Способ производства комбинированного пищевого продукта посредством сдвоенной экструзии - RU2269281C2

Чертежи

Описание

Область техники, к которой относится изобретение

Предметом данного изобретения является способ производства комбинированного потребительского продукта посредством сдвоенной экструзии и установка для проведения данного способа.

Уровень техники

В Европейском патенте ЕР 0626138 (Quaker Oats)описан способ производства зерновых продуктов быстрого приготовления, в котором смесь на основе зерновой муки и воды экструдируют с пропариванием, эту экструдированную с пропариванием смесь, к которой были добавлены кусочки пищевого продукта, формуют в хлопья, хлопья зажаривают, покрывают их сахарным сиропом с образованием пленки на их поверхности и высушивают.

В Патенте Соединенных Штатов 3764715 (Quaker Oats) описан способ производства зернового продукта с покрытием быстрого приготовления, в котором готовят смесь на основе зерновой муки и воды, эту смесь экструдируют с пропариванием - расширяют в форме трубчатого тяжа при помощи экструдера, снабженного коэкструзионной головкой (головкой для совместной экструзии), имеющей кольцевое выходное отверстие, окружающее центральное выходное отверстие, сироп вводят инжекцией (впрыскиванием) внутрь трубчатого тяжа через центральное выходное отверстие, тяж из зерновой муки, содержащий сироп, нарезают на кусочки при передней грани головки и эти кусочки сушат таким образом, что сироп, который присутствует в них, диффундирует из внутреннего пространства к наружной части и образует вокруг них пленку сухого сиропа.

В Европейском патенте ЕР 0815729 (Societe des Produits Nestle S.A.) описан способ производства пищевого продукта посредством экструзии, в котором первый пищевой продукт, подлежащий обработке, вводят в первую секцию двухшнекового экструдера, второй пищевой продукт, подлежащий обработке, вводят во вторую секцию двухшнекового экструдера, отделенную динамически от первой, каждый из этих продуктов обрабатывают независимо в их секции экструдера, две полученные массы экструдируют пропусканием через по меньшей мере одну головку экструдера и эти экструдированные или совместно экструдированные продукты нарезают.

Сущность изобретения

Целью данного изобретения является обеспечение способа и установки, которые делают возможным упрощенное и особенно хорошо регулируемое производство комбинированного потребительского продукта.

Для этой цели в способе данного изобретения жидкий или пастообразный потребительский продукт готовят в первой секции двухшнекового экструдера, пластифицируемый потребительский продукт экструдируют с пропариванием во второй секции двухшнекового экструдера, отделенной динамически от первой секции, получают по меньшей мере один тяж экструдированной с пропариванием массы, нарезают ее на кусочки, жидкий или пастообразный потребительский продукт добавляют к экструдируемой с пропариванием массе и получают из нее кусочки комбинированного потребительского продукта.

Подобным образом установка в соответствии с данным изобретением содержит двухшнековый экструдер, разделенный на две отдельные секции устройством динамического разделения, по меньшей мере одну головку экструдера, режущее средство и устройство для добавления жидкого или пастообразного вещества.

Такой способ и такое устройство эффективно дают возможность обеспечения упрощенного и, в частности, хорошо регулируемого производства комбинированного потребительского продукта.

Комбинированный потребительский продукт, который может быть получен при помощи данного способа и/или с использованием данной установки, в частности продукт с покрытием, совместно экструдируемый продукт с мягкой внутренней частью и хрустящей наружной частью или комбинированный продукт, импрегнированный по всей его массе, также включен в объем данного изобретения.

В данном контексте выражение "потребительский продукт" должно пониматься как продукт, который может потребляться людьми, и/или как продукт, который может потребляться любимыми животными, например, такими как собаки и кошки.

Выражение "пластифицируемый потребительский продукт" охватывает все компоненты, вводимые вместе или по отдельности, одновременно или последовательно, во вторую секцию экструдера и экструдируемые с пропариванием вместе, по меньшей мере, на протяжении части этой секции.

Любой пластифицируемый потребительский продукт, из которого могут быть произведены, экструзией с пропариванием, продукты, более конкретно предназначенные для людей, такие как зерновые продукты для завтрака, зернопродукты для младенцев, сухие завтраки (зернопродукты), панировочная крошка или кондитерские изделия, или продукты, более конкретно предназначенные для любимых животных, например, такие как сухой корм для любимых животных, может быть исходным продуктом в осуществлении данного способа.

