CN1011380B - 复合食品的生产方法与设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了生产成分可控制的复合食品的方法与设备，该设备有一批供料装置、送料之输送机，设在各供料装置上的一批测量装置与用来剔除次品之选别装置，原料一齐放到该输送机上而生产出一复合食品团；用测量装置测出每单位时间内各种原料的数量，据此数量算出该食品团中原料量之比。当将有关部分切分成产品时，根据各部分中原料比与参考值比较的结果，通过上述选别装置来剔除掉次品。

Description

本发明涉及这样一种复合食品的生产方法与设备，此种食品是由不同类型之食品原料，例如发酵面团与干酪、果酱或类似物料组合或包卷而成的丹麦面制糕点、苹果馅烤饼、烘馅饼等。更具体地说，本发明所涉及的复合食品的生产方法与设备，是通过测定将被混合成复合食品的各部分原料的数量与百分率，从而控制各种原料的混合制作出复合食品。

在生产所谓的复合食品例如豆类-果酱甜点心、苹果馅烤饼、丹麦面制糕点、烘馅饼及类似食品的过程中，是通过将多种原料的混合物成形与蒸烤来预制的，而这种最终复合食品的质量，特别是它的味道，则不仅取决于构成此食品的各种原料的数量，还取决于所用的各种原料的比例。这一比例是决定该复合食品味道的非常重要的因素。

过去，当用自动装置生产复合食品时，只对构成复合食品的各种变改的数量作了测定，但并未用有关各种食品原料的测定结果去确定该最终复合食品的质量或味道。

此外，一般说来，复合食品是通过许多步骤添加原料生产的。由于这些原料被混合成一团复合食品，没有有效的方法来测定组分原料的比例，这样，仅仅是测出了复合食品各单元的总重来确定成品的质量是否合格。

这就是说，在此种自动生产过程中并无控制此复合食品味道的手 段。

例如，苹果馅饼是由这样的方法生产出的，它包括如下步骤：连续地供应制馅饼的面团，连续地或间隙地在此拉伸开的面团上供应苹果酱、用此面团包卷该苹果酱、切割此面团以及将苹果酱裹入单个的苹果馅饼中，由于这类食品原料的粘滞性，它们在整个作业过程中是不能用恒定的速率供给的。

因此，当这类食品原料在自动装置上加工时，最终产品的质量或味道是不均的，因而造成次品。还有，当送料过程中出现堵塞或供应不足时，前述的现有技术的设备并不能检测出次品，因而便继续生产出次品。

于是，本发明的一个目的在于克服上述传统方法的缺点，同时提供这样一种生产复合食品的方法与设备。它通过控制构成此复合食品的原料比例，使之具有相同的质量与味道。

本发明的另一目的在于提供这样一种生产复合食品的方法与设备，通过去掉那些不符合成分要求的食品，使生产出的复合食品每一块都具有得到控制的原料比例。

本发明再有一个目的是提供这样一种生产原料成分可控制的复合食品的方法与设备，它可以在食品的生产过程中，通过连续地测定所供应的原料量和计算复合食品中各种原料的比例，及早地发现次品。

