Способ распыления жидкой ароматической композиции в емкости для продукта - RU2144775C1

Чертежи

Описание

Изобретение в общем относится к повторному введению аромата в продукты и, в частности, к его повторному введению посредством распыления в таре ароматических масел перед заполнением или в процессе заполнения емкости продуктом. После однократного введения ароматических масел в продукт они придают продукту аромат.

Некоторые продукты ассоциируются у потребителей с определенными ароматами. Если продукт не имеет свойственного ему аромата, то это может отрицательно повлиять на решение потребителя приобрести его. В частности, подобная проблема типична для растворимого кофе, но она типична также и для других продуктов. Для лучшего понимания существа изобретения в приводимом ниже описании изобретения оно рассматривается, главным образом, со ссылкой на растворимый кофе, хотя изобретение вовсе не ограничивается только ароматизацией растворимого кофе.

Порошковый растворимый кофе, который получают с помощью обычных промышленных процессов, включая экстракцию, концентрацию и сушку, обычно по существу не обладает ароматом. Именно по этой причине обычно осуществляют улавливание ароматов кофе, которые улетучиваются в процессе получения растворимого кофе, и повторное введение упомянутых ароматов в порошковый растворимый кофе.

Повторное введение аромата обычно начинается с улавливания аромата в каком-то субстрате, например в масле или эмульсии. Затем перед смешиванием содержащий аромат субстрат обычно распыляют на порошок растворимого кофе. После этого смешанным порошком кофе заполняют банки, которые затем герметизируются. Хотя этот способ достаточно эффективен, однако в промежутке между распылением содержащего аромат субстрата на порошок кофе и заполнением банок теряются довольно значительные количества аромата.

Одна из попыток решить эту проблему описана в патенте США N 3769032. Согласно этому патенту, заполненные кофе банки транспортируют и устанавливают под механическим шприцем, который содержит аромат кофе. Шприц вводят в каждую банку и опускают до тех пор, пока кончик иглы не будет находиться вблизи дна банки. После этого шприц поднимается и одновременно инжектирует капельки аромата кофе в находящийся в банке кофейный продукт. Размер капель находится в диапазоне от примерно 0,5 мм до 3 мм. Хотя приводимые в упомянутом патенте результаты подтверждают хорошее повторное введение аромата кофе, однако предложенная в нем система не годится для высокоскоростной производственной линии.

Вторая подобная попытка описана в патентах США NN 4355571, 4496596 и 4871564. В этом случае аромат кофе вводят в текущий поток порошка кофе непосредственно перед моментом заполнения банок порошком кофе.

Из ЕР 0047169 известен способ распыления аромата кофе на внутреннюю поверхность порционных пакетиков с порошком кофе. После этого происходит заполнение имеющих покрытие пакетиков кофе с последующей герметизацией. Хотя в упомянутом документе сказано, что в качестве тары можно использовать "бутылки, банки, металлическую тару, мешочки, конверты и т.д.", однако совершенно очевидно, что описываемый способ предназначен для небольших одноразовых упаковок, изготовленных из гибкой фольги и пленок. Причина заключается в том, что просто непрактично опыливать и использовать бутылки, банки и прочую металлическую тару, рассчитанную на содержание одной порции кофе.

Кроме того, описанный в ЕР способ трудно использовать с более жесткой тарой, например с банками и бутылками, емкость которых рассчитана на содержание многих порций продукта. Более того, поскольку рассчитанные на одну порцию пакетики непрозрачные и их обычно открывают отрыванием уголка, то не имеет значения, если аромат кофе образует неприглядные полоски на внутренних поверхностях пакетика. Это, однако, не годится для емкостей с множеством порций продукта, поскольку они обычно прозрачные, по меньшей мере в некоторых участках.

Следовательно, задачей настоящего изобретения является создание способа введения аромата в продукт посредством распыления аромата в емкости перед или в процессе ее заполнения продуктом, который можно использовать при промышленных скоростях с низким расходом аромата и который образует приемлемый для пользователя продукт.