Так, пластифицируемый потребительский продукт может иметь в его основе размолотый зерновой продукт и воду и может содержать основную часть зерновой муки или крупки, в частности, например, пшеничной, ячменной, овсяной, кукурузной и/или рисовой муки или крупки, и воду.

Пластифицирумый потребительский продукт может дополнительно содержать крахмал, в частности пшеничный, ячменный, рисовый, маниоковый, картофельный или кукурузный крахмал, сахар, в частности сахарозу, глюкозу или фруктозу, масло или жир, в частности, сливочное масло или пальмоядровое, арахисовое или кукурузное масло или жир, источник растительного волокона, такой как отруби, сухое обезжиренное молоко, в частности порошок сухого обезжиренного молока, и/или добавки, такие как, например, витамины, микроэлементы, антиоксиданты и/или красители.

Пластифицирумый потребительский продукт может также содержать, в частности, в том случае, когда он более конкретно предназначен для потребления любимыми животными, муку или крупку бобовых растений, таких как соя, мясную или рыбную кормовую муку или мясной или рыбный гидролизат, и/или, например, твердый животный жир.

Компоненты пластифицируемого потребительского продукта и их соответствующие пропорции могут быть выбраны и они могут вводиться по отдельности и/или в виде предварительно приготовленной смеси (премикса) во вторую секцию экструдера.

Пластифицирумый потребительский продукт может экструдироваться с пропариванием во второй секции экструдера под давлением, в условиях сдвигающей силы и температуры, подходящих для свойств продукта, который желательно получить, в частности в зависимости от содержания воды и от степени вспучивания (расширения в объеме), которые желательно получить после экструзии.

Может быть экструдирован с пропариванием пластифицирумый потребительский продукт, имеющий содержание воды 14-23%, например, для получения воздушного (взорванного) продукта.

Может быть экструдирован с пропариванием пластифицирмый потребительский продукт, имеющий содержание воды 24-36%, например, для получения невспученного или не очень вспученного продукта.

Невспученный или не очень вспученный продукт, который может нарезаться, может быть превращен в хлопья, например, плющением и обжариванием.

Кроме того, жидкий или пастообразный потребительский продукт может быть получен в первой секции экструдера в условиях перемешивания и температуры, пригодных для получения хорошего смешивания его компонентов и хорошей текучести смеси (которая гарантирует, что он может накачиваться насосом), при исключении или, наоборот, при усилении, если необходимо, реакции некоторых его компонентов, в частности, например, ферментативной или неферментативной реакции.

Жидкий или пастообразный потребительский продукт, полученный таким образом, может быть добавлен различными способами к экструдируемому с пропариванием пластифицируемому потребительскому продукту, в частности, например, посредством нанесения покрытия, совместной экструзии или импрегнирования (пропитывания) по всей массе.

Жидкий потребительский продукт для покрытия может быть приготовлен в форме сиропа, предназначенного более конкретно для людей, который содержит, в частности, сахар или мед и воду, а также дополнительные компоненты, такие как, например, сухое молоко, плодовая или овощная мякоть (пульпа) или плодовый или овощной концентрат, какао-порошок, красители, витамины, микроэлементы, ароматизаторы, соль и/или специи, и фактически даже масла.

Вещества или микроорганизмы с пробиотическими или пребиотическими свойствами или функциональные растительные экстракты, такие как экстракты гуараны, женьшеня, мальпигии гранатолистной, семян шиповника, ореха кола или garcinia, фактически даже олигомеры процианидола (Р.С.О.), такие, которые могут быть экстрагированы из семян винограда или земляники, могут быть выгодно добавлены к такому сиропу.

В таком сиропе сахаром может быть, например, сахароза, фруктоза, декстроза или тростниковый сахар-сырец.

Может быть приготовлен жидкий потребительский продукт для покрытия, предназначенный более конкретно для любимых животных, который содержит, в частности, гидролизат белка или овощной экстракт и воду, а также дополнительные компоненты, такие как, например, красители, ароматизаторы, витамины и/или микроэлементы.

Может быть приготовлен пастообразный потребительский продукт, предназначенный более конкретно для людей, который содержит, в частности, рубленое мясо, томатный соус и/или сыр для закусок или миндаль, фундук, шоколад и/или джем для сладких продуктов, а также дополнительные компоненты, такие как, например, сухое молоко, плодовая или овощная мякоть (пульпа) или плодовый или овощной концентрат, какао-порошок, красители, витамины, микроэлементы, ароматизаторы, соль и/или специи, фактически даже масла.