本发明此外还有一个目的是提供这样一种生产复合食品的方法与设备，当生产出次品时能使操作人员停止操作，或者包含有这样的装置，能发出警报来提醒操作人员。

本发明一方面提供了一种用于生产原料成分可控制的 复合食品之方法，包括以下步骤：

用若干部供料装置将若干原料加到一条输送机上，组成复合食物，将此复合食物切成分开的产品，其特征在于：

a）测定每单位时间内上述各供料装置所供给原料量，

b）从上述测定量计算出复合食物每一部分中的原料比例，并将此比例与一个预先选定的比例值相比较，

c）根据上述比较结果，从上述切分开的产品中选取合格品。

本发明另一方面提出了一种用于生产原料成分可控制的复合食品的设备，包括：

a）用来供给若干种原料的若干供料装置，

b）输送装置，用来接受和传送上述供料装置所供应的原料，并使这些原料结合成一体，生产出复合食物，

其特征是该设备还包括：

c）切割装置，用于将上述复合食物切割成分离的产品，

d）在上述各供料装置上设置有一批测量装置，用来测量每单位时间内由各供料装置所供应的原料量，

e）控制装置，用于根据上述测定量计算出复合食物每一部分中的原料比例，并将此比例与预先选定的比例值相比较，

f）选别装置，根据上述比较结果，从复合食品中选取其合格部分。

依据本发明，从给料斗、挤压机或其它供料装置所供给的各种食品原料的数量，在每单位时间内进行了相续的和独立的测量，并记录在时间图上，直至这些原料已混合成一团复合食品并已加工成一块块的复合食品。由于这些原料是一批接一批地供给到输送装置上，然后 混合成一团复合食品同时由此输送装置传送，故可由上述时间图中的原料量数据来计算每单位时间内所输送过该复合食品各部分中每种原料的数量。然后用此复合食品各部分中的原料来计算各份已混合的原料的比例。将此比例与控制比例值相比较，以确定出这一部分是否满足所要求的条件。由于各部分中原料的成分相对于该控制数据进行校验，故当这团复合食品被切割成由这些部分组成的一批产品时，就能去掉不满足所需条件的那些部分。结果就能获得原料成分可控制的复合食品。

此外，当食品生产过程中检验出存在有这种质次部分时，也就能在此生产过程中检测出含有该质次部分之次品的位置与数量，这样便可迅速予以识别，因而能使次品造成的危害减到最小限度。

还有，在生产完成时，可以立刻报导出所用到的每一种原料的数量、合格产品的总数、供给这些原料的时间以及这些原料混合在一起的时间，同时还能指示出这类次品是如何并在何种条件下生产出来的。

在本发明中，并不对单独的产品进行分析，而是通过将产品分成不同的组分，来测量此种复合食品原料中组分的数量比，最终的产品具有测得的重量和根据时间而得到的比例数据。

这样，当生产出次品时，就可通过检测相应时间而确定出次品的位置，于是便能除去此次品，而只有合格品才会被发送出。

图1示明本发明的用于生产复合食品之设备的一个实施例。

图2为一框图，表明了图1之设备中的控制设备（25）与其它部件的连接情况。

图3为一曲线图，表明了由挤压机（3，11）所供应的原料A 与B的相对于时间之重量测量结果。

图4为一曲线图，表明了原料A与B相对于设备中之位置的重量测量结果。

图5与图6表明了用来测量连续供料的其它测量装置。

图7、8与9表明了生产本发明之复合食品的一些方法。

下面将参考附图来描述本发明的一个优选出的实施例。图1中给出了本发明一优选实施例中的复合食品生产设备（1）。在此设备（1）中，配置有：第一挤压机（3），用来连续地供给食品原料A：装设在此挤压机上的第一测量装置（5），用来测量每单位时间内该挤压机（3）的重量或挤压机（3）中食品原料重量的变化;输送机（7），用来输送食品原料，成形装置（9），将原料A连续成形并拉伸其成为所需形式;第二挤压机（11），用来连续地供应原料B;以及设在此第二挤压机（11）上的第二测量装置，用来测量每单位时间内此第二挤压机（11）的重量或此第二挤压机（11）中食品原料的重量变化，上述输送机（7）是一种常规的环形带装置，在其上行程中一批接一批地接受原料A与原料B，使它们混合成一复合食品团C。成形装置（9）是位于输送机（7）上的滚筒机构，包括一批滚筒，它们绕其自身轴线转动，并一致地以同一方向，沿着一环形筒输送轨道依照与原料A相同的运动方向运动，同时此成形装置设计成，能把原料A压到输送机（7）的上行程之上并能将其拉伸，使原料A按所需形状成形。

上述设备（1）还包括：用来把由原料A与B组成的复合食品团C切成分离开之产品D的切割机（15），以及用来从产品D中剔选并去掉次品的选别装置（17）。切割机（15）包括有一调节装置 （19），用来将复合食品团C切割成一些产品D，使得此种产品在输送机（7）的运动方向具有预选的长度。这种产品的长度或许最好是取这样的长度，即在重量测量的每单位时间内，食品原料在输送机（7）上行进的长度或此长度的倍数。由于输送机（7）是连续地输送着复合食品团C，故切割此复合食品团所需要的时间间隔，可根据输送机（7）的速度以及产品D在此输送机运动方向中的长度计算出。然后，调节装置（19）在每一个这样的时间间隔内发出一信号，使具有选定长度的这些部分能从此复合食品团上切割下来，而形成产品D。这样的时间周期以及起动此切割的时刻被记录在一控制设备（25）的记录装置（27）中。

