CN103827621B - 用于加热或冷却粘性物料的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了用于加热或冷却诸如肉糜的粘性物料的方法和装置，其用于生产食物和其它产品。所述装置包括热交换器，该热交换器包括第一板、联接至第一板的第二板以及布置在第一板和第二板之间的第一间隔件和第二间隔件。第一板、第二板、第一间隔件和第二间隔件限定了至少一个用于供产品通过热交换器的温度受控通道。

Description

用于加热或冷却粘性物料的方法和装置

相关申请的交叉援引

本申请要求2011年7月28日提交的美国临时申请No.61/574152的优先权，其公开内容通过本引用结合在本文中。

技术领域

本发明总体涉及用于加热或冷却粘性物料的方法和装置，更特别地涉及用于用肉糜生产食品的方法和装置。

背景技术

在食品工业中已知用于生产肉糜和用所述肉糜生产食品的方法。肉糜被广泛地用于诸如大腊肠、法兰克福香肠、香肠、动物食物等产品的生产中。

典型地，通过将诸如瘦骨牛肉和猪肉的生肉原料、肉副产品、冰、盐、调味料和腌制用盐的混合物混合、斩拌和乳化而制备肉糜制品。所得到的肉糜含有用来自肉成分的蛋白质涂敷的细脂肪颗粒。对于香肠产品，得到的肉糜接着被装填进适当的罩壳中，该罩壳作为加工模具。接着将该罩壳升高温度进行加热，例如55℃至77℃，持续一段延长的时间，可以是1至8小时或更长的时间，这取决于被加工的肉糜的体积。

对肉糜的加热导致其中所含的蛋白质凝结或凝固。由此使脂肪颗粒陷入蛋白质基质中，从而形成结实的肉糜制品。得到的肉糜制品是均匀的、同质的块，它不含有离散的肉颗粒，并在凝固时保持罩壳的形状。

为了降低某种食品的消费成本，近些年来对肉糜制品就有了一种要求，这就是在外观、质地和物理结构方面与天然的大小肉块相似，即仿肉产品。这样的产品被用作食品中更昂贵的天然肉块的部分或完全的替代品，所述的食品例如是焖肉、肉馅饼、砂锅炖肉、罐装食品和宠物食品。

从美感质素和消费者需要的角度出发，大块肉制品对人类和宠物食品来说是非常理想的。这些大块产品试图在形状、外观和质地方面模拟天然大块肉，而提供了更经济的产品。当经过了商业性的罐装和蒸煮（retorting）工艺时，这些产品令人满意地保持了其形状、外观和质地。

已经为提供这样的仿天然大块肉作出了努力，包括使用挤压-膨化技术由植物蛋白源生产这样的产品。这样的产品在食品工业中具有一定的满意度，但其主要被限于用作肉的补充剂。在挤压-膨化工艺中使用植物蛋白源生产的产品，缺乏天然肉的外观和质地，且因此一般不适合完全作为肉的代用品。

类似地，基于肉蛋白质通过常规工艺生产的肉的挤压产品还没有完全令人满意。这些产品是均匀、同质的块，但缺乏天然肉块的结构、质地和外观。因此这些产品不适合于应用，其中使用仿制肉块是优选的。

该肉糜制品是不同的大小块，具有许多并列、用手可分离的肉状层，这些层在外观、质地和稠度方面模仿天然肉块。这些肉糜块适合于用作食品和宠物食品中的更昂贵的天然肉块的部分或完全代用品。当经过商业性的罐装和消毒工艺，例如在蒸煮过的、高水分食品生产中所需的那些工艺时，它们保持了其完整性和形状。

传统的同心管热交换器包括冷却系统，其阻塞通过交换器的粘性和/或纤维状产品流。这一阻塞可能改变产品的性质、引起设备堵塞和降低产量。类似地，根据需要，需要越来越长的管道来冷却产品。然而，使用多管热交换器导致管道之间的堵塞增加、不均匀流动和生产量降低。

发明内容

本发明总体涉及用于制作肉糜制品的诸如热交换器的装置和使用所述装置的方法。在一实施例中，本发明提供一种装置，其包括第一板、联接至第一板的第二板以及布置在第一板和第二板之间的第一间隔件和第二间隔件。第一板、第二板、第一间隔件和第二间隔件限定了至少一个用于供产品通过所述装置的通道。所述第一板和/或第二板包括能量交换能力。例如，第一板和/或第二板可以被构造和布置成用于加热或冷却（例如通过传导或对流）通道中的产品。

