Устройство для приготовления протеинового продукта, имитирующего мясо Советский патент 1980 года по МПК A23J3/00 

(54) УСТРОЙСТВО ЙЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПРОТЕИНОВОГО

- .,. 1 .-:

Изобретение относится к оборудованию для пидевой промышленности.

Известно устройство для приготовления протеинового продукта, имитирующего мясо, включающее цилиндр с 5 расположенным внутри него и приво димь&4 во вращение шнеком, экструёиднную матрицу, установленную с противоположной от входного отверстия, ци,лйндра стороны, и приспособления длй контроля температуры и давления 1,

Однако при работе .известного уст ройства происходит забивание колебания и взравы в выходной экструзион- 15 ной матрице, что приводит к нарушению однородности слоистой структуры в конечном продукте..

Целью изобретения является улучшение качества экструдирования. - . 20

Это достигается тем, что предлагаемое устройство для приготовления протеинового продукта, имитирующего мясо, снабжено приспособлениями для изменения температуры продукта, каж- 25 которых представляет собой рубашку, расположенную концентрично цилиндру, и трубой, расположенной между цилиндром и матрицей, при этом труба имеет приспособление для направ-30

ПРОДУКТА, имитируюс Его мясо:

лёния потока продукта в матрицу, а . шнек состоит из трех секций, вторая секция снабжена скребком для разделения уплотненного продукта, а третья секция - винтовым элементом, закрепленным соосно со шнеком.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства для приготовления протеинового продукта, имитирующего мясо на фиг. 2 - частично первый и второй экструдеры в процессе перетока материала из первого во второй; на фиг.З-часть цилиндра экструдера и шнёкбвйё элементы,образующие часть второго экструдера; на фиг.4-первая часть цилиндра экструдера при прохождении материала для экструзии из первого экструдера через первый участок второго экструдера; на фиг, 5 - часть второго участка экструдера при прохождении материала, подвергаемого . , экструзии, включая скопление материала и первоначальное его разделение для превращения в бусообразную струкг туру;на фиг.6-часть третьего участка экструдера при прохождении бусообразного материала через третий участок второго экструдера с последукицей повторной ориентацией его во второй точке скопления и экструзией материала

в виде продукта, имеющего слоистую Ьтруктуру.

Устройствсэ (фиг. 1) содержит цилиндры I и 2для проведения п)Ьцесзса экструзии, блок.3 резания, приспособлениё для контроля температуры и давления, приспособление для иэмене;ния температуры продукта и приспо ссэбление 4 для сушки и охлажде ний продукта

Цилиндр 2 расположен вблизи выходного конца цилиндра 1 перпендикулярно последнему. Входное отверстие 5 ци- линдра 2 расположено пространстйенно ниже выхода цилиндра 1 так, что материал б, выходящий из первого, проходит через атмосферу в цилиндр 2. Конвейер 7 предназначен для пфёдачУпродукта из цилиндра 2 в приспособление 4 для сушки и охлаждения Продуктаi -Над цилиндром 1 установлен вСртйкально бункер 8 для введения в него исходных материалов, имеющий форму усеченного конуса, и посредством трубопровода 9 соединен с цилиндром 10 , для перемецшвания ингредиентов смеси с высокой скоростью, сообщаемой ему электродвигателем 11. К цилиндру 10 присоединены также трубопроводы для подачи воды и пара (не показаны) и обеспечения тем самым введения заданныхкрлйчеств влаги в цилинйр и необходимого перемешивания ингредиентов,а также noBHifeliHe их температуры. .. :; . Цилиндр 10 соединен с цилиндром 1, при этом последний включает несколько трубчатых головок с рубашка- ми (на чертежах не показаны), пред;на;значенныг«1 длявведений нагреваю-щей.или охлаждающей среды, например пара, холодной,воды или другого хлШД агента, и регулирования температуры смесиj проводящей через coptseTCTBy -i щие участки цилиндра 1. Каждая головка снабжена подающими и выводящими трубопроводами (не показаны). Последняя: головка 12 цилиндра 1 (фиг. 2) имеет На конце пластину матрицы 13 с рядом отвё рстий (не показаны). В частности, в матриц е могут баузЕаШполнены четыре расположенных на ра:вном расстоянии одно от другого и разйещенных rib окружности отверстия.

1 , . .

