用于模具成型油炸锅的油炸锅环境控制的制作方法

文档序号:1403820阅读:272来源:国知局

专利名称::用于模具成型油炸锅的油炸锅环境控制的制作方法
技术领域
:本发明涉及用于制作零食食品的油炸锅装置的改进的环境控制。更具体地,本发明涉及在该油炸锅外壳内的密闭环境中使用具有精确的惰性气体注入点的惰性的,不可冷凝的,和非活性的气体,以减少例如油的油炸介质的降解,和由于减少的油炸介质和产品暴露在例如蒸汽和氧气的不需要的可冷凝的或活性气体下而产生的产品次品。3.相关技术描述已知零食薄片使用油炸锅来制备。通常,例如制作好的土豆片这样的零食薄片通过将面团压成片然后切成离散的薄片(预制品)以进行处理来形成。这种处理涉及在油炸锅中烹制该预制品以制作烹制好的零食薄片。现有技术中有好几类油炸锅通常用于零食食品工业,用于炸制零食食品产品,这些零食食品产品要求对该产品的各个面进行相对均匀的炸制。这些油炸锅一般在产品穿过热油流时对其进行烹制。成型油炸锅对土豆片来讲特别有好处,因为预制品能够被成型并烹制成所需的产品形状。成型油炸锅一般是一种具有两个传送带,上面和下面传送带,用于制作零食薄片的油炸锅。在每一个传送带上具有模具或表面,这些模具或表面被设计用来和与其相对的传送带上的模具或表面相互接触。在预制品放入该油炸锅之后,直到该油炸锅的出口,该顶部模具或接触表面将正在烹制的预制品保持在油表面的下面。通常,在土豆切片被炸制时,它们产生蒸汽。在许多现有技术的热油/油的油炸过程中,在油炸中释》文的大量蒸汽帮助防止氧气进入并氧化该烹制油。然而,制作好的土豆薄片通常在油炸时与新鲜的土豆切片相比具有更低的含水量。由于可获得的蒸汽较少,不足以将氧气保持在该油炸锅外面,因此该烹制中的油氧化得更迅速。在现有技术中,这个问题已经通过将喷雾蒸汽(spargesteam)引入该油炸油上面的环境中而解决。现有技术的系统还通过从该油炸锅排出并丢弃油并用新鲜的油更换被丟弃的油来控制油的氧化水平。图1显示了现有技术中的一种成型油炸锅的例子。该油炸锅装置10具有油炸锅外壳12,所述外壳12包括用于使预制品从该外壳中移动的传送带。为了在该外壳12中保持所需要的环境条件,可以使蒸汽或惰性气体在该油炸锅中油的上面和周围的部分进行循环,所述蒸汽或惰性气体通过端口14提供,但根据需要也可以增加另外的端口。在所述油炸锅外壳12的顶部部分设置顶部传送带20,该顶部传送带20由两个辊22和24支撑并由该辊22和24使其旋转。底部传送带30设置在所述顶部传送带20的下面。所述底部传送带30是一种连续环状传送带,由两个辊32和34支撑并由该辊32和34使其旋转。包括油体52的油炸锅油盘50设置于所述油炸锅外壳12内,使得所述顶部和底部传送带20和30的至少一部分在它们彼此接近时穿过所述油52。油52由例如一个泵(未显示)从油入口54到油出口56而穿过油炸锅油盘50循环。用环绕在所述油炸锅油盘50周围的蒸汽可将油保持在所需要的烹制温度。为了烹制,预制品由该底部传送带30从该输入侧辊32附近开始输入到该油炸锅。然后,该预制品由该顶部传送带20从上面接着输入到该油52中的一个点,该底部传送带30在这一点与该顶部传送带20紧密相邻。该预制品在至少这一点上与至少一个模具表面接触。虽然并没有进行描述,但模具一般至少可以被设置于该顶部传送带20的外表面上,也可以被设置于该底部传送带30的外表面上。一旦将该预制品置于在该油52中基本上平行的该顶部和底部传送带20,30之间,这些预制品就在油入口点53处被引入热的烹制油52中。这些预制品然后穿过该油盘50中的热油52并完全浸没,直到在油出口点55处从油52中出来。典型的成型油炸锅可在240°到400°F之间的油炸制温度下进行操作,但优选在320°到380°F之间进行操作。烹制好的零食薄片然后由该油传送并沿着该底部传送带30的输出部分传送,如果需要,再被传送到整个过程的大约在该输出侧辊34处的下一个环节,以进行调味和包装。通过使用例如现有技术例子中的油炸锅装置10这样的成型油炸锅,像土豆片这样的零食食品就能够被制成标准并所需要的形状。单独薄片的炸制存在许多困难,如起皱、折叠、结块和粘附在烹制表面上。与其它类型的炸制的不同,通过使用成型油炸锅,许多这样的困难就可以被解决。虽然成型油炸锅能够解决炸制零食薄片中的许多问题,但成型油炸锅却要求有大量的油。大体积的设备和要炸制的食品产品必须穿过热的油并在油中浸没一段足够烹制该产品的时间。在传统的成型油炸锅中,必须有足够的油以浸没两条传送带,至少一个产品模具和要进行烹制的产品。因此对这种大量的油的加热、抽汲和维护需要相当多的能源和资金。此外,与用新鲜的油来替换氧化油有关的花费也很大。由于成型油炸锅一般具有至少一个带有表面的传送带,且这些表面在空气与油之间循环,所以这种设备本身就将氧带入该油中。在该系统中的油随着其吸收空气/油界面中的和来自浸没的传送带材料中的氧而逐渐被氧化。油的氧化物使油随着时间而酸败,这样在该系统中的氧化油必须周期性地用新鲜的油来更换。因此,减少设备的被浸没体积而并不对该油炸锅的性能产生负面的影响就会很有好处。如果设备的被浸没体积能够被减少,这种设备就会减少将氧带入该油中的机会,这样就会减緩氧化并降低与用新鲜的油来更换氧化油有关的成本。而且,油的加热、抽汲和维护所需的费用也可以降低。模具成型零食薄片的所需要的特性是它们能够被制作成均匀的大小和形状。有了这种均勻性之后,这些零食薄片就能够以固定的排列来进行包装。这就能够使零食产品包装在小筒中而不是松散地包装在袋子中。小筒包装能够在一定的程度上保护零食薄片不至于破碎,而能够为该零食薄片提供改进的可运输性,既可以进行大宗运输,也可以在单独的小筒中运输。而且小筒在打开过之后也可以用盖子封上,以使产品不变质。对于包装例如弯曲的椭圆形这样的均匀成型的产品,(例如,较长的边缘以相同的方向向上弯曲的椭圆形)零食薄片在填入小筒之前先堆叠起来。可将零食薄片的一片直接堆叠到另一片上,或者它们也可以以类似重叠的屋顶瓦状的方式而部分地重叠。在这种重叠之后,将这些产品的薄片推到一起,以使每个薄片直接位于另一个薄片上。由于既可以使产品薄片的凹面朝上也可以使凹面朝下来堆叠弯曲的产品薄片,所以这些产品薄片就可以才艮据产品的形状更易于以一个特定的定向进行堆叠。例如,具有向上弯曲面、薄的椭圆形产品薄片在堆叠时,凹面向下比向上更容易进行堆叠。在两个相邻的产品薄片没有重叠的情况下,如果它们的相邻边缘位于不同的高度,那么只能够将这些薄片用力堆叠,以使一片位于另一片上。如果它们的凹面朝上,那么两个相邻的椭圆形产品薄片就不能够再进行堆叠,因为它们的产品的相邻边缘会平躺在传送带上,而且在将这些薄片推在一起时,这些边缘就会相互对峙。但如果它们的凹面朝下,那么这些产品薄片就能够以其移动的方向在它们向下弯曲的边缘上前后摆动。这种摆动能力使得两个薄片的相邻边缘极不可能在相同的垂直水平上相互对峙。这样,一个产品薄片就能够重叠并逐渐地堆叠在另一个薄片上。传统的模具是凸面的并生产成型的零食薄片,这些零食薄片凹面朝向上面并离开该底部传送带。凹面朝上的定向可能会更适合于调味,而凹面朝下的定向,如前所述,往往会更有利于堆叠。因此,该产品在包装之前必须翻转。如果该烹制好的产品在离开该油炸锅时凹面向下而对着该油炸锅的底部传送带,该产品就不需要翻转,虽然这样做的代价是稍微地降低一点调味效率。现有技术中的成型油炸锅所面临的另一个问题是难以提供一种能够容纳形状变化的烹制产品的底部传送带。由于要炸制的产品通常在输入油炸锅时是一种形状而从油炸锅输出时又是另一种形状,所以难于将现有技术中的底部传送带设计成具有既能够容纳预制品又能够容纳烹制好的产品的容器。上述问题的一种解决方案在美国专利申请10/347,993中公开,其通过参考在此引入。具体地,根据该发明的一个实施例的用于烹制零食产品的成型油炸锅在图2中公开。油炸锅装置100在输入区域102接收要进行炸制的零食产品。该零食产品在烹制之后在输出区域104离开该油炸锅装置100。在该输入区域102和该输出区域104之间是油炸锅外壳112,该油炸锅外壳112有一个用于对烹制零食产品上面的油炸锅环境进行控制的端口114。虽然显示是一个单独的端口,但该端口114仅仅是多个端口的一个代表,这些端口可以根据实现其它的实施例的需要来提供。如图所示,该油炸锅装置100可用来烹制零食薄片,这些零食薄片主要由土豆制成例如包括切成薄片的脱水土豆的面团。不过,用本发明所形成的零食薄片可选择包括含淀粉的混合物。用来制成优选的零食薄片的面团在烹制之前形成并切成预制品(未烹制的零食薄片)。该面团通常包括淀粉产品、糖和其它添加剂的大体上干的混合物。可以使用的淀粉产品的例子包括天然的(未改性的)和改性的任意淀粉,选择这些淀粉是因为它们可提高食品产品的紋理结构、密度和保存期,以在将面团加工成食品产品方面做出改进,这些都是现有技术中已知的。再参看图2,该油炸锅装置100用具有顶部传送带120、底部输入传送带130和底部输出传送带140的成型油炸锅来加工预制品(未示出)。在该顶部传送带120上,多个模具(未示出)分布在顶部传送带120外周边缘,以啮合预制品并对这些预制品进行模具成型来制作烹制的成型零食薄片。该顶部传送带120可由例如不锈钢或其它金属、陶瓷或能够暴露在热油中的基于聚合物的材料的耐久材料制成的可渗油的链节结构组成。支撑并引导该顶部传送带120的是两个辊122,124。如图所示,该两个辊122,124可包括用来啮合该顶部传送带12Q的齿状物以为旋转提供动力。一般来讲,旋转动力仅由该的两个辊122,124中的一个来提供。为了进行烹制,将底部输入传送带130上的预制品朝向该顶部传送带120送入。该底部输入传送带130可由例如不锈钢或其它金属、陶瓷或能够暴露在热油中的基于聚合物的材料的耐久材料制成的可渗油的链节结构組成。作为选择,该底部输入传送带130还可由能够经受炸制油温的任意食品等级的、多孔的、有耐久性且柔性的材料组成。该底部输入传送带130由几个辊132、134、136和138支撑并引导,这些辊中的至少一个是浸没的辊134。如图2所示,绕着几个辊132、134、136和138的该底部输入传送带130的路径是符合本发明的输入传送带路径的一个例子。所需要的路径包括那些能够最小量的更换油炸锅中的油的路径,可以使该输入传送带冷却的路径和其它经济的路径。由所示出的辊的这种排列所示的路径使该底部输入传送带130穿过该油炸锅外壳112之外的一个区域。穿过该油炸锅外壳112之外的一个区域使得该底部输入传送带130在接触预制品之前冷却或已经被冷却。冷却该底部输入传送带130有助于将预制品在输入到该烹制油152之前暴露在热中的时间降到最少。这种在烹制之前暴露在热中可导致并不需要得到的预制品的变形和起皱。