专利名称:多通道冷却模的制作方法
技术领域：
本发明涉及冷却模，该冷却模用于制造挤压蛋白食品的食品挤压机中，并且本发明涉及穿孔的模板，该模板用于冷却模出口中。
尤其地，本发明涉及一种冷却模，该冷却模用来制造挤压食品，该挤压食品具有纤维肉片的外表如鱼肉、鸡肉、小羊肉或者牛肉。冷却模可以连接到挤压机的出口上，而该挤压机可以装有一个或者多个螺旋丝杆并且在110和180度之间的温度下把熔化的压出物供给到所述冷却模中。
背景技术：
各种蛋白挤压过程有时被用来制造各种食品，如用来制造香肠、干酪凝乳、莫泽雷勒干酪、处理过的干酪、面包产品、豆腐、kamaboko、肉类和海产食品类。借助于各种方法可以得到纤维结构，这些方法包括在较小湿度下(典型地按重量10-30％)进行挤压烹饪。
在高湿度下(如典型地按重量30-80％水)进行挤压烹饪是相对较新的技术，而这种技术发现主要用于蛋白食品的结构领域。
高湿度挤压烹饪被认为是使各种自然蛋白源如鱼丝、鱼片(surimi)、去骨肉、大豆粉、精料、谷物粉、牛奶蛋白等进行再结构的方法，从而得到粘性的纤维或者层状结构(例如，参见由JC Cheftel等人写的“New ProteinTexturisation Processes by Extrusion Cooking at High Moisture Levels”，由Marcel Dekker，Inc所出版的Food Reviews International；8(2)235-275(1992))。
与低湿度挤压烹饪不同的是，高湿度挤压烹饪需要使用冷却模，该冷却模用来冷却、凝胶和/或固化从食品挤压机中出来的食品。冷却模消耗储存在食品混合物中的热量和机械能，提高了混合物的粘性并且防止产品蒸汽在模出口处蒸浓(steam flash)。
在高湿度下，通过挤压机挤压谷物、肉或者其它蛋白质混合物，然后使压出物通过所连接的冷却模，因此在温度不超过100度(典型地大约为80度)时使产品离开冷却模，这些不是新的方法。其中，产品的冷却是很重要的，从而消除了作为蒸汽蒸浓的结果的所述产品的膨胀。有许多专利和文章讨论了这个问题，尤其包括讨论模设计。
应该知道，作为在模内的层流的结果，蛋白质食品的结构发生在冷却期间。
三种主要的冷却模公知为用在这种技术/应用领域内。大多数公知为细长的矩形冷却模。矩形冷却模具有长的矩形等截面壳体，在该壳体内安装着矩形导管，而该导管沿着模的长度进行延伸。环绕着矩形腔(导管)的区域通过水来冷却，因此使挤压食品通过来进行冷却。冷却模还可以是具有内部圆柱形腔的圆柱形，该圆柱形腔沿着它的长度进行延伸。这种冷却模以与矩形冷却模相同的方式来起作用。存在环形冷却模，在这些环形冷却模中，内部腔具有环形横截面，该环形横截面由内部芯子和外部圆柱体来限制出。内部芯子和外部圆柱体被冷却，因此通过该腔的食品被冷却了。
公知冷却模的一个问题是，当食品的一些部分与模子的冷却表面形成接触时，这些部分变得更厚了，倾向于粘到模的表面上，及与产品的内部相比以更小的速度进行滑动。相应地，产生了速度梯度和剪切力，而这会引起食品不一致，并且冷却模和挤压装置的平稳连续工作会产生一些问题。冷却模腔的尺寸大小(如高度、宽度和/或长度)增大了，从而提高挤压产品的生产量，这时更是一个问题。
公知冷却模的另一个问题是，在挤压过程中，它们显著地产生了“瓶颈”。典型地，商业冷却模的生产率大约为100千克/每小时，因此产品生产率局限于这个值。
当发现挤压速率比较理想从而得到商业上可以接受的产品时，最好具有更大的产品生产率来提高产量。已经证明使用一个通道冷却模，在制造生产率最高为200kg/hr时，可以生产出高湿度挤压产品。但是，与以更小速率所制造出来的挤压产品相比，以这些速率制造出来的挤压产品质量较差和/或密度较小。由于公知冷却模设计的物理局限性，使得超过200kg/hr的生产率更加难以实现。