Вещества или микроорганизмы с пробиотическими или пребиотическими свойствами или функциональные растительные экстракты, такие как экстракты гуараны, женьшеня, мальпигии гранатолистной, семян шиповника, ореха кола или garcinia, фактически даже олигомеры процианидола (Р.С.О.), такие, которые могут быть экстрагированы из семян винограда или земляники, могут быть выгодно добавлены к такому пастообразному потребительскому продукту.

Может быть приготовлен пастообразный потребительский продукт, предназначенный более конкретно для любимых животных, который содержит, в частности, белковый гидролизат, жир, в частности, твердый животный жир, и/или мелассы, а также дополнительные компоненты, такие как, например, красители, ароматизаторы, витамины и/или микроэлементы.

Кусочки экструдированного с пропариванием пластифицируемого потребительского продукта могут быть покрыты покрытием перед разрезанием при выходе из экструдера или во время разрезания и для этого может быть обеспечена совместная экструзия экструдируемого с пропариванием тяжа и жидкого или пастообразоного потребительского продукта через головку, имеющую кольцевое выходное отверстие, окружающее центральное выходное отверстие, причем, например, этот тяж экструдируется через центральное отверстие, а жидкий или пастообразный потребительский продукт распределяется через кольцевое отверстие вокруг экструдируемого с пропариванием тяжа.

Кусочки могут быть также покрыты покрытием после того, как они были нарезаны и, для этого, может быть, например, обеспечено разбрызгивание жидкого потребительского продукта на нарезанные кусочки при их перемешивании.

Жидкий или пастообразный потребительский продукт может быть также инкапсулирован посредством совместной экструзии этого продукта и экструдируемого с пропариванием тяжа через головку экструдера, имеющую кольцевое выходное отверстие, окружающее центральное выходное отверстие, причем, например, этот тяж экструдируется через кольцевое отверстие, а жидкий или пастообразный потребительский продукт распределяется через центральное отверстие внутри экструдируемого с пропариванием тяжа.

Экструдированный при пропаривании тяж может быть также импрегнирован жидким или пастообразным потребительским продуктом, причем это импрегнирование проводят через всю массу путем повторного впрыскивания жилкого или пастообразного продукта во вторую секцию экструдера, вблизи его выходного отверстия, но достаточно выше по движению от него, чтобы быть хорошо смешанным с массой, подлежащей экструдированию, перед ее экструзией.

Экструдируемый с пропариванием тяж может быть предпочтительно нарезан на куски непосредственно при выходном отверстии второй секции экструдера.

Наконец, полученный таким образом комбинированный продукт может дегидратироваться, например, до остаточного содержания воды менее 5%.

Таким образом, установка для проведения способа данного изобретения содержит двухшнековый экструдер, разделенный на две отдельные секции устройством динамического разделения, по меньшей мере одну головку, по меньшей мере одно режущее средство и устройство для добавления жидкого или пастообразного продукта.

Устройство динамического разделения может быть образовано в форме блокирующего участка с обращенным шагом резьбы двухшнекового устройства и может также содержать конусы, расположенные по системе "голова-хвост".

Может быть, например, обеспечено выходное отверстие первой секции экструдера, которое полностью охватывает выходной участок двухшнекового устройства и которое накладывается, на каждой стороне, на участок давления и на участок динамического разделения.

Выходной участок может, например, содержать один или несколько двухлопастных элементов на одном шнеке и буртик на другом шнеке, причем этот буртик обращен к выходному отверстию.

Выходное отверстие второй секции может быть, например, обеспечено на оси или на стороне нижнего по ходу движения конца экструдера.

Выходное отверстие первой секции может быть, например, соединено через трубку с по меньшей мере одной головкой для совместной экструзии, обеспеченной на выходе экструдера, или с по меньшей мере одним распылительным соплом, обеспеченным в устройстве отдельно от экструдера, или с по меньшей мере одним отверстием для повторного впрыскивания, обеспеченным в шнековой камере экструдера вблизи выходного отверстия второй секции.

Выходное отверстие второй секции может, например, выходить непосредственно на головку экструдера.

Головка экструдера может быть экструзионной головкой или коэкструзионной головкой (головкой для совместной экструзии), через которую продукт, обрабатываемый во второй секции, может экструдироваться или выдавливаться под действием давления, создаваемого двухшнековым устройством. Она может, например, содержать одну или несколько экструзионных трубок, выходящих на одно или несколько выходных отверстий, обеспеченных на передней стенке головки.

Режущее средство может быть образовано, например, в форме многополотенного ротационного резака, содержащего, в частности, 2-16 ножей, вращающегося против выходного отверстия или выходных отверстий головки экструдера, другими словами, против передней стенки экструдера.

