CN111132768A - 用于处理巧克力的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

用于处理食品的系统和方法。一个方面是用于处理食品的系统,该系统包括:基部构件;限定容器容积的容器构件;被形成为穿过容器构件的开口;围绕开口的至少一个容器唇缘;容器盖,容器盖连接到容器构件以使开口基本上密封;电机轴;连接到电机轴并在容器容积内的至少一个混合构件;连接到电机轴的电机;以及研磨介质,研磨介质在容器容积内,用于对食品进行研磨和混合;其中,对电机通电促使电机轴和至少一个混合构件在容器容积内旋转以搅动研磨介质;并且其中,研磨介质包括第一研磨介质和第二研磨介质。

Description

用于处理巧克力的方法和设备
相关申请的交叉引用
本申请根据35 U.S.C.§119(e)要求于2018年5月25日提交的美国非临时专利申请No.15/989,840和于2017年7月20日提交的美国临时专利申请No.62/534,715的权益,其全部内容通过引用合并在本文中。
技术领域
本新型技术涉及食品成分制备领域。更具体地,本技术属于将食品诸如可可处理成巧克力的技术领域。
背景技术
通常使用若干转移步骤和分开的机器对可可豆进行研磨和常规处理,以将巧克力从粒状物(nib,碎粒)处理成成品。这些研磨机常常具有较高的空间和环境要求,通常非常复杂且难以维护。它们通常也是专一地构造而成的,使得研磨机将所有的材料从单个颗粒大小(particle size,粒径)处理成第二颗粒大小,通常具有多个迭代步骤以各自进一步将颗粒大小降低5至10倍,通常使用高剪切或低剪切处理,但无法选择、更改或部分地处理负载。这些迭代步骤通常需要在迭代之间的以及到不同机器的转移步骤。
在传统的巧克力生产过程中,第一步是研磨/精制以减小颗粒大小,而过度研磨/精制将使颗粒大小减小成超过期望的阈值。通常连续地使用多个研磨步骤,每个步骤会引起颗粒大小减小约5至10倍,为了防止过度研磨而将这些步骤分离开,并且使用了不同的研磨机和研磨介质,在不同的研磨机之间有许多转移步骤。然后,混合/均质化均匀地分散精制材料,例如使用Frisse精炼机或卧式滚筒研磨机。混合会花费较长的时间,并且常常还会通过具有许多转移步骤的不同迭代阶段转移。
另外,目前的研磨机还在加热食品的同时处理食品。例如,传统的研磨机将巧克力从120华氏度加热到180华氏度,以帮助液化巧克力并驱除在精制过程期间产生的水分和挥发性有机酸诸如乙酸),但这样做会同时驱除期望的风味化合物并且会烧焦巧克力(120度华氏以上)。因此,虽然加热使生产成本得以降低,但实际上却破坏了巧克力的品质。
此外,这些研磨机/精炼机中的许多暴露于大气,导致巧克力中期望的风味和化合物几乎完全扩散以及潜在的空气中污染物。在其他密封型研磨机中,厌氧室常常用于操作,并运用了使巧克力烧焦的温度,使可可过度研磨,以破坏巧克力品质的方式处理蒸发的湿气,并且运用的研磨材料与加载成分的比率非常高。因此,需要一种通用的、模块化的系统和方法来处理可可产品,同时使维护更容易、转移步骤更少、颗粒选择能力提高并且输出品质更高。
此外,居住和工作空间的环境调节对于消费者和工业应用——包括食品制备、企业和房主每年花费大量资金使产品、敏感环境、工作场所和房屋保持在期望的生产条件下——来说是严肃的问题。并且,也许环境调节中最令人担忧的是湿度管理,这需要大量的装备和能量来保持控制。
大规模除湿机通常需要运行大型的、冷却的冷凝盘管,然后使湿空气通过冷凝盘管,以冷凝并积聚空气中的水分。然而,这种除湿单元依赖于大量的电力来运行,冒着盘管失控冻结的风险,这可能损坏单元或破坏效率,并且完全失效,需要昂贵的维修或昂贵的冗余来减轻产品损失。因此,很难说这样的大规模单元是完美的方案,并且这样的大规模单元在任何情况下都不能根据需要缩小到小规模。
小规模除湿,诸如用于干燥食品的小规模除湿,通常依赖于对食品(例如,水果、蔬菜、种子等)抽取真空以从食品中强制抽取水分或在高温下烘烤。尽管这些过程可以快速且有效地去除水分,但由于干燥过程不加区别地驱除或蒸煮期望的芳香族化合物和挥发性风味化合物,所以,获得的干燥产品往往远不如源材料,使干燥产品平淡无奇并且远不如原始未干燥产品。因此,需要在不会对固有品质产生不利影响的情况下从这样的产品中去除水分的方法和系统。
本新型技术解决了这些需求。
附图说明
图1A描绘了本新型技术的第一实施方式的第一立体图。