冷却模的生产率由许多因素来确定，其中一个主要的因素是冷却模腔(或者通道)的生产率(或者容量)，而该生产率(或者容量)由模腔的横截面积和长度来确定。如果需要提高生产率，那么可以选择提高横截面积或者模的长度或者提高这两者。但是，这种方法具有局限性。例如，模腔的横截面积主要由理想的产品特性来确定。此外，增大横截面积典型地增大了冷却产品所需要的时间。它可以导致产品的不一致性，因为挤压产品的外部冷却得比内部快。改变模的形状可以产生不能满足理想视觉参数的产品。提高冷却模的长度也具有局限性，因为沿着模的压力降与模的长度成比例。提高沿着所述冷却模的压力降将降低模的生产率或者需要提高挤压机的生产率。
通过使用更大的流率与使冷却模的横截面积更大，提高冷却模的生产率。这种方法需要更长的冷却模。这具有许多反作用。例如，更长的冷却模提高了在食品中产生不一致性的可能性，并且提高了产生于冷却模中的结构阻塞的可能性。此外，显而易见的是，这些模占用了更多的生产工厂的区域或者地面空间，这本身就增加了费用。
日本专利申请No.4-214049(公开号为No.6-62821)公开了一种多通道的冷却模，该冷却模用于从高湿度含量蛋白原料中挤压出薄的、丝状的食品。冷却模实质上构造成典型的壳体-管热量交换器，其中圆柱形壳体的轴向端部上的壳体罩用所形成的端板来更换。进入端板折缘到挤压机的模板保持架上，同时另一端板在布置上与热交换器的固定管板即多孔板相同，在该多孔板内楔入多个内部管子的端部并且支撑它们。
在这种冷却模内所采用的多个薄壁内部管子确保以更高的压出物生产率进行有效冷却。据说，单独的管子具有较高的耐压力性，因此与传统的单个腔的冷却模相比，可以处理更大量的原料。
这种冷却模的一个严重缺点是需要使用“生铁”或者长杆来清洁单独的内部管子，而在处理期间压出物流过这些管子。在清洁过程期间，可以损坏管子的光滑表面(由于它们的长度)，这可以导致挤压机的单独管子的不规则加载，其结果是，在单独的管子中提高了表面粗糙度(和背压)。此外，在下面这样的情况下一个管子被损坏到它不再能为熔化的压出物提供流动通道的程度，需要更换整个冷却模，或者执行时间、劳力紧张的更换过程由于这些单独的管子以密封的方式安放在圆柱形壳体的端板上，因此所有管子不得不拆去并且重新安装，从而交换它们中的任何一个。
发明内容
本发明提供一种冷却模，该冷却模与食品挤压机一起使用，与现有技术中所使用的单个腔的冷却模相比时，借助于提供多通道的冷却模，该挤压机提高了制造生产率，而基本上不增大压出物流动腔的横截面积或者长度，而多通道的冷却模解决了壳体-管子型冷却模所存在的一些或者所有缺点。
本发明还提供一种冷却模，该冷却模安装有一装置，来挤压改变横截面形状/尺寸大小的压出物，而不需要停止产品的挤压。
根据本发明的第一方面，提供了一种用来挤压高湿度压出物食品的冷却模，它具有冷却模体，在该模体内限制出多个压出物流动通道，这些通道在连接到挤压机上的冷却模的进入端和用来输送冷却下来的压出物的出口端之间进行延伸；及冷却剂腔，它设置成与压出物流动通道进行热交换并且连接到冷却剂源中。其中，冷却模体由多个厚板形成，这些厚板具有多个第一和第二孔，这些孔在厚板的平表面之间进行延伸并且开口，多个厚板沿平面平行地进行堆叠并且固定在一起，因此邻近板的第一和第二孔的开口相应地相互对准，因此这些第一孔形成了所述的多个压出物流动通道，而这些第二孔形成了多个独立的冷却剂通道，这些冷却剂通道延伸通过冷却模体的长度。
与上述的壳体-管子冷却模相比，这种冷却模布置具有许多优点。首先，借助于拆下或者插入专用板件，专用板件的这种堆叠布置可以装配改变长度的冷却模，因此提供了对压出物的不同冷却要求的适用性。第二，压出物流动通道更加容易清洁，而没有损坏的危险，因为模体容易拆除，因此可以进入到形成于单独板件中的、相对较短的孔内。一旦这些板子被堆叠并且相互固定起来，那么传统的密封元件和/或装置设置在单独板件之间，因此确保了形成防止泄漏，并且耐压力通道在模体组件轴向端部之间进行延伸。
有许多方法把板件的堆层固定起来从而形成整体的模体，这些方法包括通过合适的固定件(即凹入的螺钉/螺母固定件)把邻近板件固定起来，在端板之间夹紧板的整个堆层，使用螺纹杆等使这些端板张紧，等等。此外，对准元件最好设置在每对邻近板之间，从而确保这些板的第一和第二孔的开口相互共轴线。在下面这种情况下密封机构提供了压出物和冷却剂的无泄漏通道，而这些通道通过冷却模体内的相应通道，那么有许多方法来使这些板固定起来并且相互对准。这些对于胜任的工具制造工程师来讲是公知的。