Устройство для добавления может быть, например, обеспечено при фактическом выходе второй секции экструдера в форме по меньшей мере одной коэкструзионной головки или вблизи выходного отверстия второй секции, выше по ходу движения от выходного отверстия, в форме по меньшей мере одного отверстия для повторной инжекции, обеспеченного в шнековой камере экструдера, или при выходном отверстии, или после выходного отверстия экструдера в форме по меньшей мере одного распылительного сопла, включенного в устройство отдельно от экструдера.

Отдельное устройство добавления может быть, например, обеспечено в форме полого цилиндрического барабана, вращающегося вокруг по существу горизонтальной оси, который имеет в его верхней части или в боковой части по меньшей мере одно распылительное сопло, способное разбрызгивать жидкий потребительский продукт на продукт, подлежащий покрытию, перемешиваемый в этом цилиндре.

Предпочтительное устройство для добавления этого типа может быть обеспечено в форме ротационного цилиндрического барабана, первая открытая часть которого окружает головку экструдера и режущее средство, а вторая неоткрытая часть которого простирается ниже по ходу движения от режущего средства, и имеет, в ее верхней части или в боковой части, по меньшей мере одно распылительное сопло, способное разбрызгивать жидкий потребительский продукт непосредственно на кусочки продукта, выбрасываемые режущим средством.

В последнем случае режущее средство может, например, выгодно приводиться в действие гидравлическим двигателем, который меньше по размеру, чем обычный электродвигатель.

Сушильное устройство может быть обеспечено, например, в форме туннельной сушилки с горячим воздухом.

Загрузочное устройство для каждой секции может быть обеспечено, например, в форме одного или нескольких загрузочных отверстий, обеспеченных в камере двухшнекового устройства, начиная от верхнего по ходу движения конца экструдера для первой секции и от участка транспортирования после блокирующего участка двухшнекового устройства для второй секции.

Может быть обеспечена конфигурация шнеков, которая подходит, для каждой секции, для пластифицируемого потребительского продукта или для жидкого или пастообразного потребительского продукта, подлежащих обработке, и для продукта, который желательно получить.

Можно, например, обеспечить, в частности, последовательные и/или чередующиеся участки транспортирования, транспортирования-смешивания-растворения, прессования-растворения или смешивания-растворения в первой секции и последовательные и/или чередующиеся участки транспортирования, уплотнения, прессования, сбивания или смешивания во второй секции.

Для определения этих различных участков можно, например, варьировать шаг резьбы и направление витков шнека, пространство, оставляемое пустым, определяемое, в частности, соответствующими диаметрами валов и спиралей шнека, или введение двухлопастных элементов различной формы. Можно также, например, варьировать подразделение шнековой камеры экструдера на несколько независимых отсеков, температура которых может индивидуально корректироваться циркуляцией охлаждающей или нагревающей жидкости.

Наконец, механическая энергия, требующаяся для приготовления жидкого или пастообразного потребительского продукта, для обработки пластифицируемого потребительского продукта, для распределения или разбрызгивания жидкого или пастообразного потребительского продукта и для экструдирования обработанного продукта, может подаваться одним средством для приведения в действие шнеков двухшнекового устройства, таким как, например, электродвигатель.

Для гарантии того, что обрабатываемый пластифицируемый потребительский продукт проходит через головку экструдера, этот двигатель может быть, например, дополнительно снабжен или нагрузка на нем может быть облегчена нагнетающим поршневым насосом, таким как шестеренчатый насос, подсоединенным выше по ходу движения от головки экструдера.

Более точная регуляция разбрызгивания, распределения и впрыскивания жидкого или пастообразного потребительского продукта может быть, например, обеспечена подсоединением нагнетающего поршневого насоса между выходным отверстием первой секции экструдера и распылительным соплом, головкой для совместной экструзии или отверстием для повторной инжекции.

Перечень фигур чертежей

Предлагаемая данным изобретением установка описывается ниже со ссылкой на прилагаемый рисунок, в котором:

- Фигура 1 представляет в виде схемы первый вариант этой установки, в котором устройство добавления обеспечено непосредственно при выходном отверстии второй секции экструдера в форме сопла для совместной экструзии.

- Фигура 2 представляет в виде схемы второй вариант установки, в котором устройство добавления обеспечено после выходного отверстия экструдера в форме по меньшей мере одного распылительного сопла, включенного в устройство отдельно от экструдера.

- Фигура 3 представляет в виде схемы третий вариант установки, в котором устройство добавления обеспечено при выходном отверстии экструдера в форме по меньшей мере одного распылительного сопла, включенного в устройство отдельно от экструдера.

