CN106455631A - 旋转模具组件、其使用方法以及用其制作的食物产品 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种食物产品，所述食物产品可通过以下步骤形成：将第一可食用材料注入到组件中，以及将所述第一可食用材料作为基本上彼此平行的直线股和作为与所述直线股重叠的螺旋线股从所述组件中排出。所述第一可食用材料的所述直线股和所述螺旋线股形成了所述食物产品的网格结构。本发明还公开了一种提供所述食物产品的旋转挤出模具系统(10)和方法，以及其他食物产品和提供所述其他食物产品的旋转挤出模具系统和方法。

Description

旋转模具组件、其使用方法以及用其制作的食物产品
相关申请的交叉引用
本申请要求提交于2014年6月5日的美国临时申请No.62/008,038的优先权，该美国临时申请的公开内容以引用方式并入本文。
技术领域
本公开总体涉及用于形成食物产品的旋转模具组件。更具体地，本公开涉及可附接到提供可食用材料(如烹制后的生面团)的挤出机-烹煮器或高压泵的旋转模具组件，以用该旋转模具组件将可食用材料成形为食物产品。
背景技术
挤出是在食品工业中用于通过剪切同时还经受高温和/或压力的材料来形成形状的技术。可以调节工艺参数以产生不同类型的最终产品。挤出可以从各种原材料开始形成各种质构和形状。食物产品如面食、快餐食品、早餐谷类食物、冰淇淋、甜食产品和宠物食品主要通过挤出制造。
挤出机通常包括：用于运转一个或两个螺杆的电源、用于计量原料配料的进料器，以及环绕螺杆的料筒。螺杆设计成引入压缩、产生剪切应力，并输送原材料。可以根据所需的最终产品将液体配料和水注入料筒中。烹煮过程还可以在挤出机内进行，其中产品由于所产生的压力而产生其自身的摩擦和热。料筒部分的温度由用于加热的感应带和用于冷却的水循环控制。最后，迫使食品配料穿过挤出机向成形孔移动，该成形孔被称为模具，其使食物产品成形。
发明内容
在一个一般实施方案中，本公开提供了一种形成食物产品的组件。该组件包括：固定设置的插件，该固定设置的插件包括延伸到所述组件的出料端的第一凹槽；以及旋转插件，其包括延伸到所述组件出料端的第二凹槽，并且所述旋转插件被配置为相对于所述固定设置的插件旋转。
在一个实施方案中，组件包括与第一凹槽和第二凹槽均流体连通的室。
在一个实施方案中，第一凹槽沿着一个圆布置，所述圆与第二凹槽沿其布置的圆同心，并且所述圆的中心位于旋转插件的旋转轴线上。
在一个实施方案中，固定设置的插件沿着旋转插件的旋转轴线延伸，并且第一凹槽沿着固定设置的插件的外表面的圆周设置。
在一个实施方案中，旋转插件环绕固定设置的插件的至少一部分，并且第二凹槽沿着旋转插件的内表面的圆周设置。
在一个实施方案中，固定设置的插件或旋转插件中的一者包括延伸到组件出料端的内部通道。
在一个实施方案中，组件包括注射入口，挤出机附接到该注射入口。
在一个实施方案中，所述组件在出料端中包括第一孔和第二孔，该第一孔由第一凹槽和旋转插件的内表面形成，该第二孔由第二凹槽和固定设置的插件的外表面形成。
在另一个实施方案中，本公开提供了一种形成食物产品的方法。该方法包括：将第一可食用材料注入到组件中；将第一可食用材料作为直线股和螺旋线股从组件排出；以及由所述第一可食用材料的直线股和螺旋线股形成食物产品。
在一个实施方案中，第一可食用材料的直线股相对于第一可食用材料的螺旋线股基本上同时排出。
在一个实施方案中，在食物产品形成期间，第一可食用材料被连续注入组件中并从组件连续排出。
在一个实施方案中，将第一可食用材料作为直线股排出包括从固定设置在组件中的组件的一部分中的凹槽排出第一可食用材料的一部分。
在一个实施方案中，该方法包括在注射和排出第一可食用材料的同时旋转组件的一部分，并且将第一可食用材料作为螺旋线股排出包括从组件的旋转部分中的凹槽排出第一可食用材料的一部分。
在一个实施方案中，该方法包括将空气排放到相对于直线股和螺旋线股的中心位置中。
在一个实施方案中，该方法包括将第二可食用材料排放到相对于直线股和螺旋线股的中心位置中。
在另一个实施方案中，本公开提供了一种食物产品，其包含第一可食用材料的直线股和第一可食用材料的螺旋线股。各直线股布置为彼此大致平行并且在与食物产品的中心轴线大致相同的径向距离处，而各螺旋线股形成围绕中心轴线的螺旋并且与各直线股重叠。
在一个实施方案中，螺旋线股设置在比直线股距中心轴线更远的径向距离处。
在一个实施方案中，食物产品包括螺旋线股之间的间隙。
在一个实施方案中，每一股螺旋线股具有所述螺旋线股沿其与相邻螺旋线股接触的长度，并且食物产品包含封闭壳状物，该封闭壳状物包括由螺旋线股形成的脊。
在一个实施方案中，食物产品包含位于食物产品内部的第二可食用材料。
在一个实施方案中，食物产品包含被限制在食物产品腔室中的粗磨食物。
在一个实施方案中，食物产品包含第一可食用材料，该第一可食用材料包括选自包含肉、面粉以及它们的组合的组的配料。
在另一个实施方案中，本公开提供了一种形成食物产品的组件。该组件包括：内插件，该内插件包括在组件出料端处的外周界；外插件，该外插件包括在组件出料端处面向内插件外周界的内周界，内插件或外插件中的至少一者被配置为在旋转轴线上相对于内插件或外插件中的另一插件旋转；以及间隙，该间隙在外插件内周界与组件出料端处的内插件外周界之间，外插件通过该间隙与内插件间隔开。