在本发明的冷却模的优选形式中，在冷却模体的轴向相对端部上提供了冷却剂供给和冷却剂排出端板，其中当这些端板的位置确定时，这些端板包括歧管，这些歧管用来把冷却剂供给到模体的冷却剂通道中或者从模体的冷却剂通道中排出冷却剂。当是这种情况时，有利的是，歧管与共用的冷却剂供给/排出结构件连通，而结构件被固定到相应的端板上，从而把歧管连接到冷却源或者容器中。一个歧管可以布置成从一个或者多个冷却剂通道中供给或者接受冷却剂，后者成组地与两个或者更多个通道的组处于流体连通中，从而减少了歧管和冷却剂通道之间的单独连接点。压出物流动孔还可以设置在两个端板中，从而允许压出物进入到冷却模体板中和离开冷却模体板。
模体的压出物流出通道可以以任何合适的方式进行取向，并且可以沿着轴向延伸通过模体，或者以螺旋的方式进行延伸，等等。在共轴线地布置压出物流动通道的情况下，这些可以布置成多排或者多行的规则或者不规则的方式，在优选实施例中，压出物流动通道绕着冷却模体的纵向轴线沿着径向进行设置。
在优选的形式中，冷却模纵向轴线设置成与挤压机的轴线对准，而该冷却模在使用时连接到该挤压机中。
在一种优选形式中，冷却模体具有24个压出物流动通道，这些通道绕着模的轴线等距离地间隔开。压出物流动通道的这种布置(在这种方式中，这些通道绕着模的轴线等距离地间隔开，而每个通道具有基本上沿着径向进行延伸的横截面开口)具有许多优点，这些优点包括有效地使用空间，容易制造专用的板件，及使封装密度达到最佳。这种布置还允许在邻近压出物流动通道之间交插一个或者多个冷却剂流动通道。
在优选的形式中，压出物流动通道具有长方形或者长孔横截面(即具有圆形短端的矩形)，从而可以防止尖边缘，在这些尖边缘处可以沉积和粘附压出物。每个压出物流动通道具有这样的径向高度该高度基本上大于它的宽度(即沿着圆柱形模板的边缘方向的尺寸大小)。每个通道的高度最好大于20mm，并且典型地大约为70mm，而它的宽度大约为4mm或者更大，最好大约为8mm。应该知道，其它横截面形状可以用来代替基本是矩形的横截面，必须记住的是，不同的冷却要求采用不同的压出物流动通道的横截面形状。
如上所述，最好交替布置冷却剂和压出物的流动通道，其中最好具有两个或者更多个沿径向间隔开的冷却剂通道，这些通道在两个邻近的压出物流动通道之间进行延伸，因此提高了从压出物到冷却剂的传热。冷却剂和压出物的流动通道绕着冷却模体的纵向轴线进行径向对称布置是优选的。
由于工作压力和温度的原因，形成冷却模体的厚板由固体金属如不锈钢、铝等机加工而成。
在这个冷却模发明的另一种改进中，在冷却剂排出端板(也称为分配端板)的下游处，在冷却模体的出口端安装有挤压模板，挤压模板具有多个预定形状和结构的排出孔，这些排出孔被分组并且布置成可选择地与压出物流动通道的预定的一些形成轴向对准，因此挤压冷却下来的压出物带，这些压出物带根据排出孔的形状具有一些不同的横截面形状。
借助于简单地改变挤压模板在冷却模出口端上的位置，通过一个挤压板，这种冷却模挤压板的结合就允许挤压出这样的压出物带这些带具有所选择的横截面形状。这本身就可以提高挤压机-冷却模组件的效率，因为避免需要关闭挤压机(常常是关闭几个小时)来更换模挤压板。
在挤压模板的优选形式中，排出开口的数目是压出物流动通道的数目的固有倍数，其中这些相应的倍数被分组，因此一组可以与压出物流动通道形成对准，而其它组偏离它，排出孔的第一组具有这样的横截面形状该形状不同于第二组的形状。另一方面，排出孔可以全部具有相同的横截面形状，并且所选择的一些开口可以由预定数目的切割刀片、线或者网(web)来分割，因此把相应的孔细分成相应的多个更小的开口中。
优选地，挤压模板布置成在第一位置和第二位置之间进行运动，其中，在第一位置上，以切割元件为特征的这些孔与所选择出的多个压出物流动通道对准，而在第二位置上，以切割元件为特征的这些孔没有与这些通道对准。这个实施例的优点是，简单地借助于使模板(或者隔板)从第一位置移动到第二位置上，可以选择地具有这样的挤压产品该产品作为宽带(即挤压模板孔具有与压出物通道相一致的长方形或者矩形横截面)或者线(例如具有正方形横截面)离开冷却模。在冷却模的出口上快速改变挤压模板的位置可以减少停机时间并且减少产品损耗，因此这明显地节省了费用。
