УЛУЧШЕНИЕ ВНЕШНЕГО ВИДА ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ Российский патент 2015 года по МПК A23P1/08 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к области пищевых продуктов и производства пищевых продуктов и, в частности, обеспечивает получение улучшенных пищевых продуктов, содержащих пищевые усилители, и предлагает способы и устройство для нанесения пищевых усилителей на пищевые продукты, используя головки для регулируемого мелкокапельного распыления, изготовленные из материалов пищевых сортов, например головки струйного типа, изготовленные из материалов пищевых сортов.

Уровень техники

Привлекательность и, вероятно, даже вкус пищевых продуктов улучшаются за счет их надлежащего визуального представления, консистенции и запаха; содержание питательных веществ в продуктах повышается за счет сохранения натуральных питательных компонентов во время приготовления. Однако пищевые продукты, которые производятся из ингредиентов, упаковываются и затем дополнительно обрабатываются во время приготовления, в частности замороженные пищевые продукты могут иметь менее привлекательный внешний вид, ослабленный вкус и уменьшенное содержание питательных веществ. Например, повторно нагреваемые предварительно замороженные мясные продукты могут иметь нежелательную и неаппетитную консистенцию; в предварительно замороженных мясных продуктах, которые были нагреты повторно, может отсутствовать ожидаемый от них запах. Микроволновые печи, которые широко используются для повторного нагрева замороженных пищевых продуктов, могут не обеспечивать внешний вид поверхности, ожидаемый от еды, приготовленной обычным способом. И, наконец, предварительно упакованные пищевые продукты могут иметь уменьшенное содержание питательных веществ, поскольку перед потреблением натуральные питательные элементы могут быть вынесены, потеряны или могут разлагаться.

По этим и другим причинам предварительно упакованные и замороженные пищевые продукты по существующему уровню техники могут иметь непривлекательный внешний вид и пониженную питательную ценность. Было бы полезно, чтобы такие продукты имели улучшенный внешний вид, запах, вкус, питательную ценность, которые могли бы близко имитировать внешний вид, аромат, вкус и питательную ценность оригинальной пищи, приготовленной стандартным способом. Предпочтительно, такие улучшенные пищевые продукты могли бы производиться надежным и экономичным образом за счет только минимальных модификаций существующих процессов приготовления пищи и устройства.

По существующему уровню техники известно, что для придания пищевым продуктам визуально привлекательного оформления, нанесения на них изображений, поздравительных надписей и т.п. можно использовать печать на пригодном к употреблению в пищу листе или ленте, которая затем помещается на пищевой продукт, например на торт. См. например, US 6,329,530 В1 или US 6,652,897 В1. Также известны пригодные к употреблению в пищу чернила, которые можно использовать для украшения пищевых продуктов. См., например, US 7,166,153 В2 или US 7,608,141 В2. Несмотря на эти решения, необходимы и желательны дальнейшие усовершенствования.

Раскрытие изобретения

Настоящее изобретение предлагает способ нанесения пищевого усилителя во время производства пищевого продукта. В предпочтительном варианте выполнения способ содержит получение частично произведенного пищевого продукта, подготовленного для нанесения одного или нескольких пищевых усилителей, при этом пищевой продукт содержит одно или несколько пищевых изделий; приведение в действие головки для регулируемого мелкокапельного распыления с целью нанесения мелких капель пищевого усилителя на пищевой продукт, при этом мелкие капли наносятся в регулируемом количестве и с регулируемыми размерами из сопел распыляющей головки, и пищевой усилитель содержит коричневеющее вещество; регулирование распыляющей головки таким образом, что пищевой усилитель наносится на пищевой продукт по выбранной схеме и в выбранном количестве; и получение пищевого продукта, содержащего пищевой усилитель для последующего производства. Пищевой продукт также может содержать один или несколько соответствующих компонентов упаковки или конструкции, поддерживающие пищевое изделие. Предпочтительно, пищевой усилитель распыляется на наружную поверхность пищевого изделия.

Способ по изобретению также может содержать приведение в действие и регулирование некоторого количества головок для регулируемого мелкокапельного распыления движущихся мелких капель некоторого количества пищевых усилителей на пищевой продукт или в пищевой продукт в регулируемом количестве и с регулируемыми размерами по выбранным схемам, при этом пищевые усилители содержат одно или несколько коричневеющих веществ.

В более предпочтительном варианте осуществления изобретения пищевой усилитель наносится с поверхностной плотностью примерно от 0,001 г/см² до примерно 3 г/см².

Изобретение, в частности, предлагает способ нанесения коричневеющего вещества во время производства пищевого продукта. Это способ содержит прием частично произведенного пищевого продукта, подготовленного для нанесения одного или нескольких коричневеющих веществ, при этом пищевой продукт содержит одно или несколько пищевых изделий; получение информации, относящейся к принимаемому пищевому продукту; приведение в действие головки для регулируемого мелкокапельного распыления с целью нанесения мелких капель коричневеющего вещества на наружную поверхность пищевого продукта, при этом мелкие капли наносятся в регулируемом количестве и с регулируемыми размерами из сопел распыляющей головки; регулирование распыляющей головки таким образом, что коричневеющее вещество наносится на пищевой продукт по выбранной схеме и в выбранном количестве; при этом приведение в действие и регулирование выполняются, по меньшей мере, частично в зависимости от полученной информации; получение пищевого продукта, содержащего коричневеющее вещество, для последующего производства. В предпочтительном варианте осуществления изобретения получаемая информация содержит указания о присутствии или отсутствии пищевого продукта, и распыляющая головка приводится в действие и регулируется для распыления коричневеющего вещества, только когда приводится указание о присутствии пищевого продукта. В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения полученная информация также может содержать указания о местоположении и ориентации пищевого продукта, и распыляющая головка приводится в действие и регулируется для распыления коричневеющего вещества только в указанном положении и при указанной ориентации на пищевой продукт или в пищевой продукт, но не снаружи пищевого продукта.

В еще одном предпочтительном варианте осуществления изобретения получаемая информация содержит указания о типе пищевого продукта, и распыляющая головка приводится в действие и регулируется для распыления коричневеющего вещества на пищевой продукт или в пищевой продукт по выбранной схеме и в выбранном количестве, по меньшей мере, частично, в зависимости от типа пищевого продукта. Предпочтительно, схема выбирается согласно предполагаемой тепловой обработке пищи или типу пищевого продукта. Более предпочтительно, схема представляет собой отметки от приготовления на гриле для продукта, который должен быть приготовлен на гриле, или рисунок, соответствующий запеканию, для продукта, который должен быть подвергнут запеканию, или рисунок, соответствующий обжариванию, для продукта, который должен быть подвергнут обжариванию.

В еще одном предпочтительном варианте осуществления изобретения получаемая информация также содержит изображение пищевого продукта, и способ также содержит согласование полученного изображения с одним из нескольких трафаретных изображений и приведение в действие и регулирование распыляющей головки для нанесения пищевого усилителя по выбранной схеме и в выбранном количестве, по меньшей мере, частично, в зависимости от согласующегося трафаретного изображения.

Настоящее изобретение также предлагает устройство для нанесения коричневеющего вещества во время производства пищевого продукта. Предпочтительно устройство по изобретению содержит: a) транспортирующее средство для транспортирования пищевых продуктов, содержащих одно или несколько пищевых изделий, к устройству или от устройства, при этом пищевые продукты, транспортируемые к устройству, подготовлены для нанесения коричневеющего вещества, и пищевые продукты, транспортируемые от устройства, также содержат коричневеющее вещество; b) головку для регулируемого мелкокапельного распыления, сообщенную по текучей среде с резервуаром, в котором содержится коричневеющее вещество, для нанесения мелких капель коричневеющего вещества на пищевой продукт или в пищевой продукт, при этом мелкие капли наносятся в регулируемом количестве и с регулируемыми размерами из сопел распыляющей головки; и c) контроллер для приведения в действие и регулирования распыляющей головки, так чтобы коричневеющее вещество наносилось на пищевой продукт по выбранной схеме и в выбранном количестве. В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения головка для регулируемого мелкокапельного распыления также содержит головку для струйной печати, изготовленную из материалов пищевых сортов. В еще одном предпочтительном варианте устройство по изобретению также содержит несколько головок для регулируемого мелкокапельного распыления, сообщенных по текучей среде с несколькими резервуарами, в которых содержится один или несколько пищевых усилителей для нанесения мелких капель некоторого количества пищевых усилителей на пищевой продукт или в пищевой продукт в регулируемом количестве и с регулируемыми размерами и по выбранной схеме, при этом пищевые усилители содержат одно или несколько коричневеющих веществ.