在一实施例中，第一板和第二板限定了一温度受控区。例如，第一板和/或第二板包括穿过所述第一板和/或第二板的一部分的通道。所述通道可以包括任何用于冷却或加热装置的温度受控区的适当的流体。

在一实施例中，第一板和第二板限定了多个温度受控区。例如，第一板和/或第二板包括穿过所述第一板和/或第二板的单独部分的多个分离的通道。所述通道可以包括一种用于冷却或加热装置的所述温度受控区的流体。

在一实施例中，通道包括介于第一板和第二板之间的间隙，其范围从约3cm到约15cm。第一间隔件和第二间隔件可以是T字形的。第一板和第二板可以沿第一间隔件和第二间隔件被密封，以经受通道中从约50到约1500psi的内压。第一板和第二板可以通过任何适当的手段——例如一个或多个螺钉——联接在一起。在一实施例中，装置可以包括联接至第一板和第二板的相对端的第一端板和第二端板，所述第一端板限定了一入口，所述第二端板限定了一出口。

在另一实施例中，本发明提供了一热交换器，其包括第一压力板和联接至第一压力板的第一能量交换板、第二压力板和联接至第二压力板的第二能量交换板——所述第二压力板联接至第一压力板——以及布置在第一能量交换板和第二能量交换板之间的第一间隔件和第二间隔件。第一能量交换板、第二能量交换板、第一间隔件和第二间隔件限定了至少一个用于供产品通过热交换器的温度受控通道。

在一实施例中，第一能量交换板和/或第二能量交换板包括穿过第一能量交换板和/第二能量交换板的一部分的通道。所述通道可以包括任何冷却或加热热交换器的温度受控区的适当的流体。

在一实施例中，第一能量交换板和第二能量交换板限定了多个温度受控区。例如，第一能量交换板和/或第二能量交换板包括穿过第一能量交换板和/或第二能量交换板的单独部分的多个分离的通道，所述通道限定了温度受控区。所述通道可以包括一种冷却或加热热交换器的温度受控区的流体。

在一实施例中，通道包括介于第一能量交换板和第二能量交换板之间的间隙，其范围从约3cm到约15cm。第一间隔件和第二间隔件可以是T字形的。第一能量交换板和第二能量交换板可以沿第一间隔件和第二间隔件被密封，以经受产品通道中从约50到约1500psi的内压。

在一实施例中，热交换器还包括限定了一入口的第一端板和限定了一出口的第二端板。第一端板和第二端板联接至第一压力板和第二压力板的相对端。热交换器还可以包括一个或多个附装于热交换器的入口的过渡垫圈，所述过渡垫圈从所述入口的开口向由所述板形成的通道过渡。第一压力板和第二压力板可以通过任何适当的手段——例如一个或多个螺钉、螺栓或夹紧螺钉——联接在一起。

在一可选择的实施例中，本发明提供了一种用于制造食品的方法。所述方法包括将食品引入热交换器中和使产品经受高压。热交换器包括第一板、联接至第一板的第二板以及布置在第一板和第二板之间的第一间隔件和第二间隔件。第一板、第二板、第一间隔件和第二间隔件限定了至少一个用于供食品通过热交换器的温度受控通道。

在一实施例中，所述方法包括通过使流体通过第一板和第二板中至少一者的一部分的至少一个通道来控制热交换器的温度。例如，第一板和第二板可以限定多个单独的温度受控区。可以通过使流体通过穿过第一板和第二板的单独部分的多个分离的通道来控制单独的温度受控区的温度。

在又一个实施例中，本发明提供了一种用于制造肉糜制品的方法。所述方法包括形成含有蛋白质和脂肪的肉糜、粉碎和加热所述肉糜、将所述肉糜引入热交换器中和使所述肉糜经受至少70psi的压力。热交换器包括第一板、联接至第一板的第二板以及布置在第一板和第二板之间的第一间隔件和第二间隔件。第一板、第二板、第一间隔件和第二间隔件限定了至少一个用于供肉糜通过热交换器的温度受控通道。所述热肉糜接着从热交换器中排出。