在一个实施方案中，间隙是圆形的并且在组件出料端处围绕内插件。
在一个实施方案中，内插件包括沿着旋转轴线延伸的内部通道。
在另一个实施方案中，本公开提供了一种形成可食用壳状物的方法。该方法包括：将第一可食用材料注入到包括内插件和外插件的组件中；通过从外插件内周界和内插件外周界之间的间隙排出第一可食用材料来从组件排出第一可食用材料；在从间隙排出第一可食用材料的同时，相对于内插件或外插件中的另一插件旋转内插件或外插件中的至少一者；以及由在旋转期间从间隙排出的第一可食用材料形成可食用壳状物。
在一个实施方案中，在可食用壳状物形成期间，第一可食用材料被连续注入组件中并从间隙连续排出。
在一个实施方案中，该方法包括将空气从内插件中的通道排放到壳状物的内部中。
在一个实施方案中，该方法包括将第二可食用材料从内插件中的通道排放到壳状物的内部中。
在一个实施方案中，间隙为圆形的并且环绕内插件。
本公开的一个优点是提供一种改进的旋转模具组件。
本公开的另一个优点是提供独特造型的干燥或软干燥宠物犒赏食物(foodtreats)。
本公开的又一个优点是使用旋转来将可食用材料均匀地分布在食物产品中。
本公开的又一个优点是提供一种可水平或垂直取向的旋转模具组件。
本公开的再一个优点是提供一种可同时从两个来源接收进料的旋转模具组件。
本公开的另一个优点是使用装置形成来自第一源的材料的外部实心壳状物或网格壳状物，并且从第二源将加压气体、颗粒如宠物粗磨食物，或高度粘稠的肉馅引入到该壳状物中。
本公开的又一个优点是提供一种挤出模具系统，其产生具有直线股和螺旋线股两者的网格结构食物产品。
本公开的又一个优点是使用压缩空气来产生网格结构食物产品的膨胀结构。
本公开的再一个优点是使用压缩空气来防止网格结构食物产品塌缩。
本公开的另一个优点是形成在两个开口端处密封的可食用空壳状物，并且该可食用壳状物可为实心的或网格化的。
本公开的另一个优点是形成填充有含肉粗磨食物并且在两个开口端处密封的可食用壳状物，并且该可食用壳状物可以是实心的或网格化的。
本公开的又一个优点是提供一种旋转模具组件，其不仅在所分配股线/条带的数量和形状方面灵活，而且在尺寸方面(例如用于在食物产品中形成非常细网格的非常细直径，或用于形成非常大块状的非常大直径)也灵活，从而允许将旋转模具组件用于非常大范围的应用中。
本公开的再一个优点是提供一种旋转模具组件，其产生含网格的食物产品，对于该食物产品，可通过改变组件中的旋转部件的旋转速度来调节网格结构中间隙的尺寸。
本公开的另一个优点是提供一种含有粗磨食物并且具有网格结构的宠物犒赏食物，其中可以从外部部分地看到粗磨食物并且其中粗磨食物可以在该结构内摇晃以产生可以吸引宠物的噪音。
本公开的又一个优点是提供一种旋转模具组件，其中可轻易改变该旋转模具组件中的部件来产生具有期望特性的食物产品。
本文描述了额外的特征和优点，并且根据以下具体实施方式和附图，这些特征和优点将显而易见。
附图说明
图1示出了由本公开提供的旋转模具组件的一个实施方案的侧向分解透视图。
图2示出了由本公开提供的旋转模具组件的一个实施方案的侧向透视图。
图3示出了由本公开提供的旋转模具组件的一个实施方案的出料端的平面视图。
图4示出了由本公开提供的旋转模具组件的一个实施方案的出料端的平面视图。
图5示出了由本公开提供的旋转模具组件的一个实施方案的出料端的平面视图。
图6示出了由本公开提供的旋转模具组件的一个实施方案的出料端的平面视图。
图7A示出了由本公开提供的各种宠物食物产品的横截面图。
图7B示出了由本公开提供的一种宠物食物产品的横截面图。
图8示出了在实施例1中实现的宠物食物产品的实施方案。
图9示出了在实施例2中实现的宠物食物产品的一个实施方案。
图10示出了在实施例3中实现的宠物食物产品的一个实施方案。
图11示出了在实施例4中实现的宠物食物产品的一个实施方案。
图12示出了在实施例5中实现的宠物食物产品的一个实施方案。
图13示出了在实施例6中实现的宠物食物产品的一个实施方案。
图14示出了在实施例6中实现的宠物食物产品的一个实施方案。
图15示出了在实施例7中实现的宠物食物产品的一个实施方案。
具体实施方式
如在本公开和所附权利要求书中所用，单数形式“一个”、“一种”和“该”包括复数指代物，除非上下文另外明确规定。词语“包括”、“包含”和“含有”都将解释为包含性的而非排他性的。同样地，术语“包括”、“包含”和“或”都应当视为包含性的，除非上下文明确禁止这一解释。然而，本文所公开的装置可不含未明确公开的任何要素。因此，使用术语“包括/包含”的实施方案的公开内容包括“基本上由所确定的组成部分组成”和“由所确定的组成部分组成”的实施方案的公开内容。
术语“宠物”是指可受益于或享用本发明提供的食物产品的任何动物。宠物可以是鸟类动物、牛类动物、犬科动物、马类动物、猫科动物、山羊类动物、狼类动物、鼠科动物、绵羊类动物或猪类动物。宠物可以是任何合适的动物，本公开并不限于特定的宠物动物。术语“伴侣动物”是指狗或猫。
术语“宠物食品”是指用来供宠物食用的任意组合物。“干燥食物”是水活度小于0.65的宠物食品。“半湿食物”和“中湿食物”是水活度为0.65至0.8的宠物食品。“湿润食物”是水活度大于0.8的宠物食品。“架藏稳定的”是指在常温下至少一年稳定。
“粗磨食物”是干燥宠物食品块，其可具有球丸形状或任何其他形状。粗磨食物的非限制性例子包括：颗粒；球丸；宠物食品块、脱水肉、仿肉产品、蔬菜，以及它们的组合；以及宠物零食，诸如肉干或蔬菜干、生皮以及饼干。本公开不限于特定形式的粗磨食物。