В еще одном предпочтительном варианте выполнения устройство по изобретению также содержит датчики для получения информации, относящейся к пищевым продуктам, транспортируемым к устройству, при этом контроллер приводится в действие и регулирует распыляющие головки в зависимости, по меньшей мере, частично, от получаемой информации. Более предпочтительно, датчики также содержат устройство изображения для получения изображений транспортируемых пищевых продуктов, и контроллер также содержит процессор/буферное запоминающее устройство изображения для согласования полученного изображения с одним из нескольких трафаретных изображений пищевых продуктов, и контроллер также приводит в действие и регулирует распыляющую головку для нанесения пищевого усилителя по выбранной схеме, по меньшей мере, частично, в зависимости от согласующегося трафаретного изображения.

Изобретение также предлагает пищевой продукт, имеющий улучшенные органолептические свойства после тепловой обработки в микроволновой печи и содержащий пищевое изделие и коричневеющее вещество, нанесенное на участок внешней поверхности пищевого изделия по выбранной схеме и в выбранном количестве, при этом коричневеющее вещество выбирается для обеспечения визуального различия пищевого изделия во время или после микроволнового нагрева. Предпочтительно, пищевой продукт по изобретению также содержит один или несколько дополнительных пищевых усилителей, нанесенных на пищевое изделие или в пищевое изделие, при этом дополнительные пищевые усилители выбираются для обеспечения различия запахов или различия питательной ценности или как различия запахов, так и питательной ценности пищевого изделия во время или после микроволнового нагрева.

Изобретение также предлагает применение одной или нескольких головок для регулируемого мелкокапельного распыления, изготовленных из материалов пищевых сортов, например головки для струйной печати, для распыления мелких капель одного или нескольких пищевых усилителей на пищевой продукт с целью улучшения органолептических свойств пищевого продукта, при этом органолептические свойства включают в себя внешний вид, питательную ценность или запах пищевого продукта.

Краткое описание чертежей

Настоящее изобретение станет более понятным со ссылкой на приведенное ниже подробное описание предпочтительного варианта выполнения настоящего изобретения, пояснительные примеры конкретных вариантов выполнения изобретения и приложенные чертежи.

На фиг.1А-D показаны предпочтительные варианты выполнения пищевых продуктов по изобретению;

на фиг.2 - предпочтительный способ использования улучшенного пищевого продукта по изобретению;

на фиг.3 - общее представление о способе и устройстве по изобретению;

на фиг.4 - предпочтительный вариант осуществления способа и устройства по изобретению;

на фиг.5 - другой предпочтительный вариант осуществления способа нанесения пищевых усилителей; и

на фиг.6 - другой предпочтительный вариант осуществления способа нанесения пищевых усилителей.

Осуществление изобретения

Настоящее изобретение позволяет получать пищевые продукты, обладающие улучшенным или повышенным сходством с натуральными продуктами. Другими словами, пищевые продукты, обладающие улучшенным или повышенным сходством с натуральными продуктами по настоящему изобретению, имеют внешний вид, запах, вкус или питательную ценность и т.п., которые более свойственны пищевым продуктам, произведенным из расчетных ингредиентов («исходные» пищевые продукты). Определенные свойства, такие как внешний вид, запах, вкус или питательная ценность и т.п., в общем, известны как «органолептические» свойства. Соответственно или как вариант, настоящее изобретение предлагает пищевые продукты с повышенными органолептическими свойствами.

Настоящее изобретение также предлагает способы и устройство для производства таких пищевых продуктов, которые обладают улучшенным или повышенным сходством с натуральными продуктами и в предпочтительных вариантах осуществления изобретения могут быть легко внедрены в существующие способы и устройство. По настоящему изобретению улучшенное или повышенное сходство пищевых продуктов с натуральными продуктами достигается посредством распыления или нанесения на пищевые продукты или в пищевые продукты одного или нескольких пищевых усилителей в регулируемом количестве и по регулируемым схемам. Для такого распыления или нанесения предусматриваются способы производства и устройства.

Термин «пищевой продукт» используется здесь, в общем, для ссылки согласно контексту на фактически потребляемое пищевое изделие или на упаковку потребляемого пищевого изделия или как на пищевое изделие, так и на его упаковку. При необходимости конкретизации потребляемый продукт, в частности, упоминается как «пищевое изделие», а его упаковка как «компонент упаковки»; готовый «пищевой продукт» включает в себя как одно или несколько пищевых изделий, так и один несколько упаковочных компонентов.

В предпочтительных вариантах осуществления изобретения потребитель не ощущает или лишь с трудом ощущает присутствие пищевых усилителей перед приготовлением пищевого продукта, например, перед нагревом и т.п., но после приготовления пищевые усилители придают готовому пищевому продукту повышенное сходство с натуральным продуктом, т.е. улучшенные внешний вид, запах, вкус, питательную ценность и т.п., которые рассчитывает получить потребитель после приготовления продукта. Принимается, что потребитель не ощущает присутствие пищевого усилителя, если он не обратил внимания на присутствие пищевого усилителя после эпизодической проверки и обращения с продуктом, которые обычно сопровождают распаковывание и приготовление пищевого продукта. Принимается, что потребитель с трудом ощущает присутствие пищевого усилителя, если требуются специальные проверки, выходящие за рамки обычного обращения и приготовления, чтобы ощутить присутствие пищевого усилителя. Такая проверка может включать в себя тщательный визуальный контроль, но часто включает в себя специальные действия по контролю, например визуальный контроль пищевого продукта с использованием углового или специального освещения или посредством разрезания, разрывания или смачивания пищевого продукта и т.п.

В большинстве вариантов осуществления изобретения пищевые усилители, которые обычно могут быть случайно замечены потребителем, являются менее предпочтительными. Однако в определенных предпочтительных вариантах выполнения пищевые усилители могут быть неощутимы при удалении пищевого продукта из упаковки, но только до степени придания пищевому продукту перед приготовлением улучшенного внешнего вида, запаха, вкуса, питательной ценности и т.п., которые потребитель рассчитывает получить перед приготовлением продукта. Но во время приготовления пищевого продукта органолептические качества таких пищевых усилителей изменяются и придают пищевому продукту после приготовления такой улучшенный внешний вид, запах, вкус, питательную ценность и т.п., которые потребитель рассчитывает получить после приготовления продукта. Например, вещества, повышающие питательную ценность, могут улучшать пищевой продукт как до приготовления, так и после приготовления.

В частности, предпочтительные пищевые усилители включают в себя или состоят из встречающихся в природе ингредиентов, смесей, ароматизаторов, экстрактов, эссенций и т.п. Пищевые усилители также могут включать в себя искусственно приготовленные (например, синтезированные) составы или смеси. В общем, пищевые усилители оказывают влияние на улучшение внешнего вида, запаха (или других органолептических качеств) или питательной ценности. Вещества, улучшающие внешний вид пищевого продукта, включают в себя, например, коричневеющие вещества, которые при нагревании принимают коричневую окраску. Эти вещества предпочтительно наносятся или распыляются на приготавливаемые пищевые изделия (перед упаковыванием пищевого продукта) по выбранным пространственным схемам, которые имитируют внешний вид пищевого продукта, приготавливаемого по конкретным способам приготовления.