图2中的结构也是有益的,因为旋转动力可由该油炸锅外壳112外面的例如该输入侧辊132的辊提供。出于例如加热和对油炸锅环境进行控制这样的经济原因而通常将油炸锅外壳的体积降到最小,所以在该油炸锅外壳112之外设置例如该输入側辊132这样的设备是所需要的。正如会在下面示出的那样,其它的路径也是可能的。在该输入侧辊132附近,预制品堆积在该底部输入传送带130的进料部分上并被引入该油炸锅外壳112。作为选择,预制品可堆积在该底部输入传送带130的一个点上,该点较为接近该预制品的输入油处,以在浸入到该烹制油152之前减少在热中的暴露。由于预浸入热应力会导致预制品的起皱和变形,所以在该油152中烹制之前减少预制品在热中的暴露是重要的。预浸入热暴露还非常有可能使预制品粘附在该底部输入传送带上,这样就使得将该预制品输送到该顶部传送带更加困难。另一种减少预浸入热暴露的方法是将该底部输入传送带的进料部分的长度减小。该进料部分是该底部输入传送带的输入侧辊132与该浸没的辊134之间的顶部表面。例如,可将该底部输入传送带水平引导到该油炸锅外壳之中,然后在达到该油盘150之后尽可能快地将其向下倾斜而进入该油之中。不过,也必须使该底部输入传送带向下倾斜,以使该底部输入传送带130上的预制品接近一个位置,在这个位置该顶部传送带120与该底部输入传送带130平行并与之非常接近。将该预制品有计划地排列在该底部输入传送带130的表面上,以最终与该顶部传送带120上的模具接触。在该顶部和底部传送带开始彼此平行并非常接近的点,该预制品被放置在上面的该顶部传送带120上的多个模具与下面的该底部输入传送带130的外表面之间。为了将该预制品引导进入该油盘以在该热油l52中进行烹制,将该顶部传送带120和该底部输入传送带130沿着一个弧形路径引导而进入该油152中。该顶部传送带120和该底部输入传送带130之间的间隔以及该传送带120,130的入油的角度应进行调整,以使每个预制品的至少一部分在任意时刻都与至少一个传送带接触,注意到这一点是非常重要的。如果该间隔和角度并未进行适当的调整,在油表面上的该传送带120,130之间的水平距离就可能会大于该产品的长度。之后该产品在从该底部输入传送带130向该顶部传送带120传送时,整个产品必须保持在该油表面上或在接近该油表面的一定距离内,在这段时间内,不合乎要求地失去了对产品的控制。因此,对该间隔和角度必须进行控制。当对该传送带的间隔和角度进行适当地调整时,该顶部传送带120和该底部输入传送带130之间的空气/油界面的长度应小于每个预制品的长度。换言之,该顶部传送带120和该底部输入传送带130之间的在该油表面上的水平距离应小于产品的长度,人们已熟知这种水平距离为浮动长度。这就会保证该产品始终处于有效的控制之下。例如,在进入该油的进入角度非常小的情况下,在该顶部传送带120和该底部输入传送带130之间的该油表面上的水平距离变得与该产品的长度一样长之前,在该顶部传送带120和该底部输入传送带130之间仅能够允许有一个小的间隔。不过,在进入该油的进入角度大的情况下,在该顶部传送带120和该底部输入传送带130之间的该油表面上的水平距离变得与该产品的长度一样长之前,在该顶部传送带120和该底部输入传送带130之间能够允许有较大的垂直间隔。通过将该浮动长度保持在小于该产品的长度,至少一个传送带会与该产品的至少一部分在任意时刻都接触,以对该产品进行有效的控制。在该底部输入传送带130与在油盘输入区域158的油152接触之后,该零食薄片就与该热油152接触并开始炸制。与该炸制开始的同时,该下倾的顶部传送带120促使该预制品形成与该顶部传送带120上的模具相同的形状。一旦该产品抵在该顶部传送带120上的模具上,在对这些零食薄片进行烹制时就不再需要该底部输入传送带130了。然后,该底部输入传送带130在绕着浸没的辊134旋转并开始其返回路径以接收新的预制品。该底部输入传送带130的这个返回部分称为后-进料部分。应注意到该底部输入传送带130和该底部输出传送带140的路径至少部分地倾斜,以将该预制品从上面输送到该油中。该预制品的密度不必小于该油152的密度,以保持其抵在该顶部传送带120的模具上,注意到这一点是非常重要的。而实际上比油重的预制品会沉入不流动的油中,所以在烹制期间由该油152所产生的气体会给该预制品提供向上的力。这种向上的力将该预制品紧紧地保持在该顶部传送带的模具上。与所示出的传统成型油炸锅和图1中所描述的现有技术中的油炸锅不同,讨论的该油炸锅装置100和符合本发明的其它油炸锅装置并不使该底部传送带连续地穿过整个该油盘。如图2所示,这就能够使该油炸锅油盘150的至少某些部分能够具有体积缩减的部分151。再参看图2,该油盘输入区域158是该油盘150的一部分,且足够大以容纳浸没的辊134和油炸锅的油入口154。使热油152穿过该油炸锅油盘150循环,当在烹制零食薄片时,以使该油152总体上沿着该零食薄片流动并与之一起流动。该油入口154在该油盘150的起点提供该油,且该油出口156在该油盘150的末端接收该油。如果需要的话,在该油出口156与该油入口154之间可对该油进行提纯、加热和抽汲。在该优选实施例中,该油152以等于或略小于该产品和该顶部传送带120的速度流动,以将该产品在烹制时的混乱降到最小。另外,该油152以及不同的传送带120、130和140的速度可从前而向后逐渐提高,以提高对该产品的有效控制。例如,可使该油152的流动速度稍微地快于该底部输入传送带130的速度,以帮助该产品从该底部输入传送带130移开。反过来该顶部传送带120可被设计成在移动时稍微地快于该油152,以保持该产品紧贴在该顶部传送带的模具上。同样地,将在后面进行描述的该底部输出传送带140既可以与该顶部传送带120相同的速度移动也可以比该顶部传送带120稍快的速度移动,以将产品从该顶部传送带120适当地输送到该底部输出传送带140。在该产品向下游移动并穿过该油盘输入区域158之后,就会到达体积缩减的部分151。由于该油炸锅油盘的宽度并不改变,所以只降低了这个体积缩减的部分151的高度。由于没有底部传送带,沿着这个部分的这种降低是可能的,所以仅在沿着该顶部传送带120烹制该零食薄片的位置周围需要该油152。因此,沿着这个体积缩减的部分151的高度需要至少容纳该顶部传送带120连同其模具的高度,而不必容纳两条传送带的高度。使用传送带的现有技术中的成型油炸锅装置要求油的体积足够大,以浸没带有模具的顶部传送带和用于将零食薄片输送到该烹制油152中并从该烹制油152中将零食薄片输出的底部传送带,以及辊和引导这些传送带所必须的其它设备。由于需要对较大体积的油进行加热、提纯、抽汲和维护,这就使得现有技术中的成型油炸锅装置在运行时花费更多。根据本发明,由于具有不带有底部传送带的、体积缩减的部分151,因此就能够减少油的体积并降低与油的加热和维护有关的成本。此外,不带有底部传送带的体积缩减的部分151有助于降低与用新鲜的油替换氧化的油有关的费用。由于没有贯穿该体积缩减的部分151的底部传送带,所以在任意时刻就会有较少的底部传送带材料浸没在该油中。这样该底部传送带将氧引入该油中使其氧化的机会也就减少了。这就降低了该油氧化的速度,以及必须用新鲜的油替换氧化的油的速度。这样就会很有好处,因为油的氧化物会导致该烹制油152的酸败,这样反过来就会降低该产品的新鲜度。因此降低油的氧化物会降低花费在保持该油152和该产品的新鲜度上的成本。由于带有该体积缩减的部分151的成型油炸锅装置IOO仅需穿过该油炸锅的一部分的底部传送带,所以就仅需更少的传送带材料来将预制品输送到该油炸锅中。因此这就意味着在底部传送带接收预制品以输送到该油炸锅中之前需要更少的能量来将该底部传送带材料冷却。具有更少的底部传送带材料还会减少例如辊、支架和传动轴的必要的支撑机械的数量,而这些支撑机械反过来又会降低机械阻塞和故障出现的可能性。因此,具有该体积缩减的部分151的成型油炸锅装置100既能够通过降低加热和冷却成本,也能够通过减少机械故障的出现来提高生产率。在该优选实施例中,该油盘150本身作为一种热交换表面,通过这种热交换表面将热传送到该油。为了增加该热交换表面的面积,该油盘150可以被塑造轮廓或刻凹槽。例如,该油盘150可包括波浪形的、有波紋的或有翼的盘。因此,油152流入多个通道并在该通道上流动,该通道沿着该油盘150的长度延伸。这样的有轮廓的或有凹槽的油盘提供较高的表面积与体积之比,并使人们能够有效地补充在该油沿着该油炸锅流动时由烹制产品所散发和吸收的热。为了将该油炸锅中的油152保持在适当的炸制温度,可ll:供已加热的液体在该油盘150下面流动并与之接触。其它将该油盘150加热的方法也是可接受的,例如在该油盘下面使用电加热元件或使用辐射热源来提供热。在该体积缩减的部分151的末端,零食薄片穿过该油炸锅油盘输出区域160。在该输出区域160处,油炸锅油盘150有一个类似于位于该油盘输入区域158部分的加深的深度,但该输入和输出部分的深度不必相同。在该输出区域,该底部输出传送带140在经过浸没的辊142之后接近并平行于该顶部传送带120。该底部输出传送带140的支撑和旋转通过一个路径来进行,该路径由辊142、144、146和148这几个辊所限定,这显示了许多可能的油炸锅输出传送带路径中的一个。像该底部输入传送带130—样,该底部输出传送带140由能够经受油炸锅处理条件的,例如金属、各种塑料或陶瓷的任意食品等级的、有柔性的耐久材料制成。该底部输出传送带140还应包括一个渗油的结构,以使油能穿过该传送带。浸没的辊142在该顶部传送带120和底部输出传送带140相互平行并非常接近的点的前下方设置,以使该底部输出传送带140逐渐地接近正在烹制的零食薄片。当其间包括有该烹制好的零食薄片的该顶部传送带120和底部输出传送带140离开该烹制油152时,该烹制油152的向上的力就不再支撑该零食薄片抵在该顶部传送带120上。然后引导该零食薄片与该底部输出传送带140的接收部分接触。如果需要,在该模具处吹蒸汽或惰性气体或使蒸汽或惰性气体穿过该模具,以帮助该烹制好的零食薄片从模具表面离开。该底部输出传送带140在离开该油152之后,应与该顶部传送带120平行延伸一定的距离,以使该产品在最终移开时下落到其适当的位置。在从该出口侧辊146上经过之后,该烹制好的零食薄片被继续传送,以进行调味和包装。在从该出口侧辊146上经过之后,将该底部输出传送带140被引导回该油152,以接收另外的零食薄片。该底部输出传送带的这种返回部分称为预接收部分。应注意到图2示出了该底部输出传送带在将产品输送到下一个传送带之前是怎样从该油炸锅之外的倾斜路径转变成水平路径的。在高的输送速度下,这种转变尽可能地平稳和逐步是很重要的,以避免该产品与该底部输出传送带140失去接触。