控制设备（25）示明于图2中。此控制设备（25）包括一记录装置（27）、运算器（ALU）（28）、参考储存装置（29）比较器（31）以及信号发生器（33）。由第一与第二测量装置（5、13）测得的重量值传送给控制设备（25）。由于原料（A）与原料（B）是一批接一批地接收到此输送机（7）上并在行进过程中混合，原料A的称重要滞后一时间间隔，等到原料A到达邻近于第二挤压机（11）之喷嘴的一个点时，以便使混合复合食品某一给定部分的这些原料的重量测量能够同步。为了计算这一行进时间，控制设备（25）接收从输送机（7）来的表示输送机运动速度的数据。然后，将原料A与原料B的重量测量结果加和，在ALU（28）中计算出原料A与原料B的比例及其总重，而把这样获得的数据存放于记录装置（27）中。

上述重量测量结果也被传送并记录在此记录装置（27）中。此记录装置（27）包含有任何类型的固定存储器件。为便于操作者进 行目视检查，此记录装置（27）被连接到直观显示装置（39）（VDU）或图象指示器之类的显示器上，以显示出这些原料在重量测量结果、成分比以及总重上的变化。这样，操作人员便可通过观察能显示该记录装置内容的显示装置，检查出供料中的事故，同时还能检测出产品所在位置以及它们生产出的时间。

由于传送中的复合食品团C各部分的成分比和总重量数据，已被计算并储存在记录装置（27）中，所以此复合食品团C的每一部分都有其成分比的数据和总重量。于是，当此复合食品团C的部分被切割成产品D时，包含在每件产品中的这些部分也都分别有其自身的成分和总重量数据。换句话说，该控制设备（25）的记录装置（27）已储存了原料A与原料B在每单位时间内相应于各部分的成分比与总重量，由此记录装置（27）可以获得最终复合产品D各部分中原料的比例与重量。控制设备（25）还包括有参考储存装置（29），该装置储存着表示在产品D每部分中合格成分与重量的参考成分比与总重量值。在控制设备（25）的比较器（31）中，将据每单位时间内供给于复合食品团C一部分内的原料A与B之重量测量结果算出的比值以及其总重量，与前述参考比值和总重量值进行比较。根据这种比较结果，当计算出的比例不符合该参考值时，控制设备（25）的信号发生器（33）即发出一信号，指示报警装置（图2中的35）鸣叫或显示出这种状态，来提醒操作人员;或发送一信号给停止器件（37）以终止该设备的运行。此信号发生器（33）还发出一信号以启动选别装置（17）。在各部分的成分比和总重量数据与该参考比值与总重量进行了比较，确定出哪一部分具有着合格的原料成分后，此选别装置（17）就能剔除有一部分或若干部分不符合参 考值的次品。选别装置（17）包含有一个小型的输送机，串接在输送机（7）的下游。此小型输送机的下游端响应控制设备（25）的信号发生器（33）发出的信号而降低，以便在次品到达小型输送机时，将它们消除掉。

现在详述设备（1）进行的作业。首先，将原料A与B分别供给第一挤压机（3）的给料斗与第二挤压机（11）的给料斗。当原料A由挤压机（3）的喷嘴挤出时，挤压机（3）的重量即减少。此挤压机的重量连续地由测量装置（5）测出，同时此重量数据被传送给控制设备（25）。

在控制设备（25）的ALU（28）中，该重量数据即转换为指示出每单位时间内由第一挤压机（3）所挤出之原料A的重量之数据。在图3中，原料A与B部分的重量测量结果示明于时间图上。

图中的曲线a表明了各单位时间内由挤压机（3）所挤出之原料A的重量。这种单位时间被描述为虚线间的间隔。原料A由输送机（7）输送，由成形装置（9）合适地成形后，即与来自第二挤压机（11）的原料B结合而形成复合食品团C。