当多通道冷却模是“径向”冷却模(冷却模所具有的压出物流动通道绕着模体的轴线等距离地进行布置，并且每个通道具有基本上是沿径向的延伸部)时，挤压模板最好是盘形的并且绕着组件的中心轴线可以旋转。简单地借助于使它旋转，圆形板可以在第一和第二位置之间进行运动。该板可以具有多组以切割元件为特征的孔，这些孔适合于与每个压出物流动通道对准并且；及“开口”孔，这些孔位于以切割元件为特征的多组孔的每一组之间。当该多组切割元件与压出物流动通道对准时，离开冷却模的产品由切割元件来切割，从而形成挤压产品的“线”(string)。
例如，冷却模具有24个等圆周间隔开的压出物流动通道，挤压模板具有相应的带有切割元件的24个孔和24个“开口”孔。借助于使板或者隔板旋转7.5度，使板从第一位置移动到第二位置上，其中在第一位置上，以切割元件为特征的该组孔与压出物流动通道对准，而在第二位置上，“开口”孔与这些通道对准。
另一方面，在24个通道的冷却模的情况下，冷却模挤压机板或者隔板具有12个以切割元件为特征的孔和12个“开口”孔。在这种情况下，辅助“挡板”最好设置在堆叠的模体的进入端上，从而有选择地关闭12个挤压机流动通道，因此只允许产品通过另外的12个通道；以切割元件为特征的孔或者开口孔可以有选择地与这些开口的12个通道对准。以切割元件为特征的这些孔或者没有使用的这些“开口”孔与没有产品通过的这些通道对准。
如所知道的一样，提供这些可变的冷却模挤压机板需要冷却模体的每端上的冷却模端板(或者冷却剂分配板)设计有用于模的冷却剂通道的、轴向延伸的袋形孔。然后，使这些袋形孔与径向延伸的孔连通，而这些径向延伸的孔终止于合适附件的边缘表面，而这些附件可以连接到冷却剂歧管管路中。相应地，冷却流体不会轴向流过冷却模的端板。
冷却模还可以与切割装置相连，而这些切割装置包括切割工具，切割工具用来把离开冷却模挤压板的压出物的带或者长度切割成理想的长度的产品。该切割工具可以是旋转刀片。优选地，切割装置还包括用来改变刀片进行旋转的速度的装置。借助于改变速度，因此也可以改变切割的产品长度。
下面，参照附图并且只借助于例子来描述本发明的优选实施例。还讨论本发明的另外优点和优选特征。
图1是示出了它的总体布置的、冷却模的第一实施例的平面侧视图(示意图)；图2是沿着线A-A的、图1的冷却模的横截面图，它示出了冷却模板堆叠物的端板(冷却剂分配板)处的冷却流体通道的细节；图3是沿着线B-B的、图1的冷却模的横截面图，它示出了压出物流动通道和冷却剂流动孔的布置；图4是示出了安装有冷却模挤压板的、本发明的冷却模的另一实施例的平面侧视图(示意图)；图5是冷却模挤压板端处的、图4的放大细节图；图6是图4的冷却模的出口端的正面图；图7和8各自是图4-6所示的冷却模挤压板的平面视图和纵向剖面图。
具体实施方式
为了生产出挤压成形的食品如纤维肉类，因此需要具有这样能力的挤压机能够以梯度形式(ingredient formulation)传递剪切力和压力，并且把所述材料输送到冷却模中。挤压机可以具有一个或者多个螺旋丝杆。这些是公知的，并且这里不再作描述了。
在图1中示意性地示出了用在含水量高的蛋白食物挤压机的输送端处的、本发明的冷却模组件。模组件10主要包括多块的模体12，它由多个(这里是18个)具有相同布置的、盘形的厚钢板14形成；冷却剂(即冷却流体)入口(或者分布)端板16，它位于模体12的轴入进入端；冷却剂出口(或者布布)端板18，它位于轴向出口端上；及连接和转接结构，在挤压机出口(理论上用点划线11来表示)处，它们把模10固定到容器法兰上，并且把各个模体板14夹紧在一起。