虽然图2仅示出了该倾斜和水平部分之间的转变中的一个辊144,但也可使用其它的辊来尽可能逐步地产生这些变化。由于该底部输入传送带130和底部输出传送带140相互独立运行,所以每条传送带都可根据它们各自的产品形状进行特别设计。例如,该输入传送带130可具有用于接收平的预制品的一个平的表面或多个平的平台,相反,该输出传送带140则可具有用于接收弯曲的烹制好的产品的弯曲的鞍座。此外,该底部传送带130和140也可用不同的材料制成,并可具有不同的结构以适合于它们各自的功能。具有分离的输入传送带130和输出传送带140的另一个好处是它们各自能够以不同的速度运行。该底部输入传送带130有一个输入速度V输入,该油152有一个油速度V油,该顶部传送带UO有一个顶部传送带速度V赠传逸带,该底部输出传送带140有一个输出速度VM,所有的这四种装置的速度具有如下的关系v输入《v油《V顶部传送带《v输出在该优选实施例中,该底部输出传送带140的速度既可以等于也可以稍微地大于该顶部传送带120的速度,该顶部传送带120的速度稍^t地大于该油152的速度,该油152的速度反过来稍微地大于该输入传送带130的速度。通过以稍微地大于前面的传送带的传送速度来操作每个连续的传送带,就可以保持对该产品,特别是在该入口处的该产品的更多有效控制。每个连续的装置有效地将产品沿着前面的装置拉动并离开前面的装置。不过,如果该烹制好的产品在离开该油152之后趋向于暂时粘附在该顶部传送带120的模具上,那么就需要使该底部输出传送带140和顶部传送带120以相同的速度运行。这样就确保了该产品薄片在从该顶部传送带120离开之后落到在该底部输出传送带140上的适当位置。图3到图8示出了符合本发明的油炸锅输入区域202和输出区域204的几个可供选择的实施例。这些图中的油炸锅输入区域202包括了与前述的图2中的油炸锅输入区域102相同的特征以及类似的设计和结构。现在来同时参看图3到图8,所示出的油炸锅外壳212具有顶部传送带220,该顶部传送带220由两个辊222和224所支撑。具有进料部分和后进料部分的底部输入传送带230由几个辊232、234、235、236、237和238中的至少两个支撑。油炸锅油盘250含有热油252。所示出的油盘输入区域258中足以容纳油入口254和至少一个辊,该至少一个辊支撑该底部输入传送带230。在烹制时,将预制品在进入该油炸锅外壳212之前存放在该底部输入传送带230的进料部分上。在将该预制品输送到该油中的时候,炸制在烹制开始点226开始。然后该零食薄片首先开始从该底部输入传送带230的表面上离开。其后已从该底部输入传送带230分离的每个薄片的部分在接触到该顶部传送带220之前暂时保持在该油252的表面。位于该油盘输入区域258中的浸没的辊234将该底部输入传送带230的后进料部分引导回去,以收集新的预制品来进行炸制。将该零食薄片在最迟到达该浸没的辊234的时候被放置并抵在该顶部传送带220上的模具的表面上。然后将抵在该顶部传送带220上的该零食薄片输送到体积缩减的部分251中,以完成该烹制工序。在图3到图8中所示出的这个体积缩减的部分251与图2中所示出的体积缩减的部分151的特征和优点相同。这些优点包括,但并不仅限于,油加热、抽汲、维护和替换成本的降低、油氧化物的降低、底部传送带冷却成本的降低以及由于较低的机械故障所带来的生产率的提高。在图3中,所示出的底部输入传送带230完全位于油盘输入区域258的一个延长的部分中。这种延长的部分使得该传送带能够完全位于该油炸锅外壳212内而并不允许在该油炸锅外壳212的外部进行冷却。这就降低了热损耗、降低了油的氧化并简化了该底部输入传送带230的路径。不过,按照用途和所使用的材料的不同,这样的排列可能会给该预制品带来过多的热。图4示出了一个底部输入传送带230,该底部输入传送带230沿着一个实质上位于该油炸锅外壳212外部的一个路径。当该底部输入传送带230从暴露到该热的烹制油处延伸并继续伸展时,应提供具有移动的能力的一个或多个辊,以使该传送带能够保持拉紧。例如,该下面的、外部的输入侧辊237能够朝向或离开该上面的、外部的输入侧辊238移动,以根据需要放松或拉紧该底部输入传送带230。这个实施例允许对该底部输入传送带230进行有效的冷却。如图5所示,由位于该油炸锅外壳212之外的一个辊可提供旋转。这样做是有好处的,因为不需要配备驱动装置来与浸没在热油252中的传动轴一起运行。因为能够降低该油盘输入区域258的尺寸并进而减少其中所盛放的油的体积,简化该热油252和该油炸锅外壳212中的装置是有益的。而且,在任意规定的时间,该设备的较少部分暴露在热和油中,因此就减少了维护和清洁的周期。图6示出了该底部输入传送带230的另一个路径。在图6中,该底部输入传送带230由位于该油炸锅入口附近的两个辊235和236从该热油252中引导出来,但该底部输入传送带230仍在该油炸锅外壳212内。这种排列为该底部输入传送带230提供了在接收预制品之前冷却的机会,而并不将该传送带暴露在该油炸锅外面的环境中。和图4一样,图6也示出了位于该底部输入传送带230的进料部分和后进料部分之间的油入口254。将该油入口254这样放置,油在从该油入口254流向该体积缩减的部分251时就仅流过该底部输入传送带230的进料部分而不是既流过该进料部分又流过该后进料部分。由于减少了一层传送带来阻碍流体从该油炸锅入口251向出口的流动,所以仅需要更少的压力来抽汲该油252以所需要的流速穿过该油炸锅。图7示出了油炸锅输入区域202的另一个实施例,在该实施例中,有几个放置在该底部输入传送带230的进料部分上的预制品216。在将预制品216向该油252引导的时候,该顶部传送带220的表面上的模具就直接放置在上面。在预制品216从烹制开始点226进入该油252时,它们由该倾斜的顶部传送带220向下推入该油中并包在该模具的表面上。在浸没的辊234将该底部输入传送带230从该油252中再次引导出来以接收更多的预制品之后,将该烹制中的零食薄片218连同该顶部传送带220—起朝向体积缩减的部分251传送,并穿过该体积缩减的部分251,在该体积缩减的部分251的下面没有安装底部传送带。如在对图2的描述中所述,油252与该产品一起流动,以将产品的混乱降到最小。图8示出了该油炸锅输出区域204中的多个烹制中的零食薄片218。图8中的油炸锅输出区域204具有与前述的图2中的油炸锅输出区域104相同的特征以及类似的设计和结构。在该体积缩减的部分251的末端,将该零食薄片218在包含底部输出传送带240的该油盘250的一个部分上输送。以一个倾斜角来提供该底部输出传送带240,该倾斜角将浸没的辊242充分地放置在该顶部传送带220的下面。因此,当该底部输出传送带240升起并旋转而离开该浸没的辊242时,仍抵在该顶部传送带220的模具表面上的烹制中的零食薄片218就被置于该顶部传送带220与该底部输出传送带240之间。一旦脱离与该油252的接触,完全烹制好的零食薄片219既可自行与该顶部传送带220的模具分离,也可用蒸汽或惰性气体气流将其取下。之后,将该完全烹制好的零食薄片219输送以进行调味和包装。图9和图10示出了放置在顶部传送带320上的多个模具325。图9示出了放置在顶部传送带320上的这些模具的横截面视图。来自该烹制油352的向上的力支撑该烹制中的零食薄片318抵在该多个模具325的表面上的位置。这些模具325由多个支架327支撑在该顶部传送带320上。该顶部传送带320和该模具325可包括渗油的链节结构的耐久材料,例如不锈钢或另一种类型的金属,、陶瓷,能够暴露在热油中的以聚合物为基础材料的耐久材料。作为选择,该顶部传送带320还可包括能够经受炸制油温的任意食品等级的多孔的、耐久而有柔性的材料。而且,每个;f莫具325都形成有多个孔或通道,以允许蒸汽和其它气体升起并穿过或流经这些孔或通道,以从该烹制油352中流出。提供这种具有多个孔或通道的模具是为了将从烹制过程中所释放的气体除去,另外这种模具可以收集和取下零食薄片。图IO示出了图9中的才莫具325的立体图。该图也示出了多个孔329。在该优选实施例中,这些孔沿着多个轴钻孔,该多个轴垂直于该顶部传送带320,而不是垂直于该模具325的表面。以这种方式钻孔有助于避免产品在预制品材料的部分升起而进入该孔329时不需要地粘附在该模具的表面上。图10还示出了以类似于链接的方式用铰链连接在一起的横向模具部分326。这就允许该顶部传送带320具有结实的凸面,以模具成型食品薄片的形状,而且也能够跟随环绕辊的弧形路径。进一步地,将这些模具325进行排列,以制作均匀成型的、能够堆叠在小筒类型的容器中的零食薄片。图11示出了多个完全烹好的零食薄片319。在将该零食薄片319引导以进行调味和包装时,这些零食薄片319在输出传送带340上传送。在该零食薄片319从凸面模具325中形成时,该零食薄片319就形成其凹面朝上的凹面形状。如图所示,该形状包括椭圆形,其中每个该烹制好的零食薄片319的纵向边缘从该输出传送带340的表面向上弯曲。虽然在图中示出了总体上呈椭圆形的形状,{旦#4居该预制品的其它例如正方形、圆形或三角形的形状也是可以的。图12和图13示出了与图9和图10中模具相比的另一种可供选择的模具排列。具有多个才莫具425的顶部传送带420的横截面视图在图12中示出,其中该模具425相对于多个零食薄片418呈凹面。除了该形状之外,图12中的凹面模具425具有与图11中的凸面模具325类似的结构。图12中的该凹面模具425由多个支架427支撑在该顶部传送带420上。利用这种设计,该烹制的零食薄片418形成凸面形状,且凸面一侧向下。像图10—样,图13示出了以类似于链接的方式用铰链连接在一起的横向模具部分426。这就允许该顶部传送带420具有结实的凹面,在多个单独的模具425上相对于该烹制产品呈凹面,以模具成型食品薄片,而且也能够跟随环绕辊的弧形路径。该模具425由多个支架427支撑在该顶部传送带420上并有多个孔429,这些孔具有在图10中所描述的孔相同的特性。图14示出了在输出传送带440上传送的多个完全烹制好的零食薄片419。这些零食薄片419均匀成型以能够对它们进行堆叠。一旦堆叠起来,这些零食薄片就可以进行包装了。由于该零食薄片419以凸面形状制成,所以在调味和包装之前就无需将这些零食薄片翻转。因为不需要翻转装置,这在经济方面就可以节省。如图所示,该形状包括椭圆形,其中每个该烹制好的零食薄片419的纵向边缘朝向该输出传送带440的表面向下弯曲。虽然在图中示出了总体上呈椭圓形的形状,但根据该预制品的形状,其它的例如正方形、圆形或三角形的形状也是可以的。虽然图9到图14示出了用于制作可堆叠的、均匀成型的产品薄片的均匀成型的模具的用途,但可以使用许多不同的模具形状,甚至如果希望任意成型以及得到不可堆叠的最终产品,可以将不同的模具形状与其它的模具形状结合在一起使用。