用于在食品产品上沉积处于流体状态的食品材料的系统的制作方法

1.本技术涉及一种用于在食品产品上沉积处于流体状态的食品材料的技术方案。
2.特别是，本技术所述的技术方案被设计用于装饰食品产品并给食品产品提供特定的特征。


背景技术：

3.根据现有技术，用于装饰食品产品的第一类型方法设想在产品的表面上分配食品奶油，以便复制所希望的图形表现形式。
4.相反，第二类型方法设想在产品的表面上再次执行使用食品级油墨的印刷操作，以便复制所希望的图形表现形式。
5.所述第一类型的已知方法的缺点在于，在表现形式的复杂性方面以及在获得的表现形式的精度和质量方面都呈现出有限的图形复制能力。而且，能够分配在一个相同产品的多个部分上的材料的体积稍微受到限制。另一方面，获得的装饰较弱地固定在产品上，使得它们可以很容易地脱离，例如在冲击或振动的情况下。
6.相反，上述第二类型的装饰方法的缺点在于使用本身对食品产品的感官特性提供较低贡献(当不是零时)的物质。而且，这些物质通常含有添加剂，这可能减少对由此获得的产品感兴趣的消费者群体。


技术实现要素：

7.在本文中，本发明提出了一种用于在食品产品上沉积处于流体状态的食品材料的新技术方案，它提供了优于上述已知方法的一系列优点，如将从下面的内容中显现。
8.特别是，本发明涉及一种具有权利要求1中所述特征的系统。
9.本发明还涉及一种根据权利要求6的方法。
10.权利要求形成本技术提供的教导的整体部分。
附图说明
11.通过下面参考附图的说明，将清楚本发明的其它特征和优点，附图只是通过非限定示例来提供，且附图中：
[0012]-图1是本技术所述的系统的优选实施例的示意图；
[0013]-图2是图1的系统的一部分的俯视图；
[0014]-图3表示了图1的系统的分配单元的局部剖透视图；
[0015]-图4表示了图3的分配单元的分配头沿图3中所示的截面iv-iv的剖视图；
[0016]-图5是图3的分配单元的分配头沿图3中所示的截面v-v的剖视图；
[0017]-图6表示了根据优选实施例的、关于本技术所述的方法的流程图；
[0018]-图7表示了根据优选实施例的、关于本技术所述的方法的另一流程图；
[0019]-图8是根据应用示例的本技术所述方法的两个连续步骤的示意图；
[0020]-图9是在根据应用示例的本技术所述方法的两个连续步骤中的食品产品的示意图；
[0021]-图10表示了用于本技术所述方法的食品产品的示例；以及
[0022]-图11表示了通过本技术所述方法而获得的食品产品的示例。
具体实施方式
[0023]
在随后的说明中，各种具体细节表示的目的是能够深入理解实施例。实施例可以在没有一个或多个具体细节的情况下来获得，或者通过其它方法、部件或材料等来获得。在其它情况下，已知的结构、材料或操作未详细表示或说明，以便不会模糊实施例的各个方面。
[0024]
本技术使用的参考材料只是为了方便而提供，因此并不限制实施例的保护范围或范围。
[0025]
如上所述，本技术所述的技术方案涉及一种用于在食品产品上沉积处于流体状态的食品材料的系统和方法。
[0026]
该技术方案设计用于装饰食品产品，例如烤箱烘焙产品、糖食产品、冰淇淋等。
[0027]
应当理解，本技术提供的教导可以应用于任何类型的食品产品，如将在下文中变得显而易见。
[0028]
通常，本技术所述的方法包括以下步骤：
[0029]-在传送线上沿前进方向供送多个食品产品，各食品产品包括至少一个空腔，用于接收流体食品材料；
[0030]-通过相机来为各食品产品检测用于接收食品材料的空腔；
[0031]-基于从通过相机的检测所获得的数据，确定表示食品产品的接收空腔容积的一个或多个数据；
