100内部的第一位置，参考图1及图5；

完全置入第一容置单元100并接近第一容置单元100底部的第二位置，参考图3，此时，第一容置单元100内注入含浸液态物，则第二容置单元200全部在含浸液态物的液面l之下，使含浸液态物进入第二容置单元200内部与其容纳的含浸固态物充分接触；在其他可选的实现方式中，也可以使第二容置单元200部分浸没与含浸液态物，只要使第二容置单元200内部容置的含浸固态物被含浸液态物充分浸没即可。

完全置入第一容置单元100的并高于第二位置的第三位置，参考图2及图4，此时第二容置单元200的位置将做一定的提升，脱离含浸液态物的浸没，并且其内部的含浸液态物也将由其底部或侧部的通孔流出，仅留下含浸固态物。

此外，为保证第二容置单元200置入第一容置单元100后的密封，还包括盖合单元400，第二容置单元200处于第二位置及第三位置时，盖合单元封闭上口，上口和/或盖合单元400的接合处设置密封结构，确保密封，盖合单元400同样由升降单元300驱动升降，由驱动单元中不同的伸缩结构例如液压油缸或气动缸进行升降。由于采用负压及常压切换形成压差，因此在渗透时对第一容置单元100内部的气密性要求并不高，仅由伸缩机构提供的压紧力即可满足密封要求。而通过压力调节单元进行例如抽真空的减压操作时操作，在外部大气压的作用下会自动提供足够的压紧力，确保密封。

通过上述描述可以了解，现有技术普遍认为通过施加正压与负压切换形成压差可以获得大于一个标准大气压的压差，能够获得更好的渗透效果，然而，确忽略了，采用正压渗透对制造设备提出了各方面的要求，要保证足够的气密性，要保证足够的容器强度，并且在进行渗透过程中，是不能补充含浸液态物的，更勿论同时实现含浸液态的实时循环回用。在工业应用上存在极大的限制。

另外，作为更有选的实现方式，驱动单元500被设置为至少驱动第二容置单元200以第一速度或第二速度旋转，甚至更多重的速度旋转，以满足前述在不同的情况下对于离心旋转的需求，根据产品所需要的渗透比调整，由驱动单元中的相关结构例如变频器控制2.2kw变频电机进行调整。具体地，第一速度例如为50r/min至50or/min，主要用以在完成渗透后通离心旋转甩脱表面残留及精确控制渗透的含浸液态物的量，并使含浸液态物分布均匀；第二速度例如为15r/min至6or/min，主要用以在含浸渗透过程中进行离心旋转，使含浸固态物与含浸液态物充分接触，提高渗透均匀性。此外，还可以调整不同的旋向，以满足不同的需求，例如在进行含浸渗透时以第一方向旋转，在离心甩脱时则以与第一方向相反的第二方向旋转。

此外，为了保证产品质量的稳定性，还包括附设于第一容置单元100的循环补充管路(图未示)，该循环管路连通补充管路600，以循环方式补充含浸液态物，循环过程中可采取例如过滤，温控，补充物料等方式保持第一容置单元100内的含浸液态物的浓度、温度、液位等参数均趋于稳定。

在上述基础上，实现的含浸食品制作方法，包括以下步骤：

在容置空间内置入含浸液态物；

调节容置空间压力至负压或常压；

在容置空间内通过升降使含浸固态物至少一次浸没于含浸液态物；

在容置空间内通过升降使含浸固态物在至少浸没于含浸液态物一次后脱离浸没并使所述含浸固态物以第一线速度做离心回转。

更具体地，在容置空间内通过升降使含浸固态物至少一次浸没于含浸液态物时使所述含浸固态物以第二线速度做离心回转。

上述过程的实现参考图1至图5，图1为第二容置单元位于第一容置单元的正上方，并且作为含浸固态物的载体，第一容置单元的容置空间内置入含浸液态物至液位l，后续进行含浸渗透及离心旋转均在此容置空间中进行。

参考图2，此时沿图中箭头方向，第二容置单元置入第一容置单元内，同时盖合单元盖合与第一容置单元上口，形成密封结构，然后进行抽真空操作，将容置空间内压力转换为负压，抽取出含浸固态内部孔隙中的空气。