例如,可供选择的模具的横截面视图可以表现为正弦曲线的各个部分。图15和图16示出了一种油炸锅的输入部分502和输出部分504,该油炸锅利用几个油盘延伸部分560、562、564、566和568,以使烹制的产品免受由于该油炸锅的油盘550的截面积的变化而导致的油速波动的影响。该油盘550的截面积的变化是因为虽然其宽度保持恒定,但深度发生变化。在图15中,该油盘输入区域550必须足够地深,以容纳该底部输入传送带530,而该体积缩减的部分551则不必容纳该底部输入传送带530。同样地,在图16中,在该体积缩减的部分551之后的该油盘550的深度必须增加,以容纳该底部输出传送带540。当测定体积的油流速不变时,该油速与其流过的截面积成反比例。例如,在图3中,从油入口254流向体积缩减的部分251的油252在其进入该体积缩减的部分251时会面临截面积的降低。这种在截面积降低使得该油252的速度在该降低体积的部分251中提高。因此,在该油盘250的不同区域存在着油速的不同,而该顶部传送带220的速度则保持恒定。这些速度的波动能够并不需要地扰乱该产品,甚至提前将该产品从该顶部传送带220的模具上取下。在该优选实施例中,该油252以等于或略小于该顶部传送带220的速度的速度流动。正如在对图2的描述中注意到的那样,可以将该油速设计成略小于该顶部传送带的速度并略大于该输入传送带的速度,以实现有效的输送。在没有使用油盘延伸部分的情况下,该产品必须流穿三个不同的油速带慢速油盘输入带、体积缩減的部分的快速带和慢速油盘输出带。不过,再参看图15和图16,可使用多个油盘延伸部分560、562、564、566和568来避免该产品周围的油速波动。例如,在图15中,第一输入侧油盘延伸部分560可置于该油盘中、该油中以及该底部输入传送带的进料和后进料部分之间。类似地,第二输入侧油盘延伸部分562可置于该底部输入传送带530和该体积缩减的部分551之间。在图16中,第一输出侧延伸部分可置于该油盘550中、该油552中以及体积缩减的部分551与该底部输出传送带540的接收部分之间。第二输出侧延伸部分可置于该底部输出传送带540的接收和预接收部分之间。类似地,第三输出側延伸部分可置于该底部输出传送带540的预接收部分与该油盘550的下游末端之间。利用图15和图16中的油盘延伸部分,该体积缩减的部分的速度带就可以从该产品进入该油之前开始,在该产品离开该油之后结束有效地延伸。因为所有的油盘延伸部分与该油盘550的体积缩减的部分551的底部实质上处于同一水平,所以该油路径的截面积仍保持恒定。因此,当油从油入口554流入,且经过不同的油盘延伸部分并穿过该体积缩减的部分551时,油速保持恒定。图15中的上游油盘延伸部分560在该产品进入该油的那个点之前应延伸一段距离,以便为该油提供时间来根据截面积的减少进行调整。同样地,图16中的最下游油盘延伸部分568在烹制好的产品离开该油之后应延伸一段距离,以使该产品免受由于在该最下游油盘延伸部分568的末端中的截面积的增加而导致的任意混乱的影响。不过,应注意到,对不同的油盘延伸部分的垂直位置可进行略微的变化,以对油的体积中的变化进行补偿,该油经过该油盘延伸部分并穿过该体积缩减的部分551。例如,每个油盘的垂直水平可以从前向后略^t地-提高,以补偿由该产品对油的吸收。在图15中,上游油盘延伸部分560的下游边缘以及该下游油盘延伸部分562的上游边缘应延伸到尽可能接近于该底部输入传送带530的位置。这样就保证了该油盘延伸部分560和562上面的速度带尽可能多地与这些油盘延伸部分下面的速度带分离。类似地,在图16中,该上游、中游和下游油盘延伸部分564、566和568应延伸到尽可能接近于该底部输出传送带540的位置,以保持这些油盘延伸部分上面和下面的油速带的分离。再参看图15,该上游油盘延伸部分560上面的油路径的截面积在油552穿过该底部输入传送带530时临时性地略微减少。因此,当该油552穿过该底部输入传送带530时,其速度临时性地增加。由于在该预制品开始抵在该顶部传送带520上进行烹制时并不希望在最下游出现油速的混乱,所以这种特别的油速增加是所需要的。这种油速的略微增加有助于该预制品从该底部输入传送带530上取下,以使它们能够与顶部传送带520的模具接触。虽然图15示出了具有一个特定的底部输入传送带路径的油盘延伸部分的使用,且该路径由底部输入传送带530和多个辊532、534、536、537和538所限定,但其它的路径也可使用,这些路径包括,但并不仅限于,在图3到图7中所示出的路径。同样地,利用油盘延伸部分的油炸锅输出区域的实施例并不仅限于在图16中所示出的元件的具体排列。例如,图16示出了输出区域504中的元件的一个特定排列,其中油在离开油出口556之前流过该体积缩减的部分551,经过油盘延伸部分568的最下游,并向下流入单独的油收集区域570。位于该油收集区域与该输出区域油盘延伸部分564、566和568下面的油的本体之间的阀580可以进行调整,以使在这些油盘延伸部分上面流过的油的仅一小部分在这些油盘之间流过,进入含有用于该底部输出传送带540的浸没的辊524的非常不活波的区域557并穿过该阀580。作为选"t奪,该油552不必流入单独的收集区域570。相反,该油可在最下游油盘延伸部分568上面流动并经过该最下游油盘延伸部分568,以与该油552的剩余部分汇合,该油552的剩余部分盛在该油盘550中并位于该输出区域油盘延伸部分564、566和568的下面。图17a和图17b示出了两个传送带640和645之间的过渡点。这些图也示出了该产品薄片从该油炸锅中取出之后,多个烹制好的产品薄片619是怎样从底部输出传送带645平稳地输送到中间输送传送带640的。图17a是两条连续的多通道交错传送带640和645中仅仅一个通道的立体图,一条传送带中的每个通道经过另一条传送带的导向辊641和642的上面。图17b是两条连续的多通道交错传送带的多个通道的横截面视图。现在同时参看图17a和图17b,通过将两条连续的传送带640和645的离散间隔的通道交错,该产品薄片619就始终处于至少一条传送带的有效控制之下。例如,假设将产品从图17a中的该底部输出传送带645传送到中间输送传送带640。在该输出传送带645上时,每个薄片由多个底座643运送,这些底座在每个薄片的中段支撑每个产品薄片。该产品薄片619—旦到达该传送带640和645的交错部分,每个产品薄片就在其中段由置于传送带645上的多个底座643支撑,同时在其边缘附近由置于该中间输送传送带640上的支撑板644支撑。在产品薄片619继续经过该传送带640和645的交错部分时,这些产品薄片就不再由多个底座643支撑,而是由在该中间输送传送带640上的支撑板644在其边缘附近支撑。产品可用这种方式平稳地从一个传送带向另一个传送带输送,且产品支撑区域在产品中段与产品的边缘之间变化。作为选择,产品可以以相反的方向输送,从该产品边缘支撑传送带到该产品中段支撑传送带。而且,可将该底部输出传送带设计成通过在接近产品的边缘附近而不是在其中段支撑该产品来将产品从该油炸锅中运出。在此情况下,该产品然后可以输送到在产品的中段支撑产品的中间传送带。利用根据本发明而制作的成型油炸锅装置,设备、加热、维护、油和其它的费用都会由于该油炸锅油盘体积的缩减而降低。通过除去该油炸锅中的连续底部传送带,减少的油炸锅油盘体积就成为可能且并不影响所制作的零食薄片的质量。与现有技术中的连续传送带相比,由于该底部传送带并不是连续地穿过该油炸锅油盘的整个长度,本发明的油炸锅中的油仅需较少的支撑和附加设备。由于仅有较少的设备穿过该油炸锅,所以就可以减少油的氧化物。此外,由于可能会发生故障的的设备减少,所以生产率也就提高了。通过除去贯穿整个该油炸锅的连续底部传送带和用单独的底部输入和底部输出传送带来替代这种连续底部传送带,根据不同的烹制前和烹制后的条件来制作每个底部传送带的能力就有益于该炸制程序。根据适合于它们的功能、位置和运行条件等情况,该底部输入和底部输出传送带可具有不同的形状,包括不同的材料并以不同的速度旋转。例如,在该油炸锅的一个实施例中,该底部输入传送带包括一个用于接收平的预制品的平的多孔聚合板成,而该底部输出传送带则包括几个链通道,该链通道有多个弯曲的底座,以接收弯曲的烹制好的产品。上述使用于该油炸锅的减少氧化以维持油质量的现有技术的方法将额外的蒸汽引入部分密闭的环境以清除该油-气体界面的过剩氧量。如前面描述地,对于这个目的,制作好的土豆片通常在成型油炸锅中不产生充分的蒸汽,从而需要蒸汽的添加。然而,在其它情况中,过多的蒸汽可以积聚在引入该油炸油的产品上,其可能引起不利的结果。此外,在高速成型油炸过程中,该生的片必须在传送带上以高速引入到该油炸锅中。该高速传送带和产品可以将夹带的空气带入到该油炸锅前端,增加了在该油炸锅环境中的氧含量并增加了油的氧化。虽然产品次品量由例如面团含水量、蛋黄素含量和油流混乱的许多因素影响,本发明人已经发现在该油炸锅入口(油炸锅前端)的面团薄片上的蒸汽冷凝同样对产品次品量有明显地影响。例如,在输入该油炸油上积聚过多蒸汽的产品可能产生集中保持在才莫具或可能以不需要的特性在不需要的形状下油炸的问题。在该油炸环境中蒸汽量的增加亏I起产品次品的增加,但同样降低油炸油的氧化速度。蒸汽量的减少时将发生相反的情况。因此,蒸汽量的操作仅仅需要在氧气值(或浓度)和次品率之间的平衡。因此,需要一种用于同时减少氧气值和产品次品率的设备和方法,而不是在损害其它的情况下减少一种或丢弃油炸油的设备和方法。在炸制后,一些现有技术的系统同样使用氮气以使氧气随着产品的冷却和包装从最终产品中离开。然而,没有现有技术的系统在油炸锅中结合使用喷雾蒸汽和氮气,象在此公开的一样同时减少油的降解率和产品次品率。因此,特别是当使用与前面描述的相同或相似的成型油炸锅时,需要一种用于控制油炸锅空气条件的改进的设备和用于设计并优选这种设备的方法。理想地,这样的改进将从该油炸环境中清除氧气,同时减少与蒸汽有关的产品次品。