Вещества, улучшающие запах, являются веществами, которые при нагревании выделяют запахи, имитирующие запахи обычного продукта, подвергнутого кулинарной обработке. Несмотря на то что эти вещества, если они пригодны для употребления в пищу, могут находиться на пищевых изделиях или в пищевых изделиях, они, предпочтительно, наносятся или распыляются на компоненты упаковки пищевого продукта, которые нагреваются вместе с пищевыми изделиями. Такие компоненты упаковки часто включают в себя активные элементы для достижения высоких температур в микроволновых печах, и этим высокие температуры могут способствовать усилению запаха продукта.

Вещества, повышающие питательную ценность, предпочтительно, эффективно наносятся или распыляются на пищевой продукт или в пищевой продукт во время приготовления пищевого изделия. Кроме того, такие распыляемые вещества, повышающие питательную ценность, остаются надежно прикрепленными к пищевым изделиям в пищевом продукте и не должны терять качество при нагреве или во время выполнения других операций приготовления. Это изобретение не ограничивается до веществ, улучшающих внешний вид, запах и питательную ценность и также может включать в себя использование других веществ, улучшающих пищевые продукты.

Предпочтительные способы приготовления и устройство служат для нанесения или распыления пищевых усилителей на пищевые продукты или в пищевые продукты с помощью способов, которые упоминаются здесь как способы «регулируемого мелкокапельного» распыления, и устройство, которое упоминается здесь как устройство «регулируемого мелкокапельного» распыления (также упоминаемого просто как «головки для регулируемого мелкоструйного распыления» подобно термину «головка для струйной печати»). Однако это изобретение не ограничивается до предпочтительных способов «регулируемого мелкокапельного» распыления, которые будут описаны ниже, и также может применяться с использованием альтернативных способов распыления, например способов контактного нанесения, в которых пищевой усилитель наносится посредством контакта с листом или рулоном, пропитанным пищевым усилителем.

В частности, способы и устройство «регулируемого мелкокапельного» распыления предусматривают выброс большого, но регулируемого количества мелких капель по регулируемым пространственным схемам на выбранные объекты, например на пищевой продукт. Во избежание нарушения нормальной работы, вызванного силой тяжести, воздушными потоками и т.п., мелкие капли, в общем, выбрасываются с помощью струйного течения с соответствующих расстояний и с достаточной скоростью и фокусировкой. Мелкие капли предпочтительно имеют размеры 25-100 мкм (что соответствует объему 10 пл и 0,5 нл) при частоте 2-100 кГц. Соответственно, способы регулируемого мелкокапельного распыления позволяют регулировать количества пищевого усилителя, наносимого посредством распыления известного количества мелких капель известного размера и объема, при этом количество распыляемых мелких капель можно регулировать посредством распыления мелких капель при известной скорости в течение известного периода времени.

Такие способы регулируемого распыления мелких капель в течение длительного времени применяются для печати текста, изображений и т.п., где выбрасываемые струи включают в себя мелкие капли чернил, краски и т.п., и в этом применении для печати такие способы упоминаются как способы «струйной печати». Поскольку термины «струйный» и «струйная печать» широко известны и широко используются, способы «регулируемого мелкокапельного» распыления, которые являются частью настоящего изобретения, здесь часто также время от времени упоминаются как способы «струйной печати». Однако, несмотря на использование слов «чернила» или «печать» следует понимать, что печать чернилами, краской и т.п. не является частью настоящего изобретения, и вместо этого настоящее изобретение распространяется только на распыление, нанесение и т.п. пищевых усилителей, присутствие которых, на пищевых продуктах, предпочтительно, нельзя распознать незамедлительно.

Существующие хорошо известные и надежные и широко доступные способы регулируемого мелкокапельного распыления (струйные технологии) включают в себя способы непрерывного мелкокапельного распыления (с частотой генерации капель 800-100 кГц и выше) и способы мелкокапельного распыления по запросу (с частотой генерации капель 2-8 кГц и выше), при этом по последнему способу существуют принципиальные варианты распыления с помощью пьезоэлектрических средств или термических средств.

В двух словах, при использовании способов непрерывного мелкокапельного распыления мелкие капли образуются естественным образом (также с помощью ультразвуковой энергии), когда поток вещества выпускается из одного или нескольких небольших сопел, генерируются непрерывно независимо от того, требуется или нет нанесение или распыление в конкретное время, и направляются отклоняющим средством, например электростатическим отклоняющим средством. Если нанесение или распыление вещества на объект требуется в конкретное время, мелкие капли отражаются отклоняющим средством на объект по выбранным схемам, но если нанесение или распыление не требуются, мелкие капли отклоняются от объекта в сборник для неиспользованного вещества.

Способы мелкокапельного распыления по запросу используются для генерации мелких капель только по команде, т.е. только когда нанесение или распыление является необходимым. Здесь мелкие капли образуются под действием импульсных сил в «головке для струйной печати» и выбрасываются из множества независимо регулируемых сопел, имеющихся в головке. Рисунки на объекте образуются одним или несколькими соплами при независимом регулировании нескольких или всех сопел, при этом головка и сопла в сборе перемещаются относительно объекта, или объект перемещается относительно головки и сопла в сборе. При использовании технологии мелкокапельного распыления по запросу с помощью термических средств импульсные силы генерируются за счет резких коротких тепловых импульсов, которые обеспечивают испарение небольших количеств вещества (предпочтительно на основе воды). При использовании технологии мелкокапельного распыления по запросу с помощью пьезоэлектрических средств (пьезотехнология) импульсные силы генерируются за счет кратковременных сжатий и расширений пьезоэлектрических материалов.

Предпочтительные варианты выполнения устройства и способов по настоящему изобретению обеспечивают нанесение или распыление пищевых усилителей за счет применения технологий непрерывного регулируемого мелкокапельного распыления и регулируемого мелкокапельного пьезораспыления (по запросу) (а также перспективных технологий регулируемого мелкокапельного распыления, характеристики которых сходны с характеристиками существующих технологий непрерывного распыления и пьезораспыления). Эти конкретные технологии являются предпочтительными по той причине, что они обеспечивают образование мелких капель за счет механических сил или сил текучей среды, которые вряд ли могут оказывать влияние на изменение свойств распыляемых пищевых усилителей. В отличие от этого способы регулируемого мелкокапельного термического распыления являются менее предпочтительными, поскольку нагревание может оказывать влияние на изменение свойств определенных распыляемых пищевых усилителей. Кроме того, способы непрерывного распыления и пьезораспыления не ограничиваются до применения пищевых усилителей на водной основе, что имеет место при использовании способов термического распыления.

Соответственно, для простоты и без ограничения приведенное ниже описание представлено на основе способов регулируемого мелкокапельного пьезораспыления, которые подразумевают применение печатающих механизмов («головки)», содержащих несколько независимо регулируемых сопел, и которые обеспечивают образование рисунков в первую очередь за счет регулируемого приведения в действие определенных распыляющих сопел. Предпочтительно, головки для пьезопаспыления (и непрерывного распыления) предназначены для использования в пищевой отрасли, т.е. они изготовлены из материалов пищевых сортов и могут очищаться во избежание накопления микробиологических загрязнений.

Головки, изготовленные из материалов пищевых сортов, для регулируемого мелкокапельного распыления, например, в форме головок для струйных принтеров, имеются в продаже и предназначены для печати узнаваемых рисунков, например изображений, текста, логотипов и т.п., на пищевых продуктах с использованием пригодных к употреблению в пищу чернил и красок. См. например, Domino Printing Sciences, pic (Кембридж, Великобритания). Эти головки, возможно, могут быть адаптированы для использования в настоящем изобретении, в частности, для распыления или нанесения пищевых усилителей на пищевые продукты по схемам, которые соответствуют продуктам или тепловой обработке. В таком случае пищевые усилители, предпочтительно, соединяются с пригодными к употреблению в пищу жидкостями-носителями (например, пищевыми эмульгаторами, растительными маслами и т.п.) для образования составов, имеющих характеристики, пригодные для использования в промышленных головках струйного типа, и такие характеристики включают в себя легкое образование мелких капель соответствующего размера, легкое прилипание вещества в точке удара на объекте для образования заданных рисунков и т.д.