在一实施例中，所述方法还可以包括蒸煮所排出的肉糜制品。在另一实施例中，所述方法还可以包括干燥或油炸所排出的肉糜和用所述肉糜形成粗粒块/粗磨块（kibble-like piece）。

本发明的一优点是提供一种改进的热交换器。

本发明的另一优点是提供一种用于制造肉糜制品的改进的装置。

本发明的再另一优点是提供一种制造肉糜制品的改进的方法。

本文描述了附加的特征和优点，它们将在下文的详细描述和附图中显而易见。

附图说明

图1示出了本发明的一实施例中热交换器的透视图。

图2示出了图1中热交换器的剖视图II。

图3示出了本发明的一实施例中热交换器的分解图。

图4是用于使用本发明的一实施例中的装置制造肉糜制品的过程的示意图。

具体实施方式

本发明提供了适于加热或冷却粘性物料的方法和装置。在一实施例中，所述方法和装置适于用肉糜生产食品。更特别地，在一实施例中，本发明提供一种用于制造肉糜制品的高压板式热交换器。例如，所述热交换器允许使用更高的压力并增加产品生产量。另外，所述热交换器可以被设计成当产品通过时最小化或避免阻塞产品，这消除或减少了热交换器中的堵塞。

在图1-3中所示的一般实施例中，本发明提供了一热交换器10，其包括第一压力板20和联接至第一压力板20的第一能量交换板22、第二压力板30和联接至第二压力板30的第二能量交换板32，所述第二压力板联接至第一压力板。热交换器10还包括布置在第一能量交换板20和第二能量交换板30之间的第一间隔件40和第二间隔件42。第一能量交换板22、第二能量交换板32、第一间隔件40和第二间隔件42限定了至少一个用于供产品通过热交换器10的温度受控通道50。

压力板20和30、能量交换板22和32以及间隔件40和42可以由任何满足其期望目标的适当的材料制成。例如，压力板20和30可以包括钢或其它能够经受与压力和/或温度增加相关的应力的材料。能量交换板22和32可以包括钢或其它够经受与压力和/或温度增加相关的应力的材料。间隔件40和42可以包括钢或其它够经受与压力和/或温度增加相关的应力的材料。

在一实施例中，第一能量交换板22和/或第二能量交换板32包括穿过第一能量交换板22和/或第二能量交换板32的任何部分的通道60。例如，通道60可以根据需要被构造和布置成穿过尽可能多或尽可能少的能量交换板，以影响所述板的温度变化。通道60还可以包括一入口和一出口，以使流体从中穿过，以便于加热或冷却通过热交换器10的产品。

可以使用任何所需温度下的任何适当的流体（例如水）或气体来冷却或加热热交换器10的温度受控区。通过控制第一能量交换板22和/或第二能量交换板32的温度，热交换器可以冷却或加热一侧或两侧的产品，由此提高热或冷交换的效率。可选择地或附加地，第一能量交换板22和/或第二能量交换板32可以利用任何其它的、技术人员已知的适当的加热或冷却机构。

如图1中所示，第一能量交换板22和第二能量交换板32还可以限定多个温度受控区A-C。例如，第一能量交换板22和/或第二能量交换板32包括穿第一能量交换板和/或第二能量交换板的单独部分的多个分离的通道60、70和80，所述通道限定了温度受控区A-C。通道60、70和80可以包括冷却或加热热交换器10的温度受控区A-C的单独的流体或气体。

温度受控区A-C中的每个都可以保持在一特定温度——例如通过控制通过通道60、70和80的单独的流体或气体的温度和流量。温度区可以被设计成在产品通过热交换器时提高或降低温度。例如，在肉糜的冷却期间，温度区可以被设置成在整个热交换器中从一个区到另一个区相继地冷却所述食物。尽管示出了三个温度受控区，但应了解到，在本发明的可选择的实施例中，热交换器10可以包括任何适当数量的温度受控区。另外，可以顺序地放置两个或多个本发明的热交换器，以在必要时提供附加的加热或冷却区。

如图2中所示，通道50包括介于第一能量交换板22和第二能量交换板32之间的间隙。所述间隙可以包括任何适当的高度。在一实施例中，所述间隙的高度范围从约3cm到约15cm。又如图2中所示，在一实施例中，第一间隔件40和第二间隔件42可以是T字形的。应了解到，所述间隔件可以是任何适当的形状，例如以提供介于第一能量交换板20和第二能量交换板30之间的通道。例如，介于能量交换板22和32之间的距离以及因此冷却/加热区的大小可以通过修改间隔件40和42的尺寸来调节。