[0032]-沿传送线提供至少一个用于分配流体食品材料的单元，该单元包括沿横过前进方向的方向而布置的多排喷嘴；
[0033]-根据表示先前确定的产品接收空腔容积的一个或多个数据，选择多排喷嘴中的一组喷嘴，通过该组喷嘴分配流体食品材料；以及
[0034]-通过选择的该组喷嘴而在各食品产品的接收空腔中分配一定量的流体食品材料，该量基本等于接收空腔的容积，
[0035]
其中，流体食品材料的分配通过喷嘴在相应预设时间进行，同时在传送线上的食品产品在该多排喷嘴下方前进。
[0036]
如上所述，本技术所述的方法首先设想使用食品产品，各食品产品设置有用于接收流体食品材料的空腔。
[0037]
在这方面，图10表示了食品产品的示例，用于进行本技术所述的方法，而图11表示了在该方法结束时的同一产品。
[0038]
所示的食品产品示例(整体由参考标号100表示)包括四个空腔101，本技术所述的方法设计成在该四个空腔中产生四个装饰。
[0039]
空腔101各自有通过空腔的底部面积a乘以空腔自身的深度p而给出的预设容积v。
[0040]
面积a取决于空腔101的形状和延伸范围，因此当然可以从一个应用变化成另一应
用。
[0041]
另一方面，空腔101的深度p甚至可以非常有限，例如在1mm和2mm之间，因为空腔101的主要功能是确定要填充流体食品材料的预设容积。
[0042]
换言之，空腔101提供对于分配部件的参考，以便分配正确量的流体食品材料。
[0043]
应当注意，例如由于加工公差或者由系统同时处理的不同类型产品，由该系统所装饰的产品的空腔101可以彼此不同，该系统能够基于各个产品的特定特性来调整其自身的操作，用于其最优特征。
[0044]
图1至图4表示了本技术所述的用于分配流体食品材料的系统的示例。该系统能够用于实现前述方法。
[0045]
所示系统(整体由参考标号1表示)包括：
[0046]-传送线2，用于沿前进方向k供送多个产品100；
[0047]-至少一个相机4，用于检测产品100的空腔101；
[0048]-用于将食品材料分配至产品100的空腔101内部的至少一个单元10。
[0049]
特别参考分配单元10，该分配单元10包括沿横过前进方向k的方向布置的多排喷嘴11。
[0050]
在优选实施例中，类似于所示实施例，分配单元10包括多个分配头12，各分配头12包括沿横过前进方向k的方向布置的一排喷嘴11。
[0051]
分配头12根据矩阵构造布置，该矩阵构造沿前进方向k以及沿与它正交的方向h延伸。这样，多排喷嘴的布置设置为由沿方向h对齐的多排喷嘴11的系列11a来构成，喷嘴11沿前进方向k彼此跟随。
[0052]
优选是，多排喷嘴11沿彼此平行和相对于前进方向k倾斜的相应方向j定向，优选是相对于前进方向k倾斜在3
°
至15
°
之间的角度，甚至更优选是在7
°
至10
°
之间。通常，该角度能够根据要获得的表现形式的清晰度(definition)来选择：角度越小，能够实现的清晰度越高。
[0053]
在优选实施例中，类似于所示实施例，多排喷嘴11彼此相同，特别是具有相等数量的喷嘴11'，该喷嘴11'彼此间隔开距离d1，该距离d1对于所有喷嘴排都相同(见图8)。
[0054]
在优选实施例中，类似于所示实施例，同一系列的多排喷嘴11a沿方向h彼此等距地间隔开给定距离d2(见图2)。
[0055]
在优选实施例中，类似于所示实施例，沿方向k彼此跟随的多排喷嘴的系列11a彼此等距地间隔开给定距离d3(见图2)。
[0056]