И, наконец, еще раз следует подчеркнуть, что, несмотря на использование терминов «струйный» и «принтер» в приведенном ниже описании и несмотря на адаптацию головок для струйной печати, изготовленных из материала пищевого сорта, для использования в устройстве по настоящему изобретению, это изобретение не распространяется на печать чернилами узнаваемых рисунков, таких как изображения, текст, логотипы и т.п., на пищевых продуктах; вместо этого оно относится только к соответствующему распылению или нанесению пищевых усилителей на пищевые продукты, и распыляемый пищевой усилитель, в лучшем случае можно различить с большим трудом.

В предпочтительных вариантах осуществления изобретения устройство для регулируемого мелкокапельного распыления (например, распыляющие головки) соединяется с системами управления и регулируется этими системами, которые обеспечивают выбор схем распыления пищевых усилителей в зависимости от типа пищевого продукта и, по усмотрению, обеспечивают распыление и нанесение согласно положению и ориентации пищевого продукта, тем самым сводя к минимуму избыточное распыление. Такие системы управления, предпочтительно, получают данные от датчика, касающиеся пищевых продуктов, подлежащих обработке или обрабатываемых, и, соответственно, могут быть осуществлены в известных устройствах управления. Например, при использовании опережающей информации данные датчика, касающиеся пищевого продукта, на который должны быть нанесены пищевые усилители, принимаются системой управления перед поступлением пищевого продукта в распыляющую головку. После достижения пищевым продуктом распыляющей головки его соответствующие уже принятые данные датчика используются для управления распыляющей головкой, например, за счет определения, когда и где приводить в действие выбранные сопла и когда деактивировать приведенные в действие сопла. При использовании информации с обратной связью данные датчика, касающиеся пищевого продукта, принимаются во время обработки и используются при получении для управления непрерывным действием распыляющей головки. Системы управления также могут функционировать в комбинированной конструкции с прямым и обратным направлением, используя уже полученные данные датчика для прогнозирования управления распыляющей головкой и используя обработанные данные датчика для надлежащего прогнозирования, принимая во внимание фактическую обработку (менее предпочтительно системы управления могут функционировать в конструкции с разомкнутым контуром без данных датчика).

С целью сбора данных для управления обработкой пищевого продукта может быть использован широкий диапазон датчиков. Например, датчики могут включать в себя светочувствительные или механически чувствительные электронные элементы, которые выдают информацию в первую очередь о присутствии пищевых продуктов, подлежащих обработке. По усмотрению такие датчики могут выдавать приблизительную информацию о местоположении и ориентации пищевого продукта. В более предпочтительных вариантах осуществления изобретения датчики изображения, например, устройства с цифровой камерой собирают более точные данные о присутствии, положении и ориентации пищевого продукта, подлежащего обработке. Эти данные об изображении могут быть интерпретированы, при этом управляющий сигнал генерируется видеосистемой, например компьютерным программным обеспечением для распознавания изображений, которое может подбирать и распознавать изображения, так чтобы распыление усилителя можно было регулировать согласно характеристикам пищевых продуктов (когда продукт достигает диапазона действия головок для регулируемого мелкокапельного» распыления). Изображения возможных пищевых продуктов и указания по нанесению усилителей на каждый конкретный тип пищевого продукта могут храниться на компьютерных дисках. Информация с применением обратной связи может использоваться для того, чтобы точно определять, когда должны приводиться в действие распыляющие головки, или для отслеживания распыления с целью корректировки ошибок и т.п.

Устройство по настоящему изобретению, например устройство для регулируемого мелкокапельного распыления, датчики, такие как камера, и контроллер/процессор могут быть объединены для совместного функционирования в подсистемы и системы. Такие подсистемы могут встраиваться в существующую автоматизированную линию по производству пищевых продуктов. Как вариант, такая система может использоваться отдельно на кухне ресторана или как часть мелкого процесса по приготовлению пищи.

Предпочтительные варианты выполнения по этому изобретению включают в себя пищевые продукты, содержащие усилители, которые наносятся с помощью устройства для регулируемого мелкокапельного распыления, изготовленного из материалов пищевых сортов (головок для регулируемого мелкокапельного распыления); предпочтительные варианты выполнения также включают в себя устройство и способы, которые обеспечивают нанесение или распыление усилителей на пищевые продукты с помощью таких распыляющих головок, изготовленных из материалов пищевых сортов. Пищевые усилители включают в себя, например, вещества, улучшающие внешний вид, усилители запаха, вещества, повышающие питательную ценность и т.д. Выбранные предпочтительные варианты выполнения описаны ниже, но следует понимать, что предпочтительные описанные варианты выполнения не являются ограничивающими и что по настоящему изобретению могут быть предусмотрены другие варианты выполнения, например варианты, в которых используются альтернативные способы распыления для нанесения или распыления этих и других пищевых усилителей на пищевые продукты. Заголовки используются только для ясности и не предназначены для ограничений.

На фиг.1А-D и 2 показаны предпочтительные варианты выполнения улучшенных пищевых продуктов по настоящему изобретению. Только в целях согласованности и простоты предпочтительные варианты выполнения описаны как содержащие одно или несколько потребляемых «пищевых изделий», например хлеб, мясо, овощи и т.д., и один или несколько «компонентов упаковки», например наружную упаковку для выкладки товара в магазине или, по усмотрению, внутреннюю упаковку для приготовления пищевых изделий.

В частности, на фиг.1А и 1В показаны примеры пищевых изделий (содержащихся в пищевых продуктах), на которые наносятся или распыляются вещества, улучшающие внешний вид. Эти примеры могут представлять пищевые изделия, содержащие хлеб или мясо, на наружную поверхность которых по выбранным схемам нанесены или распылены коричневеющие вещества. Коричневеющие вещества являются составами и смесями, которые перед нагреванием не выступают или даже не видны на пищевом изделии, но которые после нагревания принимают коричневатую окраску, как если бы пищевое изделие прошло тепловую обработку на печи, в печи, на углях и т.п. Коричневеющие вещества, известные в пищевой отрасли, включают в себя мальтозу, глюкозу, MAILLOSE® (имеется в продаже у Red Arrow International (Манитовок, штат Висконсин), карамельный кулер, перцовое масло или любое другое вещество, которое обеспечивает изменение в реакции покоричневения после нагрева в обычной печи или в микроволновой печи. Такие вещества также имеются в продаже у других поставщиков пищевых ингредиентов.

Пищевые изделия 10 и 14 показаны на этих рисунках слева перед нагреванием, и, соответственно, коричневеющие вещества в лучшем случае можно различить с трудом (и, вероятно, потребитель, как правило, не обращает на них внимания). Пищевые изделия 12 и 16 показаны справа после нагревания в микроволновой или обычной печи 18; соответственно, и коричневеющие вещества приобретают цвет, подобный цвету продукта после тепловой обработки. В частности, коричневеющие вещества нанесены на пищевое изделие 10 в виде тонких параллельных полос, так чтобы при нагревании продукт 12 выглядел так, как если бы он был приготовлен на гриле. Изобретение также включает в себя другие рисунки, которые могут быть получены за счет приготовления на гриле, например рисунок с двумя группами пересекающихся параллельных полос и т.д. Коричневеющие вещества нанесены на пищевой продукт 14 более равномерно, так чтобы при нагревании пищевой продукт 16 имел такой вид, как если бы он был испечен, или поджарен на открытом огне, или обжарен и т.п. Изобретение включает в себя рисунки, которые получают при запекании, жарении, обжаривании и в которых интенсивность коричневения изменяется посредством регулирования по поверхности пищевого изделия с целью надлежащей имитации этих режимов тепловой обработки.