参考图3，然后沿图中箭头方向，将第二容置单元浸没入液面以下，同时进行旋转，进行充分的渗透。

参考图4，完成渗透后，将第二容置单元沿着箭头方向提升，脱离浸没，此时有两种操作可能，一种是按照图3示意的操作再次进行渗透或反复多次进行渗透；另一种是在进行一次或多次渗透，满足产品要求及工艺要求之后，驱动第二容置单元旋转，例如可以相对于渗透时更高的转速反向旋转，甩脱不期望留在含浸固态物表面的残留，并甩脱一部分内部的含浸液态物，精确地控制渗透量，同时能够让含浸液态物的分布更加均匀。

上述操作过程为示例性说明，实际操作过程中可根据需要作调整，例如，可将压力切换环节设置在含浸固态物浸没在含浸液态物之前，也可以设置在其浸没在含浸液态物完成渗透之后，具体操作原理均为成熟技术，在此不再赘述。

参数选取范围的示例如：含浸固态物选用冻干草莓，所述冻干草莓含水量低于5％；所述含浸液态物选用融化态巧克力，融化温度为20°至45°；所述融化态巧克力的粒径不大于10μm，粘度为10000mpa·s至100000mpa·s；

所述调节容置空间压力至负压为0.02mpa至0.2mpa。

下面以冻干草莓为例，对更具体地实现含浸渗透的过程中进行说明。整个加工过程如下：

第二容置单元例如为原料筐填装冻干草莓，原料筐可附设自动称重装置，保证投料精确。

开启融料罐，原料罐电源，设定加热温度，例如融料罐设为50℃，原料罐为36℃，开启加热电源开关，罐内温度达到设定温度时将含浸液态物例如巧克力原料投入融料罐内，巧克力原料融化后通过桨料泵送入原料罐内进行调温处理。

驱动巧克力浆料泵会按设定数量输送到第一容置单元例如真空罐内。

原料筺下降到真空罐内位于浆料页面上方，同时真空罐密封，开启压力调节单元例如真空泵并真空阀开启，至期待真空度或称负压值后原料筐再次下降到达巧克力浆料液面以下进行渗透，同时驱动单元例如变频电机正向或反向低速旋转，直至完成渗透，通过调节真空泵及真空阀使真空罐内处恢复常压状态。该过程可根据需要重复多次。

完成渗透后，原料筐上升到脱干位置即脱离浆料的浸没，变频电机启动开始正向或反向高速运转进行脱干处理，充分脱除表面残留，并获得预期的浆料渗透量将后原料筐提升。

如上所述，冻干草莓口味偏酸，干燥，直接食用的消费市场范围有限。而纯巧克力制品，因为热量和糖分过高而被人敬而远之。但是，草莓融入巧克力后，则以全新的面目和感觉给消费者一个耳目一新，截然不同的感觉，给消费者更好的食用体验。

利用真空(负压)方法，吸出冻干果蔬内部细小细胞空间的空气，使得巧克力浆料在浸泡果蔬、交替回复常压的过程中填补了果蔬细胞空间从而达到了果蔬和巧克力融为一体的目的。在负压常压交替实施的过程中使得被加工物体均匀深入充分渗透巧克力浆料后，再以高中速离心旋转工艺分离去除被加工物体的过多含巧量，使得被加工物体内部渗巧程度更加均匀，含量适中，并使其物体表面不留存残余附着，使产品外观精美高雅，并具有更加的口感。

作为辅助，真空罐内的液位监控单元例如液位传感器自动检测剩余巧克力浆料多少，并开启巧克力浆料泵添加到原设定数量并通过循环管路循环加工使用。

为保证产品质量，循环管路可设置两种过滤装置，一种是强磁过滤，另一种是原料过滤。

在进料管道加装强磁过滤保证产品不会出现金属物质；为保证产品质量及口感，保证原料的粘稠度，在渗透加工中真空罐内会有一定的含浸固态物的残渣，进行原料过滤避免残渣逐步进入巧克力浆料内，以保证产品最佳渗透率及最佳渗透效果。

除了冻干草莓之外，其他冻干水果，其前述的适合的含浸固态物均适用通过本发明提供的设备及方法进行含浸渗透，以获得复合口味的新型食品。适用的含浸液态物同样如前述例举的，有多种，可根据需要进行选取。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。