本文中使用的范围是缩略的，以避免列出该范围内的每个值。可选择范围内的任何适当的值作为该范围的上限值或下限值。此外，本文中的数值范围包含该范围内的所有整数，全部或部分。
本文中表示的所有百分数均以占食物组合物总重量的重量百分数计，除非另有表示。提及pH时，其值对应于使用标准设备在25℃下测量的pH。如本文所用，关于数字的“约”或“基本上”应理解为是指某一数值范围内的数字，例如该所提及数字的-10％至+10％，优选-5％至+5％，更优选为-1％至+1％，以及甚至更优选地-0.1％至+0.1％。
本文公开的方法、组合物和其他提议不限于具体方法、方案及试剂，因为正如本领域的技术人员将认识到的，这些具体方法、方案及试剂可作出改变。此外，本文所用的术语仅出于描述具体实施方案的目的，并不限制所公开的或要求保护的范围。
除非另外定义，否则本文使用的全部科技术语、专业术语及首字母缩略词都具有本公开所属领域或使用这些术语的领域的普通技术人员所通常理解的含义。虽然可使用任何与本文所述那些组合物、方法、制品或者其他装置或材料类似或等效的组合物、方法、制品或者其他装置或材料，但本文描述了优选的组合物、方法、制品或者其他装置或材料。
图1和图2示出由本公开提供的旋转挤出模具系统10的一个实施方案。图1和图2示出了水平取向的旋转挤出模具系统10，但是该旋转挤出模具系统10可以任何其他取向(包括垂直)放置。
旋转挤出模具系统10可包括模具静止件30和旋转插件保持器60。旋转挤出模具系统10可包括插件系统，该插件系统包含插件外部零件50和插件内部零件20，该插件系统可至少部分地设置于旋转插件保持器60内。
插件内部零件20可以固定设置，而旋转插件保持器60可相对于插件内部零件20旋转。模具静止件30可以固定设置，例如通过附接到插件内部零件20固定设置。模具静止件30可包括注射入口33，第一可食用材料如挤出材料(例如挤出的生面团)可注入该注射入口中。
插件内部零件20可以包括固定管并且可以包括基部22，插件内部零件20可以通过该基部而被固定设置。插件内部零件20可包括第一部分24和第二部分25。插件内部零件20可以包括在插件内部零件20的外表面上(例如在第二部分25的外表面上)的内凹槽26。内凹槽26可接纳第一可食用材料的一部分以形成第一可食用材料的直线股。优选地，各内凹槽26彼此均匀地间隔开。虽然图1和图2示出了六个内凹槽26，但是可以使用任何数量的内凹槽26。
插件外部零件50可被配置为相对于插件内部零件20旋转。例如，插件外部零件50可以固定连接到旋转插件保持器60，使得旋转插件保持器60的旋转可以使插件外部零件50旋转。可以通过本领域的技术人员已知的任何方式使旋转插件保持器60和插件外部零件50相对于插件内部零件20旋转。例如，连接到旋转插件保持器60的装置可以使旋转插件保持器60旋转。
插件外部零件50可以包括在插件外部零件50的内表面上的外凹槽54。外凹槽54可接纳第一可食用材料的一部分以形成第一可食用材料的螺旋线股。插件外部零件50可环绕固定设置的插件内部零件20的至少一部分，并且可旋转以围绕第一可食用材料的直线股形成第一可食用材料的螺旋卷股线。在一个实施方案中，形成股线的格栅网格图案。优选地，各外凹槽54彼此均匀地间隔开。虽然图1和图2示出了六个外凹槽54，但是可以使用任何数量的外凹槽54。优选地，内凹槽26和/或外凹槽54各自沿平行于插件外部零件50的旋转轴线的方向延伸。
如进一步在图1和图2中所示，插件内部零件20可以是中空的，具有平滑内表面。例如，插件内部零件20可以包括从附加的注射入口23延伸到附加的注射出口28的通道，空气和/或第二可食用材料可以注入到该注射入口中。因此，插件内部零件20可形成用于任何附加注射(诸如用于共挤出的生面团馅料和/或用于增强网格图案成形和/或限制食物产品结构塌缩的压缩空气)的圆筒形喷嘴。插件内部零件20的基部22可以连接到提供附加注射的装置。
垫圈40可以提供模具静止件30和插件保持器60之间的密封。例如，垫圈40可以包括与模具静止件30互补的表面，并且可以包括与插件保持器60互补的表面。
图2示出了第一可食用材料(例如挤出的生面团)如何能够在旋转挤出模具系统10内部流动。在一个实施方案中，将第一可食用材料经由模具静止件30中的注射入口33注入旋转挤出模具系统10。可用第一成形室71将第一可食用材料围绕内插件零件20铺展。例如，第一成形室71可以至少部分地由内插件零件20的外表面和模具静止件30的内表面限定。在一个实施方案中，第一成形室71可以至少部分地由内插件零件20的第一部分24的外表面和模具静止件30的内表面限定。插件外部零件50的基部22可限定第一成形室71的末端。
然后，第一可食用材料可移动到第二成形室72。例如，第一可食用材料可连续注入到旋转挤出模具系统10中，使得随后注入的第一可食用材料将先前注入的第一可食用材料从第一成形室71迫向第二成形室72。
第二成形室72可以至少部分地由内插件零件20的外表面和插件保持器60的内表面限定。例如，第二成形室72可以至少部分地由内插件零件20的第二部分25的外表面和插件保持器60的内表面限定。在此阶段，第一可食用材料可填充内凹槽26，以开始形成食物产品的直内股线。
