УСТАНОВКА ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ТЕСТА Российский патент 2018 года по МПК A21C13/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение касается установки для приготовления теста в пекарной промышленности, содержащей устройства для перемешивания и подъема теста и обеспечивающей оптимальное приготовление теста с точки зрения производительности в час, длительности подъема и качества конечного продукта.

ЗАДАЧА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение решает задачу создания установки для приготовления теста, которая будет занимать как можно меньше места, обеспечивать высокую адаптируемость процесса с точки зрения количества, типа конечного продукта и модульность установки и позволит быстрый, полностью автоматический и управляемый процесс.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Приготовление теста является ключевой стадией производства пекарных изделий и поэтому оказывает значительное влияние на качество конечного продукта, такого как различные сорта хлеба и выпечки.

Известны прямые и непрямые способы приготовления теста. В первом способе, который наиболее часто используется при приготовлении белого хлеба, все ингредиенты - муку, воду, соль и дрожжи - одновременно замешивают в тесто в специальном резервуаре. Тесто подвергают расстойке (ферментации) в течение 20-80 минут в том же резервуаре, после чего тесто формуют на специальных машинах на производственной линии для получения различных форм конечных продуктов, таких как буханка и рогалик, и выпекают. Главное преимущество данного способа состоит в коротком периоде приготовления.

Непрямой способ осуществляют в две стадии. На первой стадии лишь часть муки, воды и дрожжей замешивают для получения теста. Таким образом получают заквасочное тесто, называемое также опарой или закваской, которое подвергают ферментации в течение 3-16 часов. На второй стадии получают основное тесто из оставшейся муки, воды и прочих ингредиентов рецепта (соль, сахар и т.д.). К основному тесту в разных количествах добавляют заквасочное тесто (опару). Пропорция заквасочного теста относительно основного теста может составлять от 5 до 70 вес.%. Расстойка (ферментация) конечного теста длится около 90 минут, в зависимости от рецепта.

Данным способом получают улучшенные готовые продукты, с улучшенным вкусом, ароматом и текстурой, остающиеся свежими в течение более длительного периода времени.

Сегодня спрос потребителей на ароматные, вкусные и долго хранящиеся пекарные изделия растет, чего практически невозможно достичь с помощью прямого способа приготовления теста; таким образом, непрямой способ приобретает все большее значение.

Для приготовления теста этим способом требуются более продолжительные периоды времени и более сложные технологии. Поскольку период ферментации заквасочного теста является относительно продолжительным, и предпочтительно, составляет от 3 до 5 часов, а производительность в час для крупных пекарен является высокой, поэтому требуется множество резервуаров для ферментации, которым требуется соответствующая площадь для размещения. Кроме того, резервуары требуется перемещать от рабочего места замешивания заквасочного теста к рабочему месту ферментации, затем от рабочего места замешивания теста к рабочему месту ферментации и в конечном счете к рабочему месту, где тесто выбрасывается в воронку разделительной машины. Фактически, это представляет собой большую операцию с точки зрения логистики. Данный способ необходимо осуществлять в точно определенной последовательности по времени; в противном случае появляется разница в длительности ферментации, что отрицательно влияет на качество конечного продукта. В случае когда несколько сортов хлеба, приготовляемый каждый по особому рецепту, приготавливаются в одно время, мы практически сталкиваемся с непреодолимыми трудностями.

С целью преодоления указанных трудностей возникла необходимость в более автоматизированном способе.

Существует несколько более или менее автоматизированных установок для непрямого способа приготовления теста. Все они обладают общей особенностью: у них есть отдельная часть для первого этапа, т.е. система для приготовления заквасочного теста, и часть для второго этапа, т.е. система для приготовления окончательного теста.

Непрерывные системы представляют собой установки с круговой транспортировочной сборкой, на которой располагаются и транспортируются резервуары для заквасочного теста или ферментации теста. Приготовление окончательного теста осуществляется после этого на отдельной части, при этом обычно четыре резервуара и два миксера симметрично расположены на указанной окружности. Эти системы не являются оптимальными, поскольку занимают большую площадь из-за транспортировочной сборки и нескольких дополнительных устройств. Они не могут быть адаптированы, и их установка требует больших капитальных вложений.

Также существуют так называемые линейные системы для непрямого приготовления теста, в которых оба миксера (для заквасочного теста и теста) и все резервуары расположены вдоль прямой линии, на которой перемещается манипулятор. Линия может быть прикреплена к специально спроектированной стальной конструкции или может быть расположена на полу в форме рельс. Манипулятор следует по технологическому способу и транспортирует резервуары между рабочим местом дозирования ингредиентов, рабочим местом смешивания заквасочного теста и основного теста и рабочими местами ферментации. Важной особенностью является то, что данная система позволяет изменять или адаптировать периоды для ферментации заквасочного теста и теста.