总计24个压出物流动通道沿着轴向在模板12的进口端和它的出口端之间进行延伸并且相互平行，这些压出物流动通道的局部由孔或者“部分通道”来限制出，而这些孔或者“部分通道”延伸通过每个板件14，这些板件14形成了模体12。图3以横截面的方式示出了一个冷却模板14，当这些模板14堆叠起来并且夹紧在一起时就形成了冷却模体12。形成压出物流动通道的这些孔用标号20来表示。压出物流动通道20的横截面都相同并且大约是具有圆形边缘的矩形(或者呈长孔/长方形的形状)。通道20的主要尺寸大小或者高度基本上沿着径向从模体12的中心轴线进行延伸，并且至少是它的宽度的2.5倍。24个压出物流动通道20沿着板件14的圆周方向等距离地间隔开。
如从图3中进一步所看到的一样，多个孔22被加工成以规则的模式延伸通过每个模体板14并且设置在邻近压出物流动通道20之间，每排设置了总计共4个沿径向间隔开的孔。当各个模板14被堆叠起来时，这些孔22形成了多个冷却剂流动通道，这些通道在模体12的产品入口和出口端之间相互平行地进行延伸。
如上所述，在冷却模体12的每端上设置着冷却流体(即冷却剂)端板16、18，这些端板在模组件10的产品入口和出口侧处为冷却剂流动通道22提供了终端。本质上，这些相互镜面相同，唯一的区别是相对于通过冷却模即入口端板和出口端板的挤压流的位置。由于这些端板16、18也执行这样的功能把来自一个源的冷却剂分配到模板组件12的各个冷却剂流动通道22中，或者接受冷却剂，因此它们也称为分配(端)板16、18。只详细描述一个。
如从图2中所看到的一样，该图以横截面的形式示意性地示出一个这种冷却剂端板16，总计共24个沿径向延伸的冷却剂供给/排出孔24从相应的耦合结构件25向着它的中心进行延伸并且终止于它的远侧，而这些耦合结构件25沿着盘形分配板16的圆周表面以固定的间隔进行设置。每个供给/排出孔24与总计为4个的冷却剂流动孔22’处于流体连通中，而这些孔22’从一侧只沿着轴向机加工到分配板3中。袋形孔22’在横截面、布置模式和位置上成形成与冷却剂流动通道22相一致，而流动通道22设置在冷却模板14中(比较图3)，当板14、16、18被堆叠起来时它们与通道22对准。
如在图2中所看到的一样，分配板16(和18)也具有24个长孔20’，这些长孔布置在一模板中，并且具有与冷却模板14(和冷却模体12)的压出物流动通道20的相一致的尺寸大小，而这些长孔在装配该模子时与流动通道20对准。
冷却剂分配歧管结构26安装有总计为12个的耦合结构件27，这些结构件固定到共用的供给/排出管29中。管子29通过托架30而被固定到分配板16(或者18)的上侧上或者固定到冷却模组件的任何其它合适的零件上。总计为24个的冷却管线28把耦合结构件25和27连接起来，从而允许歧管通过一个入口把冷却剂供给到位于进入端板16处的24个单个冷却剂供给导管24中。相同的结构存在于出口端分配板18处。显而易见的是，冷却剂的流动方向可以与通过压出物流动通道20的材料的挤压方向相一致，或者与从产品出口端到冷却模组件10的入口端的反向流动方向相一致。换句话说，流体分配板16和18也起着挤压产品的“入口”和“出口”的作用，及用来分配冷却流体。
没有在附图中详细示出的，但是显而易见的是，合适的对准元件/零件将设置在单个冷却模板件14上，因此可以使相应的孔20、22共轴向对准，而这些孔形成了压出物流动通道和冷却剂流动通道。借助于相同的标记，设置合适的密封件，从而当这些堆叠起来并且夹紧在一起时，确保在邻近模板件14的孔20、22之间无泄漏地进行连接。这些密封件可以包括整体的托架，这些托架安装在包围着单个孔20、22的凹入区域内。胜任的冷却模工具制造者具有在现有技术中公知的许多不同选择。
图1示出了一种方式，在这种方式中，模板件14和分配端板16、18被夹紧在一起，从而形成了整体的冷却模体12。为此，设置了总计共8个的连结杆30。这些连结杆30相互平行地进行延伸，并且绕着组件的轴线均匀地被隔开。连结杆30的一个螺纹端被拧到设置在过渡板15中的螺纹固定孔31中，而该过渡板15位于冷却模组件10的进入侧，而它的另一个螺纹端延伸通过位于冷却模组件10的产品出口侧处的分配(端)板18内的孔，并且使用螺母32来固定。这种布置以密封方式夹紧堆起来的板组件。
没有在图1中详细示出的是，过渡板15安装有流动分配装置，从而确保了从挤压机出口接受来的压出物均匀地分配到位于冷却模组件10的进入分配(端)板16处的压出物流动孔20’中。压出物分配装置示意性地图解在虚线33中。