而且，在优选实施例中，类似于所示实施例，各系列11a相对于(参考前进方向k)在它之前的系列偏移；特别是，它沿方向h移位，以使得该系列的各排(除了端部排之外)的第一喷嘴沿前进方向k与在它之前的系列的相应排的最后喷嘴基本对齐，且该系列的各排的最后喷嘴沿方向k与在它之前的系列的相应排的第一喷嘴对齐，反之亦然(见图2)。
[0057]
这样，保证了在两个连续系列11a内，对于分配单元10的整个宽度，沿方向h获得喷嘴11'的恒定和均匀的分布。
[0058]
特别是，应当注意，沿方向h在各个喷嘴之间的有效距离等于距离d1乘以该角度的正弦(图8)。
[0059]
优选是，分配头11的数量可以根据要获得的表现形式的宽度而不同。
[0060]
上述的喷嘴布置使得能够利用沉积在产品上的材料来获得具有至少70dpi的图形分辨率的表现形式，优选是至少100dpi。
[0061]
分配单元10包括与喷嘴11'相关联的阀装置20，以便控制流体食品材料通过它们的分配。
[0062]
阀装置20预先布置成用于单独和彼此独立地控制。
[0063]
这样，流体食品材料能够通过各喷嘴以预定量和在预设时间分配，该预定量和预设时间能够与其它喷嘴的预定量和预设时间不同。
[0064]
例如，图6和7通过方框图表示了本技术所述的方法的实施方式，以便获得图10的产品。
[0065]
参考图6，本技术所述的方法设想通过相机4来检测通过传送线2而带到分配单元10的产品100的空腔101(步骤201)。
[0066]
系统1包括控制单元6，该控制单元6设置成用于处理从相机4接收的信号，以便获得表示单个空腔101的容积的一个或多个数据(步骤202)。
[0067]
优选是，控制单元6确定空腔101在平面图中的面积a以及深度p。
[0068]
为此，控制单元6可以包括存储单元，图像处理软件存储在该存储单元上，该图像处理软件能够基于由相机4发送的图像而获得关于空腔101的容积的数据(例如上面提到的a和p的值)。
[0069]
所述软件能够是任何已知的计算机程序，它可商购，并适合所述目的。
[0070]
基于获得的数据a、p，控制单元6设置成选择分配单元10的喷嘴，该喷嘴将在空腔101中分配流体食品材料，从而完全填充它(步骤203)。
[0071]
进行选择，以使得选择的喷嘴执行流体食品材料的分配，同时产品100继续沿方向k前进，而不会停止。
[0072]
在第一步骤(步骤203')中，控制单元6基于确定的面积a来确定第一组喷嘴n1，该第一组喷嘴n1位于上述矩阵内的相应位置中，以使得喷嘴能够作为整体来分配流体食品材料，以便基本上覆盖整个区域或面积a。
[0073]
因此，该组喷嘴n1根据区域或面积a的形状和尺寸来选择。
[0074]
下面应当注意，喷嘴控制成用于执行流体食品材料的分配，其中，打开时间根据食品产品的前进速率来确定。从理论观点来看，分配的流体食品材料因此可以示意地表示为具有面积ai的基部和高度hi的圆筒体(图9)。基部ai取决于喷嘴的流出截面。而高度hi取决于分配喷嘴的打开时间。
[0075]
因此，在上述步骤中，控制单元6选择一组喷嘴n1，以便传递一组食品材料圆筒体，该组食品材料圆筒体完全覆盖空腔101的底部，从而使它们彼此并排地设置在上述底部上(图9的图像a)。
[0076]
在随后的步骤(步骤203”)中，控制单元6检查所述圆筒体的高度hi是否能够等于空腔101的深度p。
[0077]
本领域技术人员应当理解，这取决于产品100在传送线2上的前进速率：实际上，产品100的前进速率越高，空腔101相对于单个喷嘴保持在正确位置(该正确位置用于将流体食品材料分配在空腔101内的预设位置)的时间越短。顺便说明，应当注意，考虑到产品100的恒定运动，所述位置实际上将是预定的外接区域。