第一能量交换板22和第二能量交换板32可以以任何适当的方式沿第一间隔件和第二间隔件被密封，以经受当产品通过装置时加工产品所需的压力，例如从约50到约1500psi。这防止了通道中的产品在通过时渗入热交换器（例如由于高的内压）。例如，如图3中所示，在一实施例中，可以沿间隔件40和42放置一个或多个长垫圈90来提供密封。优选地，热交换器可以被密封，以经受从约50到约1500psi的正压力并处理具有高粘性——例如100,000厘泊——的产品。

如图3中所示，在一实施例中，热交换器10还包括限定一入口的第一端板100和限定一出口的第二端板110。第一端板100和第二端板110可以联接至第一压力板20和第二压力板30的相对端。如上所述，第一端板100和/或第二端板110还可以被用于将两个或多个热交换器10以顺序的方式联接在一起。例如，通过将一热交换器的第一端板联接至另一热交换器的第二端板上，可以将两个或多个热交换器连接在一起。

热交换器10还可以包括一个或多个附装于热交换器10的入口的过渡垫圈120，所述过渡垫圈120从所述入口的开口向由能量交换板22和32形成的通道过渡。随着产品从上一装置或管道进入热交换器的温度受控区，过渡垫圈120可以提供例如总体平滑地过渡（例如通过减小开口的大小）。

第一压力板20和第二压力板30可以在任何适当的位置以任何适当的方法联接和保持在一起。例如，如图1-2中所示，第一压力板20和第二压力板30可以由一个或多个穿过所述板的部分的螺栓、螺钉和/或夹具130保持在一起。

在一可选择的实施例中，本发明提供了一种装置，其包括第一板、联接至第一板的第二板以及布置在第一板和第二板之间的第一间隔件和第二间隔件。第一板、第二板、第一间隔件和第二间隔件限定了至少一个用于供产品通过该装置的通道，以使产品通过热交换器。第一板和第二板可以分别起到能量交换板和压力板的作用。

在该实施例中，第一板和第二板限定了一温度受控区。所述第一板和/或第二板还包括能量交换能力。因此，所述第一板和/或第二板可以被构造和布置成向通道中的产品或从通道中的产品传递热或冷（例如通过传导或对流）。例如，第一板和/或第二板包括穿过所述第一板和/或第二板的任何部分的通道，冷却液或加热液通过所述通道。可选择地或附加地，第一板和/或第二板可以利用任何其它的、技术人员已知的适当的加热或冷却机构。

第一板和第二板还可以利用穿过第一板和/或第二板的单独部分的多个分离的通道限定多个温度受控区。所述通道可以包括任何冷却或加热装置的温度受控区的适当的流体或气体。

所述通道可以包括介于第一板和第二板之间的任何尺寸的间隙高度，例如从约3cm到约15cm。第一间隔件和第二间隔件可以是T字形的。第一板和第二板可以沿第一间隔件和第二间隔件被密封，以经受通道中从约50到约1500psi的内压。第一板和第二板可以通过任何适当的手段——例如一个或多个螺栓、螺钉和/或夹具——联接在一起。在一实施例中，所述装置可以包括联接至第一板和第二板相对端的第一端板和第二端板，所述第一端板限定了一入口，所述第二端板限定了一出口。

在一可选择的实施例中，本发明提供了一种用于制造食品的方法。所述方法包括将肉糜引入热交换器中和使所述肉糜经受压力。热交换器包括第一板、联接至第一板的第二板以及布置在第一板和第二板之间的第一间隔件和第二间隔件。第一板、第二板、第一间隔件和第二间隔件限定了至少一个用于供所述肉糜通过热交换器的温度受控通道。

所述方法还可以包括通过使流体通过第一板和第二板中至少一者的一部分的至少一个通道来控制热交换器的温度。例如，第一板和第二板可以限定多个单独的温度受控区。可以通过使流体通过穿过第一板和第二板的单独部分的多个分离的通道来控制单独的温度受控区的温度。