На фиг.1C показан пример пищевого изделия с повышенной питательной ценностью. Пищевое изделие 20 содержит слои 22 и начинку 24 между слоями. Например, пищевое изделие 20 могло бы быть продуктом типа лазаньи, и в этом случае начинка представляла бы собой лентовидные макаронные изделия, а слои были бы соусом; или пищевое изделие могло бы быть тортом, и в этом случае начинка была бы сахарной глазурью, а слои являлись бы основной торта. Во время производства этих пищевых изделий предпочтительно наносится или распыляется одно или несколько веществ, которые повышают питательную ценность и присутствуют в употребляемом в пищу изделии в исходных нанесенных или распыленных количествах. Например, вещества, повышающие питательную ценность, могли бы наноситься и распыляться между слоями 22 и начинкой 24. Количества веществ, которые повышают питательную ценность и наносятся или распыляются, регулируются согласно выбранным заданным уровням, предпочтительно уровням, соответствующим установленным нормам согласно постановлению о полезности для здоровья пищевого продукта. Вещества, повышающие питательную ценность, хорошо известны и имеются в продаже у многих поставщиков. Они включают в себя льняные масла, масла, содержащие Omega-3 и Omega-6, жирные незаменимые кислоты, фенолы или другие пищевые компоненты, которые полезны для здоровья, если они добавляются в соответствии с выбранными заданными уровнями в отдельные пищевые изделия.

На фиг.1D показан пример пищевого продукта 26 с улучшенным запахом, содержащим пищевое изделие 30 и наружный компонент 28 упаковки и активный внутренний компонент 32 упаковки. Активная упаковка, в общем, относится к упаковке с конструкцией, поддерживающей пищевое изделие, например, сусцептором (или подобным компонентом), который во время микроволнового нагрева взаимодействует с микроволнами для преобразования энергии микроволн в тепловую энергию, тем самым генерируя повышенные температуры. Здесь вещество, улучшающее запах, было нанесено на внутренний активный упаковочный компонент 32 (предпочтительно, на сусцептор), который предназначен для выделения ощутимых запахов в атмосферу, особенно при высоких температурах, генерируемых сусцептором. Вещества, улучшающие запах, являются известными и могут включать в себя любой состав из натуральных или органических пищевых ароматизаторов или ароматических соединений, выделяющих запахи, которые ассоциируются с фруктами, овощами, хлебом, мясом, молочными продуктами, сахаром, шоколадом, пряностями, ореховым маслом, маслом из семян тыквы, растительным маслом или эссенцией и т.д. Примеры веществ, улучшающих запах, включают в себя вещества, которые улучшают запахи дрожжей или хлеба и которые поставляются компанией Givaudan (Вернье, Швейцария); вещества, имитирующие запахи в случае приготовления пищи на гриле и жарении, и вещества, имитирующие запахи пряностей (последние включают в себя, например, вещества, имитирующие запах натуральной древесины пекана и других запахов древесного дыма), которые можно приобрести у компании Red Arrow.

На фиг.2 показано использование потребителем (т.е. приготовление) пищевого продукта 26 с улучшенным запахом. На этапе 36 перед нагреванием потребитель удаляет наружные компоненты упаковки и собирает (или накладывает и т.п.) пищевое изделие 30 с внутренней активной упаковкой 32. На активную упаковку 32 были нанесены одно или несколько веществ, улучшающих запах, так чтобы на этапе 38, когда пищевое изделие нагревается в микроволновой печи вместе с активной упаковкой, температуры, генерируемые участком сусцептора активной упаковки, вынуждали бы вещество, улучшающее запах, выделять запах на ощутимом уровне.

Несмотря на то что в этом примерном варианте выполнения вещества, улучшающие запах, наносятся на компонент упаковки, например на активный компонент упаковки, изобретение не является ограниченным. В других вариантах осуществления изобретения вещества, улучшающие запах, могут наноситься или распыляться на пригодный к употреблению пищевой продукт, например на мясо цыпленка, говядину, рыбу, свинину, овощи, фрукты, хлеб, тесто и другое пищевое изделие, находящееся или в обработанном IQF-состоянии (поштучное быстрое замораживание), частично обработанном состоянии или сыром состоянии.

Изобретение не ограничивается до нанесения или распыления на пищевой продукт отдельного пищевого усилителя, но в других предпочтительных вариантах осуществления изобретения на отдельный пищевой продукт может наноситься множество усилителей. Например, коричневеющее вещество может наноситься на пищевое изделие, и вещество, улучшающее запах, может наноситься на активную упаковку для пищевого изделия. Кроме того, вещества, улучшающие запах, и/или коричневеющие вещества могут наноситься на пищевой продукт, который также включает в себя вещества, повышающие пищевую ценность. Кроме того, продукт может содержать множество веществ отдельного типа, например два или более веществ, повышающих питательную ценность или улучшающих запах. Специалисту в этой области техники будут понятны такие комбинации, при этом такие комбинации должны находиться в объеме изобретения.

Изобретение также включает в себя устройство и процессы, которые обеспечивают нанесение или распыление пищевых усилителей на пищевые продукты с помощью головок для регулируемого мелкокапельного распыления, изготовленных из материалов пищевых сортов (например, головок для струйной печати, изготовленных из материалов пищевых сортов и адаптированных, при необходимости, для распыления комбинаций пищевых усилителей).

Предполагается, что варианты выполнения такого устройства и процессов будут внедряться как дополнения или усовершенствования в известные устройство и процессы, уже используемые для производства пищевых продуктов из поставляемых материалов. Для удобства, но без ограничений процессы производства пищевых продуктов описываются здесь как отдельное количество технологических переходов, и устройство для производства пищевых продуктов описывается как количество отдельных подсистем (также упоминаемых как технологические «посты»), при этом каждая подсистема принимает частично изготовленные пищевые продукты из предыдущей подсистемы, выполняя, по меньшей мере, один технологический переход, и передавая пищевые продукты в следующую подсистему. Таким образом, подсистемы образуют производственную «линию», на которой пищевые продукты передаются между постами с помощью транспортировочных устройств, таких как транспортеры, роботизированные руки и т.п. В этом контексте устройство по изобретению и способы описываются как отдельная подсистема или пост, который принимает с предыдущих постов (если таковые имеются) частично изготовленные пищевые продукты, подготовленные к нанесению пищевых усилителей, обеспечивает нанесение или распыление пищевых усилителей по настоящему изобретению и обеспечивает передачу на следующие станции (если таковые имеются) частично изготовленных пищевых продуктов с пищевыми усилителями.

Однако настоящее изобретение не ограничивается до таких способов производства пищевых продуктов, и в альтернативных вариантах осуществления изобретения устройство и способы по настоящему изобретению могут использоваться как отдельная система. Такой отдельный вариант мог бы быть полезен на кухнях ресторанов, мелких предприятиях общественного питания и т.п. При таком мелкомасштабном применении пищевые изделия могли бы транспортироваться вручную к системе и от системы для нанесения или распыления пищевых усилителей.

Устройство по изобретению наносит пищевые усилители на пищевые продукты посредством распыления веществ с помощью одной или нескольких головок для регулируемого мелкокапельного распыления, с помощью способов термического распыления, которые менее предпочтительны, чем способы пьезоэлектрического (пьезо) или непрерывного (ультразвукового) распыления. Ниже без ограничений приводится описание изобретения на примере головок для регулируемого мелкокапельного пьезораспыления с множеством сопел. Предпочтительные головки для пьезораспыления, используемые в изобретении, предпочтительно, изготовлены их материалов пищевых сортов, которые не разрушаются или не вступают в реакцию с пищевыми усилителями, подлежащими нанесению. Имеющиеся в продаже струйные головки, изготовленные из материалов пищевых сортов и предназначенные для печати текста, рисунков и т.п. на пищевых продуктах с использованием пищевых видимых чернил, могут быть адаптированы для использования в настоящем изобретении, по меньшей мере, с определенными пищевыми усилителями (т.е. чернилами, которые имеют достаточные жидкостные свойства чернил, включающие в себя вязкость, поверхностное натяжение и т.п.).