, цилиндра 1 установлен соосно Шогоходовой спиральный шнек-(не покasан) для перемещения матерйама вдоЛ(Ь него в условиях относительно

Звысфйх Шхагш ескйхусили1а

перетлешивания и давления. Шнек приводится во вращение с пЬМоиью электгродвйгателя 11. Цилиндр 1 прёдназна,чен для обеспечения предварительной . обработки смеси MaTetJHanOB; используе1шх для приготовления протеиновогс; продукта, имитирующего . - ,

Цилинда Т (фиг. 3) имеет се5йь Нэловок 14-20 и расположённый внутри него шнек, приводимый во вращение с

йШющь при вода 21. С противопсшож776535

4

ной стороны от входного отверстия 5 цилиндра 2 установлена экструзионная матрица 22. Между цилиндром 2 и матрицей 22 расположена труба.23 с приспособлением 24 для направления ПрОдукта в матрицу. Пластина матрицы 22 укреплена над концом трубы 23 и имеет расположенные по ее окружности отйерстия .25. -

Приспособление для измене.ния темп ёратуры прбдукта представляет собой рубашку, расположенную концентрично цилийдру. Перваяголовка 14 имеет отверстие 26, диаметр которого соответствует Диаметру входного отверстия 5

Цилиндра, при ЭТОМВнутренняя стенка 27 головки 14 выполнена в виде направёнйЬзгб ксзнуса. вокруг головКй 14.размещена рубашка 28 с кольцеBfcJM каналом 29 для теплообмённой среды, преимущественно пара или водил.

Вторая голов.ка 15 прикреплена непойредстззенно к головке .14 .и имеет ;. внутреннюю ббковую стенку 30 постоянного диаметра и внешнйю py6aiiiky 31 с кольцевым каналом 32 длятеплообмённой средал. Трётья/четвёртая и пЯтая

головки 16, 17 и 18 идентичны головке 15. Шестая головка 19 гфйсоедине-, непосрёдетвённо к переда ему головки 18 и имеет равномерно схоЙЯ цуюс:я на внутреннюю боковую Ъ Шк ЗЗг.-ёубШку .ЗА, с кЪльцевйм, каналом 35 дЯЯ-теплообменной среды.

Седьмая Д-рловка 20 значительно короче, чем ранее описанные грловки-1419, и имеёт. йнуТреннюю боковук); СТЙН-: -, ку 36 и рубашку 37 с кольцевым каналом 38 для тёйЛОРбменйой среды. Фруба 23 прикреплена непосредственно k

переднему концу грлрвки имеет рубашку 39 с.крльцёвы1и каналом 40 для

егшообмённойсредыi.lX-: . -- .

1В головках 14-20 : предусмотренр наличие рукавов (на чертежах не показаны) , при этрм последние содержа ряд

располржённйх НО OKpywHoctH, Ьриентй- рованных в прьдольнрм направлении и выступаюидах радиально внутрь Ьебер (не показ аны) . В частнрсти рукав внутри цилиндра2 имеет непрерывное . выступающее врутрь ребро спиральной . формы (не показано).

Шнек цилиндра 2 (фиг. 4-6) состоит й.х трех:Секцйй. Первая секция 1

с6дёр:жит установленный внутри голов- . ки 14 на валу 41 винтовой элемент 42 со скребками 43 с перзменной длиной шага, причем витки скребков.последовательно распределены.по длине вала, и установленный внутри головки 15 с возможностью вращениявторой, винтовой элемент 44 на валу 45 со скребками 4б (фиг. 4) . Конфигурация винтового элемента 44 р;беспечивает . наличие плавно уменьшающегося объема внутри негр,для чегр вал 45 выполнен конусорбразным в направл.ении поверхности внутренней стенки головки 15, причем

высота скребков 46 уменьшена по длине вала 45. Между винтовыми элементами .4 и 44 размещено запорное приспособление 47, предназначенное для формирования заданного давления внутри головки 15,

Вторая секция JT шнека содержит (фиг. 5) третий винтовой элемент 48, расположенный внутри головки 16 с . возможностью уменьшения свободного объёма внутри головки, при этом вал 49 винтового элемента 48 выполнер в виде усеченного конуса, направлёИйого во внешнее пространство в направлении внутренней боковой стенки ТОловки 16, а высота; скребков 50 айнто.вого элемента изменяется аналогично п ;Обр зующей конуса. Углы спиралей скрёJKOB .46 и 50 идентичны и больше утЛа спкргттл скребков 43, чтЬ способствует быстрой передаче материала через бт..верстие 5 и вдоль цилиндра 2. Вторая секция мнёка соде1ржит также четвертый элемент 51 з цилиндрический .валом 52 и располойсенными по перифери последнёгЬ скребками 53, причём угол спирали последних меньше угла скребков 50. Вторая .секция шнека сйабжена скребком 54 для разделения упло йё ного продукта. Скребок 54 располсэжен ,в зоне, удаленной от элемента 48 на П( длины элемента 51. На переднем конце винтового элемента 51 име(3±ся д)ругбе запорное приспособление 55 для ограничения прохода пара, причём пь зле дн её идентично:с запорным приспособлением 47.