图4示出了一流程图，概括示出了用于利用本发明的实施例中的热交换器制造肉糜制品的工序。在一一般实施例中，所述方法包括形成含有蛋白质和脂肪的肉糜、粉碎和加热所述肉糜、将所述肉糜引入热交换器中和使所述肉糜经受至少50psi的压力。所述热交换器包括第一板、联接至第一板的第二板以及布置在第一板和第二板之间的第一间隔件和第二间隔件。第一板、第二板、第一间隔件和第二间隔件限定了至少一个用于供肉糜通过热交换器的温度受控通道。所述热肉糜接着从热交换器中排出。

所述方法还可以包括包装和蒸煮所排出的肉糜制品。在另一实施例中，所述方法还可以包括干燥或油炸所排出的肉糜和用所述肉糜形成粗粒块/粗磨块。

热交换器可以被用于生产任何利用热交换器的产品。通常，可以使用本发明的方法和装置加工任何粘性物料，例如塑料、糖果、团块（dough）、聚合物、泥状物和糊状物。优选地，热交换器可以被用于生产用于宠物和人类消费的食品和/或肉糜制品。所述肉糜制品可以模拟任何类型的肉制品，包括植物蛋白、家禽肉、牛肉、猪肉和鱼肉。

如下所述，通常可以通过将肉、蛋白质、水和各种成分乳化而生产肉糜制品。这样生产的肉糜接着通过高速乳化磨，其中的肉糜被快速地加热以使其热胶凝。加热后的肉糜接着被排出到本发明一实施例中的热交换器中，并在其中固化成有条纹的肉状结构。

如下所述，制备的肉糜制品具有改善的纤维清晰度（可见的小直径纤维），使产品具有非常实实在在的肉状外观。在这方面，得到的肉糜制品具有纤维束或股，使该肉糜制品具有非常实实在在的肌肉外观。相信对于得到的家禽肉糜制品，本发明的产品具有嫩的慢煮鸡或火鸡肉的外观，所述的鸡或火鸡已经被脱骨，且浸泡在其汤/汁中。另外根据本发明，制备的肉糜制品具有不规则的产品形状和大小，且与现有技术产品相比具有更强的咀嚼/口感，且不是糊状的、浓粥状的或易碎的。

在根据本发明的方法制备肉糜制品时，天然肉原料——包括来自哺乳动物、鱼或家禽的肉——和/或具有所需质量、成分成本和美味的肉副产品的混合物被配制、研磨和乳化。使用的肉和/或肉副产品选自多种成分，基于许多种考虑，例如产品的使用目的、产品所需的风味、可口性、成本、成分的有效性等选择产品肉原料的种类和用量。源自多种哺乳动物、家禽和鱼的肉（即骨组织和非骨肌肉）和/或肉副产品（即未熬炼的洁净部位，除了肉以外，源自屠宰后的哺乳动物、家禽或鱼）可以被用作肉原料。因此，本文所使用的术语肉原料应理解为指的是未脱水的肉和/或肉副产品，包括冷冻的物料。

如果该产品是供人类食用的，则用于常规肉糜制品生产的任何肉和肉副产品可以用于本发明，包括肉例如全畜体牛肉和羊肉、瘦猪肉废料（trim）、牛腿肉、小牛肉、牛和猪的颊肉，和肉副产品例如唇、肚子、心和舌。如果该产品是用作宠物产品，则该肉混合物除了上述的肉原料以外，可以含有批准用于动物食品的任何肉副产品，例如机械脱骨牛肉、鸡肉或鱼肉、牛和猪肝、肺和肾等。一般该肉原料被配制成含重量的最大约15%和优选低于约10%的脂肪。

用于常规的肉糜制品的添加剂可以与肉原料混合，并包含在本发明的肉糜中。这些添加剂包括盐、香料、佐料和糖等，它们以足够的量提供具有所需口味特性的产品。另外，其它干物料，例如功能成分——例如维生素、抗氧化剂、益生物物质和矿物质——和风味剂等，也可以较少的量被添加到肉糜中。