Следовательно, настоящее изобретение предусматривает способ введения аромата в емкость для продукта, содержащего следующие стадии:
- перемещение по конвейеру одна за другой открытых сверху емкостей к нижней части устройства для распыления аромата, которое содержит по меньшей мере одно распыляющее сопло;
- фиксирование позиции приближающейся к распыляющему соплу емкости с открытым верхом;
- срабатывание распыляющего сопла после того, как открытый верх емкости установится по существу под распыляющим соплом, и распыление жидкой композиции аромата в открытый верх емкости в момент, когда открытая сверху емкость все еще продолжает свое движение по конвейеру, при этом в процессе распыления распыляющее сопло остается над открытой сверху емкостью, причем жидкая композиция аромата распыляется в виде капель, и
- прекращение распыления в момент, когда открытая сверху емкость все еще находится под распыляющим соплом.

Изобретение обеспечивает значительное преимущество в том плане, что ароматическая композиция распыляется в емкости в процессе движения емкости на конвейере. Следовательно, отпадает необходимость в остановке и повторном запуске конвейерной линии, а сам процесс легко и просто включить в обычные процессы заполнения емкостей. Кроме того, композиция распыляется в емкости непосредственно перед или в процессе ее заполнения. Следовательно, в данном случае емкость герметизируют сразу после распыления композиции в емкости. Это будет значительно сокращать потери аромата перед моментом герметизации емкости; например, результаты проведенных в производственных условиях экспериментов свидетельствуют о том, что потери аромата до момента герметизации емкости можно уменьшить до 50%. Это значит, что для достижения одной и той же концентрации аромата в закрытой банке можно будет использовать на 50% меньше ароматической композиции; это довольно значительная экономия.

Является предпочтительным, чтобы ароматическая композиция распылялась в емкости посредством покрытия внутренних боковых стенок емкости с открытым верхом каплями композиции. Является также предпочтительным распылять композицию по полному конусу в 360^o. Особенно предпочтительным является то, чтобы перед моментом распыления ароматической композиции открытая сверху емкость была пустой или в лучшем случае частично заполненной.

Количество предназначенной для распыления в таре композиции будет зависеть от желаемой концентрации аромата и может изменяться в зависимости от области практического применения и рынка сбыта. Чем больше добавляется ароматической композиции, тем он будет более концентрированным, а сам продукт более дорогим. Является предпочтительным, чтобы распыляющее сопло распыляло в каждой открытой сверху емкости приблизительно до 0,4% по весу (от веса продукта) ароматической композиции.

Кроме того, предпочтительно, чтобы количество распыляемой композиции было больше 0,075% по весу (от веса продукта). Это особенно касается случая добавления аромата в растворимый кофе. Настоятельно рекомендуется, чтобы количество распыляемой композиции аромата находилось между 0,1 и 0,2% по весу; например около 0,15% по весу.

Является также предпочтительным, чтобы композиция аромата содержала ароматическое вещество в масле; в частности, в масле, которое содержит небольшое количество влаги, например менее 10% влаги по весу, а лучше менее 5% влаги по весу. Установлено, что уменьшение процентного содержания влаги ослабляет тенденцию ароматического масла образовывать полоски и пятна на открытой сверху таре. И тем не менее, если присутствие полосок не представляет проблемы (благодаря цвету продукта или этикетке, которая прикрывает полоски и т. п.), то в этом случае можно использовать ароматические масла, которые содержат большие количества влаги, и даже эмульсии.

Размер капель композиции аромата, который распыляется в емкости с открытым верхом, можно выбирать по желанию. И тем не менее, чем больше размер образующихся в емкости капель, тем сильнее тенденция к образованию видимых пятен и полос, хотя, как уже упоминали выше, пятна и полосы не всегда являются проблемой. Кроме того, по мере уменьшения размера капель увеличивается отношение площади поверхности к объему и возрастают потери аромата. Следовательно, для какого-то специфического применения необходимо оптимизировать размер капель. И тем не менее является предпочтительным выбирать такое распределение размера капель, чтобы количество капель размером свыше примерно 3 мм было небольшим. Особенно предпочтительно, чтобы капли имели размер менее примерно 2 мм, но больше примерно 0,5 мм.

Является предпочтительным, чтобы открытая сверху емкость перемещалась по конвейеру под устройством распыления аромата со скоростью выше 200 единиц тары в минуту; например со скоростью от 200 до 500 единиц тары в минуту. В этом установившемся постоянном режиме механическая задержка по времени между моментом фиксирования положения тары и началом операции распыления будет менее 50 мс, а более предпочтительным - менее 40 мс. Более того, является предпочтительным, чтобы композиция аромата распылялась в банке в течение менее 25 мс, а лучше в течение менее 20 мс.