然后，第一可食用材料可以移动到插件外部零件50，该插件外部零件可以至少部分地限定第二成形室72的出料端。在此阶段，第一可食用材料可以填充外凹槽54，并且可以形成外股线以围绕来自内凹槽26的直内股线。可以通过插件外部零件50绕插件内部零件20的旋转来提供外股线的螺旋网格效果。第二可食用材料和/或空气可以从附加注射出口28输出进入相对于直内股线和螺旋外股线的中心位置，例如作为所述股线的填充物或支撑物。
图3示出了旋转挤出模具系统10的出料端的视图。内凹槽26和外插件零件50的内表面可以形成通过其排出直内股线的孔，而外凹槽54和内插件零件20的外表面可以形成通过其排出螺旋外股线的孔。当内凹槽26在插件外部零件50旋转期间与外凹槽54径向对准时，螺旋外股线可以与直线内股线重叠(作为非限制性示例，参见图9)。
可以改变插件外部零件50的旋转速度以获得食物产品的所需美学外观。例如，插件外部零件50的较慢旋转速度可以产生第一可食用材料的不同股线，所述股线彼此远离以产生间隙，而插件外部零件50的较快旋转速度可以产生第一可食用材料的连续壳状物，脊在该壳状物中形成。
可以在旋转挤出模具系统10的出料端或其附近安装合适的封切装置，诸如折缝机(crimper)、旋转刀、超声刀、对置刀片等中的一个或多个。该封切装置可以将排出的第一可食用材料与任意第二可食用材料和/或空气一起加工成所需尺寸的食物产品。在该封切装置各次使用之间，可调节经过该封切装置的所排出第一可食用材料的长度，以实现食物产品的所需尺寸。
图4和图5示出旋转挤出模具系统10的实施方案，其中内凹槽26较宽，使得从内凹槽26分配出宽条带而非股线。外凹槽54也可较宽，使得从外凹槽54分配出宽条带而非股线。
图4示出内凹槽26的数量可以与外凹槽54的数量相同。图5示出内凹槽26的数量可以与外凹槽54的数量不同。
内凹槽26的尺寸、形状和数量以及外凹槽54的尺寸、形状和数量可以根据需要变化，以实现想要的食物产品美学外观。例如，可以调节内凹槽26的深度和/或外凹槽54的深度，以获得相应股线的所需厚度。
因此，本发明的一个方面是一种旋转挤出模具系统，其包括进入至少一个室的注射入口。所述至少一个室的出料端包括固定设置的内插件和旋转外插件，所述内插件包括第一凹槽，所述旋转外插件包括围绕和/或环绕所述第一凹槽的第二凹槽。该固定设置的内插件可以设置在旋转外插件的旋转轴线上。第一凹槽可以沿着固定设置的内插件的外表面的圆周设置并且可以从旋转外插件的旋转轴线向外，而第二凹槽可以沿着旋转外插件的内表面的圆周设置并且可以向内面向旋转外插件的旋转轴线。例如，第一凹槽可以向外面向旋转外插件，而第二凹槽可以向内面向固定设置的内插件。固定设置的内插件的外表面可以紧靠旋转外插件的内表面。
优选地，第一凹槽和第二凹槽布置成中心在外插件的旋转轴线上的同心圆。固定设置的内插件可以包括沿着旋转外插件的旋转轴线延伸的内部通道，并且具有相对于第一凹槽和第二凹槽设置在中心的出口。
本公开的另一方面是一种方法，其包括：将第一可食用材料注入组件中。然后，通过固定设置的第一凹槽以及通过相对于第一凹槽旋转的第二凹槽从组件排出该第一可食用材料。将第一可食用材料同时从第一凹槽和第二凹槽排出以形成食物产品。
第二凹槽可以围绕和/或环绕第一凹槽。优选地，第一凹槽和第二凹槽布置成中心在外插件的旋转轴线上的同心圆。在食物产品形成期间，第一可食用材料优选地被连续注入组件中并从组件连续排出。从第一凹槽排出的第一可食用材料可形成直线股，而从第二凹槽排出的第一可食用材料可形成与直线股重叠的螺旋线股。
该方法可以包括：在直线股和螺旋线股排放的至少一部分期间，将空气排放到相对于直线股和螺旋线股的中心位置中。另外或替代地，该方法可以包括：在直线股和螺旋线股排放的至少一部分期间，将第二可食用材料排放到相对于直线股和螺旋线股的中心位置中。第二可食用材料可以是食物产品的填充物。第二可食用材料可以是多个粗磨食物。
在该方法的一个实施方案中，第一材料形成可食用空壳状物或填充有含肉粗磨食物的可食用壳状物。壳状物可以在两个开口端处密封。壳状物可以是实心或网格化的。在一个实施方案中，例如在水平挤出机中制备生面团，然后传输到垂直旋转挤出模具系统以形成中空柱体。可以通过重力将该柱体供给到旋转密封系统。旋转密封系统可以例如通过使用超声刀片和对置刀片来密封该中空柱体的底端。然后可将含肉粗磨食物或小犒赏物食物块填充到此部分封闭的柱体中。然后可以例如通过与底端相同的工序来密封顶端，以形成具有含肉内部组分的闭合柱体。在一个相关实施方案中，柱体在两端处密封，没有任何填充材料。
本公开的又一方面是一种包含第一可食用材料(诸如烹制后的生面团)的食物产品，该食物产品包含第一可食用材料的直线股和第一可食用材料的螺旋线股。各直线股可布置为彼此大致平行并且与食物产品的中心轴线的距离大致相同，而各螺旋线股可形成相对于中心轴线的螺旋。螺旋线股可以设置在比直线股更远离轴线的距离处。
螺旋线股可以在其间具有间隙，或者替代地，螺旋线股可以彼此连续。如果螺旋线股在其间具有间隙，则优选地间隙的宽度是基本上恒定的。如果螺旋线股彼此连续，则每个螺旋线股的侧面可以沿着该螺旋线股的整个长度与相邻螺旋线股的侧面接触，并且优选地食物产品包含具有脊在其上的封闭壳状物。
食物产品可包括第二可食用材料，例如作为可相对于直线股和螺旋线股在中心设置的填充物。直线股和螺旋线股可以形成其中设置和限制有第二可食用材料的粗磨食物的腔室。各螺旋线股可在其间具有间隙，使得可以从食物产品的外部观察馅料或粗磨食物。