该肉糜也可以包括一种或多种蛋白质干物料，例如小麦面筋、大豆粉、大豆浓缩蛋白、分离大豆蛋白、卵清蛋白和非脂奶粉，用于改善肉糜的稳定性和粘合性，赋予]风味和降低配制成本。在肉糜中夹杂蛋白质干物料在用作宠物食物的产品的生产中是特别有利的。蛋白质干物料能够使加工者使用具有一定的蛋白质对脂肪比例和肌球蛋白对总蛋白质比例的肉原料，否则对于用于制备肉糜制品是勉强可接受的。如果在肉糜制品中包含有干的蛋白质物料，则用量是从肉糜重量的约5%至约35%变化，这取决于产品的使用目的，用于肉糜的肉原料品质和考虑的成分成本等因素。在一优选实施方式中，蛋白质干物料的水平介于重量的约25至约35%之间。一般，随着使用的肉原料的脂肪含量和/或水分含量的提高，肉糜中蛋白质干物料的水平也随之提高。

肉糜的配制是非常多种多样的，包含蛋白质干物料的肉糜应具有足以形成坚固的肉糜制品的一定的蛋白质与脂肪比例，这种坚固制品的形成是基于蛋白质的凝结，且没有肉糜不稳定的迹象。而且，肉糜的蛋白质含量必须能使肉糜在被加热至高于水沸点的温度后，在短时间内凝固形成坚固的肉糜制品，所述的短时间是在被加热到这样的温度后的约5分钟内，且优选在3分钟内。因此，肉原料和添加剂——包括蛋白质干物料（如果使用）——以一定的比例被混合在一起，使得肉原料的含量是肉糜重量的从约50至75%，且优选从约60至约70%。在一优选实施例中，用于肉糜的原料包括重量的约29至约3l%的蛋白质和约4至约6%的脂肪。得到的肉糜制品应具有基本上类似于原料的外观。然而，如果将肉汁或肉汤添加进该产品中，由于肉汁/肉汤中水分、蛋白质和/或脂肪含量，则该外观可能改变。

另外，该肉糜应被配制成含重量的约45%至约80%的水分，且水分含量优选被控制为肉糜即肉原料和添加剂重量的约49%至约53%。在肉糜中水的准确浓度将自然取决于肉糜中蛋白质和脂肪的量。

将所选择以使用的肉混合物通过研磨机，使肉原料减小成基本上均匀大小的块。一般，优选将肉通过装有1cm或更小的研磨板的研磨机。虽然通过将肉研磨成大于1cm的粒径可以获得令人满意的结果，但是使用这样大肉粒一般不是优选的。如果所使用的肉原料处于冷冻状态，它们必须首先被预破碎或切割成小块，以降低进入研磨机的块的大小。而该块的大小将取决于肉研磨机入口的大小，一般冻肉被切割成约10cm²的块。

在研磨之后，肉粒的混合物被输送到混合槽中，且在此肉被混合直至均匀。优选被加热至从约1℃至约7℃的温度，例如通过热水夹套、蒸汽注射等以便于泵送肉混合物。该均匀的碎肉粒混合物接着在一定的条件下被粉碎，使得该肉原料乳化和形成肉糜，其中肉混合物的蛋白质和水形成包胶脂肪小球的基质。该肉原料可以通过任何常规的工艺和常规用于肉乳化的设备被乳化，例如通过使用搅拌器、混合器、研磨机、无噪音切割斩拌机和乳化磨等，它们能使脂肪以球的形式被破碎和分散进蛋白质浆料中形成肉糜。

典型地，在乳化过程中肉糜的温度提高了。肉糜的这种加热不是令人讨厌的，只要该温度没有提高到蛋白质在这一加工阶段中以不需要的速率发生变性的温度就行。在乳化期间肉混合物的温度应保持在低于约49℃，以便于在这一加工阶段使蛋白质的变性最小化。根据本发明的一优选实施例，该肉原料通过乳化磨被乳化，而肉糜被加热到从约10℃至约49℃，优选从约21至约38℃。

要加入到肉糜中的添加剂——包括蛋白质干物料（如果使用）——可以在乳化之前加入到肉混合物中。或者，经常是优选地在肉乳化之后将添加剂——特别是蛋白质干物料——加入到肉混合物中。由于蛋白质干物料的添加提高了肉糜的粘度，因此当在添加蛋白质干物料之前乳化肉混合物时，就导致了粘性的肉“团块”的形成，由此得到了较好的乳化。

该肉糜团块可以反过来被粉碎，这样就提高了肉糜的细度，且被快速地加热到水沸点之上的温度。在该温度下，肉糜中蛋白质的凝结如此快速，以至于使肉糜在非常短的时间内——例如20秒或更少的时间内——凝固并形成坚固的肉糜制品。