- Фигура 4 представляет в виде схемы третий вариант установки, в котором устройство добавления обеспечено вблизи выходного отверстия второй секции, расположенного выше по ходу движения от выходного отверстия экструдера, в форме по меньшей мере одного отверстия для повторной инжекции (повторного впрыскивания), обеспеченного в шнековой камере экструдера.

- Фигура 5 представляет собой схематический вид в вертикальном разрезе экструдера вдоль оси шнека с левой резьбой, иллюстрирующий вариант конфигурации шнеков установок, представленных на фигурах 1, 2, 3 и 4.

- Фигура 6 представляет собой схематический вид в горизонтальном разрезе экструдера вдоль плоскости, определяемой осями двух шнеков, иллюстрирующий тот же самый вариант конфигурации шнеков, который представлен на фигуре 5, и

- Фигура 7 представляет более подробно вариант выходного отверстия для жидкого или пастообразного потребительского продукта, представленный на фигуре 5.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

В варианте, представленном на фигуре 1, установка согласно изобретению содержит двухшнековый экструдер, разделенный на две отдельные секции 1 и 2 устройством динамического разделения 3, по меньшей мере одну головку 4, режущее средство 5, 6, устройство добавления 7, 8 и сушильное устройство (не представлено).

Двухшнековое устройство приводится в действие двигателем 9 и оно помещено в заключенную в рубашку шнековую камеру, подразделенную на семь отсеков i-vii, в каждом из которых может циркулировать охлаждающая или нагревающая жидкость.

В этом первом варианте установки компоненты жидкого или пастообразного потребительского продукта А вводятся в первую секцию 1 через загрузочное устройство, содержащее по меньшей мере одно загрузочное отверстие 10, выполненное в первом отсеке i шнековой камеры. Жидкий или пастообразный потребительский продукт, полученный в первой секции 1, выходит из этой секции через выходное отверстие 11, обеспеченное в отсеке iv шнековой камеры в устройстве динамического разделения 3. Это отверстие 11 соединено с головкой экструдера 4 через трубку 12, которая проходит через нагнетающий поршневой насос 13, что позволяет впрыскивать жидкий или пастообразный потребительский продукт в экструзионную трубку 16, выходящую на кольцевое или центральное выходное отверстие 8 головки экструдера.

Пластифицируемый потребительский продукт В вводится во вторую секцию 2 через загрузочное устройство, содержащее по меньшей мере одно загрузочное отверстие 14, обеспеченное в пятом отсеке v шнековой камеры, ниже по ходу движения от устройства динамического разделения 3. Масса вещества В, обрабатываемая во второй секции 2, выдавливается через экструзионную трубку 15, выходящую на кольцевое или центральное выходное отверстие 7 головки экструдера.

Таким образом, в этом первом варианте устройство добавления обеспечено при фактическом выходном отверстии второй секции экструдера, где оно образовано в форме головки для совместной экструзии, содержащей две экструзионные трубки 15 и 16, выходящие соответственно на центральное или кольцевое отверстие 7 и на кольцевое или центральное отверстие 8, в зависимости от того, экструдируется ли тяж через центральное отверстие, а жидкий или пастообразный потребительский продукт распределяется через кольцевое отверстие вокруг экструдированного тяжа, или тяж экструдируется через кольцевое отверстие, а жидкий или пастообразный потребительский продукт распределяется через центральное отверстие в экструдируемый тяж.

Тяж комбинированного продукта, полученный таким образом, нарезается на кусочки с использованием режущего средства, содержащего ротационный резак 5, который вращается против выходных отверстий головки 4 и приводится в действие электродвигателем 6.

Кусочки могут быть затем высушены, если необходимо, в сушильном устройстве (не представлено).

В варианте, представленном на фигуре 2, данная установка аналогична установке, представленной на фигуре 1, за исключением того, что она содержит устройство добавления 17, выполненное после выходного отверстия экструдера, в форме по меньшей мере одного распылительного сопла, включенного в устройство отдельно от экструдера, и того, что она дополнительно содержит сушильное устройство, представленное как 18.

Отдельное устройство добавления 17 выполнено в форме полого цилиндрического барабана (не представлен), вращающегося вокруг по существу горизонтальной оси и имеющего, в его верхней части или в боковой части, по меньшей мере одно распылительное сопло (не представлено), способное разбрызгивать жидкий потребительский продукт на продукт, подлежащий покрытию, перемешиваемый в этом цилиндре.