Пищевые усилители предпочтительно смешаны с жидкостями-носителями, выбранными для способствования надлежащему образованию мелких капель и обеспечению их свойств и, если возможно, обеспечению совместимости с существующими головками для струйной печати, изготовленными из материалов пищевых сортов. Если пищевые усилители поставляются уже с жидкостями-носителями, то поставленный компонент с жидкостью-носителем может потребовать модификации с целью способствования надлежащему образованию мелких капель. Кроме того, пищевые усилители и составы, например вещества, улучшающие запах, вкус, обеспечивающие коричневение, повышающие питательную ценность и т.п., предпочтительно наносятся на пищевые продукты в регулируемых количествах, например, с концентрацией по площади примерно от 3 г/см² вплоть примерно до 0,001 г/см² и более предпочтительно примерно от 2 г/см² вплоть примерно до 0,005 г/см². Кроме того, пищевые усилители наносятся на поверхность по выбранным схемам для способствования ожидаемым эффектам от пищевых усилителей, например вещества, улучающие запах, наносятся на участки и по таким схемам, которые способствуют выделению запахов - во время нагревания; коричневеющие вещества наносятся таким образом, чтобы обеспечить генерирование регулируемых эффектов коричневения согласно схеме во время нагрева коричневеющих веществ, так чтобы сгенерировать внешний вид пищевого продукта, как если бы он был приготовлен на гриле, запечен, обжарен и т.п.; вещества для повышения питательной ценности наносятся таким образом, чтобы они могли быть внедрены в пищевой продукт и не приходили в негодность во время нагрева и т.д.

Достижимые зоны охвата и рисунки, в общем, принципиально определяются формами распыления, которые могут быть достигнуты с помощью имеющейся распыляющей головки (например, с помощью индивидуального регулирования или приведения в действие множества сопел). Несмотря на то что зоны охвата и рисунки могут быть расширены с помощью средств для распыляющей головки и заданных пищевых изделий, которые должны перемещаться относительно друг друга, расширяемые зоны и рисунки, преимущественно, обеспечиваются с помощью множества распыляющих головок, которые могут использоваться для одновременного нанесения или распыления вещества на отдельный пищевой продукт. Множество головок также может наносить множество различных пищевых усилителей, например, наносить коричневеющее вещество на поверхность пищевого изделия продукта и вещество, улучшающее запах, на (активную) упаковку продукта.

Головка или головки для регулируемого мелкокапельного распыления, предпочтительно, регулируются и рассчитываются (например, во время регулирования определяется, какие сопла должны приводиться в действие, и когда должны приводиться в действие эти сопла) с помощью системы управления, которая реагирует на информацию от датчиков, характеризующую пищевые продукты (пищевые изделия и/или компоненты упаковки), так чтобы пищевые усилители могли более точно наноситься или распыляться и так чтобы можно было свести к минимуму избыточное распыление, т.е. снаружи заданной зоны или за пределами пищевого изделия. Избыточное распыление может выделять пищевые усилители в окружающую среду и тем самым оказывать непреднамеренное воздействие на окружающую среду, что в результате отрицательно влияет на здоровье находящихся рядом рабочих, которые могут вдыхать излишний пищевой усилитель. Известно, что избыточное распыление происходит время от времени при обычном распылении или использовании систем распыления.

Такая информация от датчиков может быть опережающей информацией, характеризующей пищевой продукт перед фактическим нанесением или распылением, например, за счет представления его типа, положения и ориентации относительно распыляющей головки (или головок) и т.д. Как вариант, информация от датчика также может быть информацией с обратной связью, получаемой датчиками во время нанесения или распыления вещества. Опережающая информация может использоваться системой управления для нанесения или распыления одного или нескольких пищевых усилителей согласно типу пищевого продукта, а также согласно его положению и ориентации (например, для сведения к минимуму избыточного распыления). Информация с обратной связью может использоваться системой управления для предотвращения или корректирования погрешностей обработки, ошибок и т.п.

На фиг.3 показаны общие характеристики устройства и способов по настоящему изобретению. Здесь сплошные стрелки указывают поток пищевых продуктов, и контурные стрелки указывают поток информации, касающейся пищевых продуктов. Обработка следующего продукта начинается после того, как устройство принимает пищевое изделие, например, с предыдущих операций или постов. Датчики 44 обнаруживают, по меньшей мере, присутствие или отсутствие следующего пищевого продукта вблизи головки (головок) 42 регулируемого мелкокапельного распыления и предпочтительно также обеспечивают другую информацию, касающуюся пищевого продукта, например его тип, положение ориентацию и т.д. В зависимости, по меньшей мере, частичной, от этой информации от датчиков контроллер 45 приводится в действие и регулирует 42 распыляющую головку для распыления пищевого усилителя (или усилителей) на пищевой продукт, например, на содержащееся в нем пищевое изделие или на упаковку пищевого изделия. По завершении распыления улучшенный пищевой продукт проходит 43 на следующие производственные операции или станции.

Датчики 44 могут включать в себя электромеханические датчики, оптические датчики и, предпочтительно, датчики изображений, например камеру. Системы 45 управления могут включать в себя вычислительное устройство, которое в варианте осуществления изобретения является программируемым, имеет локальную и долговременную память и входные/выходные интерфейсы. Входные интерфейсы могут быть предназначены для приема информации от датчиков, используемой для опережающего регулирования или регулирования с обратной связью, в то время как выходные интерфейсы могут быть предназначены для передачи сигналов с целью регулирования распыляющих головок и других компонентов устройства. Информация и команды, направляемые оператору и от оператора, также могут использоваться для обмена между входными/выходными интерфейсами. Программы для функционирования системы управления могут храниться в долговременной памяти и извлекаться в кратковременную память для выполнения программируемым устройством. В частности, системы управления могут быть внедрены как специальный встроенный контроллер или надлежащим образом сконфигурированный PC-компьютер или серверный компьютер.

В предпочтительных вариантах осуществления изобретения датчики включают в себя камеры (и другие светочувствительные устройства), которые обеспечивают получение изображений пищевых продуктов и, по меньшей мере, часть хранящихся в памяти программ обеспечивает функционирование видеосистемы, которая выполняет распознавание изображений пищевых продуктов и генерирование сигнала управления на основе распознанных изображений. Такие промышленные видеосистемы и программы известны по существующему уровню техники и имеются в продаже.

Далее со ссылкой на фиг.4-6 приводится описание конкретных вариантов осуществления способов и устройства из фиг.3; на фиг.4 показано распыление пищевого усилителя (или усилителей) согласно схеме на уже произведенное пищевое изделие; на фиг.5 показано распыление пищевого усилителя (или усилителей) на компонент упаковки; и на фиг.6 показано распыление пищевого усилителя (или усилителей) на пищевое изделие во время приготовления. На этих фигурах транспортер перемещает пищевые продукты к посту обработки по настоящему изобретению, при этом предыдущий или последующий пост по настоящему изобретению не показан. Как вариант, устройство по настоящему изобретению могло бы быть предназначено для автономного использования, например, на кухне ресторана, где продукты транспортируются вручную.

В частности, на фиг.4 показаны нанесение или распыление коричневеющих веществ на пищевые изделия 52, проходящие по транспортеру (или другому транспортирующему механизму) 51. Пищевые изделия могут содержать, например, хлеб, мясо или другой ингредиент. Система 56 управления содержит процессор и буферное запоминающее устройство изображения, которое функционирует в опережающей конфигурации. Датчики содержат камеру 54, которая сканирует изображения приближающихся (или «следующих») пищевых изделий и передает сканированные изображения в буферные устройства системы управления. Процессор системы управления, приводящий в действие программное обеспечение распознавания изображений (процессор и программное обеспечение образуют «видеосистему»), согласует сканируемые изображения с трафаретами изображений расчетных типов пищевых изделий, извлекает из памяти конкретные пищевые усилители и конкретные схемы нанесения пищевых усилителей, имеющих отношение к трафаретам, и генерирует и выдает выходные сигналы управления, вынуждая распыляющие головки наносить или распылять конкретный пищевой усилитель по конкретной схеме, когда соответствующее пищевое изделие достигает диапазона действия распыляющих головок. Здесь рисунок, имеющий отношение к конкретному трафарету, показан как рисунок, расположенный поверх трафарета, однако во время выполнения процесса изображения, получаемые для согласования, не будут иметь рисунков и, по существу, такие рисунки появляются только после распыления и нагревания.