已经发现快速地将粘性的肉糜加热至水沸点之上的温度——一般从约120℃至约163℃，且优选地从约140℃至约154℃——将导致肉糜中的蛋白质凝结，使肉糜在加热之后的约5分钟，且一般几秒至约3分钟的时间内凝固并形成坚固的肉糜制品。在加工的这一阶段，肉糜承受的压力是约100至约500psi，且优选地200至350psi。高温和加压使产品的纤维清晰。已经意想不到地发现，产品温度和压力越高，则产生的纤维越好。这就意味着线形的排列是较小、较细和长的纤维。

优选地，肉糜在设备中加工，在该设备中，当其被粉碎的同时，肉糜被加热至所述升高的温度，例如通过机械加热和/或蒸汽注射。根据一优选的实施例，该粘性的肉糜——其温度从约30℃至约40℃——被泵送通过乳化磨，在乳化磨中肉糜经过了剪切以提高其细度，且几乎同时通过快速的机械加热和/或蒸汽注射，将该肉糜加热至从约120℃至约163℃，优选从约140℃至约154℃。因此，肉糜优选在少于约60秒的时间内被加热至所述升高的温度。

当肉糜已经以这样的方式被加热至所述升高的温度时，应避免对肉糜进一步有效地剪切和切割。通过调节诸如乳化磨的进料速度、乳化磨的转动速度等因素，肉糜的温度被控制在所需的范围内，所述控制可以易于被本领域的技术人员决定。

温度在水的沸点之上、优选在约120℃至约163℃范围内、优选约140℃至约154℃的热的肉糜用正排量泵——例如齿轮泵或凸轮泵——被转移至本发明一实施例中的热交换器。该产品以80psi至约1500psi、优选约150psi至约450psi、且最优选200psi至约350psi的高压被泵送到热交换器中。

在这样的高压下，加工操作以或接近乳化设备设计上限压力进行。由于这种原因，优选在乳化设备之后直接紧密连接正排量泵（压力限制是1500至超过2500psi）。这使得乳化设备的使用只实现高温，而不实现高压。在正排量泵之后实现高压。从而使乳化设备壳体内的压力降低到60psi至100psi。

该肉糜被保持在热交换器中，其所处的压力在肉糜蒸汽压力之上，直至肉糜中的蛋白质充分地凝结，以使肉糜凝固并形成坚固的肉糜制品，当从热交换器排出时，所述肉糜制品能保持其形状和结构。在这样的高温下，蛋白质以非常快的速度凝固。

尽管用于将热肉糜充分凝固以形成坚固的产品所需的时间将取决于多种因素，例如加热肉糜的目标温度和肉糜中蛋白质的量及类型，但是，在热交换器中，滞留时间是几秒钟至约3分钟、通常是从约1至约1.5分钟一般就足以充分地将蛋白质凝结并形成坚固的产品，所述产品将保持其形状、完整性和物理特性。在所述热交换器中的滞留时间通过调节肉糜至热交换器的流速和/或调节热交换器的长度而得到控制。

本发明的实施例中的热交换器的结构和设计有助于使产品呈纤维结构。另外，流速和施加在产品上的不同的压力有助于形成纤维结构。优选地，热交换器被冷却。这使得当迫使产品通过该热交换器时该产品被冷却。

本发明的实施例中的热交换器具有有助于有效地将产品的中心冷却或加热的优选设计。该冷却提高了加工的稳定性，且类似于降低横截面积，通过使产品的粘度和流速变化，可以增强纤维的清晰度和排列。从热交换器排出的凝固的肉糜块是产品长条的形式，其温度是约65℃至100℃，且水分含量是约47%至60%，所述块的大小不同。从热交换器排出时，所述块通过蒸发冷却快速冷却至60℃至93℃的温度范围。如果需要，合适的切割装置，例如旋转切割刀、喷水刀、刀栅格等可以被安装在热交换器的排出端，用以将该产品切割成所需大小的块，例如从约150mm至约350mm。如果需要，该产品可以沿着中心切割，使产品更快地被冷却。由此形成的肉糜块具有出色的完整性和强度，并将在经过商业性的罐装和蒸煮工艺——例如在具有高水分含量的罐装食品生产中所需的那些工艺——时保持其形状和纤维特性。