图1B描绘了本新型技术的根据图1A的第一实施方式的俯视图。
图1C描绘了本新型技术的根据图1A的第一实施方式的正视图。
图1D描绘了本新型技术的根据图1A的第一实施方式的第一侧视图。
图1E描绘了本新型技术的根据图1A的第一实施方式的处于倾斜的分配定向的第二侧视图。
图2A典型地描绘了本新型技术的第一实施方式的处于倾斜配置的正视图。
图2B典型地描绘了本新型技术的处于倾斜配置的根据图2B的侧视立体图。
图3描绘了本新型技术的具有再循环吸收系统的第一实施方式的第三立体图。
图4A描绘了本新型技术的第一实施方式在第一分配实施方式期间的第四立体图。
图4B描绘了本新型技术的第一实施方式在第二分配实施方式期间的第五立体图。
图5描绘了与本新型技术的第一实施方式相关联的第一过程流程图。
图6描绘了与本新型技术的第一实施方式相关联的第二过程流程图。
图7描绘了与本新型技术的第一实施方式相关联的第三过程流程图。
图8描绘了与本新型技术的第一实施方式相关联的第四过程流程图。
图9描绘了与本新型技术的第一实施方式相关联的第五过程流程图。
图10描绘了与本新型技术的第一实施方式相关联的第六过程流程图。
图11A描绘了被动实施方式中的第一示例除湿系统的第一立体图。
图11B描绘了图1A的第一示例除湿系统的侧视图。
图12示出了主动实施方式中的第二示例除湿系统。
图13描绘了大容量主动实施方式中的第三示例除湿系统。
图14A描绘了结合有再生的第四示例除湿系统。
图14B描绘了使用图14A的再生性系统的大容量主动再生实施方式中的第五示例除湿系统。
图15描绘了与本新型技术相关联的第一示例过程流程。
图16描绘了与本新型技术相关联的第二示例过程流程。
图17描绘了与本新型技术相关联的第三示例过程流程。
图18A描绘了与本新型技术相关联的第四示例过程流程的第一部分流程。
图18B描绘了与本新型技术相关联的第四示例过程流程的第二部分流程。
在不同的附图中,相同的附图标记和标号表示相同的元件。
本说明书中描述的主题的一个或多个实施方式的细节在所附附图和以下描述中阐述。根据说明书、附图和权利要求书,本主题的其他特征、方面和优点将变得明显。
具体实施方式
在公开和描述本方法、实施方案和系统之前,应当理解,本发明不限于特定的合成方法、特定的组分、实施方案或特别的组成,并且因此当然可以变化。还应理解,本文所使用的术语仅出于描述具体实施方案的目的并且不旨在进行限制。
如说明书和权利要求书中所使用的,除非上下文另外明确指出,单数形式的“一(a)”、“一(an)”和“该(the)”包括复数对象。范围可以以包括从“约”一个具体的值和/或到“约”另一个具体的值的方式来表示。当表示这种范围时,另一种实现可以包括从一个具体的值和/或到另一个具体的值。类似地,当例如通过使用先行词“约”将值表示为近似值时,应当理解,该具体的值形成另一种实现。还应当理解,每个范围的端点相对于另一个端点都是重要的,并且独立于另一个端点。
“可选的”或“可选地”是指随后描述的事件或情况可能会发生或可能不会发生,并且该描述包括所述事件或情况发生的实例和未发生的实例。类似地,“典型的”或“典型地”是指随后描述的事件或情况可能常常不会发生,并且该描述包括所述事件或情况发生的实例和未发生的实例。
图1A至图18描绘了本新型技术的各种特征和示例实施方式。
图1A至图10典型地描绘了本新型研磨机系统100,该研磨机系统通常运用旋转的容器构件110和研磨介质123将食材处理成一种或多种期望大小的颗粒。本新型研磨机系统100的设计还使操作者能够逐步进行若干研磨和制备步骤,而不必从容器110转移食材。
尽管当前的设计需要大量的研磨介质,具有较高的介质腐蚀率(例如,每六个月损失50%的介质),需要较大的操作空间,产生不合格的经研磨的食品产出(例如,口感较差的巧克力,处理过度的巧克力等),具有大量的零件,需要在用于处理的不同机器之间转移食材,并且由于其复杂的设计几乎不可能定期清洁,但是本新型研磨机系统100简化了整个过程,同时还提高了研磨食品产出的品质。传统的球磨技术在6个月内的磨损率通常为球的质量的约50%,然而本新型技术在两年内都未经历可测量到的质量变化。本质上,本新型研磨系统100在使用、维护和清洁更快速且更容易的同时产生了更好的结果。
图11A至图18典型地描绘了各种示例实施方式中的本新型除湿系统1100。除湿系统1000通常允许从材料中精确而有效地除湿,而不会对那些材料的固有品质产生不利影响,这对于处理敏感的材料和化合物至关重要。