Вторая секция шйёка содержит также чисть пятого винтового элемента 56/ устанбйленного внутри головки 18 на валу 57 и имеющегоскребки 58. Скрёбки 58 расположены по спирали угол которой больше угла скребкой 53. Взличийа еаободного объема вйутрй t-oлсэ ки 18 больше, чем внутри головки

17.. -.;/. / ; /./

: третьяСекцияiji шнека содержит ; (фиг. 6) другую часть винтового&леМента 56 и шестой винтовой элемент 59, расположенный внутри головки 19 на плавно сходящемся на конус валу 60 и имеюпшй скребок 61. шестой вй:1Н товой элемент 59 выполнен таким%6разом, что обеспечивает наличиё внГ ри головки пр своей длине однородного свободного. объема. Третья секция шйека содержит также установленный головки 20 седьмой винтовой ёйё-; мент 62 постоянного . 63 и Имейщий скребок 64, расположенный по спирали, угол которой больйе .угла скре6к 61.

Устройство работает следующим об- разом.

Смесь,содержащая растительный белок и влагу вместе с другими добавками, проходит последовательно через цилиндры 1 и 2. Внанале исходные компоненты с паром Или водой перемешиваются в цилиндре 10, азатем предварительно смешанный материал пропускается через цилиндр 1 (фиг.2),превршдаясь в нем в .нагретый , текучий, н ймекзщйй определённой ориентации и нетексту рированный материал 6, имеющий форму каната. Из этого материала удаляются далее нежелательные придающие ему: неприятный запах вещества, после чего материал поступает во входное отверстие 5 цилиндра 2. Здер он захв атыва.ется и передается в пер7 Byioгbлbвky 14 с помощью винтового Элемента, 42 с переменным шагом и. с помощью винтового элемента 44 Дви:жётся впёрёй. Возрастанйё у гла спй рали Ькрёбк6в 4Т обёспечйзваёт быст(рое перемещение материалов вдоль цилиндра 2, при этом куски материала 6 Перемещаются тесно один tc .другому для получения компактной структуры. Затем эКстрУдироВанный материал 6 проходит через третью головку 16, в которой он пёрвомйчальнОУплОтня/ется. В четвертой головке 17 куски экструдированного материала образуют первые скопления 65 за счет относительно малого шага и Угла спирали скребков 53 и наличия скребка 54

По мере выхода материала из чеТвертой головки 17 и поступления его В пятую головку 18 он-подразделяется и режется на большое количество относительно небольших, напоминающих бусины, масс 66. материала (диаметром 1,858-12,7 мм).Под воздействием вращательного движения, прикладываемого К массам 66 материала, последние приo6t)etaiuT форму близкую к сферической. Образование бусин стймулирУется подачей пара, который взрыва ется внутри уплотнейнной масры материала в то время, как он проходит в пятую головку 18, имеющую большой свободный объе по сравнению с четвертой головкой.

Далее напоминающие бусинки массы материала поступают в шестую головку 19, при этом во время прохождения пятой и шестой головрк бусинки тщательно и равномерно варятся и увлажняются в Щ)исутствии пара. В последней части шестой головки 19 и в. седьмой Головке 20 бусинки материала вн.овь соединяются, второе Скопление 67 материала, которое заполняет седьмую головку. объединенный материал проходит в- трубу 23 для экструдироВания через матрицу 22. Образование сложйой структуры происходит частич-j но вследствие осевого перемещения материала в трубе 23 перед его экструёиёй

Получаемый сложный продукт, выходящий из цилиндра 2, затем разрезают, сушат и охлаждают, обычным известным способом.

Предлагаемое устройство обеспечивает повышение Качестваэкструдирования и получения имеющих слоистую структуру заменителей мяса. . Формула изобретения Устройство для приготовления поотеинового продукта, имитирующего SJн BHVTn ™ расположенным внутри него и приводимым во вращение шнеком, экструзионную матрицу Р ивоположноГо входного отверстия цилиндра стороны и приспособления для контроля те п Ратуры и давления, о т я и ч а ю Щ е е с я тем, что, с целью улучшения качества экструдирования, ство снабжено приспособлениями для изменения температуры продукта, кйдое из которых представляет собой рубашку, расположенную концентрично цилинДРУ, и трубой, расположенной между цилиндром и матрицей, при этом трубаимеет приспособления для направления потока продукта в матрицу, а шнек состоит из трех секций, вторая секция ЬР«± скребком для разделения у отJieHHoro продукта, а третья секция винтовым элементом, закрепленным Ьоосно со шнеком. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США 3970761, кл. 426-250, опублик. 1976