В этом втором варианте установки жидкий потребительский продукт А готовится в первой секции и вводится инжекцией в распылительное сопло через трубку 12.

Пластифицируемый потребительский продукт В обрабатывается во второй секции 2 и выталкивается через, по меньшей мере, одну экструзионную трубку 15 головки экструдера, выходящую на, по меньшей мере, одно выходное отверстие 7. Экструдированный с пропариванием тяж, полученный таким образом, нарезается на кусочки режущим средством (не представлено) и эти кусочки вводятся, фактически даже транспортируются, в устройство добавления 17 для того, чтобы в нем на них было нанесено покрытие из жидкого потребительского продукта, разбрызгиваемого на них распылительным соплом.

Затем имеющие покрытие кусочки сушат в сушильном устройстве 18, которое может быть изготовлено, например, в форме сушилки с обогревом горячим воздухом.

В варианте, представленном на фигуре 3, установка согласно изобретению является аналогичной установке, представленной на фигуре 1, за исключением того, что она содержит устройство добавления 30, 31, обеспеченное при выходном отверстии экструдера в форме по меньшей мере одного распылительного сопла, включенного в устройство отдельно от экструдера, и того, что оно дополнительно содержит сушильное устройство, представленное как 18.

В этом третьем варианте установки жидкий потребительский продукт А готовится в первой секции 1 и вводится инжекцией в, по меньшей мере, одно распылительное сопло 31 через трубку 12.

Пластифицируемый потребительский продукт В обрабатывается во второй секции 2 и выталкивается через, по меньшей мере, одну экструзионную трубку 15 головки экструдера, выходящую на, по меньшей мере, одно выходное отверстие 7. Экструдированный с пропариванием тяж, полученный таким образом, нарезается на кусочки режущим средством, присоединенным к головке 4, содержащим ротационный резак 5, который вращается против выходных отверстий головки экструдера и приводится в действие гидравлическим двигателем 6.

Устройство добавления содержит по меньшей мере одно распылительное сопло 31, обеспеченное в ротационном цилиндрическом барабане 30, первая открытая часть 32 которого окружает режущее средство 5, 6 и головку экструдера 4, а вторая неоткрытая часть которого простирается ниже по движению от режущего средства.

В варианте, представленном на фигуре 4, установка данного изобретения является аналогичной установке, представленной на фигуре 1, за исключением того, что она содержит устройство добавления, расположенное выше выходного отверстия экструдера, в форме, по меньшей мере, одного отверстия 33 для повторной инжекции, выполненное в шнековой камере экструдера в середине последнего отсека vii второй секции 2.

В этом четвертом варианте установка пастообразный потребительский продукт А готовится в первой секции 1 и повторно вводится инжекцией в секцию 2 вблизи ее выходного отверстия, но достаточно выше по движению от него для хорошего смешивания этого продукта с пластифицируемым потребительским продуктом В, обрабатываемым в секции 2, перед тем как последний выталкивается через, по меньшей мере, одну экструзионную трубку 15 головки экструдера, выходящую на, по меньшей мере, одно выходное отверстие 7.

Полученный таким образом комбинированный тяж нарезается на кусочки режущим средством, содержащим ротационный резак 5, который вращается против выходного отверстия головки экструдера и приводится в действие электродвигателем 6.

Кусочки могут быть затем высушены, если необходимо, в сушильном устройстве (не представлено).

Фигуры 5 и 6 схематически представляют вариант конфигурации шнеков, который может быть использован без исключений в каждой из установок, представленных на фигурах 1-4.

В секции 1 шнеки имеют последовательно участок транспортирования 19 (200/100), участок транспортирования-смешивания-растворения 20 (100/66), участок уплотнения-растворения 21 (200-33), участок смешивания-растворения 22 (140/различные двухлопастные элементы), участок уплотнения-растворения 21 (100-33), участок смешивания-растворения 22 (150/различные двухлопастные элементы), участок уплотнения-растворения 21 (100/33), участок выхода сиропа 23 (два двухлопастных элемента 15 мм на одном шнеке, один буртик 30 мм на другом шнеке) и участок динамического разделения 3 (конусы 30 мм, 50/-25, 100/-50).

В секции 2 шнеки имеют последовательно участок транспортирования 19 (200/100), участок транспортирования 20 (100/66), участок уплотнения 21 (100/33), участок уплотнения 24 (100/50), участок уплотнения 21 (200-33), участок сбивания (смешивания) 25 (100/-33) и участок уплотнения 26 (100-35).