图1A至图10典型地描绘了研磨系统100的各种实施方式和使用阶段。研磨机系统100通常包括基部构件105、容器构件110、容器唇缘112、容器嘴114、盖构件115、盖衬垫(gasket,垫圈、垫片)117、容器容积120、研磨介质123、轴构件125、电机130、混合构件135、排放端口140、端口构件145、倾斜构件150、第一介质组155、第二介质组160、振动构件165、传感器170、阀175和/或控制器180。
图1A至图1E和图2A至图2B典型地描绘了研磨机系统100。一个或多个基部构件105通常连接到容器构件100,该容器构件又连接到盖构件115。基部构件105通常是在储存和/或操作期间对容器110和容器110的内容物210(通常被容纳在容器容积120中)进行支撑的一种或多种结构(例如,腿、三脚架、阻尼构件等),其通常设置在地面与容器110之间。在一些实施方案中,一个或多个基部构件105可以升高研磨机100的一侧以帮助分配内容物210。在研磨机100可以安装到其他表面(例如,壁、线缆等)的其他一些实施方案中,基部构件105可以被省略和/或被可替代的支撑构件105(例如,壁支架、线缆、杆等)取代。基部构件105可以(例如,经由焊接件、粘附剂等)永久地固定至容器110和/或(例如,经由可移除的紧固件、凹槽板等)半永久地固定至容器110。
可以使用一种或多种塑料(例如,聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚丙烯(PP)等)、金属(例如,不锈钢、铜、铝等)、组合物等来制成容器110。一个示例碗状件110的直径可以为直径26英寸且宽度为33英寸,但是碗状件110的大小和/或形状可以根据需要定制。
容器110的壁通常可以是光滑的,但是在其他实施方案中可以是有纹理的、有凹槽的和/或以其他方式被创建,以择优地使食品210、研磨介质123等更有效地流动。在一些实施方案中,可以使用较厚、较耐冲击的材料(例如,七号不锈钢等)来构造容器110的冲击表面,并且可以(例如,使用12号不锈钢等)可替代地构造非冲击表面。
容器110的直径可以是例如约24英寸并且宽度可以是40英寸。在一些实施方案中,这些尺寸通常可以是可以由普通个人手动服务的最佳大小。在一些实施方案中,容器110可以被一个或多个容器散热器111(例如,冷却阵列、液体夹套等)部分地和/或完全地包围,该散热器通常可以(例如,经由模制/形成到容器110的壁中的热化合物、紧固件等)与容器110热连通。在一些实施方案中,容器110本身可以用作散热器111。例如,容器110的壁可以由不锈钢制成并且有效地传递热。
在一些实施方案中,散热器111可以具有用以发送和接收载有热的材料(例如,热/冷流体)的一个或多个流体交换端口215(也被称为散热器端口,如图2所描绘的)。例如,液体夹套散热器111中的水可以被泵送到热交换器220(图2所描绘的)、被冷却和/或被加热到预设温度,然后返回到散热器111,将容器110保持在一个或多个预设温度和/或预设分布。
另外一些实施方案允许容器110被构造成使得容器110可以在大小上缩放,通常在宽度和长度大小上缩放并且保持基本相似的深度。例如,容器110的直径可以是24英寸(例如,由从唇缘112到排放构件140的内部深度限定),并且宽度可以是80、120英寸等。又一实施例可以包括创建多轴125容器110,其中容器110可以是,例如,从前到后为48英寸,容器容积120深度为24英寸,并且宽度为40英寸,具有将一个或多个容器容积120混合的两个或更多个电机轴125。在一些实施方案中,容器110可以被构造成使得可以使对应量的内容物210的处理能力(例如,25磅、55磅、100磅等)与容器110长度的每个设定长度(例如,6英寸、10英寸、12英寸等)相关。在另外的实施方案中,混合桨135可以类似地与处理能力(例如,5磅、10磅、50磅等)相关。