В патентном документе DE 19820272 A1 (Boku Maschinenfabrik GmbH) описан один из современных вариантов линейных установок для приготовления теста. Эта установка представляет собой компактную и полностью автоматизированную систему, обеспечивающую высокую приспосабливаемость и скорость процесса приготовления теста. Она состоит из различных машин и устройств, выполняющих перемешивание, замес, подъем и разделение теста, и специальных транспортировочных и манипулирующих устройств. Эта система основана на стеллажной конструкции, в центре которой перемещается специальное транспортировочное устройство, при этом обе стороны линии оборудованы ящиками для приема резервуаров, расположенными на опорной раме на максимальном из двух уровней. Транспортировочное устройство представляет собой сборку, состоящую из держателя, подъемных устройств и захватывающих рычагов. Держатель предназначен для линейного перемещения вдоль линии, подъемное устройство позволяет поднимать и опускать резервуары, и захватывающие рычаги осуществляют горизонтальное перемещение с помощью специального механизма параллелограмма, с помощью которого резервуары извлекается из ящика. Указанное устройство содержит различные механизмы, привода, передачи и зубчатые колеса, и само по себе является очень сложным, что выражается в его высокой стоимости, более того, появляется проблема с доступностью, поскольку вероятность поломки такого устройства довольно велика.

Транспортировочное устройство, например держатель, подъемные устройства и захватывающие рычаги располагаются с помощью позиционных приводов с понижающей передачей, указанные позиционные приводы оборудованы датчиками поступательных и вращательных перемещений, предназначенных для определения количества оборотов привода, и специальными стопорными тормозами. Вся система контролируется специальным устройством управления.

Монтаж установки такого типа на новом пекарном предприятии требует хорошего планирования производительных мощностей, поскольку производительность является решающим фактором для размера установки (в частности, количества резервуаров) и для площади, которую она занимает. Последующее увеличение производительности может быть выполнено двумя способами: путем продления линии или путем надстраивания опорной конструкции. Оба способа приводят к увеличению количества ящиков для размещения резервуаров. Конструкция подъемных устройств должна быть довольно высокой, и высота установки может достигать максимальной высоты двух стеллажей. Это может создавать проблему в новых зданиях и еще большую проблему в существующих зданиях. Поскольку самой системе требуется большая площадь, возможность расширения существующих зданий очень ограничена.

Из вышесказанного следует, что система такого типа обладает многими недостатками, наибольшими из которых можно назвать большие требования по пространству, сложность и отсутствие адаптивности.

РЕШЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКОЙ ПРОБЛЕМЫ

Описанная техническая проблема решается при помощи установки в соответствии с изобретением, состоящей из устройства для ферментации, устройства для взвешивания и дозировки ингредиентов, миксера для заквасочного теста или теста, опрокидывателя с транспортировочным рельсом или без него, и резервуаров. Эти устройства установки для приготовления теста расположены таким образом, чтобы центр резервуара, принимаемого указанными устройствами в ходе осуществления указанного способа приготовления теста, лежал на окружности в каждом случае.

Основная часть круга/круглой арки заполнена устройством для ферментации, состоящим из площадок для размещения для ферментации, расположенных непрерывно друг за другом, на этих площадках расположены резервуары, при этом каждая площадка для размещения предпочтительно занята лишь одним резервуаром. Устройство для ферментации сформировано так, чтобы центр резервуара, при расположении на площадке для расположения устройства для ферментации, лежал на окружности. Оставшиеся части круга/круглой арки заполняются другими устройствами для приготовления теста, такими как по меньшей мере одно устройство для взвешивания и дозировки ингредиентов, по меньшей мере один миксер для заквасочного теста, по меньшей мере один миксер для теста, по меньшей мере один опрокидыватель с рельсом или без него и т.д., которые не являются предметом изобретения.

В центре окружности расположен четырехосный робот. Робот захватывает и транспортирует резервуары между рабочим местом дозировки взвешенных ингредиентов, рабочим местом перемешивания, рабочим местом ферментации заквасочного теста и теста на площадках для размещения и рабочим местом опустошения или рабочим местом разделения теста. В зависимости от требований (производительность линии в час, желаемое время ферментации), площадки для размещения устройства для ферментации могут быть расположены на участке окружности/круглой арки любой ширины, и в нескольких плоскостях одной окружности/круглой арки.