[0078]
然后，控制单元6检查传送线2的速率是否能够传递高度hi等于深度p的圆筒体。
[0079]
当是时，喷嘴将能够传递高度hi等于深度p的食品材料圆筒体，且该组喷嘴n1自身将流体食品材料分配至空腔101内。
[0080]
当不是时，控制单元6继续确定第二组喷嘴n2，以便传递还一组流体食品材料圆筒体，该还一组流体食品材料圆筒体基本上等于要由一组喷嘴n1传递的一组圆筒体。在分配操作中，第二组圆筒体将自身设置在第一组圆筒体的顶部上，从而形成多层结构(图9的图像b)。
[0081]
重复上述步骤，直到控制单元6确定与已经选择的多组喷嘴相关联的一组圆筒体层已经达到高度等于空腔101的深度p。应当注意，空腔101并不必须填充直至该空腔101自身的顶部边缘，使得通常能够重复所述步骤，直到空腔101填充有预定量的材料。
[0082]
一旦选择了填充空腔101所需的喷嘴，控制单元6就向阀装置20发出命令，以便执行预定量的材料的分配(步骤204)。
[0083]
在附图中，分配的流体食品材料总体由参考标号102表示。
[0084]
对于选择的喷嘴，控制单元确定预设分配时间，该预设分配时间能够根据各个喷嘴在分配单元10内的位置(即更通常，根据它在设置的多排喷嘴内的位置)而从一个喷嘴变化至另一个喷嘴。
[0085]
如上所述，选择各喷嘴，以便在空腔101的给定点分配流体食品材料，因此，在分配操作中，它在这样的时间段中启动，在该时间段中，空腔101在喷嘴下方位于适合将流体食品材料分配至空腔101内的预设位置中的相对位置。
[0086]
考虑该总体标准，各个组n1、n2等的喷嘴能够根据各分配操作的具体要求和环境而以完全可变的方式从各个分配头11中选择。
[0087]
例如，同一组喷嘴可以属于同一分配头11，或者属于不同的分配头。同样，两个不同组的喷嘴可以包括同一分配头的喷嘴或不同分配头的喷嘴。
[0088]
优选是，选择多组n1、n2等的喷嘴，使得在分配操作中，流体食品材料将首先由第一组n1的喷嘴来分配，且随后将只由还一组n2的喷嘴来分配食品材料；在组n2和可能的还一组之间保持分配操作的相同划分，等等。
[0089]
例如，图8表示了选择用于填充空腔101的同一区域的两组喷嘴n1、n2。各组喷嘴选自不同的分配头11，第二组n2的喷嘴相对于前进方向k都在组n1的喷嘴的下游。这样，第二组n2的喷嘴只在该组n1的喷嘴完成它的分配操作之后才分配流体食品材料。
[0090]
参考图7，在优选实施例中，这里所述的方法设想将第二流体食品材料分配在沉积于空腔101中的第一流体食品材料上。
[0091]
该第二材料(在附图中由参考标号104表示)提供为用于完成产品100的装饰，并因此进行分配，以便提供还一图形表现形式。
[0092]
这里所述的方法设想根据已经沉积在食品产品100上的第一食品材料的布置特征来控制第二流体材料的分配。这样，能够保证分别通过第一食品材料和第二食品材料而获得的两个表现形式将彼此协调。
[0093]
特别是，在优选实施例中(图1和7)，本技术所述的方法包括：
[0094]-通过第二相机8来检测产品100的包含第一流体食品材料的空腔101；
[0095]-基于从相机8的检测所获得的数据，确定空腔101中的第一食品材料在平面图中
的面积a1(步骤205)；
[0096]-根据先前确定的面积a1来确定参考面积a2(步骤206)；
[0097]-沿传送线2提供用于分配第二流体食品材料的第二单元30(步骤207)；