为了增强产品的纤维外观，可以在最终产品调整大小或切割成丁之前，使用一套压辊，所述压辊由两个长的轻结构圆柱（辊）组成，它们以类似的速度旋转。从热交换器排出的产品落入旋转的圆柱之间的窄的可调节的开口，所述开口将纤维打开或部分分离或撕扯。已经发现这种不完全的撕碎功能加强了线形纤维。

从热交换器排出的肉糜块可以被切成丁并输送到干燥器，以去除其中的大部分水分，并将该干燥的产品收集和贮存。也可以通过将这些块进行干燥加热实现水分的降低，这样得到的产品块，虽然显示出纤维，但一般具有粗粒/粗磨状的外观。该干燥加热可以通过对肉糜块的烘烤、烘焙、烧烤或油炸实现。优选，肉糜块被闪炸。当油的温度在150℃至200℃的范围内时，该持续时间一般少于一分钟，且优选地在从15至35秒的范围内。

可选择地，在生产“湿润”的产品中，该肉糜块可以从热交换器直接输送到罐装操作中，其中肉糜块与其它成分（例如调味汁、肉汁等）被一起填充进罐中，并对这些罐蒸煮。在两种情况下，如果需要，该产品可以被调整大小。

例如，在罐装宠物食品的生产中，可以通过加热水、淀粉和调味品的混合物来制备合适的肉汁。该肉糜块和肉汁以所需的比例被填充进罐中，将这些罐真空密封，且接着在足以实现有效的商业消毒的时间-温度条件下进行蒸煮。可以采用常规的蒸煮步骤。典型地，在生产商业消毒产品中，令人满意的蒸煮温度是约118℃至121℃，时间是约40至90分钟。

应该理解，对本文所述的本发明优选实施例的各种改变和变化对本领域的技术人员而言是显而易见的。实施这样的改变和变化并不脱离本发明的精神和范围，也没有使其所带来的优点减少。因此，显然这样的改变和变化为所附加权利要求书所覆盖。

Claims (7)

1.一种用于制造食品的方法，包括将肉糜引入热交换器中和使肉糜在该热交换器中经受至少50psi的压力，所述热交换器包括第一能量交换板、联接至第一能量交换板的第二能量交换板、以及布置在该第一能量交换板和该第二能量交换板之间的第一间隔件和第二间隔件，其中第一能量交换板、第二能量交换板、第一间隔件和第二间隔件限定了一用于供肉糜通过热交换器的温度受控通道，该热交换器包括限定进入该温度受控通道的一入口的第一端板，该热交换器包括限定离开该温度受控通道的一出口的第二端板，所述第一端板和所述第二端板布置成垂直于所述第一能量交换板和所述第二能量交换板，使得所述入口、所述出口以及所述温度受控通道位于同一平面内。

2.根据权利要求1所述的方法，包括通过使流体通过第一能量交换板和第二能量交换板中至少一者的一部分的至少一个通道来控制热交换器的温度。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，第一能量交换板和第二能量交换板限定了多个单独的温度受控区。

4.根据权利要求3所述的方法，包括通过使流体通过穿过第一能量交换板和第二能量交换板的单独部分的多个分离的通道来控制单独的温度受控区的温度。

5.一种用于制造肉糜制品的方法，包括：

形成含有蛋白质和脂肪的肉糜；

粉碎和加热肉糜；

将肉糜引入热交换器中和使肉糜在该热交换器中经受至少50psi的压力，所述热交换器包括第一能量交换板、联接至第一能量交换板的第二能量交换板、以及布置在第一能量交换板和第二能量交换板之间的第一间隔件和第二间隔件，其中第一能量交换板、第二能量交换板、第一间隔件和第二间隔件限定了一用于供肉糜通过热交换器的温度受控通道，该热交换器包括限定进入该温度受控通道的一入口的第一端板，该热交换器包括限定离开该温度受控通道的一出口的第二端板，所述第一端板和所述第二端板布置成垂直于所述第一能量交换板和所述第二能量交换板，使得所述入口、所述出口以及所述温度受控通道位于同一平面内；和

将肉糜从热交换器中排出。

6.根据权利要求5所述的方法，包括包装和蒸煮所排出的肉糜制品。

7.根据权利要求5所述的方法，包括干燥所排出的肉糜和用肉糜形成粗粒块。