Является также предпочтительным, чтобы была включена стадия мониторинга скорости движения тары и соответствующего регулирования времени срабатывания между моментом фиксирования приближающейся емкости и моментом начала работы распыляющего сопла, если имеет место какое-либо изменение в скорости. В данном случае, несмотря на изменение скорости движения производственной линии, можно будет гарантировать точное распределение композиции аромата в емкости.

Следовательно, изобретение имеет дополнительное преимущество в плане создания способа, который имеет возможность вводить аромат в емкости в широком диапазоне рабочих скоростей производственной линии.

Согласно другому аспекту, настоящее изобретение предусматривает обработку открытой сверху емкости, внутренняя поверхность которой уже опылена ароматическим маслом в соответствии с описанным выше способом.

Ниже только в качестве примера будут описаны различные варианты изобретения с ссылками на чертежи, на которых:
Фиг. 1 - схема, показывающая емкости, проходящие под устройством для распыления аромата;
Фиг. 2 - устройство для распыления аромата;
Фиг. 3 - вид сбоку обрабатываемой распылением банки.

На фиг. 1 ясно видно, что пустые банки 10 транспортируются по конвейеру 12 к нижней части устройства 14 для распыления аромата и далее к устройству заполнения (не показано), где и происходит заполнение банок продуктом. Конвейер 12 покрыт газовой завесой 16, которая позволяет поддерживать в течение обработки распылением и заполнения банок атмосферу с уменьшенным содержанием кислорода. Не все линии заполнения предусматривают обязательное наличие газовых завес, а следовательно, газовая завеса 16 не является обязательной.

В устройстве для распыления аромата 14 распыляющее сопло 18 проходит через газовую завесу 16 для последующего распыления ароматического масла в банки 10, которые проходят под распыляющим соплом 18. Блок насоса 26 соединен с распыляющим соплом 18, чтобы подавать дозированные дозы ароматического масла в распыляющее сопло 18 из резервуара для хранения ароматического масла 28. Блок насоса 26 имеет пневматический привод от источника подачи воздуха 30. Датчик 32 установлен под газовой завесой 16 для обнаружения позиции банок 10 под распыляющим соплом 18. Датчик 32 показан установленным за распыляющим соплом 18. Однако совершенно ясно, что можно использовать и другие схемы расположения датчика 32 и распыляющего сопла 18; например, датчик 32 можно устанавливать перед распыляющим соплом 18. Выходной сигнал от датчика 32 передается в контроллер 34 через выходную линию контроллера 36.

К колесу наполняющего устройства (не показано) ниже от устройства для распыления аромата 14 может быть прикреплен датчик, чтобы сигнализировать о скорости вращения наполняющего колеса, а следовательно, и о скорости всей линии. Сигнал от датчика скорости может быть соединен с контроллером 34. Контроллер 34 в свою очередь обеспечивает электронное включение и выключение блока насоса 26 через выходную линию контроллера 38 в соответствующий момент времени после проверки скорости линии.

На фиг. 2 ясно видно, что блок насоса 26 включает в себя коллектор ароматического масла 24, который обеспечивает требуемую высоту давления ароматического масла и который образует центральную опору для блока насоса 26. Коллектор ароматического масла 24 соединен через клапан 40 с впускной трубкой для ароматического масла 42. Впускная трубка соединена с резервуаром для ароматического масла 28. Дозировочный насос 20 установлен под коллектором ароматического масла 24 и принимает ароматическое масло из коллектора ароматического масла 24 на своей впускной стороне. Дозировочный насос 20 соединен через устройство регулирования объема 22 с распыляющим соплом 18, чтобы обеспечить подачу точно дозированных доз ароматического масла в распыляющее сопло 18. Соленоидный клапан с электрическим приводом 44 крепится к коллектору ароматического масла 24 с помощью монтажных средств 46. Соленоидный клапан 44 получает находящийся под давлением воздух от источника подачи воздуха 30 через линию впуска воздуха 48 и подает находящийся под давлением воздух либо на одну сторону дозирующего насоса 20 через выпускную линию пневматического привода 50, либо на другую сторону дозирующего насоса 20 через выпускную линию возврата воздуха 51. После раскрытия соленоидного клапана 44, чтобы привести в действие дозирующий насос 20, находящийся под давлением воздух, который достигает дозирующий насос 20 через выпускную линию пневматического привода 50, обеспечивает срабатывание дозирующего насоса 20. С другой стороны, после раскрытия соленоидного клапана 44, чтобы выключить дозирующий насос 20, находящийся под давлением воздух, который достигает дозирующий насос 20 через выпускную линию возврата воздуха 51, обеспечивает возврат дозирующего насоса 20 в свою исходную позицию. Выходящий из соленоидного клапана 44 воздух проходит через выпускную линию 52.