在使用生产设备时，来自挤压机的熔化物(即压出物)流过挤压机出口到达连接法兰件13中，并且在通过冷却剂分配(端)板16和进入第一个冷却板件14之前，通过压出物分配(即过渡)板15。压出物的流动由于所有的产品通道具有相同的长度而均匀地分配在整个产品通道1中。但是，如果需要的话，那么为了产生压力降，可以在过渡板15和进入侧冷却流体分配板16之间设置节流。在正常情况下不需要这种节流作用，但是如果严格要求来自所有通道的产品流是均匀的，那么可以加入这种节流。一旦压出物已经进入到第一个堆叠起来的冷却板14中，在通过出口冷却流体分配板18离开冷却模之前，它就沿着压出物流动通道20进行输送，而这些流动通道20通过使单个冷却板连接在一起来形成。根据具体产品所需要的传热面积，可以改变冷却板14的总数。如果需要的话，那么在专门制造的位置上把热电偶插入到冷却板中，从而控制该过程。
如前面所描述的一样，节流板可以与冷却模组件10结合使用，因此整个生产速度分布达到最小。在本发明的另一种改进结构中，冷却模挤压板具有多个排出孔，而该挤压板可以安装在组件的出口端上。熔化的、冷却下来的熔化物被压过这些孔，并且由于所述板的两端存在压降，因此局部被固化了。这种布置所产生的产品具有局部切割外表，这种外表通过使熔化的熔化物破裂成多个流动通路来形成的，而这些熔化物在节流板的下游处不能再形成为均匀的物体。随后，借助直接连接到冷却模的最后表面上的简单机械切割装置来切碎冷却模所产生的产品。所形成的产品具有标准的尺寸大小，并且与切割的肉片很相似。
图4-8示出了本发明的冷却模的不同视图，该冷却模在冷却模体的出口端上安装了冷却模挤压板组件，因此可以挤压出不同形状的压出物，而不需要更换排出端板。冷却模组件10基本上与参照图1-3所描述的组件相同，并且相应地，相同的标号用来表示相同的元件部分。应该知道，冷却模组件10的进入端设置在图4中的右手侧上(而不是设置在图1中的左手侧上)。
冷却模挤压板组件通常用图4中的标号50来表示，并且主要由环形钢板51来形成(参见图6和7)，而环形钢板51安装有总计为24个的长孔52和54，这些长孔通过板51的厚度，并且通常沿着径向从板51的中心处进行延伸。通过模板件14来预定排出孔52、54的形状、尺寸大小和位置，而这些模板件14形成了冷却模堆叠物12。排出孔52和54在形状上是相同的，但是提供了一排11个安装槽55，这些槽垂直于孔54的高度方向(即径向延伸)进行延伸。这些槽55只机加工到板51的一个表面上，因此终止于离相对表面一个距离。这些槽51用来以结构安装方式来安放没有图示出的切割刀片，这些刀片横过孔54，因此把它的主要延伸部再分成独立的径向长度。相应地，当通过这些孔52中的压出物具有通常是带状的横截面形状时，排出孔54中的切割刀将挤压带切割成基本上是正方形横截面的单个线。
挤压模板51安装在多件的支撑组件60内，而该组件60被折缘(flanged)到冷却剂分配(端)板18的产品排出端的向外面对侧中，从而可以使排出板51绕着冷却模挤压的模板组件的纵向轴线进行旋转。在端板18上的排出孔52、54和压出物流动通道20’的相应位置和相对定位是这样的，以致在挤压模板51的第一位置上，只有挤压孔52与相应连接的模组件12的压出物流动通道20对准，因此在具有24个孔52、54的图示实施例中，这些孔中的一半允许压出物通过，同时其它12个孔偏离模组件10的其它压出物流动通道22并且被关闭。相应地，借助于使挤压模板51从具有刀片的排出孔处于直线上的位置旋转到下面这样的位置上可以改变压出物带的形状在该位置上，“开口”孔52(即没有横过刀片的这些孔)与组件的端板上的排出孔对准。
应该知道，旋转挤压模板51可以布置成人工移动到它的不同工作位置上，或者另一方面，合适的马达驱动系可以提供这种定位。
图5和6用标号61示出了安装板，该安装板载有轮安装块62，块62支撑着外部有齿的轮64，轮64以轮胎胎面66运行，而轮胎胎面66连接到挤压模板51上。这种驱动系被连接到马达68上，而马达68用来使挤压模板51设置在它的一个所选择的旋转位置上。另外，图4-8的结构图提供了支撑结构和驱动系的细节，而该支撑结构采用来以连接的关系把挤压模板51安装在冷却剂分配端板16上，而驱动系采用来自动地设置它的旋转位置。