[0098]-根据参考面积a2来选择第二分配单元30的一组喷嘴，第二流体食品材料通过该组喷嘴来分配(步骤208)；以及
[0099]-通过选择的该组喷嘴来将第二流体材料分配在产品上，用于覆盖对应于参考面积a2的区域，
[0100]
其中，流体食品材料在相应的预设时间通过选择的喷嘴来分配，同时在传送线2上的食品产品100在单元30的多排喷嘴下方前进(步骤209)。
[0101]
如上所述，这里所述的方法设想根据由第一流体食品材料覆盖的产品区域的一个或多个特性来控制第二材料的分配。
[0102]
考虑的特性以及采用的控制模式取决于具体应用的要求。
[0103]
参考这里所述的示例，第二材料设计成设置与通过第一材料而获得的装饰同心的装饰。
[0104]
执行的控制设想通过将第二材料分配在沉积于空腔101中的第一材料上而确定要覆盖的区域a2，该区域a2位置和尺寸将根据第一材料的区域a1的位置和尺寸而不同，以使得区域a2将相对于第一材料的区域a1落在预设位置，并与它成给定的尺寸比。
[0105]
如上所述，由第一材料产生的区域a1的分析特征和设想的控制模式取决于具体应用的要求。例如，位置、形状、尺寸等可以表示区域a1的一些分析特征，且给定位置、几何形状、比例、形状等方面可以是为了确定区域a2而执行的控制标准。
[0106]
分配单元30能够呈现与分配单元10相同的结构，并且喷嘴的控制模式也能够基本上对应于先前已经描述的模式。
[0107]
只是应当注意，在这种情况下，分配第二流体材料的操作设想只覆盖预设区域(等于区域a2)，而并不填充预定容积。因此，所述分配操作总是只设想启动用于沉积确定区域a2的单层材料的单独一组喷嘴。
[0108]
另一方面，应当注意，相机4和8的使用还提供了能够实施方法的优点，在该方法中，要装饰的食品产品以无序和完全随机的方式供给到分配单元10和30，只要系统能够根据食品产品在传送线2上的位置来选择要分配流体材料的喷嘴。
[0109]
如上所述，为了执行本技术所述的方法，与喷嘴11'相关联的阀装置20必须能够单独和彼此独立地控制。
[0110]
根据本技术所述的系统的重要特性(见图4)，各喷嘴的阀装置20设置有电驱动的打开/关闭部件。
[0111]
在优选实施例中，类似于所示实施例(图5)，阀装置20包括打开/关闭部件21，该打开/关闭部件21由弹性材料制造的本体来构成，该本体有确定周边边缘21a和中心区域21b的普通空心构造。
[0112]
打开/关闭部件21设置在分配头12的导管13内，该导管13将食品材料供给分配头的喷嘴11'。
[0113]
周边边缘21a固定在导管13上方的位置，如下面将更详细可见，而中心区域21b可在导管13内在第一降低位置和第二升高位置之间运动，在该第一降低位置中，中心区域21b
关闭喷嘴11'，从而防止流体食品材料通过该喷嘴11'分配，在第二升高位置，通道通过喷嘴打开，以便分配流体食品材料。
[0114]
由于确定打开/关闭部件21的本体的弹性，中心区域21b能够相对于周边边缘21a运动。
[0115]
阀装置20还包括螺线管24和磁性元件25，该磁性元件25通过杆26而与打开/关闭部件的中心区域21b连接，且由于与螺线管24的电磁相互作用而可沿与导管13的纵向方向基本正交的参考方向t运动。
[0116]
螺线管24和磁性元件25预先布置成用于驱动打开/关闭部件的中心区域21b从降低位置运动至升高位置，如上所述。弹簧27作用在磁性元件25上，以便使中心区域21b返回降低位置。
[0117]
在替代实施例中，螺线管24、磁性元件25和弹簧27能够预先布置成用于恰好以相反方式操作。
[0118]