Следует иметь в виду, что в данном случае можно использовать любое подходящее устройство для распыления аромата 14, которое способно точно и быстро распылять дозированную дозу ароматического масла в обусловленные моменты времени. Однако наиболее приемлемым будет MICRO-METER "AIRLESS" LIQUID APPLICATOR, выпускаемый фирмой "СПРЕЙ-ДАЙНЭ-МИКС", отделение Пар-Вэй груп, 750 Вест, 17-я стрит, Коста Меса, Калифорния, США. Это распыляющее устройство 14 имеет распыляющее сопло 18 в форме тарельчатого сопла с саморегулируемым отверстием и которое способно распылять полный конус (360^o) под углом примерно 60^o, а также под другими углами. Распыляющее устройство 14 также имеет дозировочный объемный насос модели 41, который снабжен поршнем для дозирования объема импульса жидкости из камеры насоса. Поршень приводится в действие пневматическим образом, например, при давлении от 550 до 690 кПа при стандартной мощности 28 л/мин (от 80 до 100 psiq при 1,2 scfm) и способен выдавать дозы примерно от 0, 07 до 0,7 грамма за менее чем 50 мс. Если для срабатывания насоса используются более высокие давления воздуха, тогда появляется возможность добиться распыления из распыляющего сопла 18 более мелких по размеру капель. В случае использования более низких давлений имеем обратную картину. Благодаря этому легко добиться желаемого размера капель. Регулируемое устройство 22 управления объемом импульса содержит в камере насоса регулируемый ограничитель для поршня, с помощью которого можно будет регулировать длину хода поршня, а следовательно, и объем подаваемой жидкости.

Однако совершенно очевидно, что наличие регулируемого устройства 22 управления объемом импульса не является обязательным условием. Если устройство для распыления аромата 14 стационарно установлено на производственной линии и должно постоянно выдавать какую-то конкретную дозу ароматического масла, тогда регулируемое устройство регулирования будет излишним. Кроме того, можно будет использовать любой приемлемый для данного случая дозировочный насос, который может в течение очень короткого времени выдать точную дозу. Совсем не обязательно использовать дозировочный насос, описанный выше, или даже поршневой насос; можно использовать другие типы выпускаемых промышленностью дозировочных насосов. Кроме того, можно использовать любое подходящее для данного случая распыляющее сопло; особенно распыляющие сопла, которые способны обеспечивать подачу конусов в 360^o капель размером менее 3 мм. В настоящее время промышленность выпускает большое количество различных типов приемлемых для данного случая распыляющих сопел; см., например, те, которые описаны в патентах США NN 3635125 и 3827339.

Соленоидный клапан 44 может быть представлен любым соответствующим соленоидным клапаном, который способен открываться и закрываться с высокой скоростью. Приемлемые для данного случая клапаны выпускает фирма "Ньюматикс", Хайленд, Милфорд Роуд, штат Мичиган, 48357, США.

Датчик 32 может быть представлен любым приемлемым для данного случая датчиком, который способен быстро и точно фиксировать позицию банок 10 и передавать соответствующий сигнал в контроллер 34. Приемлемые оптические датчики или индуктивные устройства фиксирования приближения выпускают фирмы "Аллен-Бредли", Милуоки, Саус секонд стрит, 1201, штат Висконсин, 53204, США, и "Беннер инджиниринг корп.", почтовый ящик 9414, Миннеаполис, штат Миннесота 55440, США.