原料B的重量被连续地测定，并以类似于获取原料A重量数据的方式，转换为每单位时间的重量数据。

图3中的曲线b，表明每单位时间由第二挤压机（11）供给的原料B之重量。原料A到达其与原料B结合的位置需要一段时间，而当原料A到达第二挤压机（11）时，此挤压机即开始供应原料B。这样一种时间延迟在图3中以Td表达，而它是由输送机（7）的运动速度以及所需行程的距离来确定的。由于这样一个时间延迟，将此复合食品团一定部分中的原料比表达为UTd时a比UT时的b，这 里的UT指的是一给定的单位时间的，而UTd则指在此给定的单位时间之前在该时间延迟Td内发生的单位时间。于是，一部分原料A的重量数据在控制设备（25）中即因时间延迟Td而滞后，然后再同将与上述部分原料A相结合的原料B之重量数据合在一起，使得此复合食品团中相应部分内的原料A与B的比例与总重量得以计算出。这样的重量测量结果、供应部分原料的时间，以及这种比例与总重量数据，都储存于控制设备（25）的记录装置（27）中。

图4表明的是，当从该复合食品团C切下第4块产品D₄时，部分原料A与B的重量测量结果及其在设备（1）中的位置。曲线a与b的最左端分别指出此第一与第二挤压机（3，11）的位置。在位置轴线上的符号p指明原料A与B相结合的位置，而符号C则指示出进行切割作业的位置。由图1可知，上述位置p是位于第二挤压机（11）的喷嘴附近，而位置C则是在切割机（15）处所悬挂之刀刃的正下方。实线C右方的实线表明已进行过切割作业且此复合食品团的一些部分已相互分割开的位置。位置轴上的符号S表明选择操作发生的位置。

在图4中，该复合食品团有关部分中原料A与B的重量数据已调节到出现在同一位置间隔，使得有关的比例在任何位置上都表述为a∶b。图中虚线间的间距表明的是，在输送机的运动方向上相应于图3中单位时间的上述有关部分的长度。例如，第三个产品D₃包括两个部分：第一部分是在Pn处的比例a∶b处，向第二部分是在Pn+₁处的比例a∶b处。

举例来说，假定这种产品是一种苹果馅饼。在此情形中，比例a∶b表示的是此馅饼的外皮与该苹果酱两者的重量比。就食品而 论，这一重量比表示着味道，即食品的质量，换句话说，各部分的重量比能表明，每一件切分下来的产品是合格品还是次品。

此外，在上述相应部分中原料A与B的总重量，是通过将原料A与B的重量相加而取得的。此部分的这样一种重量数据也能说明该产品的质量。于是，上述的这一重量比与总重量值，都通过比较器（31）来同储存在参考储存器（29）中的参考比值和参考重量值相比较，这样就能确定该部分是否为合格的。然后再由输送机（7）带过复合食品团C，并由切割机（15）切成分离开的产品D。此切割机响应调节装置（19）之信号进行周期性切割作业，将此复合食品团切成分离开的产品。每次从复合食品团C切割下产品D时，实行此切割作业的时间传递到并储存于控制设备（25）的记录装置（27）中。如前所述，每种原料在每单位时间内的重量以及测量该重量的时间都储存在记录装置（27）中。这样，根据输送机（7）的运动速度，就能检测出复合食品团C的任一部分在某个时刻的位置。于是，便可发现不符合参考数据所给条件的质次部分之位置。进而利用切割时间测定出这部分的切割位置。依据此切割位置与此质次部分的位置，含有质次部分的产品即可鉴定为次品，并可在此设备中迅速确定其位置。这样，当该次品到达选别装置（17）的小型输送机上时，此小型输送机便可根据信号发生器（33）来的信号而除去此次品。

要是此设备包含有报警灯、蜂鸣器、紧急事故显示器之类的报警装置，当比较结果表明某个部分的质量很差时，该报警装置就由信号发生器（33）发出的信号所驱动，使操作人员受到提醒而能停止设备运行。