如图6所示，可以利用旋转挤出模具系统10的另一实施方案来制造可随后密封的实心壁中空或填充件。在此实施方案中，插件内部零件20和插件外部零件50中可分别缺失内凹槽26和外凹槽54。旋转挤出模具系统10的出料端可具有在插件内部零件20与插件外部零件50之间的间隙45。第一可食用材料可以流过间隙45以形成实心壁件，然后在一端或两端处密封该实心壁件。可以调节间隙45的径向宽度以获得食物产品的实心壁的所需厚度。
可将第二可食用材料和/或空气排放到该实心壁件的内部。第二可食用材料和/或空气可以从附加注射出口28同时排出到来自间隙45的第一可食用材料的排出的至少一部分。例如，可以将调味剂和/或着色剂注入到附加注射入口23中，并从附加注射出口28排放到实心壁件的内部。又例如，可将肉馅和/或高粘性生面团注入附加注射入口23中，并从附加注射出口28排出到实心壁件的内部，以形成经填充的枕状犒赏食物(pillow treat)。可调节附加注射出口28的直径以获得馅料(如果有的话)的所需尺寸。再例如，可将空气注入附加注射入口23中，并从附加注射出口28排出到实心壁件的内部，以形成中空的枕状犒赏食物)。空气可以防止该实心壁件塌缩并且可保持枕形状。
因此，本发明的一个方面是一种旋转挤出模具系统，其包括进入至少一个室的注射入口，并且所述至少一个室的出料端可包括固定设置的内插件和旋转外插件，该固定设置的内插件具有外周界，而该旋转外插件具有内周界面向该内插件的外周界。旋转外插件可以通过在旋转外插件的内周和内插件的外周界之间的间隙而与固定设置的内插件间隔开。在一个实施方案中，间隙是圆形的。该固定设置的内插件可以设置在旋转外插件的旋转轴线上。固定设置的内插件可以包括沿着旋转外插件的旋转轴线延伸的内部通道，并且该内部通道具有相对于旋转外插件的内周和/或内插件的外周界在中心设置的出口。
本公开的另一方面是一种方法，其包括将第一可食用材料注入到包括外插件和内插件的组件中，以及在旋转内插件或外插件中的至少一个的同时，从外插件的内周界和内插件的外周界之间的间隙中排出第一可食用材料。在食物产品形成期间，第一可食用材料优选地被连续注入组件中并从间隙连续排出。从间隙排出的第一可食用材料可以形成具有连续表面的壳状物。
该方法可包括：将空气排放到相对于壳状物的中心位置中，同时到来自间隙的第一可食用材料的排出的至少一部分，以形成和/或保持壳状物的枕头形状。该方法可包括：将第二可食用材料排放到相对于壳状物的中心位置中，同时到来自间隙的第一可食用材料的排出的至少一部分。在一个实施方案中，第二可食用材料构成壳状物的填充物。在另一个实施方案中，第二可食用材料是多个粗磨食物。
再次参考附图，如图6所示，旋转挤出模具系统10可以被配置为生产具有圆形横截面的食物产品；然而，如图7A所示，旋转挤出模具系统10可以被配置为生产具有任何形状的横截面的食物产品，特别是如果插件外部零件50和插件内部零件20都不旋转的话。此外，与第一可食用材料接触的内插件零件20和插件外部零件50的表面可以是开凹槽的和/或可以具有将被反映在挤出材料的表面上的另一横截面形状。例如，图7B示出了制造的一种食物产品的横截面，其中在图6所示的旋转挤出模具系统10的实施方案的插件外部零件50中存在三角形凹槽。插件外部零件50或插件内部零件20中的至少一个的旋转可形成食物产品，其中横截面形状围绕食物产品的外表面呈螺旋形。
在本文所论述的旋转挤出模具系统10的每个实施方案中，第一可食用材料和第二可食用材料可以是本领域的技术人员已知的任何可食用材料。例如，旋转挤出模具系统10可用于生产干燥、半湿润和湿润的宠物食品，例如完全且营养平衡的宠物食品，该宠物食品在一个实施方案中可用于伴侣动物。
第一可食用材料和/或任何第二可食用材料可为乳状物，例如通过将肉用其它配料乳化而产生的乳状物。在一个实施方案中，乳状物包含面粉，使得乳状物为生面团。在一个优选的实施方案中，第一可食用材料是烹制后的生面团，任选地具有高粘度。可以制造生面团的合适面粉的例子包括小麦面粉、苋菜粉、豆粉、精白米粉或糙米粉、荞麦粉、栗子粉、鹰嘴豆粉、马铃薯粉、玉米粉、从油性坚果磨碎的坚果粉、豌豆面粉、花生粉、黑麦粉、木薯粉、大豆粉等等。可以使用本领域的技术人员已知的用于制造生面团的任何面粉。
肉类可为任何合适的肉，诸如家禽肉、牛肉、猪肉、羊肉和鱼肉，特别是适用于宠物的那些肉类。肉可以包括动物的任何另外部分，包括内脏。另外或替代地，可使用植物性蛋白质，诸如豌豆蛋白质、玉米蛋白质(如，玉米粉或玉米面筋)、小麦蛋白质(如，小麦粉或小麦谷蛋白)、大豆蛋白质(如，大豆粉、大豆浓缩物，或大豆分离物)、大米蛋白质(如，米粉或大米谷蛋白)等。如果使用了粉状物，其也将提供一些蛋白质。因此，可使用既为植物性蛋白质又为粉状物的材料。
第一可食用材料和任何第二可食用材料可包括植物油、风味剂、着色剂和水。合适的植物油包括大豆油、玉米油、棉籽油、向日葵油、芥花油、花生油、红花油等等。合适的风味剂的例子包括酵母、牛油、提炼的骨粉(例如，家禽肉粉、牛肉粉、羊羔肉粉、猪肉粉)、风味提取物或混合物(例如，烤牛肉)等等。合适的着色剂包括FD&C色素，例如蓝色1号、蓝色2号、绿色3号、红色3号、红色40号、黄色5号、黄色6号等等；天然色素，例如焦糖色素、胭脂树红、叶绿酸、胭脂虫红、甜菜苷色素、姜黄色素、藏红花色素、辣椒粉、番茄红素、接骨木汁、班兰精、蝶豆花色素等；二氧化钛；以及技术人员已知的任何适宜的食物着色剂。