发明内容根据本发明优选实施例的成型油炸锅通常具有顶部传送带,以生产例如具有所需要的形状的制作好的土豆片的烹制好的零食薄片。该顶部传送带纵向设置在该油炸锅中并且位于油炸锅油盘的上面。未经烹制的零食薄片由底部输入传送带送入到用于烹制的该油炸锅油盘的油中。该底部输入传送带被设计成,在将该未经烹制的零食薄片输入之后,该底部输入传送带旋转而离开该油炸锅油盘。该零食薄片然后从该油中升起并抵在该顶部传送带上的模具表面上。然而,应该注意,本发明的该油炸锅外壳设备和优选的方法可以与包括现有技术油炸锅的其它油炸锅一起使用。关于优选实施例中的成型油炸锅,本发明在油炸锅的主要部分使用喷雾蒸汽并在位于或接近该油炸锅外壳的挡汽板的前端部分精确设置的点将氮气引入。可以进行挡汽板和精确设置的氮气注入点的结合,以明显地减少随着产品输入该油炸锅在该产品上堆积的蒸汽/水的可能。设计这种方法可以同时减少进入该油炸锅外壳的前端的外面的空气量,从而明显地减少油的氣化/降解。因此,本发明提供一种实现同时减少油炸产品次品和油的氧化/降解的方法。本发明的上述特征和优点以及其它的特征和优点会在下面的书面详细描述中变得明显起来。本专利或申请文件包括至少一幅具有彩色的附图。具有彩色附图的这个专利或专利申请公布的副本通过向专利局请求并支付必要的费用获得。被认为是本发明的特征的新颖性特点在所附的权利要求书中提出。不过,通过参考后面的说明性实施例以及附图,就会理解本发明本身及其优选使用方式,以及更多的目的和优点,其中图1是现有技术中具有连续顶部和底部传送带的成型油炸锅的示意性横截面视图2是才艮据美国专利申请序列号10/347,993公开的油炸锅的成型油炸锅的示意性横截面视图3到图6是根据美国专利申请序列号10/347,993公开的油炸锅的成型油炸锅的输入部分的示意性橫截面视图,这些图示出了底部输入传送带的不同结构;图7是才艮据图3到图6中的成型油炸锅的输入部分的另一个实施例的局部示意性横截面视图,该图示出了被输送到该油炸锅的油中的零食薄片;图8是#>据美国专利申请序列号10/347,993公开的油炸锅的成型油炸锅的输出部分的示意性橫截面视图,该成型油炸锅的输出部分可与图3到图7中的成型油炸锅的输入部分一起使用,该图示出了从该油炸锅的油中收集的零食薄片。图9是设置于根据美国专利申请序列号10/347,993公开的油炸锅的成型油炸锅的顶部传送带上的凸面形状模具的局部示意性横截面视图IO是设置于图9中的顶部传送带上的模具的局部俯视立体图11是由底部输出传送带传送的,由图9和图10中的模具形成的凹面形状零食薄片的局部俯^f见立体图12是设置于根据美国专利申请序列号10/347,993公开的油炸锅的成型油炸锅的顶部传送带上的凹面形状模具的局部示意性横截面视图13是设置于图12中的顶部传送带上的模具的局部俯视图14是由底部输出传送带传送的,由图12和图13中的模具成型的凸面形状零食薄片的局部俯视立体图15是根据美国专利申请序列号10/347,993公开的油炸锅的成型油炸锅的输入部分的示意性横截面视图,该图示出了油盘的延伸部分;图16是根据美国专利申请序列号10/347,993公开的油炸锅的成型油炸锅的输出部分的示意性横截面视图,该图示出了油盘的延伸部分;图17a是沿着根据美国专利申请序列号10/347,993公开的油炸锅的一对交错传送带传送的凹面形状零食薄片的俯视立体图17b是图17a中的零食薄片和交错传送带的正视横截面视图18是本发明公开的优选实施例的具有挡汽板和氮气注入点的油炸锅前端的示意性横截面视图19是显示在基线例子(baselinecase)中的油炸锅前端的示意性横截面视图中氮气粒子的示踪;图20是显示在基线例子中的油炸锅前端的示意性横截面视图中蒸汽粒子的示踪;图21是显示在基线例子中的油炸锅前端的示意性横截面视图中氧气粒子的示踪;图22是例子8(无挡汽板)和例子9(在适当的位置有挡汽板)中在油炸锅前端中的氮气,氧气,和蒸汽浓度梯度的对照;图23是例子5(高氮气,低蒸汽)和例子9(中等氮气,中等蒸汽)中在油炸锅前端中的氮气,氧气,和蒸汽浓度梯度的对照;图24是例子1(改进的廊室设计)和例子9(最初的廊室设计)中在油炸锅前端中的氮气,氧气,和蒸汽浓度梯度的对照;图25是显示具有廊室和四个氮气端口的油炸锅前端的示意性横截面视图的氮气浓度梯度;图26是显示如图25所示的油炸锅前端中的氧气浓度梯度;图27是显示如图25所示的油炸锅前端中的蒸汽浓度梯度;图28是显示如图25所示的油炸锅前端的示意性横截面视图中的蒸汽粒子示踪;图29是如图25所示的放大的挡汽板间隔区域的示意性横截面视图,显示随着时间在九个幻灯片变化中的蒸汽浓度梯度;图30是没有本发明廊室改进的油炸锅中油炸油降解(y-轴/纵轴)对时间(以天计数的x-轴/横轴)的图表;图31是具有+艮据本发明优选实施例的前端廊室的油炸锅中油炸油降解(y-轴/纵轴)对时间(以天计数的x-轴/横轴)的图表;图32是在优选实施例中用高流动性的喷雾蒸汽和从接近该挡汽板间隔的上面、下面和蒸汽侧端口的不同流动速度的氮气处理后氧气量和次品数据的立体图;和图33是在优选实施例中用中等流动性的喷雾蒸汽和从接近该挡汽板间隔的上面、下面和蒸汽侧端口的不同流动速度的氮气处理后氧气量和次品数据的立体图。具体实施例设备如前面
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部分描述的,喷雾蒸汽通常被引入到油炸锅上面的密闭区域以取代氧气,其不需要地氧化或降解了烹制油。在此使用的喷雾蒸汽和蒸汽可以交替使用并且可以包括任意惰性气体。在此使用的惰性气体定义为不与该产品或油炸介质反应的任意气体。使用例如喷雾蒸汽的惰性气体特别有用,在此该油炸产品不产生过多的取代油炸锅中空气的蒸汽。除了使用喷雾蒸汽外,由于油的氧化/降解的损失可以同样通过调整该油炸锅本身减少。例如,当制作模具成型的、油炸的产品时,现有技术的双模成型油炸锅(对于每个产品薄片有两个模具表面-顶部和底部)可以由单模成型油炸锅(对于每个产品薄片有一个模具表面)取代,该单模成型油炸锅例如美国专利申请序列号10/347,993公开的单模成型油炸锅。减少模具表面的数量有助于减少沿着该模具传送带进入该油炸锅的夹带的氧气量。这种成型油炸锅同样使用较少的油炸油,其随着时间必须用新鲜的油替换。注意,虽然在此公开的本发明的该设备和优选方法是以单模成型油炸锅为例的,本发明的设备和优选方法同样对其它的油炸锅有好处,其它的油炸锅包括,但不限于现有技术的成型油炸锅、传统的深层油炸锅(deepfryer)和表面漂浮(surface-floating)油炸锅。然而,使用喷雾蒸汽的一个不需要的结果是,蒸汽可能在输入该油炸锅的较低温度的面团薄片上冷凝。在该产品输入区域暴露在蒸汽中已知是会产生许多例如起皱和其它形状和/或表面变形的产品次品。除了影响产品质量外,这些次品可以影响该产品体积密度并干扰该所需要的有效的产品的堆叠和包装能力。本发明人已经发现这个问题的一个解决方案是在位于或接近该油炸锅的入口处设置挡汽板。在此使用的挡汽板是一种物理边界,其沿着该油炸锅外壳的宽度并距离接近油盘中的油表面的一个点开始延伸到在该油炸锅入口处的输入产品上面的一个点。这种挡汽板的目的是在该油炸锅的前面产品输入部分产生一个受保护的廊室区域,以产生与该廊室外侧上的空气分隔和不同的氛围。可以使用任意结构来实现这个目的,所述任意结构包括若干折流板。这种挡汽板有助于防止蒸汽与该输入中的面团薄片接触。虽然这种减少了与冷凝有关的次品的发生,但少量的蒸汽仍然可以通过该挡汽板中的间隔,和传送带(或带)进入该油炸锅,并且进入该油炸锅的产品薄片同样可以从周围空气中将氧带入该油炸锅。由于该挡汽板使喷雾或者产品蒸汽远离该油炸锅的入口,就需要一种在该油炸锅入口用于取代氧气的不同的机械装置。本发明人已经发现解决这种取代问题的解决方案。除了在位于或接近该油炸锅入口的挡汽板之外,该油炸锅的前端同样可以包括尽可能多的廊室,其在高于该挡汽板处密闭该油炸锅的入口。具有至少一个喷嘴或端口的惰性气体管道可以位于这种廊室中,以用不可冷凝的惰性气体填充并连续地补充该廊室,从而同时取代氧气和蒸汽。在此使用的不可冷凝的惰性气体是在产品输入该油炸介质时不冷凝在产品上或在加工条件下不与该产品反应或不与油炸介质反应的任意气体。该不可冷凝的惰性气体可以包括,但不限于,氮气、氩气、二氧化碳和氦气。在一个实施例中,该管道沿着廊室开口产生不可冷凝的惰性气体的相对均匀的流动。在一个实施例中,不可冷凝的惰性气体的均勻流动由若干喷嘴产生。在一个可选择的实施例中,不可冷凝的惰性气体的均匀流动由管道中的连续切口(continuousslit)产生。上述作为举例的方式提出以满足用不可冷凝的惰性气体充满廊室开口,以防止例如蒸汽的冷凝的惰性气体进入该廊室的目的。这种解决方案允许油炸锅的操作者解决氧气取代(使用喷雾蒸汽)和产品次品(由于冷凝)之间的平衡问题。同样可以在该油炸锅入口的前端设置延伸的外壳,以进一步从该周围空气中保护该油炸锅入口。这样延伸的外壳可以具有或可以不具有惰性气体管道。而且,本发明人还发现,简单地用不可冷凝的气体填充该廊室(如果有延伸的外壳)可能是不够的。引入的精确位置和不可冷凝的惰性气体流动的方向实质上影响着该系统防止氧气进入油炸锅外壳的能力,并影响防止喷雾蒸汽穿过该该挡汽板中的间隔和防止喷雾蒸汽由移动的模具传送带抽汲而进入该油炸锅前端廊室的能力。在一个优选实施例中,该油炸锅外壳的前端具有挡汽板,其将该油炸锅外壳的前端部分与该密闭的油炸锅体积的剩余部分分开。该挡汽板具有可以让该模具传送带通过的开口。虽然理想地是该传送带的开口可以足够大用于该传送带的穿过,但是出于安全因素该开口可以同样只比该传送带大一点。工业尺寸的油炸锅的挡汽板优选包括在该传送带周围具有小于1英寸间隔的廊室开口,较优选小于大约1/2英寸,更优选大约1/4英寸-以使该传送带将不与该挡汽板接触。在一个实施例中,设计该挡汽板以使该模具传送带和该挡汽板之间的间隔均勾。可以将用于引入不可冷凝的惰性气体的若干喷嘴设置在不同的位置,并成角度。一些可以被设置以阻止蒸汽被抽汲到该被保护的产品输入环境中,而另一些可以净皮设置以防止外面的空气沿着该引入的产品输入到该油炸锅。这样形成了具有低蒸汽和低氧气前端廊室,在此可以在不输送过多的表面冷凝物或氧气到该油炸油的情况下将面团薄片输入到该油炸油中。图18是优选实施例中的油炸锅的前端的示意性横截面视图。该油炸锅具有用于将喷雾蒸汽引入该油炸锅外壳1806的主要部分的蒸汽汇集器1824。当产品进入该油炸锅时,滴水挡板(dripshield)1808有助于防止冷凝物滴在产品上。排气器(exhauststack)1826将蒸汽抽出到该油炸锅外壳1806的外面用于再循环和再加热。才艮据本发明的改进,该油炸锅同样具有挡汽板1820和若干氮气注入管道1812,1830,1840,1850。前端廊室1860和挡汽板1820可以使用不锈钢或任意其它的食品级的材料。