Приемлемые контроллеры 34, например контроллеры SLC серии 500, выпускает фирма "Аллен-Бредлей" из Милуоки (Саус секонд стрит, 1201), штат Висконсин 53204, США. От фирмы "Аллен-Бредлей" можно также получить соответствующие датчики скорости.

В процессе практического использования ароматическое масло поступает из резервуара для хранения ароматического масла 28 через выпускную линию для ароматического масла 42 в коллектор ароматического масла 24. По желанию детектор уровня устанавливается в резервуаре для хранения ароматического масла 28 и соединяется с контроллером 34, чтобы предупреждать о пониженных уровнях ароматического масла. Отфильтрованный воздух поступает в соленоидный клапан 44. Банки 10 перемещаются на конвейере 12 со скоростью работы производственных линий, например, с максимальной скоростью в 500 банок в минуту и занимают позицию под распыляющим соплом 18. Это соответствует линейной скорости банок выше примерно 1 мм/мс. После фиксирования датчиком 32 присутствия передней кромки любой банки 10 в контроллер 34 поступает соответствующий сигнал. С помощью полученного от кодирующего устройства сигнала контроллер 34 постоянно контролирует скорость движения банок 10 и рассчитывает соответствующую задержку во времени перед моментом включения соленоидного клапана 44, который заставляет поршень совершать необходимое движение. После начала передвижения поршня ароматическое масло начинает распыляться из распыляющего сопла. Следовательно, после открытия распыляющего сопла 18 центр банки 10 устанавливается по существу под распыляющим соплом 18. Эта позиция лучше всего показана на фиг. 3. Однако следует иметь в виду, что распыляющее сопло 18 может начать распыление еще до момента установки центра банки 10 под ним.

Затем распыляющее сопло 18 распыляет полный конус (360^o) ароматического масла в открытую сверху банку 10. Является предпочтительным, чтобы угол распыления был равен приблизительно 60^o. Преимущество полного конуса в 360^o заключается в том, что в данном случае достигается равномерное покрытие ароматическим маслом внутренних стенок банки 10. Распыляющее сопло 18 продолжает распыление до тех пор, пока поршень не достигнет конца своего рабочего хода. Поршень достигает конца своего рабочего хода в момент, когда открытая сверху банка 10 все еще находится под распыляющим соплом 18. Именно это показано на фиг. 3 позицией В. Благодаря этому исключается вероятность распыления ароматического масла на внешней стороне банки 10. В течение короткой временной задержки после достижения поршнем конца своего рабочего хода контроллер 34 выключает из работы соленоидный клапан, чтобы дать возможность поршню вернуться в свое первоначальное положение. Тем временем дозировочный насос повторно загружается для обработки следующей банки 10. Обработанная таким образом банка 10 передается по конвейеру к устройству заполнения, где и происходит заполнение банки 10 продуктом. После этого мелкие капли ароматического масла абсорбируются в массе продукта, а следовательно они повторно вводятся в продукт. Если капли являются достаточно небольшими по размеру, то в этом случае нет никаких проблем с образованием пятен или полос ароматического масла на внутренних стенках банки или они будут очень незначительными и ими можно будет пренебречь.

Если желательно избежать образование видимых пятен и полос ароматического масла в банках 10, тогда распыляемые из распыляющего сопла капли ароматического масла должны иметь такой гранулометрический состав капель, в котором лишь небольшая часть капель имеет размер больше примерно 3 мм. Было установлено, что капли размером больше примерно 3 мм имеют тенденцию прилипать к стеклу и полностью не смешиваются с продуктом. Это может повысить шансы к образованию на стенках банки 10 видимых пятен ароматического масла. Размер капель можно легко и просто регулировать посредством соответствующего выбора давления воздуха, которое обеспечивает срабатывание дозировочного насоса 20, выбора размера распыляющего сопла 18, степени натяжения пружины распыляющего сопла 18, степени вязкости ароматического масла и т.д.

В данном случае можно проконсультироваться по спецификациям и инструкциям производителя.