例子使用本发明的挤压装置和冷却模来制备具有纤维条纹结构基体的、类似金枪鱼白肉的肉类块如下称出下面成分并且在带混合器内混合2-4分钟。
成分 重量％脱脂大豆粉 43.6必需的小麦谷蛋白 43磷酸二钙 5调味料 5维生素/矿物 3.4然后，以550kg/hr的流率把该混合物计量输送到双螺旋挤压机中。以450kg/hr的流率把水加入到挤压机的供给部分中的粉未中。然后，在130到140度的温度下，在混合物离开挤压机之前，在挤压机内使该混合物承受剪切力和压力。然后，使熔化的压出物进入多通道冷却模，而该冷却模直接连接到挤压机的出口上。多通道冷却模由24个单个的冷却通道形成，每个通道具有接近6-8mm×70-90mm的横截面尺寸大小。每个冷却通道的总长度是0.7-1.2米。从冷却模出来的产品作为连续板具有接近48-53％的湿度含量和处于90-100度之间的温度。水用来冷却该产品。在5度和15度之间的温度下，它通过冷却流体分配板进入冷却模，并且沿着与产品流动的反向流动方向进行流动，而该分配板设置在最靠近产品出口处。在20度和30度之间的温度下，冷却水离开冷却模。
这种方法消除了与以较高生产率制造高湿度挤压产品有关的主要限制，即消除了与冷却模的长度和冷却模横截面设计有关的限制。使用安装有多个冷却通道的冷却模，可以使用这样的横截面设计这种设计可以生产出具有合适视觉的物理特性的产品。还可以把冷却模的长度固定到这样的值上该值可以使压力降、传热面积、传热率和处理性能最佳化。一旦一个冷却模(或者通道)的结构被确定(根据最终产品的理想视觉的物理特性来确定)，那么然后通过理想的总生产率就可以确定所需要的专用冷却通道的数目。
结合某些优选的实施例描述了本发明。然而，本发明不局限于此，本发明包括在这里所描述的本发明的含义和范围内的变形和改进。
权利要求
1.一种用来制造高湿度挤压食品的冷却模，所述冷却模包括进入端和出口端；多个板件，这些板件以平面平行的关系进行堆叠，因此在进入端和出口端之间限制出了冷却模的主体部分；多个压出物流动通道，这些通道从进入端到出口端延伸通过冷却模，并且由每个板件中的各自通孔来限制出，当这些板件堆叠起来时，这些通孔对准，每个压出物流动通道从冷却模主体部分的纵向轴线、沿着径向延伸的方向具有这样的主要尺寸大小该尺寸大小至少是通道横向上的宽度的2.5倍。多个冷却流体的流动通道，这些通道从进入端到出口端延伸通过冷却模，并且由每个板件中的各自通孔来限制出，这些通孔在板件被堆叠起来时对准；一装置，它把冷却模连接到食品挤压机的出口、冷却流体源和冷却流体容器中；及产品流动分配装置，它设置在进入端附近、适合于把压出物从食品挤压机的出口导向到所述压出物流动通道中。
2.一种用来挤压高湿度压出物食品的冷却模，它具有冷却模体，在该模体内限制出多个压出物流动通道，这些通道在连接到挤压机上的冷却模的进入端和用来输送冷却下来的压出物的出口端之间进行延伸；及冷却剂腔，它设置成与压出物流动通道进行热交换并且连接到冷却剂源中，其特征在于，冷却模体由多个厚板形成，这些厚板具有多个第一和第二孔，这些孔在厚板的平表面之间进行延伸并且开口，多个厚板沿平面平行地进行堆叠并且固定在一起，因此邻近板的第一和第二孔的开口相应地相互对准，因此这些第一孔形成了所述的多个压出物流动通道，而这些第二孔形成了多个不连续的冷却剂通道，这些冷却剂通道延伸通过冷却模体的长度。
3.如权利要求
1或者2所述的冷却模，其特征在于，多个所述压出物流动通道布置成相互平行，并且绕着模的中心轴线等距离地间隔开。
4.如权利要求
3所述的冷却模，它具有24个压出物流动通道。
5.如权利要求
1-4任一所述的冷却模，其特征在于，每个压出物流动通道的径向高度位于大约20到100mm之间，并且每个通道的宽度位于大约6-10mm之间。
6.如权利要求
5所述的冷却模，其特征在于，每个压出物流动通道的高度大约为70mm，并且宽度大约为8mm。
7.如权利要求
1-6任一所述的冷却模，其特征在于，每个压出物流动通道具有基本上是矩形或者椭圆形的横截面。