在一个实施例中,该油炸锅前端在至少三个主要位置具有氮气管道1)位于该模具传送带1814(其由模具传送带侧面的支撑件1816和模具传送带支架1810支撑)下面接近该前端并接近该产品输入传送带的注入管道1812,注入管道1812具有沿着该油炸锅的宽度的若干喷嘴,喷嘴中的不可冷凝的惰性气体向下流动并稍微朝向该油炸锅的前端(例如,以使惰性气体端口将不可冷凝的惰性气体导向上游和下游,以阻挡不需要的气体从该产品输入点输入);2)位于该挡汽板1820的不可冷凝的惰性气体侧/上游侧的该模具传送带间隔1822之上的注入管道1850和位于模具传送带间隔1822之下的注入管道1830,每个注入管道1830、1850具有沿着该油炸锅的宽度的若干喷嘴,喷嘴中的不可冷凝的惰性气体以相对该挡汽板和模具传送带的特定的角度朝向该模具传送带间隔1822流动;和3)在挡汽板1820的蒸汽侧/下游侧接近该模具传送带间隔1822的注入管道1840,注入管道1840具有沿着该油炸锅的宽度的若干喷嘴,喷嘴中的气体大致^争越该间隔1822而流动。这个实施例有效地提供了一个不可冷凝的惰性气体的幕帘以防止蒸汽输入到该廊室1860。然而应该注意,其它的实施例可以根据所需要的氧气浓度和挡汽板具有较少或较多数量的不可冷凝的惰性气体注入点。虽然气体管道的位置已经针对优选的实施例进行了描述,但气体管道的位置和数量同样可以根据其它因素改变,这些因素包括,但不限于,所使用的油炸锅的种类。应该注意到在可选择的实施例中,廊室开口间隔1822可以使用非气体的(non-gaseous)、机械密闭以帮助维持该廊室1860与不同空气的分开。例如,在一个实施例中,可以沿着该廊室开口间隔1822的全部宽度的一部分而设置刷子。若干包括费用的变量可以通过使用计算流体力学(CFD)建模优化以确定在该廊室开口间隔1822处产生气体密闭的有效方法,该方法包括,但不限于,减少所需要的不可冷凝的惰性气体的量和由此产生的花费的方法以在该廊室I860中实现所需要的密闭和/或所需要的氧气和不可冷凝气体的量。例如,较高的压力可以简单地通过抽汲大量的不可冷凝的惰性气体到该廊室中在该廊室I860中提供,在较高压力下推动从该廊室1860向该开口间隔1822的流动并因此防止冷凝气体从该开口间隔1822输入到该廊室1860。可选择的,全部油炸锅外壳可以用不可冷凝的惰性气体填充。然而,这种选择可能比所需要的和/或可能引入的潜在的安全问题更昂贵。因此,可以使用下面描述的设计和优选方法以确定在其它实施例中的不可冷凝的惰性气体管道的优选的位置、数量和方向。优选方法在一个优选实施例中,使用CFD(计算流体力学)建模以确定挡汽板、折流板和不可冷凝的惰性气体喷嘴的优选布置和位置。从效果的角度考虑,仅仅将不可冷凝的惰性气体引入到分开的前端廊室中是不够的。布置和设置同样十分重要,因为本发明人已经发现不适当的布置可以引起前端廊室不能达到产生充分的低氧气和充分的低可冷凝的气体或蒸汽环境的目的。在此所使用的,充分的低氧气环境优选是具有低于大约5°/。的重量百分比的氧气,较优选是低于大约1°/。的氧气和更优选是具有低于大约o.5%的氧气。在此使用的充分的低可冷凝的气体环境包括在加工条件下优选具有高于气体的露点的大约1。F的气体环境,较优选具有高于气体的露点的大约IO下的气体环境,并更优选具有高于气体的露点的大约20下的气体环境。在一些例子中,不可冷凝的惰性气体喷嘴的不适当的布置可能更加剧油的降解。在本发明的具有挡汽板的前端廊室的连续油炸锅中设计和优选空气控制的方法主要包括以下的步骤a)从具有用于控制该油上的空气的油炸锅外壳的连续的、密闭的油炸锅开始;b)在该环境的临界点进行该氧气和蒸汽浓度的测量,如果可能,用于将来与预定环境目标的对照(例如,低于某一氧气量,或低于某一油降解);c)建立前端环境的CFD建模包括例如温度、最初气体浓度、体积、物理边界、流动、压力、移动边界等所需要的环境特性;d)进行该加工系统的动态模拟确定例如气体浓度、温度、压力和流动的最终环境特性;e)通过CFD模拟作为基线用于将来的对照、测量或确定,系统特别是在油表面减少氧气浓度的有效性,和在产品输入区域减少可冷凝的气体或露点的有效性;f)确定对于将来所需要的环境目标进一步优选的任意机会区域;g)通过增加挡汽板调整该油炸锅模型以产生分开的前端部分(或"廊室"),从而基本上密闭该产品浸没点周围的该区域;增加被认为是获得该规定目标所必要的最小彩:量的不可冷凝的惰性气体管道和喷嘴(或其它不可冷凝的气体的分布方法);h)通过CFD模拟对可能影响该廊室环境的变量进行设计试验,参数研究;i)通过模拟,测量改进的油炸锅系统在减少廊室环境中的氧气和蒸汽的有效性,同时最小化该不可冷凝的惰性气体的使用;j)确定在该油炸锅系统中的故障点,如果有,在该点处氧气浓度和/或蒸汽浓度在不需要的值或是惰性气体的使用不是最小值;k)通过以下方法在该故障点调整该油炸锅模型改变该气体送入(惰性气体和/或蒸汽)的流动速率,改变该气体(惰性气体和/或蒸汽)送入的方向,改变挡汽板位置和/或设计,改变排气调节风门(stackdamper)和/或风扇以优选蒸汽A^该油炸锅环境中的去除,或调整惰性气体管道的数量;和1)重复步骤i)至k),即测量有效性,确定故障点,和调整油炸锅模型-直到在最少的惰性气体使用量下实现氧气和蒸汽的可接受的浓度。这个过程可以使用物理实体油炸锅模型(physicalfryermodel)或也可以用生产油炸锅系统完成,但生产油炸锅系统没有物理实体油炸锅模型有效。图19至24是根据上面列举的优选方法的一个实施例测量的显示氮气、氧气和蒸汽量的彩色浓度图和/或粒子示踪。图19至24中的每一个通过颜色表示浓度量,在此红色(在颜色光错的顶部)表示相对较高浓度,和紫色(在颜色光谦的底部)表示0%。对于氮气浓度,表示范围从100%至0%,从红色至紫色。对于蒸汽浓度,表示范围从iooy。至0%,从红色至紫色。对于氧气浓度,表示范围从5%至0%,从红色至紫色。在实践本发明的优选实施例中,本发明人首先使用例如在美国专利申请号10/347,993中讨论的根据步骤a)中的连续的单模成型油炸锅。在步骤b)中,氧气和蒸汽浓度在该油炸锅前端测量。在步骤c)中,这种信息与例如温度、体积、物理边界、流动速度、压力和移动边界的其它环境特性结合使用以产生前端环境的计算流体动力(CFD)建模。随后,在步骤d)中,进行该加工系统的动力模拟并与实际实地试验数据对照以优选该系统模型。在重复动力模拟后,与实际试验数据对照,并调整该模型,该CFD建模可以将该油炸锅前端的特性(例如最终环境特性)预测到一个可4妄受的精确度。在步骤e)中,作为将来对照的基线,CFD建模被用来测量/预测该系统特别在油表面减少氧气浓度的有效性,和在该产品输入区域减少蒸汽的有效性。图19至21显示本发明的该方法的步骤f)至i)的结果。然而应该注意,优选油炸锅空气控制的设备和方法同样可以使用于其它的油炸锅系统。回到优选实施例,特别是图19显示在基线例子中油炸锅前端的示意性横截面视图中的氮气粒子示踪;图20显示在基线例子中油炸锅前端的示意性横截面视图中的蒸汽粒子示踪;和图21显示在基线例子中油炸锅前端的示意性橫截面视图中的氧气粒子示踪。根据该方法的步骤f)和g),—个氮气管道被设置在该模具传送带下面并接近该产品浸没点(在此点该产品与该模具传送带接触并受力下沉到该油炸油中)。在图19至21中显示的氮气管道与图18中显示的是类似的。该氮气管道喷嘴最初直接以向下的角度向下游朝向该产品浸没点引入,因为假设这是最好的有利布置。根据本方法的步骤h)和i),测量氮气、氧气和蒸汽的粒子示踪和浓度量以建立基线数据(baselinedata)。如在图中所示,由于它以向下的角度从该氮气管道处流出,如图19中显示的氮气流动是所期望的最高浓度。一些氮气流动到延长的外壳并仅仅绕着该延长外壳的顶部部分循环,随后在没有循环的情况下其迫使一些氮气流过该延长的外壳的底部部分。在油炸锅的内部部分循环并最终离开该油炸锅的氮气可以向下游或在该油炸锅外壳的顶部排出到该油炸锅的外面。虽然最初的理论化是直接将氮气以向下的角度朝向该产品浸没点引入是最有效的,但图20显示氮气的流动实际上与周围的蒸汽一起流动到该户品浸没点。事实上,该蒸汽占该产品输入点周围气体的大致50%质量百分比。在该延长外壳中的相对静止的氮气同样引起少量的蒸汽绕过该延长的外壳直接向上游传送并直接到正送入该油炸锅中的该产品上。同样地,图21显示从该最初氮气管道布置的氮气流动实际上与它的蒸汽和氧气一起流动到该产品浸没点。在执行方法的步骤h)和i)时,本发明人进行以下的例子研究<table>complextableseeoriginaldocumentpage33</column></row><table>图22至24显示方法步骤h)和i)的若千对照的结果。图22是例子8(无挡汽板)和例子9(在适当的位置有挡汽板)在油炸锅前端的氮气、氧气和蒸汽的浓度梯度对照。在本发明人改进该油炸锅外壳后获得例子9的结果,该改进根据方法步骤b)通过在横跨该油炸锅的整个横截面区域增加挡汽板。该挡汽板通常横跨该油炸锅的长度。该挡汽板在优选实施例中由不^"钢薄板制作,但可以用其它食品级的、耐热的、不透水的耐腐蚀材料替代。在一个实施例中,该挡汽板上的开口间隔允许该才莫具传送带穿过该挡汽^反,并且在该传送带和挡汽板之间的小间隔可以保护以防止两者之间的接触。在执行本方法的步骤i)中,本发明人测量了在该油炸锅的该挡汽板的前端的氮气、氧气和蒸汽浓度值,其结果显示在图22,例子9中。在例子8和9中,270mVhr氮气("中等氮气流量")和800kg/hr蒸汽("中等蒸汽流量")供给到该油炸锅外壳。两个例子中的唯一不同是挡汽板的存在(例子9)或其不存在(例子8)。在方法的步骤j)中,其包括确定故障点,本发明人注意到虽然该挡汽板明显地减少了在该油炸锅前端存在的蒸汽量(将全部蒸汽浓度从至少80%减少至大约50%),但在该产品浸没点仍然有大量的蒸汽-大约50°/。。而且,在该油炸锅前端(特别是该廊室)蒸汽的减少使得更多的氧气占据该空间,并且该氮气流动不足以从该前端充分取代该氧气。在该产品浸没点氧气量仍然高至大约4%。来自周围空气的氧气沿着该油表面和输入的产品滑向该廊室中氮气层下面。本发明人同样注意到,有明显的蒸汽通过该挡汽板的模具传送带开口间隔泄露。图23是例子5(高氮气,低蒸汽)和例子9(中等氮气,中等蒸汽)在油炸锅前端的氮气、氧气和蒸汽的浓度梯度对照。左侧的专栏显示例子5的结果,右側的专栏显示例子9的结果。如图中所示,增加的蒸汽流动和减少的氮气流动(从例子5至例子9移动)引起在该廊室中氮气量的降低,引起该廊室中蒸汽量的增加,并且在该廊室中对氧气量有很小或没有作用。当进行相反的操作时(从例子9至例子5移动)-减少的蒸汽流动和增加的氮气流动-该廊室中显示较高的氮气量、较低的蒸汽量和较小或没变化的氧气量。更重要地是,该结果显示在这个特定的实施例和氮气管道布置中,在该廊室中简单地增加氮气流动速度,甚至达到在该挡汽板的模具-传送带间隔处有过多地氮气开始渗出的点,(如图23的例子5所示)也不能阻止氧气到达该产品浸没点。如上面讨论的在确定该故障点后,本发明人根据方法步骤k)通过改变该最初氮气管道(现有的一个氮气管道)的方向,在不同的位置增加多个氮气管道,和在若干氮气管道中重新分布该氮气的流动来调整该油炸锅。