第一可食用材料和任何第二可食用材料可任选地包括附加配料，例如补充或替代面粉的其他谷物和/或其他淀粉、氨基酸、纤维、糖、动物油、香味物质、补充或替代植物油的其他油、湿润剂、防腐剂、多元醇、盐、、口腔护理配料抗氧化剂、维生素、矿物质、益生微生物、生物活性分子，或它们的组合。
合适的淀粉包括谷物，例如玉米、水稻、小麦、大麦、燕麦、大豆等等，以及这些谷物的混合物，并且可以至少部分地包含在任何面粉中。合适的湿润剂包括盐、糖、丙二醇，以及多元醇(如甘油和山梨糖醇)等。可以使用的防腐剂的例子包括山梨酸钾、山梨酸、对羟基苯甲酸甲酯、丙酸钙，以及丙酸。
合适的口腔护理配料包括含有叶绿素的苜蓿营养浓缩物、碳酸氢钠、磷酸盐(例如磷酸三钙、酸性焦磷酸盐、焦磷酸四钠、偏磷酸盐和正磷酸盐)、薄荷、丁香、欧芹、姜等等。合适的抗氧化剂的例子包括丁基化羟基苯甲醚(“BHA”)和丁基化羟基甲苯(“BHT”)，维生素E(生育酚)等等。
可使用的维生素的例子可包括维生素A、复合维生素B(例如B-1、B-2、B-6和B-12)、维生素C、维生素D、维生素E和维生素K、烟酸和酸性维生素(例如泛酸和叶酸)以及生物素。合适的矿物质包括钙、铁、锌、镁、碘、铜、磷、锰、钾、铬、钼、硒、镍、锡、硅、钒、硼等等。
每种附加配料的具体用量取决于多种因素，例如第一可食用材料和任何第二可食用材料中包含的配料；动物的物种；动物的年龄、体重、总体健康状况、性别和饮食；动物的消耗率；向动物施用食物产品的目的；等等。因此，组分及其用量可以广泛变化。
在旋转挤出模具系统10的一个替代实施方案中，插件外部零件50可以固定设置，并且插件内部零件20或其一部分可以被配置为相对于插件外部零件50旋转。在此类的实施方案中，螺旋线股可以由内凹槽26形成，而直线股可以由外凹槽54形成。
实施例
以下非限制性实施例是本公开提供的各种实施方案的示例。
实施例1
根据表1所示的配方制备总计为200kg的中空软和耐嚼棒状物。将干燥配料和磷酸在带式混合机中混合五分钟。将甘油和水保持在单独的不锈钢罐中。将经混合的干燥配料以69.4千克/小时的速率进料至5料筒Clextral BC 45挤出机中。同时，将甘油和水分别以16.2千克/小时和14.0千克/小时在挤出机的喉管处注入，从而形成烹饪后的粘稠生面团。挤出机以310rpm运行。将烹饪后的生面团泵入旋转模具组件(图1/图2)的第一成形室，该第一成形室以水平取向附接到挤出机料筒的出口端。插件布置在旋转模具组件中，其中插件如图3所示。当材料移动通过模具组件时，外部插件以100、200、300、400、600和800rpm旋转，并且收集各种速度下的产品。用旋转刀片将绳状物切成12cm的带状物。
这些带状物如图8所示。看出当旋转速度增大时，外部卷的节距减小，从而形成更紧凑的犒赏食物件(treat piece)。应注意，不存在中心填充物，因此为空的空间。在较低速度(100rpm和200rpm)下，股线不像紧密缠绕，并且由于它们是柔韧的而容易被拉开。这些带的湿度为14.9％，并且水活度为0.74。
表1
也可以使用表2中描述的配料的替代来源，如下文所论述的。“肉粉和鱼粉”用作动物蛋白质来源，并且可以由用畜体、骨头、血液、皮肤、内脏、空肠、骨骼肉和肌肉，或它们的任何组合制成的任何“动物副产品”代替。肉副产品获自任何宰杀的温血动物，包括例如家禽、牛、牛和猪。鱼类副产品获自任何野生或养殖的鱼类，包括白鱼、蓝鱼、鲑鱼和鳟鱼。
小麦蛋白用作植物蛋白源，并且可以用含有至少50％稀释浓度(d.s.)的粗蛋白的其他蛋白源代替，并且选自包含大豆、小麦、小米、荞麦、黑麦、高粱、木薯(cassava)、羽扇豆、木薯(tapioca)、玉米、稻、豆类、利马豆、豆科植物、豌豆、鹰嘴豆、苜蓿、马铃薯、预处理或改性的植物蛋白以及它们的组合的组。优选的植物蛋白是小麦蛋白。
预胶化淀粉可为玉米、稻、马铃薯、木薯或豌豆中的一种或多种。优选的预胶化淀粉是玉米和稻，更优选是挤出的预胶化淀粉。小麦全麦是天然淀粉源。
鱼油是液体脂肪源，其可以是不同鱼油的混合物，并且也可用任何其他动物脂肪源(例如家禽脂肪、牛油、猪油)以及植物油(如大豆油、油菜籽)等等代替。
甜菜渣和菊苣根是纤维源；可以使用任何替代的纤维源，例如果胶源、纤维素源，或任何可溶性或不溶性纤维源。
甘油(丙三醇)用作增塑剂，并且可以用以下任何组分代替：乙二醇、丙二醇、二乙二醇、三乙二醇和糖醇。增塑剂可以含有至多30重量％的水。糖醇选自包含山梨糖醇、葡萄糖、麦芽糖醇、木糖醇、甘露糖醇、乳糖醇、赤藓糖醇、异麦芽酮糖醇、氢化淀粉水解物以及它们的组合的组。
“糖结晶”是指充当水活性抑制剂的任何结晶糖源。
实施例2
在该实施例中，通过以下共挤出方法制备150kg填充含肉棒状物。如实施例1中那样制备生面团(100kg)以用于外层(壳状物)。根据表2中的配方制备200kg第二生面团(中心填充物)以用于内层。
表2
将液体配料——家禽脂肪、液态猪肉消化物、磷酸、甘油、水——量入并在不锈钢罐中混合以形成浆料。保持缓慢搅拌以确保浆料保持均匀。同时，将干燥配料量入带式混合机中并混合直至均匀(五分钟)。将浆料和水保持在单独的不锈钢罐中。将经混合的干燥配料以99千克/小时的速率进料至Clextral Evolum 53双螺杆挤出机中。同时，将浆料和水各自以19.5千克/小时在挤出机的喉管处注入，从而形成烹饪后的软肉生面团。挤出机以200rpm运行。