Ароматическое масло может быть представлено любым подходящим ароматическим маслом. Для таких продуктов, как растворимый кофе или растворимый чай, ароматическое масло обычно получают в результате смешивания аромата, который уже был получен в процессе обработки кофе или чая, с субстратом пищевого масла. Способы сбора ароматических веществ хорошо известны. Обычно они предусматривают вымывание летучих ароматов из чая или кофе в процессе их обработки с использованием инертного газового носителя, например азота. Затем сохраняющий аромат газ-носитель охлаждают до температур ниже -40^oC, а часто и ниже -195^oC, чтобы вызвать конденсирование ароматов. Затем собирают сконденсированные ароматы. После этого сконденсированные ароматы обычно абсорбируют в соответствующем носителе, например в эфирном масле кофе или чая, в концентрированном кофе или чайных экстрактах, в жидких глицеридах, которые имеют нейтральные запахи, и в соответствующих эмульсиях (например, в эмульсиях эфирного масла кофе - экстракта кофе). С другой стороны, ароматы можно абсорбировать в носитель в процессе конденсации. Приемлемые процедуры осуществления конденсации и абсорбции описаны, например, в патентах США NN 3823241, 5030473 и 5222364. Совершенно очевидно, что эквивалентные процедуры можно использовать и для других продуктов, кроме кофе и чая.

Было установлено, что образование пятен и полос значительно уменьшается в том случае, если аромат образуется на основе масла с низкими уровнями содержания влаги; например, с содержанием влаги менее 10%, а лучше менее 5%. Если обнаруживается, что аромат содержит слишком много влаги, то происходит образование пятен ароматического масла на банке. Именно по этой причине отдается предпочтение маслам, полученным из предназначенного для упаковки продукта (например, эфирное масло кофе), или жидким глицеридам, полученным из пищевых жиров и масел, например из хлопкового масла, соевого масла, кокосового масла, рапсового масла, кукурузного масла, подсолнечного масла, арахисового масла и т.д. Особенно предпочтительными являются те масла, которые легко выделяются из водных растворов, а следовательно, облегчается процедура удаления влаги из масла. Для таких продуктов, как кофе, особенно предпочтительными являются эфирные масла кофе, поскольку этот продукт сохраняет 100%-ный кофейный продукт. Эфирные масла кофе можно экстрагировать из осадков использованного кофе и из подобного же продукта, используя для этого процедуры, которые хорошо известны всем специалистам в данной области. С другой стороны, эфирные масла кофе можно просто закупать.

Количество распыляемого в банке 10 ароматического масла выбирают с таким расчетом, чтобы добиться достаточной концентрации аромата, но при этом является предпочтительным, чтобы этой концентрации было недостаточно для провоцирования образования в банке 10 пятен или полос. Это количество будет изменяться от банки к банке, поскольку большие по емкости банки будут требовать большего количества аромата, а также от продукта к продукту и от рынка сбыта, однако необходимое количество легко и просто определить. Например, для 200-граммовой банки (7 унций) доза примерно в 0,3 г ароматического масла кофе гарантирует отличную концентрацию аромата и незначительное или даже полное отсутствие пятен или полос.

Поскольку банки 10 перемещаются с различными скоростями линии их обработки, то в течение одной минуты под распыляющим соплом 18 может проходить где-то от 200 до 500 банок. Это эквивалентно линейной скорости движения банок в диапазоне от 0,5 до 1,5 мм/мс. При допущении, что большинство банок имеют отверстие от 60 до 80 мм, то отверстие банки 10 может находиться под распыляющим соплом 18 в течение диапазона времени от примерно 40 мс до примерно 160 мс. Следовательно, срабатывание дозировочного насоса 20, распыление дозы и выключение дозировочного насоса 20 должны происходить в течение буквально миллисекунд. И тем не менее, в случае использования датчика 32, соленоидного клапана 44 и дозировочного насоса 20, которые описаны выше, можно сократить временную задержку между моментом обнаружения датчиком 32 банки 10 и моментом срабатывания дозировочного насоса 20 примерно до 36 мс. Точно также можно сократить продолжительность распыления дозы до примерно 16 мс. Этого времени более чем достаточно для банки 10, перемещающейся со скоростью примерно 1 мм/мс и имеющей отверстие примерно в 60 мм и ширину примерно в 100 мм.