Сущность установки заключается в том факте, что она занимает одинаковую площадь в форме окружности постоянного радиуса, независимо от количества устройств для приготовления теста, расположенных в установке. Так что, в случае увеличения производительности, площадки для размещения просто добавляются на окружность, при этом круглая арка продлевается; при необходимости, увеличение может быть также по вышине или в нескольких плоскостях.

Таким образом можно достигнуть наилучшей возможной модульности и соответствующей адаптируемости установки.

Изобретение описано ниже более подробно на примерах выполнения со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых:

Фиг. 1 - вид в перспективе установки для приготовления теста;

Фиг. 2 - вид сверху установки для приготовления теста;

Фиг. 3 - вид устройства для ферментации.

Установка 1 для приготовления теста состоит из устройства 2 для ферментации, устройства 3 для взвешивания и дозирования ингредиентов, миксера 4 для заквасочного теста или теста, опрокидывателя с рельсом или без него, и резервуаров 5, при этом устройства расположены таким образом, что центр резервуара 5, принимаемого в каждом случае этими устройствами, лежит на окружности 6 радиусом R, в центре которой расположен робот 7. Устройства установки 1 для приготовления теста на окружности могут быть расположены по желанию, и адаптированы к каждому способу или любым требованиям.

Устройство 2 для ферментации выполнено в форме стеллажной конструкции 8, имитирующей форму окружности 6 или круглой арки. Стеллажная конструкция 8, таким образом, состоит из панелей 9, предпочтительно, имеющих форму равнобедренной трапеции. Панели расположены непрерывно друг за другом, при этом короткое основание обращено к центру круглой арки. Стеллажная конструкция 8 или панели 9 могут быть расположены на одной круглой арке в нескольких плоскостях, и предпочтительно, эквидистантно разнесены разделительными элементами 10. Эти элементы оборудованы на обоих концах фланцами, которые во взаимодействии с соответствующими отверстиями на панелях 9 и защелкивающимися приспособлениями обеспечивают соединение панелей 9 и разделительных элементов и всей стеллажной конструкции 8.

Каждая панель 9 при желании оборудована в своем геометрическом центре ограничительным стопором 11, защищающим резервуар 5 от наклона.

Робот 7, расположенный в центре окружности 6, предпочтительно имеет четырехосную конструкцию, оборудованную на своем длинном конце специальным захватом для захвата резервуаров 5. Если стеллажная конструкция 8 выполнена в нескольких плоскостях, робот 7 может быть расположен на стойке.

Стеллажная конструкция 8, состоящая из панелей 9 и разделительных элементов 10, имеет модульную конструкцию. Это означает, что ее при желании можно просто дополнить панелями 9 и разделительными элементами 10 или удалить их из нее. Панели 9 и разделительные элементы 10 изготовлены из материала адекватной прочности, предпочтительно из металлического материала.

Установка включает устройство (2) для ферментации, устройство (3) для взвешивания и дозирования ингредиентов, миксер (4) для теста, опрокидыватель и резервуары (5). Устройства (2, 3, 4, 5) расположены таким образом, чтобы центр резервуара (5), принимаемого в каждом случае этими устройствами в процессе приготовления теста, лежал на окружности (6) радиусом R, в центре которой расположен робот (7). Изобретение обеспечивает адаптацию установки к различным процессам. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Установка для приготовления теста, содержащая устройство (2) для ферментации, устройство (3) для взвешивания и дозирования ингредиентов, миксер (4) для заквасочного теста или теста, опрокидыватель с рельсом или без него и резервуары (5), отличающаяся тем, что устройство (2) для ферментации, устройство (3) для взвешивания и дозирования ингредиентов, миксер (4) для заквасочного теста или теста, опрокидыватель с рельсом или без него и резервуары (5) расположены так, чтобы центр резервуара (5), принимаемого в каждом случае этими устройствами в процессе приготовления теста, лежал на окружности (6) радиусом R.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что робот (7) расположен в центре указанной окружности (6).

3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что устройство (2) для ферментации выполнено в виде стеллажной конструкции (8), имитирующей форму части окружности (6) или круглой арки.

4. Установка по п. 3, отличающаяся тем, что стеллажная конструкция (8) состоит из панелей (9), предпочтительно имеющих форму равнобедренных трапеций.

5. Установка по п. 4, отличающаяся тем, что панели (9) стеллажной конструкции (8) расположены на одной круглой арке в нескольких плоскостях и предпочтительно эквидистантно разнесены разделительными элементами (10).

6. Установка по любому из пп. 3-5, отличающаяся тем, что стеллажная конструкция (8) имеет модульную структуру.

7. Установка по п. 5, отличающаяся тем, что отдельные панели (9) и разделительные элементы (10) выполнены из материала адекватной прочности, предпочтительно из металлического материала.