Цифры в скобках дают длину участка и длину шага резьбы в мм для шнеков с диаметром 88 мм и расстоянием между осями 72 мм, причем установка в этом случае содержит двухшнековый экструдер Clextral ВС-72.

Представленная конфигурация не ограничивается этими размерами, которые приведены в качестве примера. Она может быть перенесена, например, на другие модели экструдеров, в частности, на модель ВС-45 (шнек с диаметром 55 мм и расстоянием между осями 45 мм) или модель ВС-92 (шнек с диаметром 115 мм и расстоянием между осями 92 мм) той же самой серии.

Шаг резьбы шнека может быть предпочтительно двойным, за исключением обращенного шага резьбы блокирующего участка, который является предпочтительно одинарным.

В противоположность обращенному шагу резьбы участка сбивания 25, который обнаруживает на его периметре вырезы для прохождения обрабатываемой массы, обращенный шаг резьбы блокирующего участка 3 не имеет их, чтобы быть как можно более эффективным в его роли в качестве устройства динамического разделения.

Как видно в больших подробностях на фигуре 7, выходное отверстие 11 первой секции 1 экструдера обнаруживает аксиальную продолговатую форму, в этом случае форму цифры восемь, покрывающую всю длину выходного участка 23 (обращенную к буртику) и накладывающуюся на участок уплотнения 21 и участок разделения 3 (обращенный к конусам).

Приведенные ниже примеры представлены для иллюстрации способа данного изобретения и продуктов, которые он позволяет получать. Проценты и части представлены в них по весу, если нет иных указаний.

Пример 1

Здесь применяется установка, представленная на фигурах 2 или 3 и 5-7, в которой экструдер представляет собой двухшнековое устройство типа Clerxtral ВС-72 с диаметром шнека 88 мм и длиной шнека 2100 мм.

Устройство добавления изготовлено в форме полого цилиндрического барабана, установленного после выходного отверстия экструдера, причем этот барабан вращается вокруг по существу горизонтальной оси и имеет в его верхней части три двойных сопла для жидкостей, имеющих внутренний диаметр 2,5 мм, или в форме частично открытого ротационного цилиндрического барабана, причем этот барабан окружает головку экструдера и режущее средство и имеет, в боковой части, горизонтальный ряд из пяти распылительных сопел, самое далекое из которых выше по ходу движения расположено при режущем средстве.

Сушильное устройство является туннельной сушилкой с горячим воздухом.

Для приготовления сиропа в первой секции экструдера 60 кг/ч сахарной пудры растворяют в ней в 13 кг/ч воды и температуру сиропа или раствора сахара доводят в ней до 76°С.

Для приготовления зерновой основы во второй секции экструдера в ней смешивают следующие компоненты (кг/ч):

Для этого сначала смешивают порошки в сухом виде. Затем смешивают полученную сухую смесь, жир и воду.

Смесь обрабатывается, т.е. экструдируется с пропариванием при 150°С под давлением 155 бар, причем шнеки экструдера вращаются при 218 об/мин.

Полученная таким образом термопластичная масса экструдируется через головку экструдера, изготовленную в форме передней пластины, через которую проходит четыре цилиндрические трубки, каждая из которых выходит на кольцевое выходное отверстие экструдера, с диаметром 5 мм.

Цилиндрические тяжи, экструдированные-расширенные таким образом в окружающее пространство, немедленно нарезаются с использованием резака с четырьмя ножами, вращающегося при 6000 об/мин против передней стенки головки экструдера, причем резак приводится в движение обычным электродвигателем (вариант, выбранный в случае, когда устройство добавления размещено после выходного отверстия экструдера) или гидравлическим двигателем, изготовленным в виде единого целого с головкой экструдера (вариант, который позволяет использовать устройство добавления при головке экструдера).

Таким образом получают вспученные зерновые гранулы с диаметром приблизительно 10 мм.

Эти гранулы покрываются покрытием посредством обрызгивания их вышеупомянутым сиропом при их перемешивании, причем сироп разбрызгивается под действием потока увлекающего воздуха, выбрасываемого из сопла под давлением 1,8 бар.

Зерновые гранулы сушатся воздухом при 113°С до остаточного содержания воды менее 3%.

Таким образом получают легкие и хрустящие покрытые сахаром гранулы зерновых продуктов для завтрака.

Пример 2

Комбинированный корм для любимых животных с мягкой внутренней частью и хрустящей наружной частью готовят при помощи установки, представленной на фигуре 1.

Для приготовления пастообразного потребительского продукта для мягкой внутренней части в первой секции двухшнекового устройства (типа Clextral ВС-72) в нее вводятся следующие компоненты и смешиваются в ней непрерывно в следующих пропорциях, даваемых в виде % по весу.