本发明人重复步骤i)至k)直到它们满足结果。然后,该最初的氮气管道以向下的角度重新设置朝向该油炸锅入口而不是朝向该产品浸没点。图24是显示在左侧专栏(改进的廊室设计)的例子1与显示在右侧专栏(最初的廊室设计)的例子9的浓度梯度对照。即使在例子1中试验的改进的廊室和油炸锅设计比在例子9中试验的最初廊室和油炸锅设计具有较低的氮气流动速度和4交高的蒸汽流动速度,例子1中的改进的廊室中的该全部的氧气浓度明显较低。而且,在该产品浸没点的该氧气浓度小于大约0.5%。这明显地低于在例子9中试验的最初廊室设计中的相同位置的大约4%的氧气浓度。图24的左侧专栏所示的例子1的改进的廊室包括稍微在该入口(指向下面并朝向该入口)下游的氮气喷嘴/管道,指向该间隔的上面的挡汽板间隔的喷嘴,和同样指向该间隔的下面的挡汽板间隔的喷嘴。虽然这种特定的布置可以改进在该产品输入区域的空气控制,但本发明人意识到,即使从该上面和下面的间隔的喷嘴的该氮气能排出大部分的蒸汽,一些蒸汽仍然可以沿着该模具传送带穿过并穿过该挡汽板间隔。因此本发明人通过在接近该挡汽板间隔和在该模具传送带的返回部分的下面增加CFD建模蒸汽侧不可冷凝的气体管道或氮气管道(从该挡汽板的下游)进一步改进该廊室"&计。具有若干喷嘴或端口的这个蒸汽侧氮气管道在图25至图28中显示,其向上设置并将氮气向上引入到该模具传送带并穿过它的间隔,从而进一步防止蒸汽输入该前端廊室。注意,虽然在优选实施例中该蒸汽侧管道是向上设置的,同样可以接受在该模具传送带的上方设置它并将该气体流动向下引入。图25至28是显示氮气、氧气和蒸汽量的彩色浓度图和/或粒子示踪,其根据另一种由上述列举的优选方法得到的其它油炸锅实施例测量。在图25至少28中的每一个,浓度量用颜色表示,其中红色(在该颜色光谱的顶部)表示相对较高的浓度,和紫色(在该颜色光镨的底部)表示0%。对于氮气浓度,表示的范围从100°/。至0%,从红色至紫色。对于氧气浓度,表示范围从2.5%至0%,从红色至紫色。对于蒸汽浓度,表示范围从5%至0%,从红色至紫色。这些图中,特别是图25,显示该蒸汽側氮气管道作为预防性的措施是如何在从该前端廊室中排除蒸汽的。通过使用直接围绕在该下游的该挡汽板间隔的氮气取代在该区域的蒸汽,该挡汽板的蒸汽侧,该蒸汽侧管道进一步减少了可以穿过该间隔的蒸汽量。该蒸汽侧管道同样有助于减少该廊室的上面和下面的挡汽板间隔管道的工作负载。图29是如图25所示的放大的挡汽板间隔区域的示意性;镜截面视图,显示随着时间在九个幻灯片变化中的蒸汽浓度梯度。该幻灯片从1至9从左至右并且从上至下设置。这种浓度变化快照从该CFD建模开发,第一幻灯片(取自进入模拟的0.0316秒)显示该最初的假定条件,其中该廊室仅仅包括氮气,在该廊室上面和下面的间隔管道将氮气朝向该挡汽板间隔引入,并且该蒸汽側氮气管道已经正好开始引入氮气。在第二幻灯片(取自0.1579秒)来自该蒸汽侧管道的氮气已经取代直接在该喷嘴上的该区域的小部分蒸汽,并且已经开始取代该模具传送带的一个模具下面的蒸汽。可以看出,来自该上面和下面间隔管道的该氮气朝向该间隔流动,从而防止蒸汽进入该廊室。然而注意地是,该传送带随着它从右至左的移动已经将少量的蒸汽带入到该前端廊室,特别是在该沖莫具传送带的该模具下面的体积中。该第三和第四幻灯片显示来自该上面和下面间隔管道的氮气取代直接在该挡汽板间隔的下游的该区域中的一些蒸汽。来自该上面和下面间隔管道和该蒸汽侧的管道的氮气流动已经开始接触并以氮气充满该整个间隔区域。最后一个幻灯片(取自1.5795秒),可以看到来自该蒸汽侧管道的氮气通过稀释在该挡汽板间隔后面的喷雾蒸汽已经明显地减少经过该挡汽板间隔的蒸汽量。在该蒸汽侧管道的氮气流动到达该间隔区域之前,如幻灯片3和4所示,在该间隔的蒸汽浓度是大约50%,一旦该蒸汽侧管道的氮气流动随着时间分散到在该挡汽板间隔后面的区域,如幻灯片9所示,在该间隔的该蒸汽浓度减少到大约10-20°/。。如这些幻灯片所示,该蒸汽侧氮气管道对减少在该廊室中的蒸汽有极大的帮助。图30是在没有本发明的该廊室改进的油炸锅中油炸油降解(y-轴/纵轴)对时间(以天计数的x-轴/横轴)的图表。由于在该油炸油中较高的降解值,减少了油炸产品的货架期,通常需要保持尽可能低的降解值。在本发明人进行的特定试验中,其对照了增加具有氮气管道的廊室之前和之后的该油炸油的降解值,该操作者被指示保持油降解值在所需要的极限以下。该极限值显示为穿过该条形统计图表的水平线。然而,应该注意这种极限值仅仅是任意的并且可以是任意值,并且它与所需要的产品新鲜度、货架期和其它因素有关。通常,油的新鲜度(其对应于低的降解值)通过连续的或通过批次的方法用新鲜的油取代氧化的或降解的油来保持。图31是具有根据本发明的优选实施例的前端廊室的油炸锅中油炸油降解值(y-轴/纵轴)对时间(以天计数为x-轴/横轴)的图表。将图31的结果与图30的结果对照,可以看出油的质量明显改进。尽管在使用该廊室和氮气管道之前的大多tt油降解值在该极限值的大约0.83至大约1.04范围内,而在使用该廊室和氮气管道之后的大多数油降解值在该极限值的大约0.74至大约0.91范围内。而且,在一个实施例中,由于降解,油的浪费率改进至少50%。图32是在优选实施例中用高速喷雾蒸汽和从接近该挡汽板间隔的来自上面、下面和蒸汽侧端口的不同流动速度的氮气处理后的氧气量和次品数据的立方体图。图33是在优选实施例中在中等喷雾蒸汽和从接近该挡汽板间隔的来自上面、下面和蒸汽侧端口的不同流动速度的氮气处理后的氧气量和次品数据的立方体图。在两个立方体图中,该垂直位置(立方体的顶部或底部)表示通过该下面挡汽板间隔氮气管道的氮气流动速度(每小时20标准立方米(scmh)或60scmh),该水平位置表示通过该蒸汽侧氮气管道的氮气流动速度(140scmh或180scmh),并且该高度表示通过该顶部/上面挡汽板间隔氮气管道的氮气流动速度(20scmh或40scmh)。在该立方体图八个点的每一个,其代表该八个试验的结果,该顶部数字是在该前端廊室(或外壳)中所示的氧气浓度百分比,并且该底部数字是在该产品中所示的主要次品百分比。例如,当喷雾蒸汽在一个高的流动速度时,该下面的间隔氮气管道是60scmh,该顶部间隔氮气管道是20scmh,并且该蒸汽侧氮气管道是140scmh,在该外壳中的该氧气浓度是0.02%,并且由于蒸汽冷凝该油炸产品显示出0.2°/。的主要次品。可以使用如在图32和33中显示的试验结果和立方体图以优化该蒸汽和氮气的流动速度以实现所需要的结果-在这个例子中,大约0.2%或更低的氧气浓度,并且最少到没有与冷凝有关的主要次品。图33显示当该喷雾蒸汽在中等流动速度时,该下面间隔氮气管道在大约20scmh至60scmh之间,该上面间隔氮气管道在大约20scmh至40scmh之间,并且该蒸汽侧氮气管道在大约140scmh至180scmh之间,该外壳氧气浓度是大约0.2%或低于大约0.2%,并且没有测量出与冷凝有关的主要次品。在实践中,由于降低的油降解速度(油的效率=[由烹好的产品实际带走的油的数量]/[使用的油的总量])和减少的与产品次品有关的蒸汽量,该廊室/挡汽板和氮气管道将油炸油的效率增加了大约50°/。以上。该氮气管道(或其它惰性气体管道)优选包括用于将具有相对均匀分布的氮气幕帘引入的多端口管道。在离开每个端口后,来自每一个喷嘴或端口的该多个氮气流动应该理想地立刻结合在一起,以形成这样的一个惰性气体幕帘。在一个实施例中,每个端口具有用于在若干方向分散该氮气的风扇型末端,从而产生全面的气体幕帘。在另一个实施例中,这种气体幕帘流经该廊室开口间隔的宽度。使用流动蒸汽的目的是充满该廊室开口间隔以防止不可冷凝的气体进入该廊室。因此,本领域技术人员可以想到的用于将惰性气体幕帘引入的其它装置同样可以在不背离本发明的精神和范围的情况下4吏用。在一个实施例中,该惰性气体在被引入到该环境之前被预先加热。优选该不可冷凝的惰性气体被预先加热到高于大约212°F的温度,较优选预先加热到高于300°F的温度,并且更优选预先加热到高于大约350°F的温度。加热的该惰性气体减少了它的密度并且从而在该开放环境增加了它的体积,这将提高给定气体量的效率并减少了惰性气体的使用来实现给定的性能。此外,加热后的不可冷凝气体对在该廊室中的较低露点有帮助,而且进一步减少了产品的次品率。应该意识到,如果该蒸汽被充分地过热加热,本领域的技术人员可以将这种概念延伸到包括使用如惰性不可冷凝气体的过热蒸汽。注意的是,本发明可以使用在蒸汽冷凝是问题的其它类型的油炸锅和其它食品产品脱水系统中。例如,在传统的深层油炸装置中(分层或连续),在装置中要被油炸的产品在该油炸锅的一端引入并且移动到另一端,直接在该油炸油的上面的该前端送入区域^可以与该油炸锅的主体部分通过挡汽板分开,以使油炸产生的蒸汽不向上游传送并不在该较低温度的输入产品上冷凝。如果同样考虑油炸油的降解,该油炸锅的前端,该挡汽板的上游可以被密闭以形成廊室,并且可以使用惰性气体管道、喷嘴和/或端口来取代该廊室中的氧气。该廊室效率可以通过上述讨论的CFD建模方法优化。然而,可以使用其它优化方法,包4舌,^f旦不限于,强力试验(brute-forceexperimentation)和i式一睑工场建模(pilot-plantmodeling)。例如在优化的强力方法中,试验现有存在的油炸锅并且随后通过对照变量的不同组合进行重复试验以改进油炸锅,并且最终的布置通过使用最有利的结果产生的装置建立。如果使用数学建模,可以使用若干试验结果,并且这些数据点随后以内插值替换以得到输入变量和输出结果之间的数学关系。这些数学关系随后可以用于确定该理论优化布置和/或流动速度。虽然通过参考优选实施例明确示出了本发明并对本发明进行了描迷,但本领域熟练的技术人员会理解本发明的形式和细节可以进行不同的变化而并不背离本发明的精神和范围。权利要求1.一种油炸锅,包括油盘,所述油盘包含油炸油;油炸锅外壳,所述油炸锅外壳密闭所述油盘正上方的体积;位于所述油炸锅外壳上的至少一个蒸汽排气器,所述至少一个蒸汽排气器具有调节风门或风扇;上游端,所述上游端用于接收在所述油盘中要被油炸的产品;产品输入点,在操作期间所述产品将在此被输入到所述油炸油中;油炸锅的中央部分,所述油炸锅的中央部分毗邻所述上游端;下游端,所述下游端毗邻所述油炸锅的中央部分,用于移开所述产品;和挡汽板,所述挡汽板被设置在距离所述产品输入点稍微下游处并位于所述油炸锅外壳中,从而将所述上游端与所述油炸锅中央部分分开。2.根据权利要求1所述的油炸锅,其特征在于,还包括至少一个用于将不可冷凝的惰性气体引入的不可冷凝的惰性气体管道,每个管道具有至少一个惰性气体端口,所述不可冷凝的惰性气体端口位于所述上游端内。3.