将烹饪后的软肉生面团泵入旋转模具组件的空气/填充物注射区域(图1/图2)，该空气/填充物注射区域以水平取向附接到挤出机料筒的出口端。外层如实施例1中所述制备。内(中心填充物)层和外层(壳状物)之间的比率为60/40。总的共挤出产量为230千克/小时。基于线性绳状物速度(8米/分钟)设定模具转速，以提供适当的绳状物美学外观。为了获得图9所示的美学外观，将旋转模具速度设定为约200rpm。此速度允许网格被形成为足够开放以使填充物高度可见。用旋转刀片将挤出的绳状物切成每条重20-22g的带状物(图9)。不需要干燥，因为产品是架藏稳定的。最终产品特性：18％的湿度；水活度＝0.75％。
也可以使用表2中描述的配料的替代来源，如下文所论述的。作为碗豆纤维的补充或替代，可以使用另一种纤维源，如果胶源、纤维素源，或任何可溶性或不溶性纤维源。作为磷酸的补充或替代，可以使用通常用于产品酸化的另一种弱可食用酸，如乙酸、乳酸、柠檬酸等等。作为液态猪肉消化物的补充或替代，可以使用另一种适口性增强剂，如另一种类型的动物或植物消化物(水解产物)。
对于内层(中心填充物)，可以使用高压泵(填充器)代替Clextral Evolum 53。当使用填充器时，形成烹饪后的含肉生面团，然后将其通过高压泵进料至旋转模具。该生面团如下制备。将干燥配料加入到烹煮器-混合机中，当带状元件转动时，加入液体，以在与干燥配料组合时形成糊状物。通过直接加热(蒸汽注入)和间接加热(蒸汽套管)将该糊状物加热至88℃，并连续混合，以形成软含肉面团。
实施例3
如下制备150kg棒状犒赏食物，该棒状犒赏食物具有充气和玻璃质构的大膨胀股线的外层，该外层包围中空中心。工序类似于实施例1的工序，不同的是在旋转模具系统中使用图5所示的插件(形成较宽的股线)；用表3所示的配方制备生面团，并且将脂肪与干燥配料混合。将干燥混合物以93.6千克/小时计量加入，甘油以29.9千克/小时计量加入，以及水以6.5千克/小时计量加入，以实现130千克/小时的总输入，并且挤出机螺杆转速为410rpm。用旋转刀片将挤出的绳状物切成每条重88-90g的带状物(图10)。不需要干燥，因为产品是架藏稳定的。最终产品特性：7％的湿度并且Aw＝0.65。
表3
实施例4
按照表4中的配方，如实施例1中那样制备150kg中空枕状犒赏食物，不同之处如下。旋转模具组件以垂直取向设置，并配有如图4所示的较宽凹槽插件。另外，将经混合的干燥配料以105千克/小时的速率进料至10料筒双螺杆挤出机(Evolum 53-Clextral)中；将甘油以22.4千克/小时注入；以及将水以12.6千克/小时注入，以实现螺杆转速为250rpm的140千克/小时总输入。旋转模具速度为200rpm，并且中空管是褶皱的并在出口处立即用DukaneUltrasonic切割组件(Dukane Ultrasonic Cutting assembly)切割，以形成160mm长的中空壳状物(图11)。不需要干燥步骤，因为产品是架藏稳定的。最终产品特性：8％的湿度并且水活度＝0.70。
表4
实施例5
如下制备150kg填充有粗磨食物的枕状犒赏食物。将预制的粗磨食物填充到按照表4中的配方如实施例4中那样制备的外层(网格壳状物)中。为了插入粗磨食物，将重力送料器附接到旋转模具组件的空气/填充物注射区域(图1/图2)。当外网格管被挤出时，用送料器将粗磨食物放入中心处。进料由压缩空气辅助。设置系统，使得网格管以3米/分钟离开模具，并且粗磨食物填充速率为100块/分钟。经填充的绳状物是褶皱的并用DukaneUltrasonic切割组件切成150mm的片。该填充有粗磨食物的枕状犒赏食物如图12所示。
实施例6
按照表4中的配方，如实施例1中那样制备150kg中空枕状犒赏食物，不同之处如下。旋转模具组件以垂直取向设置，配有如图6所示平滑的插件。中空管是褶皱的并在出口处立即用Dukane Ultrasonic切割组件切割，以形成160mm长的中空枕状物。切割的取向可以通过旋转速度、旋转切割器或两者来改变，以实现垂直或平行取向或其间的任何角度。由在垂直和平行取向上的切割器产生的枕状犒赏物分别如图13和图14所示。不需要干燥步骤，因为产品是架藏稳定的。最终产品特性：8.5％的湿度并且水活度＝0.70。
实施例7
按照表5中的配方，如实施例1中那样制备150kg中空硬脆管，不同之处如下。旋转模具组件(图1至图3)以水平取向附接到具有中等剪切螺杆型线的Wenger X-115单螺杆挤出机。将1000kg的干燥配料批料混合并以866千克/小时加入到挤出机中，同时分别以94千克/小时和40千克/小时将熔融的脂肪和水计量加入挤出机的喉管中。挤出机螺杆速度为550rpm，温度为127℃，压力为41.4巴。旋转模具以200rpm运行。当中空扭绞绳状产品离开旋转模具时，用旋转刀片将产品切成15cm长的块。将所述块在带式干燥器(110℃/18分钟)中干燥至5％的湿度。通过在转鼓涂布机中喷涂11.25kg熔融牛油，然后喷涂5.25kg粉末状增味剂，来涂布133.5kg干燥片。该酥性犒赏食物产品如图15所示。
表5
应当理解，对本文所述的目前优选实施方案作出的各种变化和修改对于本领域的技术人员将是显而易见的。可在不脱离本发明主题的精神和范围且不削弱其预期优点的前提下作出这些变化和修改。因此，这些变化和修改旨在由所附权利要求书涵盖。

Claims (30)

1.一种形成食物产品的组件，所述组件包括：
固定设置的插件，所述固定设置的插件包括延伸到所述组件的出料端的第一凹槽；以及
旋转插件，所述旋转插件包括延伸到所述组件的所述出料端的第二凹槽，并且所述旋转插件被配置为相对于所述固定设置的插件旋转。
2.根据权利要求1所述的组件，包括与所述第一凹槽和所述第二凹槽均流体连通的室。
3.根据权利要求1所述的组件，其中所述第一凹槽沿着一个圆布置，所述圆与所述第二凹槽沿其布置的圆同心，并且所述圆的中心位于所述旋转插件的旋转轴线上。
4.根据权利要求1所述的组件，其中所述固定设置的插件沿着所述旋转插件的所述旋转轴线延伸，并且所述第一凹槽沿着所述固定设置的插件的外表面的圆周设置。
5.根据权利要求1所述的组件，其中所述旋转插件环绕所述固定设置的插件的至少一部分，并且所述第二凹槽沿着所述旋转插件的内表面的圆周设置。
6.根据权利要求1所述的组件，其中所述固定设置的插件或所述旋转插件中的一者包括延伸到所述组件的所述出料端的内部通道。
7.根据权利要求1所述的组件，包括挤出机附接到其上的注射入口。
8.根据权利要求1所述的组件，包括在所述出料端中的第一孔和第二孔，所述第一孔由所述第一凹槽和所述旋转插件的内表面形成，且所述第二孔由所述第二凹槽和所述固定设置的插件的外表面形成。
9.一种形成食物产品的方法，所述方法包括：
将第一可食用材料注入到组件中；
将所述第一可食用材料作为直线股和螺旋线股从所述组件排出；以及
由所述第一可食用材料的所述直线股和螺旋线股形成所述食物产品。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述第一可食用材料的所述直线股相对于所述第一可食用材料的所述螺旋线股基本上同时排出。
11.根据权利要求9所述的方法，其中在所述食物产品形成期间，所述第一可食用材料被连续注入所述组件中并从所述组件连续排出。
12.根据权利要求9所述的方法，其中将所述第一可食用材料作为所述直线股排出包括从固定设置在所述组件中的所述组件的一部分中的凹槽排出所述第一可食用材料的一部分。
13.根据权利要求9所述的方法，包括在注射和排出所述第一可食用材料的同时旋转所述组件的一部分，并且将所述第一可食用材料作为所述螺旋线股排出包括从所述组件的所述旋转部分中的凹槽排出所述第一可食用材料的一部分。
14.根据权利要求9所述的方法，包括将空气排放到相对于所述直线股和所述螺旋线股的中心位置中。
15.根据权利要求9所述的方法，包括将第二可食用材料排放到相对于所述直线股和所述螺旋线股的中心位置中。
16.一种食物产品，包括第一可食用材料的直线股和所述第一可食用材料的螺旋线股，所述直线股布置为彼此大致平行并且在与所述食物产品的中心轴线大致相同的径向距离处，而所述螺旋线股形成围绕所述中心轴线的螺旋并且与所述直线股重叠。
17.根据权利要求16所述的食物产品，其中所述螺旋线股设置在比所述直线股距所述中心轴线更远的径向距离处。
18.根据权利要求16所述的食物产品，其中所述食物产品包括在所述螺旋线股之间的间隙。
19.根据权利要求16所述的食物产品，其中所述螺旋线股中的每一股具有所述螺旋线股沿其与相邻螺旋线股接触的长度，并且所述食物产品包括封闭壳状物，所述封闭壳状物包括由所述螺旋线股形成的脊。
20.根据权利要求16所述的食物产品，包括位于所述食物产品内部的第二可食用材料。
21.根据权利要求16所述的食物产品，包括被限定在所述食物产品腔室中的粗磨食物。
22.根据权利要求16所述的食物产品，其中所述第一可食用材料包括选自包含肉、面粉以及它们的组合的组的配料。
23.一种形成食物产品的组件，所述组件包括：
内插件，所述内插件包括在所述组件的出料端处的外周界；
外插件，所述外插件包括在所述组件的所述出料端处的面向所述内插件的所述外周界的内周界，所述内插件或所述外插件中的至少一者被配置为在旋转轴线上相对于另一插件旋转；以及
间隙，所述间隙在所述组件的所述出料端处位于所述外插件的所述内周界与所述内插件的所述外周界之间，所述外插件通过所述间隙与所述内插件间隔开。
24.根据权利要求23所述的组件，其中所述间隙是圆形的并且在所述组件的所述出料端处环绕所述内插件。
25.根据权利要求23所述的组件，其中所述内插件包括沿着所述旋转轴线延伸的内部通道。
26.一种形成可食用壳状物的方法，所述方法包括：
将第一可食用材料注入到包括内插件和外插件的组件中；
通过从所述外插件的内周界和所述内插件的外周界之间的间隙排出所述第一可食用材料来从所述组件排出所述第一可食用材料；
在从所述间隙排出所述第一可食用材料的同时，相对于另一插件旋转所述内插件或所述外插件中的至少一者；以及
由在所述旋转期间从所述间隙排出的所述第一可食用材料形成所述可食用壳状物。
27.根据权利要求26所述的方法，其中在所述可食用壳状物形成期间，所述第一可食用材料被连续注入所述组件中并从所述间隙连续排出。
28.根据权利要求26所述的方法，包括将空气从所述内插件中的通道排放到所述壳状物的内部中。
29.根据权利要求26所述的方法，包括将第二可食用材料从所述内插件中的通道排放到所述壳状物的内部中。
30.根据权利要求26所述的方法，其中所述间隙是圆形的并且环绕所述内插件。
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