8.如权利要求
7所述的冷却模，其特征在于，压出物流动通道沿着它们的长度方向是均匀的横截面。
9.如权利要求
1-8任一所述的冷却模，其特征在于，冷却剂流动孔交插在邻近的压出物流动通道之间。
10.如权利要求
1-9任一所述的冷却模，其特征在于，冷却模板件是盘形或者面对面地进行多面放置的连接布置，因此形成了所述的主体部分。
11.如权利要求
1-11任一所述的冷却模，其特征在于，还包括具有孔的模挤压端板，该模挤压板设置成邻近出口端，并且适合于把与所述模板的孔的形状相一致的横截面形状给予挤压食品。
12.如权利要求
12所述的冷却模，其特征在于，所述模板的孔具有多个不同的横截面形状；第一横截面形状的至少一个孔设置成非常接近于第二横截面形状的至少一个孔；及所述模板适合于在第一位置和第二位置之间进行运动，其中在第一位置上，第一横截面形状的至少一个孔与至少一个所述压出物流动通道对准，而在第二位置上，第二横截面形状的至少一个孔与所述至少一个所述压出物流动通道对准。
13.如权利要求
13所述的冷却模，其特征在于，这些孔设置在模板上，因此在第一位置上时，基本上第一横截面形状的所有孔与相应的压出物流动通道对准，并且在第二位置上时，基本上第二横截面形状的所有孔与所述的相应压出物流动通道对准。
14.如权利要求
13或者14所述的冷却模，其特征在于，第一横截面形状的孔与第二横截面形状的孔沿径向间隔开。
15.如权利要求
15所述的冷却模，其特征在于，第一横截面形状的每个孔与第二横截面形状的孔连续布置。
16.如权利要求
13或者14所述的冷却模，其特征在于，模板包括至少一组第一横截面形状的孔，该组孔与至少一组第二横截面形状的孔沿径向或者沿着边缘方向被隔开。
17.如权利要求
13-17任一所述的冷却模，其特征在于，把模板安装到冷却模上，以绕着中心轴线可进行旋转。
18.如权利要求
13-18任一所述的冷却模，其特征在于，第一横截面形状的孔是细长槽，而第二横截面形状的孔是这样的细长槽它们具有切割所述槽的切割元件。
19.如权利要求
19所述的冷却模，其特征在于，切割元件是刀片或者丝，这些刀片或者丝以这样的方式安装在相应的槽内，从而把离开模板的挤压食品切割成具有基本上是正方形的横截面的带。
20.如权利要求
1-20任一所述的冷却模，还包括切割装置，该装置布置在模板的下游处，并且适合于把挤压食品切割成理想长度。
21.如权利要求
21所述的冷却模，其特征在于，切割装置包括可旋转的刀片。
22.如权利要求
2所述的冷却模，其特征在于，还包括位于冷却模体的轴向相对端上的冷却剂供给和冷却剂排出端板，其中这些端板包括歧管，当这些端板的位置确定时，这些歧管用来把冷却剂供给到模体中或者排出模体的冷却剂。
23.如权利要求
22所述的冷却模，其特征在于，在冷却剂排出端板的下游处，在冷却模体的出口端上安装挤压模板，挤压模板具有多个预定形状和结构的排出孔，这些孔被分组并且布置成可选择地与预定的一些压出物流动通道形成轴向对准，因此可以挤压冷却下来的压出物带，根据排出孔的形状，这些压出物带具有所选择的一些不同的横截面形状。
专利摘要
一种用来挤压高湿度压出物食品的冷却模，它具有冷却模体，在该模体内限制出多个压出物流动通道，这些通道在连接到挤压机上的冷却模的进入端和用来输送冷却下来的压出物的出口端之间进行延伸；及冷却剂腔，它设置成与压出物流动通道进行热交换并且连接到冷却剂源中，其中，冷却模体由多个厚板形成，这些厚板具有第一和第二通道，这些通道在厚板的平表面之间进行延伸并且开口，多个厚板堆叠起来并且固定在一起，因此邻近板的第一和第二通道的开口相应地相互对准，因此这些第一通道形成了所述的多个压出物流动通道，而这些第二通道形成了多个分立的冷却剂通道，这些冷却剂通道延伸通过冷却模体的长度。
文档编号A23J3/26GKCN1394164SQ01803506
公开日2003年1月29日 申请日期2001年1月8日
发明者斯图尔特·豪萨姆 申请人:马尔斯公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan