УЗЛЫ ПОВОРОТНЫХ ГОЛОВОК, СПОСОБЫ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ И ИЗГОТАВЛИВАЕМЫЕ С ИХ ПОМОЩЬЮ ПИЩЕВЫЕ ПРОДУКТЫ Российский патент 2019 года по МПК A23L5/00 

Перекрестные ссылки на смежные заявки

Настоящая заявка испрашивает приоритет по предварительной заявке на патент США №62/008,038, поданной 5 июня 2014 г., раскрытие которой включено в настоящий документ путем данной ссылки.

Уровень техники

Настоящее раскрытие относится по существу к узлам поворотных головок для формирования пищевых продуктов. Более конкретно, настоящее раскрытие относится к узлам поворотных головок, которые могут быть прикреплены к экструдеру-печи или насосу высокого давления, который подает пищевой материал, такой как приготовленное тесто, для формования пищевых продуктов с помощью узлов поворотных головок.

Экструзия представляет собой методику, применяемую в пищевой промышленности для формования путем сдвиговой деформации материала, который также подвергают воздействию высокой температуры и/или давления. Параметры способа можно изменять для получения конечных продуктов разных типов. С помощью экструзии можно создавать разнообразные текстуры и формы с применением различных сырьевых материалов. Пищевые продукты, такие как макаронные изделия, снэки, зерновые завтраки, мороженое, кондитерские изделия и корма для домашних животных, производят преимущественно путем экструзии.

Как правило, экструдер содержит блок питания для управления одним или двумя шнеками, дозатор для дозирования сырьевых ингредиентов и цилиндр, окружающий шнеки. Шнеки выполнены с возможностью создания сжатия, сдвиговых напряжений и подачи сырьевого материала. В зависимости от требуемого конечного продукта в цилиндр могут подаваться жидкие ингредиенты и вода. Также внутри экструдера может происходить процесс приготовления, когда при собственном трении продукта из-за создаваемого давления выделяется тепло. Управление температурой секции цилиндра осуществляется с помощью индукционных лент для нагрева и с помощью циркуляции воды для охлаждения. Наконец, пищевые ингредиенты продавливают через экструдер к профилированному отверстию, называемому головкой, которая придает форму пищевому продукту.

Раскрытие изобретения

В общем варианте осуществления в настоящем раскрытии предложен узел, который формирует пищевой продукт. Узел содержит неподвижно установленную вставку, содержащую первые канавки, которые проходят к разгрузочному концу узла; и поворотную вставку, содержащую вторые канавки, которые проходят к разгрузочному концу узла, и причем поворотная вставка выполнена с возможностью поворота относительно неподвижно установленной вставки.

В одном варианте осуществления узел содержит камеру, которая сообщается по текучей среде как с первыми канавками, так и со вторыми канавками.

В одном варианте осуществления первые канавки размещены вдоль окружности, которая концентрична с окружностью, вдоль которой размещены вторые канавки, а центр окружностей находится на оси поворота поворотной вставки.

В одном варианте осуществления неподвижно установленная вставка проходит вдоль оси поворота поворотной вставки, а первые канавки расположены вдоль окружности внешней поверхности неподвижно расположенной вставки.

В одном варианте осуществления поворотная вставка окружает по меньшей мере часть неподвижно установленной вставки, а вторые канавки расположены вдоль окружности внутренней поверхности поворотной вставки.

В одном варианте осуществления одна из неподвижно установленной вставки или поворотной вставки содержит внутренний канал, который проходит до разгрузочного конца узла.

В одном варианте осуществления узел содержит входной канал для подачи, к которому прикреплен экструдер.

В одном варианте осуществления узел содержит первые отверстия и вторые отверстия на разгрузочном конце, причем первые отверстия образованы первыми канавками и внутренней поверхностью поворотной вставки, а вторые отверстия образованы вторыми канавками и наружной поверхностью неподвижно установленной вставки.

В другом варианте осуществления в настоящем раскрытии предложен способ формирования пищевого продукта. Способ включает подачу первого пищевого материала в узел; выпуск из узла первого пищевого материала в виде прямых пучков и в виде спиральных пучков; и формирование пищевого продукта из прямых и спиральных пучков первого пищевого материала.

В одном варианте осуществления прямые пучки первого пищевого материала выпускаются по существу одновременно по отношению к спиральным пучкам первого пищевого материала.

В одном варианте осуществления первый пищевой материал непрерывно подают в узел и непрерывно выпускают из узла в процессе формирования пищевого продукта.

В одном варианте осуществления выпуск первого пищевого материала в виде прямых пучков включает выпуск порции первого пищевого материала из канавок в части узла, которая неподвижно установлена в узле.

В одном варианте осуществления способ включает в себя поворот части узла во время подачи и выпуска первого пищевого материала, и выпуск первого пищевого материала в виде спиральных пучков содержит выпуск порции первого пищевого материала из канавок в поворотной части узла.

В одном варианте осуществления способ включает выпуск воздуха в центральное положение относительно прямых и спиралевидных пучков.

В одном варианте осуществления способ включает выпуск второго пищевого материала в центральное положение относительно прямых и спиралевидных пучков.

В другом варианте осуществления в настоящем раскрытии предложен пищевой продукт, содержащий прямые пучки первого пищевого материала и спиралевидные пучки первого пищевого материала. Прямые пучки размещены по существу параллельно друг другу и по существу на одинаковом радиальном расстоянии от центральной оси пищевого продукта, а спиралевидные пучки формируют спираль вокруг центральной оси и наложены на прямые пучки.

В одном варианте осуществления спиралевидные пучки расположены на большем радиальном расстоянии от центральной оси, чем прямые пучки.

В одном варианте осуществления пищевой продукт имеет зазоры между спиралевидными пучками.

В одном варианте осуществления каждый из спиралевидных пучков имеет длину, вдоль которой спиралевидный пучок контактирует со смежными спиралевидными пучками, а пищевой продукт содержит закрытую оболочку, содержащую гребни, образованные спиралевидными пучками.

В одном варианте осуществления пищевой продукт содержит второй пищевой материал, расположенный во внутренней части пищевого продукта.

В одном варианте осуществления пищевой продукт содержит гранулы, заключенные в полости пищевого продукта.

В одном варианте осуществления пищевой продукт содержит первый пищевой материал, содержащий ингредиент, который выбирают из группы, состоящей из мяса, муки и их комбинаций.

В другом варианте осуществления в настоящем раскрытии предложен узел, который формирует пищевой продукт. Узел содержит: внутреннюю вставку, имеющую наружную поверхность на разгрузочном конце узла; наружную вставку, имеющую внутреннюю поверхность, которая обращена к наружной поверхности внутренней вставки на разгрузочном конце узла, причем по меньшей мере одна из внутренней вставки или наружной вставки выполнена с возможностью поворота относительно другой вставки на оси поворота; и имеет зазор между внутренней поверхностью наружной вставки и наружной поверхностью внутренней вставки на разгрузочном конце узла, причем наружная вставка отстоит от внутренней вставки на величину зазора.

В одном варианте осуществления зазор является круговым и ограничивает внутреннюю вставку на разгрузочном конце узла.

В одном варианте осуществления внутренняя вставка содержит внутренний канал, который проходит вдоль оси поворота.

В другом варианте осуществления в настоящем раскрытии предложен способ формирования пищевой оболочки. Способ включает: подачу первого пищевого материала в узел, содержащий внутреннюю вставку и наружную вставку; выпуск первого пищевого материала из узла путем выпуска первого пищевого материала из зазора, который имеется между внутренней поверхностью наружной вставки и наружной поверхностью внутренней вставки; поворот по меньшей мере одной из внутренней вставки или наружной вставки относительно другой вставки во время выпуска первого пищевого материала из зазора; и формирование пищевой оболочки из первого пищевого материала, который выпускают из зазора во время поворота.

В одном варианте осуществления первый пищевой материал непрерывно подают в узел и непрерывно выпускают из зазора в процессе формирования пищевой оболочки.

В одном варианте осуществления способ включает выпуск воздуха во внутреннюю часть оболочки из канала во внутренней вставке.

В одном варианте осуществления способ включает выпуск второго пищевого материала во внутреннюю часть оболочки из канала во внутренней вставке.

В одном варианте осуществления зазор является круговым и ограничивает внутреннюю вставку.

Преимущество настоящего раскрытия заключается в обеспечении усовершенствованного узла поворотной головки.

Другое преимущество настоящего раскрытия заключается в обеспечении уникально сформованных сухих или мягко-сухих кормов для домашних животных.

Дополнительное преимущество настоящего раскрытия заключается в применении вращения для равномерного распределения пищевого материала в пищевом продукте.

Еще одно преимущество настоящего раскрытия заключается в обеспечении узла поворотной головки, который может быть ориентирован горизонтально или вертикально.

Другое преимущество настоящего раскрытия заключается в обеспечении узла поворотной головки, который может принимать подаваемый материал из двух источников одновременно.

Еще одно преимущество настоящего раскрытия заключается в применении устройства для формирования наружной твердой или решетчатой оболочки материала из первого источника и введении в оболочку из второго источника газа под давлением, частиц, таких как гранулы корма для домашних животных или высоковязкий мясной наполнитель.

Дополнительное преимущество настоящего раскрытия заключается в обеспечении системы экструзионной головки, которая создает пищевые продукты с решетчатой структурой как с прямыми, так и со спиральными пучками.

Еще одно преимущество настоящего раскрытия заключается в применении сжатого воздуха для получения разбухшей структуры пищевых продуктов с решетчатой структурой.

Еще одно преимущество настоящего раскрытия заключается в применении сжатого воздуха для предотвращения деформации пищевых продуктов с решетчатой структурой.

Другое преимущество настоящего раскрытия заключается в формировании пустых пищевых оболочек, запечатанных с обоих открытых концов, причем пищевые оболочки могут быть сплошными или решетчатыми.

Дополнительное преимущество настоящего раскрытия заключается в формировании пищевых оболочек, наполненных мясными гранулами и запечатанных с обоих открытых концов, причем пищевые оболочки могут быть сплошными или решетчатыми.

Еще одно преимущество настоящего раскрытия заключается в обеспечении узла поворотной головки, который является гибким не только с точки зрения количества и формы выдаваемых пучков/полос, но также и с точки зрения размеров, например, очень тонкого диаметра для формирования очень тонкой сетки в пищевом продукте или очень большого диаметра для формирования очень больших кусков, что позволяет применять узел поворотной головки в очень большом спектре вариантов применения.

Еще одно преимущество настоящего раскрытия заключается в обеспечении узла поворотной головки, который изготавливает пищевой продукт, содержащий решетку, для которого размер зазоров в решетчатой структуре можно регулировать путем изменения скорости вращения поворотного компонента узла.

Другое преимущество настоящего раскрытия заключается в обеспечении лакомства для домашних животных, содержащего гранулы и имеющего решетчатую структуру, в которой гранулы могут быть частично видны снаружи и в которой гранулы можно встряхивать внутри структуры для создания шума, который может привлекать домашнее животное.

Еще одно преимущество настоящего раскрытия заключается в обеспечении узла поворотной головки, в котором легко заменяемые компоненты позволяют изготавливать пищевые продукты, имеющие требуемые характеристики.

Дополнительные признаки и преимущества описаны в настоящем документе и будут очевидны после прочтения представленного ниже подробного описания и изучения фигур.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 показан вид в перспективе сбоку с пространственным разделением компонентов одного варианта осуществления узла поворотной головки, предложенного в настоящем раскрытии.

На фиг. 2 показан вид сбоку в перспективе одного варианта осуществления узла поворотной головки, предложенного в настоящем раскрытии.

На фиг. 3 показан вид в горизонтальной проекции разгрузочного конца одного варианта осуществления узла поворотной головки, предложенного в настоящем раскрытии.

На фиг. 4 показан вид в горизонтальной проекции разгрузочного конца одного варианта осуществления узла поворотной головки, предложенного в настоящем раскрытии.

На фиг. 5 показан вид в горизонтальной проекции разгрузочного конца одного варианта осуществления узла поворотной головки, предложенного в настоящем раскрытии.

На фиг. 6 показан вид в горизонтальной проекции разгрузочного конца одного варианта осуществления узла поворотной головки, предложенного в настоящем раскрытии.

На фиг. 7А показаны виды в поперечном сечении различных продуктов кормов для домашних животных, предложенных в настоящем раскрытии.

На фиг. 7В показан вид в поперечном сечении продукта корма для домашних животных, предложенного в настоящем раскрытии.

На фиг. 8 показаны варианты осуществления продуктов кормов для домашних животных, полученных в примере 1.

На фиг. 9 показан вариант осуществления продуктов кормов для домашних животных, полученных в примере 2.

На фиг. 10 показан вариант осуществления продуктов кормов для домашних животных, полученных в примере 3.

На фиг. 11 показан вариант осуществления продуктов кормов для домашних животных, полученных в примере 4.

На фиг. 12 показан вариант осуществления продуктов кормов для домашних животных, полученных в примере 5.

На фиг. 13 показан вариант осуществления продуктов кормов для домашних животных, полученных в примере 6.

На фиг. 14 показан вариант осуществления продуктов кормов для домашних животных, полученных в примере 6.

На фиг. 15 показан вариант осуществления продуктов кормов для домашних животных, полученных в примере 7.

Осуществление изобретения

В настоящем раскрытии и приложенной формуле изобретения формы единственного числа включают указания на множественное число, если из контекста явно не следует иное. Слова «содержать», «содержит» и «содержащий» следует интерпретировать как включающие, а не исключающие. Аналогичным образом, термины «включать», «включающий» и «или» следует толковать как включающие, если такое толкование явно не запрещено контекстом. Однако устройства, раскрытые в настоящем документе, могут не содержать ни один из элементов, который конкретно в нем не раскрыт. Таким образом, раскрытие одного варианта осуществления, в котором применяется термин «содержащий», включает в себя раскрытие вариантов осуществления, «состоящих по существу из» и «состоящих из» определяемых компонентов.

Термин «домашнее животное» означает любое животное, которое могло бы получать пользу или удовольствие от пищевых продуктов, предложенных в настоящем раскрытии. Домашнее животное может представлять собой птицу, жвачное животное, животное из семейства собачьих, лошадиных, кошачьих, полорогих, волчьих, мышиных, овцу или свинью. Домашнее животное может представлять собой любое подходящее животное, при этом настоящее раскрытие не ограничено конкретным домашним животным. Термин «животное-компаньон» означает собаку или кошку.

Термин «корм для домашних животных» означает любую композицию, предназначенную для употребления домашним животным. «Сухой корм» представляет собой корм для домашних животных с активностью воды менее 0,65. «Полувлажный корм» и «корм со средней влажностью» представляют собой корма для домашних животных с активностью воды от 0,65 до 0,8. «Влажный корм» представляет собой корм для домашних животных с активностью воды более 0,8. «Пригодный для длительного хранения» означает устойчивость при обычных температурах на протяжении по меньшей мере одного года.

«Гранулы» представляют собой куски сухого корма для домашних животных, которые могут иметь форму пеллеты или любую другую форму. Примеры гранул, не имеющие ограничительного характера, включают в себя частицы; пеллеты; куски корма для домашних животных, обезвоженное мясо, аналог мяса, овощи и их комбинации; а также снэки для домашних животных, такие как вяленое мясо или овощи, сыромять и галеты. Настоящее раскрытие не ограничено конкретной формой гранул.

В настоящем документе вместо перечисления каждого значения в пределах диапазона указаны диапазоны в сокращенном виде. Любое соответствующее значение в пределах диапазона можно выбрать в качестве верхнего значения или нижнего значения диапазона. Более того, числовые диапазоны в настоящем документе включают в себя все целые или дробные числа, входящие в диапазон.

Если не указано иное, в настоящем документе все процентные значения выражены по массе в расчете на общую массу пищевой композиции. Если упоминается рН, значения соответствуют значению рН, измеренному при 25°C с помощью стандартного оборудования. В настоящем документе под «приблизительно» или «по существу» в отношении числа понимают числа в диапазоне чисел, например, в диапазоне от -10% до +10%, предпочтительно от -5% до +5%, более предпочтительно от -1% до +1%, а наиболее предпочтительно от -0,1% до +0,1% от упомянутого числа.

Способы и композиции, а также другие преимущества, раскрытые в настоящем документе, не ограничены конкретными методиками, протоколами и реагентами, поскольку, как будет понятно специалистам в данной области, они могут быть различными. Кроме того, применяемая в настоящем документе терминология служит только для цели описания конкретных вариантов осуществления и не ограничивает объем того, что раскрыто или заявлено в формуле изобретения.

Если не определено иное, все технические и научные термины, специальная терминология и сокращения, применяемые в настоящем документе, имеют значения, обычно понятные обычному специалисту в области(-ях), к которой(-ым) относится настоящее раскрытие, или в области(-ях), в которой(-ых) применяют термин. Хотя могут применяться любые композиции, способы, изделия или другие средства или материалы, аналогичные или эквивалентные описанным в настоящем документе, в настоящем документе описаны предпочтительные композиции, способы, изделия или другие средства или материалы.

На фиг. 1 и 2 показан вариант осуществления системы 10 поворотной экструзионной головки, предложенной в настоящем раскрытии. На фиг. 1 и 2 показана система 10 поворотной экструзионной головки в горизонтальной ориентации, но система 10 поворотной экструзионной головки может быть расположена в любой другой ориентации, включая вертикальную.

Система 10 поворотной экструзионной головки может содержать неподвижную часть 30 головки и поворотный держатель 60 вставки. Система 10 поворотной экструзионной головки может содержать систему вставки, содержащую наружную часть 50 вставки и внутреннюю часть 20 вставки, которая может быть по меньшей мере частично расположена внутри поворотного держателя 60 вставки.

Внутренняя часть 20 вставки может быть установлена неподвижно, а поворотный держатель 60 вставки может вращаться относительно внутренней части 20 вставки. Неподвижная часть 30 головки может быть установлена неподвижно, например, путем прикрепления к внутренней части 20 вставки. Неподвижная часть 30 головки может содержать входной канал 33 для подачи, в который можно подавать первый пищевой материал, такой как экструдируемый материал, например экструдируемое тесто.

Внутренняя часть 20 вставки может содержать неподвижную трубку и может содержать основание 22, на которое может быть неподвижно установлена внутренняя часть 20 вставки. Внутренняя часть 20 вставки может содержать первую часть 24 и вторую часть 25. Внутренняя часть 20 вставки может содержать внутренние канавки 26 на своей внешней поверхности, например на внешней поверхности второй части 25. Внутренние канавки 26 могут принимать порцию первого пищевого материала для формирования прямых пучков первого пищевого материала. Предпочтительно внутренние канавки 26 расположены на одинаковом расстоянии друг от друга. Хотя на фиг. 1 и 2 показаны шесть внутренних канавок 26, может применяться любое число внутренних канавок 26.

Наружная часть 50 вставки может быть выполнена с возможностью вращения относительно внутренней части 20 вставки. Например, наружная часть 50 вставки может быть неподвижно соединена с поворотным держателем 60 вставки таким образом, что при вращении поворотного держателя 60 вставки может вращаться наружная часть 50 вставки. Поворотный держатель 60 вставки и наружную часть 50 вставки можно вращать относительно внутренней части 20 вставки любыми способами, известными обычному специалисту. Например, устройство, соединенное с поворотным держателем 60 вставки, может вращать поворотный держатель 60 вставки.

Наружная часть 50 вставки может содержать наружные канавки 54 на своей внутренней поверхности. Наружные канавки 54 могут принимать порцию первого пищевого материала для формирования спиральных пучков первого пищевого материала. Наружная часть 50 вставки может окружать по меньшей мере часть внутренней части 20 вставки, которая установлена неподвижно, и может вращаться для формирования спирально закрученных пучков первого пищевого материала вокруг прямых пучков первого пищевого материала. В одном варианте осуществления из пучков формируют решетку с сетчатой структурой. Предпочтительно наружные канавки 54 расположены на одинаковом расстоянии друг от друга. Хотя на фиг. 1 и 2 показаны шесть наружных канавок 54, может применяться любое число наружных канавок 54. Предпочтительно каждая из внутренних канавок 26 и/или наружных канавок 54 проходит в направлении, параллельном оси поворота наружной части 50 вставки.

Как также показано на фиг. 1 и 2, внутренняя часть 20 вставки может быть полой и может иметь гладкую внутреннюю поверхность. Например, внутренняя часть 20 вставки может содержать канал, который проходит от дополнительного входного канала 23 для подачи, в который можно подавать воздух и/или второй пищевой материал, до дополнительного выпускного отверстия 28 для подачи. Таким образом, внутренняя часть 20 вставки может формировать цилиндрическую насадку для любой дополнительной подачи, например, тестового наполнителя для коэкструзии и/или сжатого воздуха, который улучшает формование сетчатой структуры и/или ограничивает деформацию структуры пищевого продукта. Основание 22 внутренней части 20 вставки может быть прикреплено к устройству, которое обеспечивает дополнительную подачу.

Прокладка 40 может обеспечивать уплотнение между неподвижной частью 30 головки и держателем 60 вставки. Например, прокладка 40 может иметь поверхность, комплементарную неподвижной части 30 головки, и может иметь поверхность, комплементарную держателю 60 вставки.

На фиг. 2 показано, как первый пищевой материал, например, экструдируемое тесто, может протекать внутри системы 10 поворотной экструзионной головки. В одном варианте осуществления первый пищевой материал подают в систему 10 поворотной экструзионной головки через входной канал 33 для подачи в неподвижной части 30 головки. Первый пищевой материал может быть распределен вокруг внутренней части 20 вставки с помощью первой камеры 71 формования. Например, первая камера 71 формования может по меньшей мере частично определяться наружной поверхностью внутренней части 20 вставки и внутренней поверхностью неподвижной части 30 головки. В одном варианте осуществления первая камера 71 формования может по меньшей мере частично определяться наружной поверхностью первой части 24 внутренней части 20 вставки и внутренней поверхностью неподвижной части 30 головки. Основание 22 наружной части 50 вставки может определять конец первой камеры 71 формования.

Затем первый пищевой материал может перемещаться во вторую камеру 72 формования. Например, первый пищевой материал можно непрерывно подавать в систему 10 поворотной экструзионной головки таким образом, чтобы подаваемый позднее первый пищевой материал проталкивал подаваемый ранее первый пищевой материал из первой камеры 71 формования во вторую камеру 72 формования.

Вторую камеру 72 формования может по меньшей мере частично определять наружная поверхность внутренней части 20 вставки и внутренняя поверхность держателя 60 вставки. Например, вторую камеру 72 формования может по меньшей мере частично определять наружная поверхность второй части 25 внутренней части 20 вставки и внутренняя поверхность держателя 60 вставки. На этой стадии первый пищевой материал может заполнять внутренние канавки 26 для начала формирования прямых внутренних пучков пищевого продукта.

Затем первый пищевой материал может перемещаться в наружную часть 50 вставки, которая может по меньшей мере частично определять разгрузочный конец второй камеры 72 формования. На этой стадии первый пищевой материал может заполнять наружные канавки 54 и может формировать внешние пучки, окружающие прямые внутренние пучки из внутренних канавок 26. Эффект спиралевидной решетки из внешних пучков может обеспечиваться за счет вращения наружной части 50 вставки вокруг внутренней части 20 вставки. Второй пищевой материал и/или воздух может выходить из дополнительного выпускного отверстия 28 для подачи в центральное положение относительно прямых внутренних пучков и внешних спиралевидных пучков, например, в качестве наполнителя или в качестве основы для пучков.

На фиг. 3 показан вид разгрузочного конца системы 10 поворотной экструзионной головки. Внутренние канавки 26 и внутренняя поверхность наружной части 50 вставки могут образовывать отверстия, через которые выпускаются прямые внутренние пучки, а наружные канавки 54 и наружная поверхность внутренней части 20 вставки могут образовывать отверстия, через которые выпускаются наружные спиралевидные пучки. Когда внутренние канавки 26 радиально совмещены с наружными канавками 54 в процессе вращения внешней части 50 вставки, внешние спиралевидные пучки могут быть наложены на прямые внутренние пучки (см. фиг. 9 в качестве примера, не имеющего ограничительного характера).

Частоту вращения наружной части 50 вставки можно изменять для получения требуемого внешнего вида пищевого продукта. Например, при более низких скоростях вращения наружной части 50 вставки могут получаться отдельные пучки первого пищевого материала, которые отстоят друг от друга с созданием зазоров, а при более высоких скоростях вращения наружной части 50 вставки может получаться сплошная оболочка из первого пищевого материала, на которой сформированы гребни.

Подходящее запечатывающее и режущее устройство, например, одно или более из устройства для защипывания краев, вращающегося ножа, ультразвукового ножа, контрножа или т.п., может быть установлено на разгрузочном конце системы 10 поворотной экструзионной головки или вблизи нее. Запечатывающее и режущее устройство может обрабатывать выпускаемый первый пищевой материал вместе с любым из второго пищевого материала и/или воздуха с получением пищевых продуктов требуемого размера. Длину выпускаемого первого пищевого материала, который проходит через запечатывающее и режущее устройство, между моментами его применения можно регулировать так, чтобы достичь требуемого размера пищевого продукта.

На фиг. 4 и 5 показаны варианты осуществления системы 10 поворотной экструзионной головки, в которой внутренние канавки 26 являются более широкими, так что из внутренних канавок 26 вместо пучков выдаются широкие полосы. Наружные канавки 54 также могут быть более широкими, так что из наружных канавок 54 вместо пучков выдаются широкие полосы.

На фиг. 4 показано, что число внутренних канавок 26 может быть равно числу наружных канавок 54. На фиг. 5 показано, что число внутренних канавок 26 может отличаться от числа наружных канавок 54.

Размер, форму и число внутренних канавок 26 и размер, форму и число наружных канавок 54 при необходимости можно изменять для получения предполагаемого внешнего вида пищевого продукта. Например, глубину внутренних канавок 26 и/или глубину наружных канавок 54 можно регулировать для получения требуемой толщины соответствующих пучков.

Соответственно, один из аспектов настоящего раскрытия представляет собой систему поворотной экструзионной головки, содержащую входной канал для подачи, который выходит в по меньшей мере одну камеру. Разгрузочный конец по меньшей мере одной камеры содержит неподвижно установленную внутреннюю вставку, которая содержит первые канавки, и поворотную наружную вставку, которая содержит вторые канавки, ограничивающие и/или окружающие первые канавки. Неподвижно установленная внутренняя вставка может быть расположена на оси поворота поворотной наружной вставки. Первые канавки могут быть расположены вдоль окружности внешней поверхности неподвижно установленной внутренней вставки и могут быть обращены наружу от оси поворота поворотной наружной вставки, а вторые канавки могут быть расположены вдоль окружности внутренней поверхности поворотной наружной вставки и могут быть обращены внутрь к оси поворота поворотной наружной вставки. Например, первые канавки могут быть обращены наружу к поворотной наружной вставке, а вторые канавки могут быть обращены внутрь к неподвижно установленной внутренней вставке. Внешняя поверхность неподвижно установленной внутренней вставки может примыкать к внутренней поверхности поворотной наружной вставки.

Предпочтительно первые канавки и вторые канавки размещены в виде концентрических окружностей, имеющих центр на оси поворота наружной вставки. Неподвижно установленная внутренняя вставка может содержать внутренний канал, который проходит вдоль оси поворота поворотной наружной вставки и имеет выпускное отверстие, расположенное по центру по отношению к первой и второй канавкам.

Другой аспект настоящего раскрытия представляет собой способ, включающий в себя подачу первого пищевого материала в узел. Затем первый пищевой материал выпускают из узла по первым канавкам, которые установлены неподвижно, и по вторым канавкам, которые вращаются относительно первых канавок. Первый пищевой материал одновременно выпускают из первых и вторых канавок с формированием пищевого продукта.

Вторые канавки могут ограничивать и/или окружать первые канавки. Предпочтительно первые канавки и вторые канавки размещены в виде концентрических окружностей, имеющих центр на оси поворота наружной вставки. Первый пищевой материал предпочтительно непрерывно подают в узел и непрерывно выпускают из узла в процессе формирования пищевого продукта. Первый пищевой материал, выпускаемый из первых канавок, может формировать прямые пучки, а первый пищевой материал, выпускаемый из вторых канавок, может формировать спиралевидные пучки, которые наложены на прямые пучки.

Способ может включать выпуск воздуха в центральное положение относительно прямых и спиралевидных пучков в процессе по меньшей мере части выпуска прямых и спиралевидных пучков. Дополнительно или альтернативно способ может включать выпуск второго пищевого материала в центральное положение относительно прямых и спиралевидных пучков в процессе по меньшей мере части выпуска прямых и спиралевидных пучков. Второй пищевой материал может представлять собой наполнитель для пищевого продукта. Второй пищевой материал может представлять собой множество гранул.

В одном варианте осуществления способа первый материал формирует пустые пищевые оболочки или пищевые оболочки, которые наполняют мясными гранулами. Оболочки могут быть запечатаны с обоих концов. Оболочки могут быть сплошными или решетчатыми. В одном варианте осуществления тесто готовят, например, в горизонтальном экструдере, а затем перемещают в вертикальную систему поворотной экструзионной головки с формированием полого цилиндра. Цилиндр за счет силы тяжести может подаваться в поворотную запечатывающую систему. Поворотная запечатывающая система может запечатывать нижний конец полого цилиндра, например, с помощью ультразвукового ножа и контрножа. Затем этот частично закрытый цилиндр можно наполнить мясными гранулами или небольшими кусками лакомства. Затем можно запечатать верхний конец, например, с применением такой же процедуры, что и для нижнего конца, с формированием закрытого цилиндра с внутренним мясным компонентом. В родственном варианте осуществления цилиндр запечатывают с обоих концов, не наполняя его каким-либо материалом.

Еще один аспект настоящего раскрытия представляет собой пищевой продукт, содержащий первый пищевой материал, такой как приготовленное тесто, причем пищевой продукт содержит прямые пучки первого пищевого материала и спиралевидные пучки первого пищевого материала. Прямые пучки могут быть размещены по существу параллельно друг другу и по существу на одинаковом расстоянии от центральной оси пищевого продукта, а спиралевидные пучки могут формировать спираль относительно центральной оси. Спиралевидные пучки могут быть расположены на большем расстоянии от оси, чем прямые пучки.

Между спиралевидными пучками могут иметься зазоры или, наоборот, спиралевидные пучки могут быть расположены непрерывно друг с другом. Если между спиралевидными пучками имеются зазоры, то предпочтительно ширина зазоров является по существу постоянной. Если спиралевидные пучки расположены непрерывно друг с другом, боковые стороны каждого спиралевидного пучка могут контактировать с боковыми сторонами смежных спиралевидных пучков по всей длине спиралевидного пучка и предпочтительно пищевой продукт содержит закрытую оболочку с гребнями на ней.

Пищевой продукт может содержать второй пищевой материал, например, в виде наполнителя, который может быть размещен по центру относительно прямых пучков и спиралевидных пучков. Прямые пучки и спиралевидные пучки могут формировать полость, в которой расположены и заключены гранулы второго пищевого материала. Между спиралевидными пучками могут иметься зазоры, так что снаружи пищевого продукта могут быть видны наполнитель или гранулы.

Как показано на фиг. 6, полость со сплошными стенками или наполненные куски, которые можно впоследствии запечатать, могут быть изготовлены с использованием другого варианта осуществления системы 10 поворотной экструзионной головки. В этом варианте осуществления внутренние канавки 26 и наружные канавки 54 могут отсутствовать на внутренней части 20 вставки и наружной части 50 вставки соответственно. Разгрузочный конец системы 10 поворотной экструзионной головки может иметь зазор 45 между внутренней частью 20 вставки и наружной частью 50 вставки. Первый пищевой материал может протекать через зазор 45 с формированием частей со сплошными стенками, которые затем запечатывают с одного или обоих концов. Для получения требуемой толщины сплошной стенки пищевого продукта можно регулировать радиальную ширину зазора 45.

Во внутреннее пространство частей со сплошными стенками может быть выпущен второй пищевой материал и/или воздух. Второй пищевой материал и/или воздух могут выпускаться из дополнительного выпускного отверстия 28 для подачи одновременно с по меньшей мере частью выпуска первого пищевого материала из зазора 45. Например, ароматизаторы и/или красители могут подаваться в дополнительный входной канал 23 для подачи и выпускаться во внутреннее пространство частей со сплошными стенками из дополнительного выпускного отверстия 28 для подачи. В качестве другого примера, мясной наполнитель и/или высоковязкое тесто могут подаваться в дополнительный входной канал 23 для подачи и выпускаться во внутреннее пространство частей со сплошными стенками из дополнительного выпускного отверстия 28 для подачи с формированием лакомства в виде полых подушечек. Для получения требуемого размера наполнителя, если он применяется, можно регулировать диаметр дополнительного выпускного отверстия 28 для подачи. В качестве другого примера, воздух может подаваться в дополнительный входной канал 23 для подачи и выпускаться во внутреннее пространство частей со сплошными стенками из дополнительного выпускного отверстия 28 для подачи с формированием лакомства в виде полых подушечек. Воздух позволяет предотвращать деформацию кусков и поддерживать форму подушечек.

Соответственно, один из аспектов настоящего раскрытия включает в себя систему поворотной экструзионной головки, содержащую входной канал для подачи, который выходит в по меньшей мере одну камеру, а разгрузочный конец по меньшей мере одной камеры может содержать неподвижно установленную внутреннюю вставку, имеющую наружную поверхность, и поворотную наружную вставку, имеющую внутреннюю поверхность, обращенную к наружной поверхности внутренней вставки. Поворотная наружная вставка может отстоять от неподвижно установленной внутренней вставки на величину зазора между внутренней поверхностью поворотной наружной вставки и наружной поверхностью внутренней вставки. В одном варианте осуществления зазор является круглым. Неподвижно установленная внутренняя вставка может быть расположена на оси поворота поворотной наружной вставки. Неподвижно установленная внутренняя вставка может содержать внутренний канал, который проходит вдоль оси поворота поворотной наружной вставки и имеет выпускное отверстие, расположенное по центру по отношению к внутренней поверхности поворотной наружной вставки и/или наружной поверхности внутренней вставки.

Другой аспект настоящего раскрытия представляет собой способ, который включает в себя подачу первого пищевого материала в узел, содержащий наружную вставку и внутреннюю вставку, и выпуск первого пищевого материала из зазора между внутренней поверхностью поворотной наружной вставки и наружной поверхностью внутренней вставки при вращении по меньшей мере одной из внутренней вставки или наружной вставки. Первый пищевой материал предпочтительно непрерывно подается в узел и непрерывно выпускается из зазора в процессе формирования пищевого продукта. Первый пищевой материал, выпускаемый из зазора, может формировать оболочку с непрерывной поверхностью.

Способ может включать выпуск воздуха в центральное положение относительно оболочки одновременно с по меньшей мере частью выпуска первого пищевого материала из зазора с формированием и/или поддержанием формы оболочки в виде подушечки. Способ может включать выпуск второго пищевого материала в центральное положение относительно оболочки одновременно с по меньшей мере частью выпуска первого пищевого материала из зазора. В одном варианте осуществления второй пищевой материал формирует наполнитель оболочки. В другом варианте осуществления второй пищевой материал представляет собой множество гранул.

Как показано на фиг. 6, система 10 поворотной экструзионной головки может быть выполнена с возможностью изготовления пищевого продукта, имеющего круглое поперечное сечение; однако, как показано на фиг. 7А, система 10 поворотной экструзионной головки может быть выполнена с возможностью изготовления пищевого продукта, имеющего поперечное сечение любой формы, особенно если ни наружная часть 50 вставки, ни внутренняя часть 20 вставки не вращаются. Более того, поверхности внутренней части 20 вставки и наружной части 50 вставки, которые контактируют с первым пищевым материалом, могут быть канавчатыми и/или могут иметь другую форму поперечного сечения, которая будет отражаться на поверхности экструдируемого материала. Например, на фиг. 7В показано поперечное сечение пищевого продукта, изготовленного с треугольными канавками, присутствующими на наружной части 50 вставки варианта осуществления системы 10 поворотной экструзионной головки, показанной на фиг. 6. При вращении по меньшей мере одной из наружной части 50 вставки или внутренней части 20 вставки может формироваться пищевой продукт, который в поперечном сечении имеет форму спирали, закрученной вокруг наружной поверхности пищевого продукта.

В каждом из обсуждаемых в настоящем документе вариантов осуществления системы 10 поворотной экструзионной головки первый пищевой материал и второй пищевой материал могут представлять собой любой пищевой материал, известный обычному специалисту. Например, система 10 поворотной экструзионной головки может применяться для изготовления сухого, полувлажного и влажного кормов для домашних животных, таких как полноценный и сбалансированный с точки зрения питания корм для домашних животных, который в одном варианте осуществления может быть предназначен для животных-компаньонов.

Первый пищевой материал и/или любой второй пищевой материал могут представлять собой эмульсию, например эмульсию, получаемую путем эмульгирования мяса с другими ингредиентами. В одном варианте осуществления эмульсия содержит муку, поэтому эмульсия представляет собой тесто. В предпочтительном варианте осуществления первый пищевой материал представляет собой приготовленное тесто, необязательно с высокой вязкостью. Примеры подходящих видов муки, из которой может быть изготовлено тесто, включают в себя пшеничную муку, амарантовую муку, бобовую муку, муку из белого или бурого риса, гречневую муку, каштановую муку, нутовую муку, картофельную муку, кукурузную муку, ореховую муку, полученную путем протирания масличных орехов, гороховую муку, арахисовую муку, ржаную муку, тапиоковую муку, соевую муку и т.п. Для получения теста может применяться любая мука, известная специалисту в данной области.

Мясо может представлять собой любое подходящее мясо, такое как мясо птицы и рыбы, говядина, свинина и баранина, в особенности мясо тех видов, которые подходят для домашних животных. Мясо может включать в себя любые дополнительные части животного, включая потроха. Дополнительно или альтернативно может применяться растительный белок, такой как гороховый белок, кукурузный белок (например, молотая кукуруза или кукурузная клейковина), пшеничный белок (например, молотая пшеница или пшеничная клейковина), соевый белок (например, соевая мука, соевый концентрат или соевый изолят), рисовый белок (например, размолотый рис или рисовая клейковина) и т.п. Если применяется мука, она также обеспечивает некоторое количество белка. Таким образом, может применяться материал, который является как растительным белком, так и мукой.

Первый пищевой материал и любой второй пищевой материал могут содержать растительное масло, ароматизатор, краситель и воду. Подходящие растительные масла включают в себя соевое масло, кукурузное масло, хлопковое масло, подсолнечное масло, рапсовое масло, арахисовое масло, сафлоровое масло и т.п. Примеры подходящих ароматизаторов включают в себя дрожжи, жир, переработанную кормовую муку животного происхождения (например, из мяса птицы, говядины, баранины, свинины), ароматизирующие экстракты или смеси (например, запеченная говядина) и т.п. Подходящие красители включают в себя красители для пищевой, лекарственной и косметической промышленности (FD&C), такие как синий №1, синий №2, зеленый №3, красный №3, красный №40, желтый №5, желтый №6 и т.п.; натуральные красители, такие как карамельный краситель, аннато, хлорофиллин, кошениль, бетанин, куркума, шафран, красный перец, ликопин, сок бузины, пандан, клитория и т.п.; диоксид титана; а также любой подходящий пищевой краситель, известный специалисту в данной области.

Первый пищевой материал и любой второй пищевой материал могут необязательно включать в себя дополнительные ингредиенты, такие как другие зерна и/или другие крахмалы, дополнительно или в качестве альтернативы муке, аминокислотам, волокнам, сахарам, животным маслам, ароматическим веществам, другим маслам, дополнительно или в качестве альтернативы растительному маслу, увлажнителям, консервантам, многоатомным спиртам, солям, ингредиентам для ухода за полостью рта, антиоксидантам, витаминам, минеральным веществам, пробиотическим микроорганизмам, биологически активным молекулам или их комбинациям.

Подходящие крахмалы включают в себя зерно, такое как кукуруза, рис, пшеница, ячмень, овес, соя и т.п., а также смеси этих зерен, и могут быть включены по меньшей мере частично в любую муку. Подходящие увлажнители включают в себя соль, сахара, пропиленгликоль и многоатомные гликоли, такие как глицерин и сорбит и т.п. Примеры консервантов, которые можно применять, включают в себя сорбат калия, сорбиновую кислоту, метилпарагидроксибензоат, пропионат кальция и пропионовую кислоту.

Подходящие ингредиенты для ухода за полостью рта включают в себя питательный концентрат люцерны, содержащий хлорофилл, бикарбонат натрия, фосфаты (например, трикальцийфосфат, кислые пирофосфаты, тетранатрийпирофосфат, метафосфаты и ортофосфаты), перечную мяту, гвоздику, петрушку, имбирь и т.п. Примеры подходящих антиоксидантов включают в себя бутилированный гидроксианизол (ВНА) и бутилированный гидрокситолуол (ВНТ), витамин Е (токоферолы) и т.п.

Примеры витаминов, которые можно применять, включают в себя витамин А, комплекс витаминов В (например, В-1, В-2, В-6 и В-12), витамины С, D, Е и K, ниацин и кислотные витамины, такие как пантотеновая кислота, фолиевая кислота и биотин. Подходящие минеральные вещества включают в себя кальций, железо, цинк, магний, йод, медь, фосфор, марганец, калий, хром, молибден, селен, никель, олово, кремний, ванадий, бор и т.п.

Конкретные количества каждого дополнительного ингредиента зависят от разнообразных факторов, таких как ингредиент, включенный в первый пищевой материал и любой второй пищевой материал; вид животного; возраст, масса тела, общее состояния здоровья, пол и рацион питания животного; норма потребления для животного; цель, с которой пищевой продукт дают животному; и т.п. Таким образом, компоненты и их количества могут варьировать в широких пределах.

В альтернативном варианте осуществления системы 10 поворотной экструзионной головки наружная часть 50 вставки может быть установлена неподвижно, а внутренняя часть 20 вставки или ее часть может быть выполнена с возможностью вращения относительно наружной части 50 вставки. В таком варианте осуществления спиралевидные пучки могут быть сформированы внутренними канавками 26, а прямые пучки могут быть сформированы наружными канавками 54.

Примеры

Приведенные ниже примеры, не имеющие ограничительного характера, иллюстрируют различные варианты осуществления, предложенные в настоящем раскрытии.

Пример 1

В совокупности 200 кг полых мягких жевательных палочек изготовили из смеси, показанной в таблице 1. Сухие ингредиенты и фосфорную кислоту смешивали в ленточном смесителе в течение пяти минут. Глицерин и воду хранили в отдельных баках из нержавеющей стали. Смешанные сухие ингредиенты подавали в 5-цилиндровый экструдер Clextral ВС 45 со скоростью 69,4 кг в час. Одновременно глицерин и воду подавали в горловину экструдера при 16,2 и 14,0 кг/ч соответственно, формируя приготовленное вязкое тесто. Экструдер работал со скоростью 310 об/мин. Приготовленное тесто закачивали в первую камеру формования узла поворотной головки (фиг. 1/фиг. 2), который прикреплен к выходному концу цилиндра экструдера в горизонтальной ориентации. Вставки были размещены в узле поворотной головки со вставками, как показано на фиг. 3. По мере того как материал перемещался по узлу головки, наружные вставки вращались со скоростью 100, 200, 300, 400, 600 и 800 об/мин, и продукты, полученные на каждой скорости, собирали. Жгуты разрезали на полосы по 12 см с помощью поворотных лезвий.

Эти полосы показаны на фиг. 8. Было видно, что при увеличении скорости вращения шаг наружных спиралей уменьшался, формируя более плотно упакованные куски лакомства. Следует отметить, что внутренний наполнитель отсутствовал, поэтому внутри было пустое пространство. При более низких скоростях (100 и 200 об/мин) пучки были закручены не так плотно и легко разделялись, поскольку были гибкими. Влажность этих пучков составляла 14,9%, активность воды - 0,74.

Альтернативные источники ингредиентов, описанные в таблице 2, также могут применяться, как описано в настоящем документе ниже. Мясная и рыбная мука применяются в качестве источника животного белка и могут быть заменены на любые животные субпродукты, изготовленные из туши, костей, крови, кожи, потрохов, тощей кишки, скелетных мышц и мяса или любой их комбинации. Мясные субпродукты получают из любого забитого теплокровного животного, включая, например, птицу, жвачных животных и свиней. Рыбные субпродукты получают из любой промысловой или искусственно выращенной рыбы, включая белую рыбу, луфаря, лосося и форель.

Пшеничная клейковина применяется в качестве источника растительного белка и может быть заменена на другие источники белка, содержащие по меньшей мере 50% сухого вещества сырого белка, которые выбирают из группы, состоящей из сои, пшеницы, проса, гречихи, ржи, сорго, маниоки, люпина, тапиоки, кукурузы, риса, фасоли, лимской фасоли, бобовых культур, гороха, нута, люцерны, картофеля, ячменя, овса, предварительно обработанного или модифицированного растительного белка, а также их комбинаций. Предпочтительным растительным белком является пшеничная клейковина.

Прежелатинизированный крахмал может представлять собой один или более из кукурузного, рисового, картофельного крахмала, крахмала из тапиоки или гороха. Предпочтительно прежелатинизированный крахмал представляет собой кукурузу и рис, а более предпочтительно - экструдированный прежелатинизированный крахмал. Цельное зерно пшеницы является естественным источником крахмала.

Рыбий жир представляет собой жидкий источник жира, который может представлять собой смесь различных рыбьих жиров, а также может быть заменен на любые другие источники животного жира, например жир домашней птицы, говяжье сало, свиное сало, а также растительные масла, например соевое, рапсовое масло и т.п.

Свекольный жом и корни цикория являются источниками волокон; может применяться любой альтернативный источник волокна, такой как источники пектина, источники целлюлозы или любой источник растворимого или нерастворимого волокна.

Глицерин (глицерол) применяется в качестве пластификатора и может быть заменен на любой из следующих компонентов: этиленгликоль, пропиленгликоль, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль и сахарные спирты. Пластификатор может содержать до 30% по массе воды. Сахарные спирты выбирают из группы, состоящей из сорбита, глюкозы, мальтита, ксилита, маннита, лактита, эритрита, изомальта, гидрированных гидролизатов крахмала и их комбинаций.

Термин «кристаллический сахар» относится к любому источнику кристаллического сахара, который действует как ингибитор активности воды.

Пример 2

В этом примере 150 кг палочек с мясной начинкой были изготовлены с применением способа коэкструзии. Тесто (100 кг) для наружного слоя (оболочка) было приготовлено так же, как и в примере 1. 200 кг второго теста для внутреннего слоя (внутренний наполнитель) было приготовлено из смеси ингредиентов, указанных в таблице 2.

Жидкие ингредиенты - жир домашней птицы, жидкий свиной гидролизат, фосфорную кислоту, глицерин, воду - взвешивали и смешивали в баке из нержавеющей стали для получения суспензии. Для поддержания суспензии в однородном состоянии ее медленно перемешивали. Одновременно сухие ингредиенты взвешивали в ленточном смесителе и перемешивали до однородного состояния (пять минут). Эту суспензию и воду хранили в отдельных нержавеющих баках. Смешанные сухие ингредиенты подавали в двухшнековый экструдер Clextral Evolum 53 со скоростью 99 кг в час. Одновременно суспензию и воду вводили в горловину экструдера со скоростью 19,5 кг/ч для получения приготовленного мягкого мясного теста. Экструдер работал со скоростью 200 об/мин.

Приготовленное мягкое мясное тесто закачивали в зону введения воздуха/наполнителя узла поворотной головки (фиг. 1/фиг. 2), который был прикреплен к выходному концу цилиндра экструдера в его горизонтальном положении. Наружный слой был приготовлен в соответствии с описанием в примере 1. Соотношение между внутренним слоем (внутренняя начинка) и наружным слоем (оболочка) составляло 60/40. Общий выходной объем коэкструзии составил 230 кг/ч. Частота вращения головки была установлена на основании линейной скорости жгута (8 м/мин) для получения требуемого внешнего вида жгута. Для получения внешнего вида, показанного на фиг. 9, частота вращения головки была установлена равной приблизительно 200 оборотов в минуту. Эта частота вращения позволила сформировать решетку, достаточно открытую для того, чтобы был хорошо виден наполнитель. Экструдированные жгуты разрезали поворотными лезвиями на полосы массой 20-22 г (фиг. 9). Сушка не требовалась, поскольку продукт был стойким в хранении. Окончательные характеристики продукта: 18%-ная влажность; активность воды = 0,75%.

Альтернативные источники ингредиентов, описанные в таблице 2, также могут применяться, как описано в настоящем документе ниже. Альтернативно или в дополнение к гороховым волокнам может быть применен любой другой источник волокна, например источники пектина, источники целлюлозы или любой растворимый или нерастворимый источник волокна. Альтернативно или в дополнение к фосфорной кислоте может быть применена другая слабая пищевая кислота, обычно применяемая для подкисления продуктов, например уксусная кислота, молочная кислота, лимонная кислота и т.п. Альтернативно или в дополнение к жидкому свиному гидролизату может быть применен другой усилитель вкусовой привлекательности, например другой тип животного или растительного гидролизата.

Для внутреннего слоя (внутренняя начинка) вместо Clextral Evolum 53 может быть применен насос высокого давления (шприц). В случае применения шприца приготовленное мясное тесто замешивают и затем подают в поворотную головку с помощью насоса высокого давления. Тесто изготавливали следующим образом. Сухие ингредиенты добавляли в варочный котел со смесителем и, поворачивая ленточный элемент, добавляли жидкость, при этом получали пасту, смешанную с сухими ингредиентами. Эту пасту нагревали до 88°С, непосредственно (нагнетание пара) и косвенно (паровая рубашка) воздействуя на нее теплом при непрерывном перемешивании с образованием мягкого мясного теста.

Пример 3

150 кг лакомства в виде палочек, имеющего наружный слой из крупных разбухших пучков с аэрированной и стекловидной текстурой, окружающих полую середину, изготавливали следующим образом. Процедура приготовления аналогична способу из примера 1, за исключением того, что в системе поворотной головки применяли вставку, показанную на фиг. 5 (которая формирует более широкие пучки); тесто изготавливали из смеси, ингредиенты которой приведены в таблице 3, а жир смешивали с сухими ингредиентами. Сухую смесь вводили по 93,6 кг/ч, глицерин по 29,9 кг/ч, а воду по 6,5 кг/ч (общий вводимый объем 130 кг/ч) при частоте вращения шнека экструдера 410 оборотов в минуту. Экструдированные жгуты разрезали поворотными лезвиями на полосы массой 88-90 г (фиг. 10). Сушка не требовалась, поскольку продукт был стойким в хранении. Окончательные характеристики продукта: 7%-ная влажность и активность воды = 0,65.

Пример 4

150 кг лакомства в виде полых подушечек изготавливали так же, как в примере 1, из смеси ингредиентов, указанных в таблице 4, за исключением следующего аспекта. Узел поворотной головки был установлен в вертикальное положение и был оборудован более широкими канавчатыми вставками, показанными на фиг. 4. Кроме того, смешанные сухие ингредиенты подавали в 10-цилиндровый двухшнековый экструдер (Evolum 53-Clextral) со скоростью 105 кг/ч; глицерин вводили со скоростью 22,4 кг/ч; а воду со скоростью 12,6 кг/ч (всего вводили 140 кг/ч) при частоте вращения шнека 250 оборотов в минуту. Частота вращения поворотной головки составляла 200 оборотов в минуту, а полую трубочку обжимали и отрезали непосредственно на выходе с помощью узла ультразвуковой резки Dukane, формирующего полую оболочку длиной 160 мм (фиг. 11). Этап сушки не требовался, поскольку продукт был стойким в хранении. Окончательные характеристики продукта: 8%-ная влажность и активность воды = 0,70.

Пример 5

150 кг лакомства в виде подушечек, наполненных гранулами, изготавливали следующим образом. Готовые гранулы вводили в наружный слой (решетчатую оболочку), который был изготовлен так же, как и в примере 4, из смеси ингредиентов, указанных в таблице 4. Для введения гранул к зоне введения воздуха/наполнителя узла поворотной головки был прикреплен весовой дозатор (фиг. 1/фиг. 2). По мере экструдирования наружной решетчатой трубочки гранулы вводили в центральную часть весового дозатора. Подачу осуществляли с помощью сжатого воздуха. Систему настроили таким образом, чтобы решетчатые трубочки выходили из головки со скоростью 3 м/мин, а скорость наполнения гранулами составляла 100 кусочков в минуту. Заполненные жгуты обжимали и отрезали с помощью узла ультразвуковой резки Dukane в кусочки длиной 150 мм. Лакомство в виде подушечек, наполненных гранулами, показано на фиг. 12.

Пример 6

150 кг лакомства в виде полых подушечек изготавливали так же, как в примере 1, из смеси ингредиентов, указанных в таблице 4, за исключением следующего аспекта. В узел поворотной головки, расположенный вертикально, были установлены гладкие вставки, показанные на фиг. 6. Полую трубочку обжимали и отрезали непосредственно на выходе с помощью узла ультразвуковой резки Dukane, формирующего полую оболочку длиной 160 мм. Положение отрезания может зависеть от скорости вращения, выполнения вращения устройством для резки или от того и другого для достижения перпендикулярной или параллельной ориентации или любого промежуточного угла между ними. После обрезания получают лакомство в виде подушечек в перпендикулярной и параллельной ориентации, показанное соответственно на фиг. 13 и 14. Этап сушки не требовался, поскольку продукт был стойким в хранении. Окончательные характеристики продукта: 8,5%-ная влажность и активность воды = 0,70.

Пример 7

150 кг хрустящих кусочков полых трубочек изготавливали в соответствии со способом из примера 1 из смеси ингредиентов, указанных в таблице 5, со следующими изменениями. Узел поворотной головки (фиг. 1-3) был прикреплен в горизонтальном положении к одношнековому экструдеру Wenger Х-115 со средним профилем сдвигового шнека. Порцию сухих ингредиентов весом 1000 кг смешивали и подавали в экструдер со скоростью 866 кг/час и одновременно дозированно подавали расплавленный жир и воду со скоростью соответственно 94 и 40 кг/ч в горловину экструдера. Частота вращения шнека экструдера составляла 550 оборотов в минуту, температура 127°С, а давление 4,14 МПа (41,4 бар). Поворотная головка работала со скоростью 200 оборотов в минуту. По мере выхода полого скрученного продукта в виде жгута из поворотной головки с помощью поворотного лезвия от продукта отрезали кусочки длиной 15 см. Кусочки сушили в ленточной сушилке (110°С/18 минут) до влажности 5%. 133,5 кг высушенных кусочков покрывали путем распыления 11,25 кг топленого животного жира, а затем 5,25 кг порошкообразного вещества, придающего вкусовую привлекательность, в поворотном барабане для нанесения покрытий. Это хрустящее лакомство показано на фиг. 15.

Следует понимать, что специалистам в данной области будут очевидны различные изменения и модификации предпочтительных в настоящее время вариантов осуществления, описанных в настоящем документе. Такие изменения и модификации можно вносить без отступления от сущности и объема объекта настоящего изобретения и без уменьшения предполагаемых преимуществ. Следовательно, предполагается, что прилагаемая формула изобретения охватывает такие изменения и модификации.

Группа изобретений относится к пищевой промышленности, в частности к узлам поворотных экструзионных головок для формирования пищевых продуктов. Пищевой продукт формируют путем подачи первого пищевого материала в узел и выпуска из узла первого пищевого материала в виде прямых пучков, которые, по существу, параллельны друг другу, и в виде спиральных пучков, которые наложены на прямые пучки. Прямые и спиральные пучки первого пищевого материала образуют решетчатую структуру пищевого продукта. Кроме того, раскрыта система поворотной экструзионной головки и способ, с помощью которого получают пищевой продукт. Использование группы изобретений позволит усовершенствовать узел поворотной экструзионной головки, а также получить новый вид пищевых и кормовых продуктов. 5 н. и 24 з.п. ф-лы, 7 пр., 5 табл., 15 ил.

1. Узел, который формирует пищевой продукт, содержащий:

неподвижно установленную вставку, содержащую первые канавки, которые проходят к разгрузочному концу узла; и

поворотную вставку, содержащую вторые канавки, которые проходят к разгрузочному концу узла, причем поворотная вставка выполнена с возможностью поворота относительно неподвижно установленной вставки,

при этом первые канавки расположены вдоль окружности, которая концентрична с окружностью, вдоль которой расположены вторые канавки, а центр окружностей находится на оси поворота поворотной вставки.

2. Узел по п. 1, содержащий камеру, которая сообщается по текучей среде как с первыми канавками, так и со вторыми канавками.

3. Узел по п. 1, где неподвижно установленная вставка проходит вдоль оси поворота поворотной вставки, а первые канавки расположены вдоль окружности внешней поверхности неподвижно расположенной вставки.

4. Узел по п. 1, где поворотная вставка окружает по меньшей мере часть неподвижно установленной вставки, а вторые канавки расположены вдоль окружности внутренней поверхности поворотной вставки.

5. Узел по п. 1, где одна из неподвижно установленной вставки или поворотной вставки содержит внутренний канал, который проходит к разгрузочному концу узла.

6. Узел по п. 1, содержащий входной канал для подачи, к которому прикреплен экструдер.

7. Узел по п. 1, содержащий первые отверстия и вторые отверстия на разгрузочном конце, причем первые отверстия образованы первыми канавками и внутренней поверхностью поворотной вставки, а вторые отверстия образованы вторыми канавками и наружной поверхностью неподвижно установленной вставки.

8. Способ формирования пищевого продукта, включающий:

подачу первого пищевого материала в узел по п. 1;

выпуск из узла первого пищевого материала в виде прямых пучков и в виде спиральных пучков; и

формирование пищевого продукта из прямых и спиральных пучков первого пищевого материала.

9. Способ по п. 8, где прямые пучки первого пищевого материала выпускаются по, существу, одновременно по отношению к спиральным пучкам первого пищевого материала.

10. Способ по п. 8, где первый пищевой материал непрерывно подают в узел и непрерывно выпускают из узла во время формирования пищевого продукта.

11. Способ по п. 8, где выпуск первого пищевого материала в виде прямых пучков включает в себя выпуск порции первого пищевого материала из канавок в части узла, которая неподвижно установлена в узле.

12. Способ по п. 8, включающий поворот части узла во время подачи и выпуска первого пищевого материала, и выпуск первого пищевого материала в виде спиральных пучков включает в себя выпуск порции первого пищевого материала из канавок в поворотной части узла.

13. Способ по п. 8, включающий выпуск воздуха в центральное положение относительно прямых и спиралевидных пучков.

14. Способ по п. 8, включающий выпуск второго пищевого материала в центральное положение относительно прямых и спиралевидных пучков.

15. Пищевой продукт, полученный способом по п. 8 или 25, содержащий прямые пучки первого пищевого материала и спиралевидные пучки первого пищевого материала, причем прямые пучки расположены, по существу, параллельно друг другу и, по существу, на одинаковом радиальном расстоянии от центральной оси пищевого продукта, а спиралевидные пучки образуют спираль вокруг центральной оси и наложены на прямые пучки.

16. Пищевой продукт по п. 15, где спиралевидные пучки расположены на большем радиальном расстоянии от центральной оси, чем прямые пучки.

17. Пищевой продукт по п. 15, который имеет зазоры между спиралевидными пучками.

18. Пищевой продукт по п. 15, где каждый из спиралевидных пучков имеет длину, вдоль которой спиралевидный пучок контактирует со смежными спиралевидными пучками, и пищевой продукт содержит закрытую оболочку, содержащую гребни, образованные спиралевидными пучками.

19. Пищевой продукт по п. 15, содержащий второй пищевой материал, расположенный во внутренней части пищевого продукта.

20. Пищевой продукт по п. 15, содержащий гранулы, заключенные в полость пищевого продукта.

21. Пищевой продукт по п. 15, где первый пищевой материал содержит ингредиент, выбранный из группы, состоящей из мяса, муки и их комбинации.

22. Узел, который формирует пищевой продукт, содержащий:

внутреннюю вставку, имеющую наружную поверхность на разгрузочном конце узла;

наружную вставку, имеющую внутреннюю поверхность, которая обращена к наружной поверхности внутренней вставки на разгрузочном конце узла, причем по меньшей мере одна из внутренней вставки или наружной вставки выполнена с возможностью поворота относительно другой вставки на оси поворота; и

имеющий зазор между внутренней поверхностью наружной вставки и наружной поверхностью внутренней вставки на разгрузочном конце узла, причем наружная вставка отстоит от внутренней вставки на величину зазора.

23. Узел по п. 22, где зазор является круговым и ограничивает внутреннюю вставку на разгрузочном конце узла.

24. Узел по п. 22, где внутренняя вставка содержит внутренний канал, который проходит вдоль оси поворота.

25. Способ формирования пищевой оболочки, включающий:

подачу первого пищевого материала в узел по п. 22, содержащий внутреннюю вставку и наружную вставку;

выпуск первого пищевого материала из узла путем выпуска первого пищевого материала из зазора, который имеется между внутренней поверхностью наружной вставки и наружной поверхностью внутренней вставки;

поворот по меньшей мере одной из внутренней вставки или наружной вставки относительно другой вставки во время выпуска первого пищевого материала из зазора и

формирование пищевой оболочки из первого пищевого материала, который выпускают из зазора во время поворота.

26. Способ по п. 25, где первый пищевой материал непрерывно подают в узел и непрерывно выпускают из зазора во время формирования пищевой оболочки.

27. Способ по п. 25, включающий выпуск воздуха во внутреннюю часть оболочки из канала во внутренней вставке.

28. Способ по п. 25, включающий выпуск второго пищевого материала во внутреннюю часть оболочки из канала во внутренней вставке.

29. Способ по п. 25, где зазор является круговым и ограничивает внутреннюю вставку.