В частности, три трафарета 58 показывают пищевые изделия, приготавливаемые на гриле, и соответствуют первому коричневеющему веществу (в резервуаре 64А) и трафаретам, имитирующим следы от гриля; трафарет 60 показывает приготовленное на открытом огне/запеченное/обжаренное пищевое изделие, и соответствует второму коричневеющему веществу (в резервуаре 64b) с более равномерным рисунком, имитирующим приготовление на открытом огне/запекание/обжаривание. Показанное устройство включает в себя две распыляющие головки 62а и 62b, содержащие несколько сопел 61, которые могут индивидуально и независимо регулироваться для нанесения или распыления вещества, при этом к распыляющим головкам подаются первое и второе коричневеющие вещества, соответственно, из резервуаров 64а и 64b для хранения (далее распыляющая головка, связанная с резервуаром для хранения вещества, упоминается как «распыляющая головка с резервуаром в сборе»). Точечное изображение 63 показывает мелкие капли, генерируемые приведенными в действие соплами.

Приближающееся пищевое изделие типа изделия, приготовленного на гриле, сканируется камерой 54 и согласуется с одним из хранящихся трафаретов 58, и когда это изделие движется в диапазоне действия распыляющей головки, распыляющая головка 62а приводится в действие и регулируется буфером изображений процессора для нанесения или распыления коричневеющего агента из резервуара 64а по схеме нанесения рисунка, имитирующего приготовление на гриле. При отсутствии последующей информации от датчика (например, информации с обратной связью) распыляющая головка 62а приводится в действие в установленное время (в зависимости от скорости транспортера) после сканирования пищевого изделия. Аналогично, приближение пищевого изделия типа приготовленного на открытом огне/запеченного/обжаренного пищевого изделия будет сканироваться и согласовываться с трафаретом 60, и когда это изделие движется в диапазоне действия распыляющей головки, распыляющая головка 62b приводится в действие и регулируется буфером изображений процессора для нанесения или распыления коричневеющего агента из резервуара 64b по схеме нанесения рисунка. И в этом случае при отсутствии последующей информации от датчика распыляющая головка 62b приводится в действие в установленное время (в зависимости от скорости транспортера) после сканирования пищевого изделия. Поскольку размеры и формы пищевых изделий были определены перед распылением (опережающий режим), коричневеющее вещество может наноситься или распыляться только на пищевое изделие с минимальным избыточным распылением на транспортер или в окружающую среду. Пищевое изделие 53 с нанесенными коричневеющими веществами затем транспортируется далее для последующего потребления или обработки.

В других вариантах осуществления изобретения устройство из фиг.4 может быть предназначено для распыления отдельного коричневеющего вещества по различным схемам, выбранным согласно различным типам пищевых изделий, или для распыления трех или более различных коричневеющих веществ, или для распыления отдельного коричневеющего вещества совместно с другим улучшающим веществом, например веществом, улучшающим запах, или веществом, повышающим питательную ценность. Кроме того, дополнительная информация от датчика с обратной связью может передаваться (режим обратной связи) в систему управления с указанием, когда конкретное пищевое изделие фактически достигает диапазона действия распыляющей головки (независимо от изменений скорости транспортера).

На фиг.5 показано нанесение или распыление вещества, улучшающего запах, на компоненты 80 упаковки, например на компоненты активной внутренней упаковки, проходящие по транспортеру 78. Здесь, поскольку на транспортере перемещается только отдельный тип компонента упаковки стандартного размера и поскольку вещество, улучшающее запах, наносится на компонент упаковки по фиксированной схеме, камера 84 и процессор 88 должны распознавать только присутствие или отсутствие компонента упаковки, проходящего по транспортеру, и затем приводить в действие распыляющую головку с резервуаром в сборе 86, когда распознанный компонент упаковки находится в диапазоне действия распыляющей головки. Соответственно, вещество, улучшающее запах, будет наноситься только на упаковку без отходов или избыточного распыления. Устройство из фиг.4 может использоваться для распыления улучшающего вещества на отдельный тип стандартизованного пищевого компонента, проходящего по транспортеру.

Вместо опережающего регулирования или в дополнение к нему устройство также может включать в себя датчики, используемые для регулирования с обратной связью, например, для обнаружения, когда компоненты упаковки фактически подходят к распыляющей головке с резервуаром в сборе 86. Примеры оптических датчиков показаны в овальном кружке 95 и включают в себя световой источник 90 и светочувствительный датчик 94. Когда компонент упаковки достигает диапазона действия распыляющей головки с резервуаром в сборе 86 и находится в этом диапазоне, луч 91 света будет освещать этот компонент упаковки, и датчик 94 будет реагировать на это освещение, генерируя сигнал присутствия. Далее процессор 88 может приводить в действие распыляющую головку в зависимости от сигнала присутствия. Пищевое изделие 52 с нанесенным веществом, улучшающим запах, затем транспортируется далее для последующего потребления или обработки.

И, наконец, на фиг.6 показано нанесение вещества, повышающего питательную ценность, во время производства пищевого изделия 70. Это пищевое изделие приготавливается посредством экструзии теста, наполнения и т.п. непрерывной ленты или полосы и транспортирования непрерывной ленты или полосы на транспортере 68 к режущему устройству 74, которое разделяет или разрезает непрерывную ленту или полосу на порции с целью упаковывания. Например, такое пищевое изделие может содержать изделие типа хлеба, и в этом случае экструдеры 66а, 66b и 66 с экструдируют разные слои теста; или может содержать пищевое изделие наполняемого типа, и в этом случае экструдеры 66а и 66 с служат для экструзии верхнего и нижнего слоев теста, в то время как экструдер 66b экструдирует наполняющий слой; или может содержать пищевой компонент типа торта, и в этом случае экструдеры 66а и 66b экструдируют слои торта, в то время как экструдер 66с экструдирует глазурь.

Распыляющие головки с резервуарами в сборе 72а, 72b и 72с наносят улучшающие вещества на поверхность каждого экструдированного слоя поочередно. Например, все эти распыляющие головки с резервуарами в сборе могут наносить одно или несколько веществ, повышающих питательность; или распыляющие головки с резервуарами в сборе 72а и 72b могут наносить одно или несколько веществ, повышающих питательность; в то время как распыляющая головка с резервуаром в сборе 72с может наносить коричневеющее вещество в случае, как если бы пищевое изделие подвергалось выпеканию (и приобретало бы после нагревания вид изделия, которое было подвергнуто выпеканию) и т.д.

Процессор/контроллер 76 управляет экструдерами для обеспечения непрерывности лент или полос, а также регулирует распыляющие головки с резервуарами в сборе для нанесения или распыления надлежащих количеств пищевых усилителей. Предпочтительно, каждая пара, состоящая из экструдера и распыляющей головки с резервуаром в сборе (например, пары 66а и 72а, 66b и 72b и 66 с и 72 с), регулируется таким образом, что скорости экструзии и нанесения пищевого усилителя приблизительно пропорциональны, так чтобы заданное количество пищевого усилителя наносилось на единицу площади независимо от того, наносится ли слой более быстро или более медленно. Пищевой усилитель может распыляться непрерывно или прерывисто, но периодически.

Преимущественно, хотя это и не показано фигурах, процессор/контроллер принимает информацию от датчика, относящуюся к регулируемому процессу. Например, процессор/контроллер может использовать информацию с обратной связью, касающуюся фактической толщины и/или скорости экструдируемого слоя, так чтобы скорость пищевого усилителя могла регулироваться с целью обеспечения надлежащего показателя улучшения экструдируемого слоя. Как вариант, процессор/контроллер могут использовать опережающую информацию (от изображения видеосистемы), относящуюся к целостности экструдируемого слоя, так чтобы в случае промежутков или разрывов в экструдируемом слое прекращалось распыление пищевого усилителя во избежание нанесения или распыления вещества на транспортер или в окружающую среду.