根据权利要求2所述的油炸锅,其特征在于,所述至少一个所述不可冷凝的惰性气体端口将所述惰性气体导向上游和下游。4.根据权利要求2所述的油炸锅,其特征在于,所述不可冷凝的惰性气体包括氮气。5.根据权利要求2所述的油炸锅,其特征在于,还包括一个具有至少一个所述端口的不可冷凝的惰性气体管道,其中所述端口位于并定向于接近廊室开口处,以使所述不可冷凝的惰性气体流过所述端口从而减少不需要的气体进入廊室。6.根据权利要求5所述的油炸锅,其特征在于,所述不可冷凝的惰性气体管道位于所述廊室开口的上面或下面,并且所述端口这样定向以使所述惰性气体流过所述端口从而减少不需要的气体进入所述廊室。7.根据权利要求2所述的油炸锅,其特征在于,所述不可冷凝的惰性气体是预先加热的。8.—种优化油炸锅中油炸锅空气控制的方法,所述油炸锅包括油盘,所述油盘用于包含油炸油;油炸锅外壳,所述油炸锅外壳密闭所述油盘正上方的体积;位于所述油炸锅外壳上的至少一个蒸汽排气器,所述至少一个蒸汽排气器具有调节风门或风扇;具有带挡汽板的廊室的上游端,所述上游端用于接收在所述油盘中要被油炸的产品;其中所述廊室包括产品输入点,在操作期间所述产品将在此被输入到所述油炸油中;油炸锅的中央部分,所述油炸锅的中央部分毗邻所述上游端;下游端,所述下游端毗邻所述油炸锅的中央部分,用于移开所述产品;和其中,所述挡汽板被设置在距离所述产品输入点稍微下游处并位于所述油炸锅外壳内,从而将所述上游端与所述油炸锅的中央部分分开;所述方法包括以下步骤a)在所述上游端并在所述油炸锅外壳内设置用于引入惰性气体的第一不可冷凝的惰性气体管道;b)通过所述第一惰性气体管道以惰性气体流动速度引入所述惰性气体;c)以喷雾蒸汽流动速度将喷雾蒸汽引入所述油炸锅外壳内的所述油炸锅的中央部分;d)测定所述第一惰性气体管道的有效性以防止喷雾蒸汽到达所述产品输入点;e)如果有故障点,则确定所述油炸锅中的故障点,在所述故障点的蒸汽浓度高于预定的最大可接受的蒸汽浓度;f)在所述故障点通过执行一个或多个以下步骤调整所述油炸锅改变所述喷雾蒸汽流动速度,改变所述惰性气体流动速度,改变所述惰性气体的送入方向,和增加其它的惰性气体管道;和g)重复步骤d)至f)直到在所述产品输入点的所述蒸汽浓度小于预定的最大可接受的蒸汽浓度。9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述不可冷凝的惰性气体是预先加热的。10.—种油炸锅,包括油盘;油炸油,所述油炸油被包含在所述油盘中;油炸锅外壳,所述油炸锅外壳密闭所述油盘正上方的体积;上游端,所述上游端用于接收在所述油盘中要被油炸的产品;产品输入点,在操作期间所述产品将在此被输入到所述油炸油中;油炸锅的中央部分,所述油炸锅的中央部分毗邻所述上游端;下游端,所迷下游端毗邻所述油炸锅的中央部分,用于移开所述产品;模具传送带,所述^f莫具传送带被设置在所述油炸锅外壳内并至少部分地浸没在所述油炸油中,其中所述模具传送带被设计成在所述产品输入所述油炸油后与所述产品匹配,所述模具传送带还包括浸没部分和返回部分;挡汽板,所迷挡汽板被设置在距离所述产品输入点稍微下游处并位于所述油炸锅外壳内,从而将所述上游端与所述油炸锅的中央部分分开,并且限定密闭所述产品输入点周围的体积的前端廊室,所述挡汽板还包括所述模具传送带可以穿过的挡汽板间隔;和惰性气体管道,所述惰性气体管道具有至少一个用于引入不可冷凝的惰性气体的第一端口,其中所迷惰性气体管道被设置在所述前端廊室内部,在所述油炸油上方,并且在距离所述产品输入点的稍微上游处。11.根据权利要求10所述的油炸锅,其特征在于,还包括具有至少一个第二端口的第二惰性气体管道,其中所述第二惰性气体管道被设置在毗邻所述模具传送带并在所述挡汽板间隔的紧上游。12.根据权利要求11所述的油炸锅,其特征在于,还包括具有至少一个第三惰性气体端口的第三惰性气体管道,其中所述第三惰性气体管道被设置在所述模具传送带的返回部分的稍微下面并在所述挡汽板间隔的紧上游,并且其中所述第二惰性气体管道被设置在所述模具传送带的返回部分的稍微上面并在所述挡汽板间隔的紧上游。13.根据权利要求12所述的油炸锅,其特征在于,还包括具有至少一个端口的第四惰性气体管道,其中所迷第四惰性气体管道被设置在毗邻所述模具传送带并在所述挡汽板间隔的紧下游,并且其中所述第四惰性气体端口以一个方向设置,所述方向基本与所述挡汽板间隔周围的所述挡汽板的表面平行。14.根据权利要求10所述的油炸锅,其特征在于,所述第一惰性气体端口朝向所述油炸油的上游并向下,且所述第一惰性气体端口朝向所述油炸锅外壳的上游端。15.—种用于优化在油炸锅中的油炸锅空气控制的方法,所述油炸锅包括油盘;油炸油,所述油炸油包含在所述油盘中;油炸锅外壳,所述油炸锅外壳密闭所述油盘正上方的体积;位于所述油炸锅外壳上的至少一个蒸汽排气器,所述至少一个蒸汽排气器具有调节风门或风扇;上游端,所述上游端用于接收在所述油盘中要被油炸的产品;产品输入点,在操作期间所述产品将在此被输入到所述油炸油中;油炸锅的中央部分,所迷油炸锅的中央部分毗邻所述上游端;下游端,所述下游端毗邻所述油炸锅的中央部分,用于移开所述产品;模具传送带,所述模具传送带被设置在所述油炸锅外壳中并至少部分地浸没在所述油炸油中,其中所述模具传送带被设计成在所述产品输入所述油炸油后与所述产品匹配,所述模具传送带还包括浸没部分和返回部分;挡汽板,所述挡汽板被设置在距离所述产品输入点稍微下游处并位于所述油炸锅外壳中,从而将所述上游端与所述油炸锅的中央部分分开,并且限定前端廊室,所述挡汽板还包括所述模具传送带可以穿过的挡汽板间隔;和若干不可冷凝的惰性气体管道,每个管道具有若干引入惰性气体的端口,其中所述管道被设置在接近所述产品输入点和/或接近所述廊室开口阵隔处;所述方法包括以下步骤a)通过若干第一惰性气体端口以端口气体流动速度引入所述惰性气体;b)以喷雾蒸汽流动速度将所述喷雾蒸汽《1入所述油炸锅外壳内的所述油炸锅的中央部分;c)通过以下步骤建立所述前端廊室的最终的CFD建模(i)在遍及所述前端廊室的若干点测定氧气、蒸汽和惰性气体的浓度;(ii)改变所述端口气体流动速度和喷雾蒸汽流动速度;和(iii)重复子步骤(i)至Ui)直到已经选取充分的测量值以建立所述前端廊室的CFD建模;(iv)使来自子步骤(i)至(iii)的数据与环境特性相关联,所述环境特性包括但不限于温度、体积、物理尺寸和压力,从而建立所述前端廊室的CFD建模;d)进行在步骤c)中建立的最终CFD建模的模拟以预知包括所需要的气体浓度、温度、流动模型和压力的所述油炸锅内部的动态和定态的最终环境特性;e)通过所述最终CFD建模计算并绘制所述最终环境特性;f)在重要区域测定所述最终环境特性;g)如果有故障点,则确定在所述最终CFD建模中的故障点,在所述故障点的蒸汽浓度和/或氧气浓度高于所需要的浓度;h)在所述故障点通过调整影响所述环境的任意变量来调整所述CFD建模,调整影响所述环境的任意变量包括但不限于在所述CFD建才莫中改变所述喷雾蒸汽流动速度,改变所述惰性气体流动速度,改变所述惰性气体的送入方向,增加其它的管道,调整廊室几何形状并调整所述惰性气体端口;和i)重复步骤d)至h)直到在所述CFD建模的产品输入点的所述蒸汽浓度小于所需要的最大可接受的蒸汽浓度并且氧气浓度低于最大可接受的水平。16.—种油炸锅,包括油盘,所述油盘用于包含油炸油;油炸锅外壳,所述油炸锅外壳密闭所述油盘正上方的体积;位于所述油炸锅外壳上的至少一个蒸汽排气器,所述至少一个蒸汽排气器具有调节风门或风扇;上游端,所述上游端用于在所述油盘中接收要被油炸的产品,所述上游端具有由挡汽板限定的廊室,其中所述廊室包括产品输入点,在操作期间所述产品将在此被输入到所述油炸油中;油炸锅的中央部分,所述油炸锅的中央部分毗邻所述上游端;下游端,所述下游端毗邻所述油炸锅的中央部分,用于移开所述产品。17.根据权利要求1所述的油炸锅,其特征在于,所述挡汽板被设置在距离所述产品输入点稍微下游处并位于所述油炸锅外壳内,从而将所述上游端与所述油炸锅的中央部分分开。18.—种用于减少油炸锅中油的降解和油炸产品次品的方法,所述方法包括以下步骤a)提供油炸锅,所述油炸锅包括油盘,所述油盘用于包含油炸油;油炸锅外壳,所述油炸锅外壳密闭所述油盘正上方的体积;位于所述油炸锅外壳上的至少一个蒸汽排气器,所述至少一个蒸汽排气器具有调节风门或风扇;具有带挡汽板的廊室的上游端,所述上游端用于接收在所述油盘中要被油炸的产品;其中所述廊室包括产品输入点,在操作期间所述产品将在此被输入到所述油炸油中,并且其中所述廊室还包括具有至少一个喷嘴或端口的至少一个管道;油炸锅的中央部分,所述油炸锅的中央部分毗邻所述上游端;下游端,所述下游端毗邻所述油炸锅的中央部分,用于移开所述产品;其中,所述挡汽板被设置在距离所述产品输入点稍微下游处并位于所述油炸锅外壳内,从而将所述上游端与所述油炸锅的中央部分分开;b)设置所述管道和所述喷嘴;c)将不可冷凝的惰性气体引入步骤b)中所述管道和所述喷嘴以在所述廊室中建立充分低的可冷凝气体环境和充分低的氧气环境。19.根据权利要求18所述的方法,其特征在于,所述不可冷凝的惰性气体是预先力口热的。20.根据权利要求18所述的方法,其特征在于,所述低的可冷凝气体环境包括露点温度和廊室温度,其中所述露点温度比所述廊室温度高大约5个华氏温度。21.根据权利要求18所述的方法,其特征在于,所述低的氧气环境包括少于1%的重量百分比的氧气。22.根据权利要求18所述的方法,其特征在于,所述喷嘴产生横跨廊室开口的幕帘。23.根据权利要求18所述的方法,其特征在于,所述步骤c)中的不可冷凝的惰性气体包括过热蒸汽。全文摘要本发明涉及一种利用顶部传送带的模具成型油炸锅,所述顶部传送带通过恒定速度的油流来传送零食薄片,而不需要与之相匹配的底部模具或传送带。在此,该成型油炸锅具有用于控制该油炸环境的油炸锅外壳,该油炸锅外壳设置有位于油炸锅油盘上面的顶部传送带,该油炸锅油盘纵向设置并穿过该油炸锅。未烹制的零食薄片由底部输入传送带提供给该油炸锅油盘。挡汽板将前端廊室与该油炸锅外壳的下游部分隔离,并且惰性气体管道将惰性气体引入该前端廊室,从而在接近该产品浸没点时提供充分的低氧和充分的低可冷凝的气体或蒸汽环境。文档编号A47J37/12GK101198260SQ200580048092公开日2008年6月11日申请日期2005年11月29日优先权日2005年2月11日发明者史蒂文·安德鲁·伯瑞丝那含,小威尔弗雷德·马塞尔林·鲍瑞格,托马斯·乔治·克劳斯拜,普瑞文·马格那拉尔·德赛,瓦瑞德哈瑞詹·瑞德哈马尼·巴丝克,菲利普·斯图亚特·佛瑞滋尔申请人:福瑞托-雷北美有限公司
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