另一方面，要是该设备包含有一中断装置，当接收到指示质次部分的信号时，此种装置即被驱动而自动地中止设备运行。

由于图4中的这类重量数据与切割数据是由显示装置（29）显示并按照每个单位时间校正，操作人员就能立即检测出复合食品生产过程中的任何故障，而在大量生产出次品之前终止作业。除此，由于操作人员能够检验生产出次品的时间与位置，也就可以立即找到这种故障的根源。还由于是对各种所供应的原料进行了连续地测定，故甚至是在这些原料结合之前就能测定出供料中的故障，这样便可对次品的生产作出预测。于是，因生产次品造成的损失能够减到最低限度。

如上所述，次品可由选别装置（17）除去，而留在生产线上的只是质量基本相同的合格产品。

这里所用到的以时间为基准的测量及第一与第二挤压机（3，11）所挤出之原料量的方法，并不局限于以上所述情形。在图5所示的方法中，用一压力传感器（21）测量作用于挤压机喷嘴内表面上的压力，再用此测得的压力乘以一通过实验所确立的系数，由此可获得供给的原料量。此种数据被传送给并储存于控制设备的储存器中，且相对于时间寄存。在图6所示的另一种方法中，在输送机的皮带下设置有一测重仪（23），记录下输送中原料的重量随时间的变化。还有一种方法是，将一传感器与此原料挤压机邻接，以测定挤压出之原料的截面积与挤压速率，用这些值作为与时间相关的原料供给量的数据。

在本发明所阐述之实施例中，是将多种不同的原料在输送机上结合成带状的。然而，采用图7所示的一种间隙式的供料方法，而粒状料或片状料如图8所示，或通过图9所示的双管道来混合所供应的原 料，也同样可以达到本发明之目的。

如上所述，本发明在复合食品的连续生产过程，用一种极其简单的方法控制着此种复合食品产品的质量或味道，对于具有特殊粘性或弹性的食品原料，或是粒状或片状的食品原料，由于有挂料现象或其它问题，挤压机将不会均匀地供应原料，从而在生产含有这种原料的产品时，可能出现次品。

本发明的上述设备能够及早地发现此类次品并予以消除，生产出的只是成分在标准范围内的产品。因此，能够生产出质量基本上相同的复合食物产品。

Claims (8)

1、一种生产复合食品的方法，包括以下步骤：

用若干部供料装置将若干原料加到一条输送机上，组成复合食物，将此复合食物切成分开的产品，其特征在于：

a)测定每单位时间内上述各供料装置所供给的原料量，

b)从上述测定量计算出复合食物每一部分中的原料比例，并将此比例与一个预先选定的比例值相比较，

c)根据上述比较结果，从上述切分开的产品中选取合格产品。

2、一种生产复合食品的设备，包括：

a）用来供给若干种原料的若干供料装置，

b）输送装置，用来接受和传送上述供料装置所供应的原料，并使这些原料结合成一体，生产出复合食物，其特征是该设备还包括：

c）切割装置，用于将上述复合食物切割成分离的产品，

d）在上述各供料装置上设置有一批测量装置，用来测量每单位时间内由各供料装置所供应的原料量，

e）控制装置，用于根据上述测定量计算出复合食物每一部分中的原料比例，并将此比例与预先选定的比例值相比较，

f）选别装置，根据上述比较结果，从复合食品中选取其合格部分。

3、如权利要求2中所述的这种设备，其特征在于选别装置还包括一贮存预先选定的控制重量的装置，该装置把上述控制重量和上述测量装置测定的各有关原料部分组成的给定部分中原料的总重量比较，以选出合格部分。

4、如权利要求2中所述的这种设备，其特征在于还包括根据上述比较结果用来停止该设备运行的装置，该停止装置与选别装置相连。

5、如权利要求4所述的这种设备，其特征在于所说的选别装置包括一台输送机，它根据前述的比较结果，从所说之分离开的产品中除去含有质次部分的次品。

6、如权利要求2、3或4中所述的这种设备，其特征在于还包括报警装置，它根据上述比较结果，当所述部分出现质次情况时，用来提醒操作人员，该报警装置与上述选别装置相连。

7、如权利要求2或3所述的这种设备，其特征在于所说的测量装置包括一称重器件。

8、如权利要求2或3所述的这种设备，其特征在于所说的测量装置包括一压力传感器。

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