В других предпочтительных вариантах осуществления изобретения отдельная производственная линия может включать в свой состав два или несколько устройств и процессов, показанных на фиг.4-6. Например, коричневеющее вещество может наноситься или распределяться на пищевое изделие из фиг.4, и улучшенное пищевое изделие может упаковываться в компонент упаковки с веществом, повышающим запах, которое наносится согласно фиг.5. Как вариант, коричневеющее вещество может наноситься или распыляться согласно фиг.4 на многослойное пищевое изделие, произведенное согласно фиг.6. Специалисту в этой области будет понятно, что другие такие комбинации должны соответствовать объему изобретения.

Предпочтительные варианты по изобретению, описанные выше, не ограничивают объем настоящего изобретения, поскольку эти варианты выполнения являются пояснениями нескольких предпочтительных вариантов выполнения изобретения.

Фактически, различные модификации по изобретению в дополнение к показанным и описанным здесь модификациям, такие как альтернативно используемые комбинации описанных элементов, будут понятны специалисту в этой области из последующего описания. Так, предполагается, что такие модификации соответствуют объему приложенной формулы изобретения. В приведенном ниже описании (и во всей заявке в целом) заголовки и надписи используются только для ясности и удобства.

Группа изобретений относится к способу и устройству для улучшения внешнего вида пищевых продуктов. Коричневеющие вещества наносятся или распыляются на пищевые продукты во время их производства с помощью головок (или головки) для регулируемого мелкокапельного распыления, изготовленных из пищевых материалов. В предпочтительных вариантах осуществления изобретения распыляющие головки регулируются контроллером, например программируемым компьютером PC-типа, в зависимости от информации от датчика, например информации от электромеханического или оптического датчика или датчика изображений. Контроллер и датчики функционируют таким образом, чтобы различные пищевые изделия имели выбранные коричневеющие вещества, которые надлежащим образом наносятся или распыляются без отходов или избыточного распыления. Использование группы изобретений позволит получить пищевые продукты, улучшенные коричневеющими веществами. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Способ нанесения пищевого усилителя во время производства пищевого продукта, включающий:
получение частично произведенного пищевого продукта, подготовленного для нанесения одного или нескольких пищевых усилителей, при этом пищевой продукт содержит одно или несколько пищевых изделий;
приведение в действие головки для регулируемого мелкокапельного распыления для нанесения мелких капель пищевого усилителя на пищевой продукт, при этом мелкие капли наносят в регулируемом количестве и с регулируемыми размерами из сопел распыляющей головки, причем пищевой усилитель содержит коричневеющее вещество;
регулирование распыляющей головки, так чтобы пищевой усилитель наносился на пищевой продукт по выбранной схеме и в выбранном количестве; и
получение пищевого продукта, содержащего пищевой усилитель, для последующего производства,
причем пищевой усилитель является неощутимым перед приготовлением пищевого продукта потребителем.

2. Способ по п. 1, в котором пищевой продукт дополнительно содержит один или несколько соответствующих компонентов упаковки или конструкции, поддерживающие пищевое изделие.

3. Способ по п. 1, в котором пищевой усилитель распыляют на наружную поверхность пищевого изделия.

4. Способ по п. 1, дополнительно включающий приведение в действие и регулирование нескольких головок для регулируемого мелкокапельного распыления с целью нанесения мелких капель некоторого количества пищевых усилителей на пищевой продукт или в пищевой продукт в регулируемом количестве и с регулируемыми размерами и по выбранной схеме и в выбранных количествах, при этом пищевые усилители содержат одно или несколько коричневеющих веществ.

5. Способ по п. 1, в котором пищевой усилитель наносят с поверхностной плотностью примерно от 0,001 г/см² до примерно 3 г/см².

6. Способ по п. 1, в котором пищевой усилитель является коричневеющим веществом, при этом способ включает:
прием частично произведенного пищевого продукта, подготовленного для нанесения одного или нескольких коричневеющих веществ, при этом пищевой продукт содержит одно или несколько пищевых изделий;
получение информации, относящейся к принимаемому пищевому продукту;
приведение в действие головки для регулируемого мелкокапельного распыления с целью нанесения мелких капель коричневеющего вещества на наружную поверхность пищевого продукта, при этом мелкие капли наносят в регулируемом количестве и с регулируемыми размерами из сопел распыляющей головки;
регулирование распыляющей головки таким образом, что коричневеющее вещество наносят на пищевой продукт по выбранной схеме и в выбранном количестве; при этом приведение в действие и регулирование выполняют, по меньшей мере, частично в зависимости от полученной информации; и
получение пищевого продукта, содержащего коричневеющее вещество, для последующего производства.

7. Способ по п. 6, в котором получаемая информация содержит указания о присутствии или отсутствии пищевого продукта, при этом распыляющую головку приводят в действие и регулируют для распыления коричневеющего вещества только после получения указания о присутствии пищевого продукта.

8. Способ по п. 6, в котором получаемая информация дополнительно содержит указания о местоположении и ориентации пищевого продукта, при этом распыляющую головку приводят в действие и регулируют для распыления коричневеющего вещества только в указанном положении и при указанной ориентации на пищевой продукт или в пищевой продукт, но не за пределы пищевого продукта.

9. Способ по п. 6, в котором получаемая информация дополнительно содержит указания о типе пищевого продукта, при этом распыляющую головку приводят в действие и регулируют для распыления коричневеющего вещества на пищевой продукт или в пищевой продукт по выбранной схеме и в выбранном количестве, по меньшей мере, частично, в зависимости от типа пищевого продукта.

10. Способ по п. 9, в котором схему выбирают согласно предполагаемой тепловой обработке пищи или типу пищевого продукта.

11. Способ по п. 9, в котором схема представляет собой отметки от приготовления на гриле для продукта, который должен быть приготовлен на гриле, или рисунок, соответствующий запеканию, для продукта, который должен быть подвергнут запеканию, или рисунок, соответствующий обжариванию, для продукта, который должен быть подвергнут обжариванию.

12. Способ по п. 6, в котором получаемая информация дополнительно содержит изображение пищевого продукта, при этом способ дополнительно включает:
согласование полученного изображения с одним из нескольких трафаретных изображений; и
приведение в действие и регулирование распыляющей головки для нанесения пищевого усилителя по выбранной схеме и в выбранном количестве, по меньшей мере, частично, в зависимости от согласующегося трафаретного изображения.

13. Пищевой продукт, имеющий улучшенные органолептические свойства после тепловой обработки в микроволновой печи и содержащий:
пищевое изделие;
и коричневеющее вещество, нанесенное на участок внешней поверхности пищевого изделия по выбранной схеме и в выбранном количестве, при этом коричневеющее вещество выбирается для обеспечения визуального различия пищевого изделия во время или после микроволнового нагрева, причем коричневеющее вещество является неощутимым перед приготовлением пищевого продукта потребителем.

14. Пищевой продукт по п. 13, дополнительно содержащий один или несколько дополнительных пищевых усилителей, нанесенных на пищевое изделие или в пищевое изделие, при этом дополнительные пищевые усилители выбираются для обеспечения различия запахов или различия питательной ценности или как различия запахов, так и питательной ценности пищевого изделия во время или после микроволнового нагрева.

15. Применение одной или нескольких головок для регулируемого мелкокапельного распыления, изготовленных из пищевых материалов, например головки для струйной печати, для распыления мелких капель одного или нескольких пищевых усилителей, содержащих коричневеющее вещество, на пищевой продукт с целью улучшения органолептических свойств пищевого продукта, при этом органолептические свойства включают в себя внешний вид, питательную ценность или запах пищевого продукта, причем пищевой усилитель является неощутимым перед приготовлением пищевого продукта потребителем.