控制单元6设置成用于根据预设时间根据由相机4和8进行的光学读数而驱动不同喷嘴11'的阀装置20的螺线管24，该预设时间根据前面强调的标准而从一个喷嘴变化至另一喷嘴。
[0119]
在优选实施例中，类似于所示实施例，阀装置20容纳在座14内，该座14设置于分配头12中，并沿参考方向t延伸，直到它出来至导管13自身中。
[0120]
打开/关闭部件21的周边边缘21a通过固定部件15而固定在开口16处，座14通过该开口16而出来至导管13中，使得打开/关闭部件21整个关闭开口16，从而使座14和容纳在其中的阀装置20与导管13分离。
[0121]
应当理解，打开/关闭元件21因此被预先布置成既操作为相应喷嘴11'的打开/关闭部件，又操作为容纳阀装置20的座14的密封元件。
[0122]
如在图4中可以看见，不同喷嘴的阀装置20根据复制该排喷嘴11在导管13中布置的相互布置而以上述方式安装在分配头12中。
[0123]
另一方面，图3表示了沿方向h的一系列分配头12以及用于将食品材料供给相应导管13的系统。
[0124]
在优选实施例中，类似于所示实施例，供给系统包括多个不同和分离的腔室17，各腔室17供给一系列分配头12的相应子组。
[0125]
腔室17经由一系列导管18来并联供给，该系列导管18与食品材料的公共源19离开。
[0126]
上述构造使得能够在导管13内确定流体食品材料流动的压力和速率，该压力和速率与所有分配头12的导管13由单个腔室供给的情况相比波动小得多且更恒定，这有利于通过喷嘴来分配流体食品材料，该喷嘴在一段时间中更精确和恒定。
[0127]
另一方面，本技术人已经注意到，在关闭喷嘴的步骤中，由磁性元件25施加的中心区域21b对喷嘴的推力使得中心区域21b的一部分进入喷嘴的孔，从而向仍然在上述孔内的食品材料传输有利于它离开的脉冲。在这一点，申请人能够在实验上证明，优选是，使用弹性材料的硬度低于70shore a，更优选是高于50shore a，用于实现上述冲击留在喷嘴孔内材料的作用，同时防止形成该打开/关闭元件21的材料的早期损坏。例如，该打开/关闭元件21可以由硅酮制成。
[0128]
本技术人已经能够注意到，上述作用显著改善了流体食品材料的分配，特别是在要分配的材料的量非常小、且材料自身有高粘度的应用中。在这些条件下，传统的装置操作相当困难，因为要分配的少量物质将由于材料的高粘度而倾向于保留在喷嘴的孔内。
[0129]
在优选实施例中，类似于所示实施例，中心部分21b可以有附件23，该附件23特意预先布置成用于进入喷嘴11'的孔。
[0130]
例如，参考图2和8，本技术人已经利用具有以下特征和在下列条件下操作的系统进行了测试：
[0131]
d1＝8mm
[0132]
d2＝48mm
[0133]
d3＝250mm
[0134]
喷嘴直径：从0.5mm开始
[0135]
θ＝7
°
[0136]
前进速率:15m/min
[0137]
由系统分配的材料：巧克力奶油(粘度为1400mpas，流动极限为2pa)
[0138]
图形分辨率：150dpi。
[0139]
分配的最小容积为0.05g，用于分配时间5ms。
[0140]
最后，应当注意，本技术所述的系统并不必须预先布置成用于实现上述方法，因此甚至能够不设置部件例如相机4或第二分配单元30，且本技术所述的系统可以用于执行正常的分配方法，在任何情况下都提供上面强调的优点。
[0141]
当然，在不损害本发明的原理的情况下，构造和实施例的细节甚至能够相对于本技术中通过非限定示例表示的内容而显著变化，而并不脱离由附加权利要求确定的本发明范围。