В первой секции шнеки имеют отношение длины к диаметру 9:1 (для отношения общей длины к диаметру 20:1) и они состоят из транспортирующих шнеков и смешивающих двухлопастных элементов. Температуру шнековой камеры поддерживают при приблизительно 49°С.

Для приготовления пластифицируемого потребительского продукта, т.е. зерновой основы для хрустящей наружной части, во второй секции двухшнекового устройства в нее вводятся следующие компоненты, смешиваются в ней и обрабатываются в ней непрерывно в следующих пропорциях, даваемых в виде % по весу:

Во второй секции шнеки имеют отношение длины к диаметру 10:1 и они состоят из элемента шнека с двойной резьбой для транспортирования, элемента с обращенным шагом резьбы для уплотнения и создания сдвигающего усилия и имеющего одинарную резьбу элемента в форме трапеции для выталкивания или уплотнения. Температуру шнековой камеры поддерживают при приблизительно 120°С.

Консистенция пастообразного продукта для мягкой внутренней части корректируется в первой секции таким образом, что она как раз пригодна для выталкивания через головку экструдера, но быстро становится твердой после выхода из головки.

Пищевой продукт, пластифицируемый и нагреваемый под действием давления, сдвигающего усилия и температуры во второй секции сильно увеличивается в объеме при выходе из головки экструдера и образует раковину, которая становится твердой и хрустящей во время охлаждения и высушивания.

Пастообразный продукт и зерновая основа экструдируются совместно при соответствующих пропускных способностях, так что отношение по весу мягкой внутренней части к хрустящей наружной части комбинированного продукта равно 40%:60%.

Активность воды в мягкой внутренней части и активность воды в наружной хрустящей части корректируются таким образом, что внутренняя часть остается мягкой, а наружная часть остается хрустящей во время периода хранения по меньшей мере шесть месяцев.

Пример 3

Комбинированный пищевой продукт, который импрегнирован по всей его массе, готовят с использованием установки, представленной на фигуре 4.

Для приготовления импрегнирующего сиропа в первой секции двухшнекового устройства (типа Clextral ВС-72) мясо макрели (скумбрии), фермент для его расщепления, сахарозу и мелассы вводятся в эту секцию и смешиваются в ней непрерывно в следующих пропорциях, даваемых в % по весу:

В первой секции шнеки имеют отношение длины к диаметру 9:1 (для отношения общей длины к диаметру 20:1) и они состоят из транспортирующих шнеков и смешивающих двухлопастных элементов. Скорость вращения шнеков выбирают таким образом, что мясо макрели измельчается. Температуру шнековой камеры поддерживают при приблизительно 120°С.

Для приготовления пластифицируемого потребительского продукта, т.е. зерновой основы, следующие компоненты вводятся во вторую секцию двухшнекового устройства, смешиваются в ней и обрабатываются в ней непрерывно в следующих пропорциях, даваемых в % по весу:

Во второй секции шнеки имеют отношение длины к диаметру 10:1 и они состоят из элемента шнека с двойной резьбой для транспортирования, элемента с обращенным шагом резьбы для уплотнения и создания сдвигающего усилия и имеющего одинарную резьбу элемента в форме трапеции для выталкивания или уплотнения. Температуру шнековой камеры поддерживают при приблизительно 120°С.

Таким образом, импрегнирующий сироп, приготовленный в первой секции, повторно вводится инжекцией во вторую секцию вблизи от ее выходного отверстия, но достаточно выше по ходу движения для хорошего смешивания с зерновой основой перед ее экструдированием.

Отношение по весу сиропа к зерновой основе в комбинированном продукте равно 10%:90%.

Полученный таким образом комбинированный продукт имеет возбуждающий аппетит привкус макрели и, как оказалось, приятен на вкус как для людей, так и для любимых животных.

Реферат

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть применено для производства комбинированного пищевого продукта сдвоенной экструзией. Жидкий или пастообразный продукт готовят в первой секции двухшнекого экструдера. Пластифицируемый продукт экструдируют с пропариванием во второй секции двухшнекового экструдера, отделенной динамически от первой секции. В результате получают, по меньшей мере, один тяж экструдированной с пропариванием массы, нарезают его на кусочки. Жидкий или пастообразный пищевой продукт добавляют к экструдируемой с пропариванием массе и получают из нее кусочки комбинированного пищевого продукта. Использование изобретения позволит осуществить упрощенное и хорошо регулируемое производство комбинированного пищевого продукта. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 7 ил.

Формула