Следует иметь в виду, что банки 10 не обязательно должны быть пустыми в момент распыления в них ароматического масла; это является лишь предпочтительным. Существует возможность лишь частичного заполнения банок продуктом с последующим распылением в них ароматического масла и продолжением заполнения банок 10. С другой стороны, распыление и заполнение могут происходить одновременно. Однако эти процедуры являются намного сложнее, чем распыление ароматического масла в пустые банки 10 и последующее их заполнение продуктом.

Устройство распыления аромата 14 может иметь более одного распыляющего сопла 18, так что одновременно можно будет обрабатывать несколько линий банок 10. Можно также использовать два распыляющих сопла 18, установленных одно за другим, а следовательно, можно одновременно распылять аромат по двум банкам 10. Кроме того, каждая линия банок 10 может иметь свое собственное устройство распыления аромата 14.

Пример
Стандартные банки для растворимого кофе, размер которых позволяет содержать примерно 200 г растворимого кофе и которые имеют ширину примерно 108 мм (4,24 дюйма) между передней и задней кромками, перемещаются по конвейеру с линейной скоростью 1,07 мм/мс. Это соответствует скорости обработки 400 банок/мин. Банки имеют отверстие диаметром примерно 57 мм (2,25 дюйма). Интервал между банками равен примерно 50 мм (2 дюйма).

Банки перемещают под устройством распыления аромата МИКРОМЕТР, которое выпускает фирма "Спрей Дайнэмикс". Устройство для распыления аромата использует объемный насос модели 41, а для выдачи дозы ароматического масла в 0,3 г используется регулируемое устройство управления объемом импульса. Объемный насос приводится в действие воздухом под давлением 550 кПа (80 фунтов на кв. дюйм). Используется сопло с отверстием диаметром 3,2 мм (0,125 дюйма), которое распыляет конус в 360^o под углом α . С насосом соединен соленоидный клапан модели L22ВВ452В, выпускаемый фирмой "Ньюматикс". Оптический датчик модели D12SP6FP фирмы "Баннер инжиниринг корп." и датчик скорости модели 845TDZ52ECNC фирмы "Аллен-Бредлей" соединяются с контроллером SLC500 фирмы "Аллен-Бредлей".

После обнаружения передней кромки банки оптический датчик выдает сигнал об этом в контроллер. После мониторинга сигнала от датчика скорости контроллер рассчитывает соответствующую задержку во времени и после истечения этой задержки во времени он обеспечивает срабатывание соленоидного клапана. Соленоидный клапан открывает и приводит в действие объемный насос. Задержка во времени между моментом обнаружения передней кромки банки и моментом начала распыления равна 36 мс. После начала распыления отверстие банки будет по существу установлено по центру под распыляющим соплом. Доза ароматического масла в 0,3 г распыляется из распыляющего сопла в виде полного конуса в 360^o и под углом 60^o. Доза распыляется в течение 16 мс.

После этого контроллер выключает соленоидный клапан на протяжении механической задержки во времени в 36 мс. Обратный ход объемного насоса занимает еще 16 мс. После этого на протяжении 62 мс происходит заполнение камеры поршня насоса. К этому моменту устройство для распыления аромата готово для обработки следующей банки, которая вскоре занимает нужную позицию.

Продолжительность процесса обработки 500000 банок длится примерно 21 час. Потери на распыление ароматического масла мимо банок составляют менее 0,1%.

Реферат

Изобретение касается ароматизации готовой продукции, в частности способа обеспечения аромата в емкости для продукта, например для растворимого кофе. Пустые открытые сверху емкости перемещают одну за другой по конвейеру под устройство распыления аромата, которое содержит, по меньшей мере, одно распыляющее сопло. После установки открытой сверху емкости, по существу, под распыляющим соплом приводится в действие распыляющее сопло, и аромат распределяется в емкости через открытый верх, в то время как открытая сверху емкость продолжает свое движение по конвейеру. Аромат распределяется в виде капель, чтобы покрыть внутренние боковые стенки открытой сверху емкости. Распыление прекращается в момент, когда открытая сверху емкость все еще находится под распыляющим соплом. Затем емкость можно передавать к устройству заполнения, где в емкость можно загружать продукт. По изобретению аромат можно вводить в продукт со скоростями обработки от 200 до 500 единиц емкостей в минуту. Это позволяет снизить расход ароматической композиции при промышленных скоростях распыления в емкости для продукта. 9 з.п.ф-лы, 3 ил.

Формула