尽管传统的研磨碾碎机是基于研磨粒度和内容物210负载静态地进行大小调整的,其需要大量的精力进行优化,但本新型系统100实际上可以通过简单地纵向缩放容器110来(通常以线性方式)缩放为不同的批量大小。例如,尽管根本不可能在不花费大量时间和费用显著地重新设计系统100的情况下将传统的球磨机从50磅食物内容物210负载放大到200磅内容物210负载,但本新型技术允许容器110在纵向上延伸,而不需要任何显著的重新设计。因此,在使用同一研磨介质123的情况下,例如,50磅负载容器210的大小被设计为直径24英寸且宽度为10英寸,100磅负载容器210的大小可以被设计为直径24英寸且宽度为20英寸,并且1000磅负载容器210的大小可以被设计为直径24英寸且宽度为200英寸。例如,然后可以使用较小的50磅的系统测试各种食物内容物210批量和风味,然后无缝地缩放到大规模批量进行生产。因此,与传统系统相比,本新型系统100显著地增加了可缩放性和效率。
容器110通常可以具有围绕容器110的顶表面的容器唇缘112,并且在一些实施方式中,该容器可以具有形成在该容器中和/或连接在该容器上的一个或多个容器嘴114。在一些实施方案中,喷114通常可以允许研磨系统100的操作者倾倒容器110和容积120中的内容物210。在又一实施方案中,操作者可以使用倾斜构件150来辅助系统100进行倾翻、倾倒、清洁和/或其他处理。
在一些实施方案中,唇缘112还可以具有在其中形成和/或连接在其上的一个或多个盖衬垫117,盖衬垫通常可以用于通常以基本气密的方式将盖构件115与容器110和容器唇缘112密封。然后,盖构件115通常连接到容器构件110,通常通过一个或多个可枢转的连接构件(例如,铰链、销等)连接到该容器构件,该可枢转的连接构件允许盖115枢转打开并允许访问容积120。
容积120通常可以是由容器110的内部以及在一些实施方案中由盖115限定的空间。容积120通常包含有研磨介质123(例如,研磨性结构、球等)、轴构件125、混合构件135和/或排放端口140。在一些实施方案中,通常在盖115和衬垫117的辅助下,可以在容积120中创建完全和/或部分真空,其又可以将容积120的内容物210也放置于真空中。
研磨介质123通常可以是不锈钢球,但是在一些实施方案中,在可以实现相似的研磨结果的情况下,研磨介质可以是可替代的材料和/或配置。通常,研磨介质123将容器容积120的内容物210(例如,可可粒、可可脂、可可液等)的大小减小至10至30微米,更通常为15至25微米,并且更通常为20至25微米。研磨介质123通常可以是两个不同大小的不锈钢球组,第一研磨介质组155(也被称为较大介质组)的直径通常为3/4至11/2英寸,更通常为7/8至11/4英寸,并且更通常为1英寸;而第二研磨介质组160(也被称为较小介质组)的直径通常为11/2至3英寸,更通常为2至23/4英寸,并且更通常为21/2英寸。此外,用于研磨介质123的较小介质组160与较大介质组155的比率通常可以是50:50、70:30、75:25、80:20、90:10或95:5,其中,通常优选为75:25。研磨介质123的这种组合对于可可精制而言是非常规的,因为传统系统依赖于仅单个研磨介质123和多个阶段,因为同时使用多种介质123大小的传统碾碎机无法适当地处理食物内容物210(通常是非常过度或非常不充分的研磨,并且在一些情况下根本完全无法研磨,因为介质123对其自身产生干扰)。因此,与当前的系统和方法相比,本新型系统123的设计和研磨介质123呈现出先前未知且非显而易见的结果,并且允许系统100在没有研磨过度或研磨不充分风险的情况下实际地瞄准和渐近于颗粒大小。
本新型研磨介质123的配置与当前的方法有很大的不同,因为当前的方法使用的球的大小在直径上约为1/4至5/8英寸,更通常为直径3/8至1/2英寸,这根本不可能在不会过度研磨较软组分、不会对较硬组分研磨不充分、不会将大量热能施加到食品和研磨系统中(在此过程中常常会破坏和烧焦食品)、并且不会使传统研磨介质以每六个月减少该研磨介质的约50%的速度磨损(然后,金属进入食品,并且可能进入消费者体内)的情况下恰当地处理可可和/或类似食品。比较而言,本新型技术将食品(例如,可可)混合并研磨至期望的颗粒大小而不会研磨过度,在较长时期内研磨而不会向内容物210和/或系统100施加过多的热,并且在两年的时期内研磨介质123的可测量到的磨损为零。这种结果是完全出乎意料的,并且与现有技术的精炼机和碾碎机相比,极大地改进了食物处理,同时还使过程基本上变得更简单和更高效。新型研磨介质123的使用还延长了精制时间,并因此与较长的混合处理时间相关,创建了现有技术和方法中未知的单步骤过程。
轴构件125通常可连接至电机130并延伸到容积120中。轴构件125通常可以在容器110处密封以防止容积120中的内容物210(例如,液体巧克力)溢出,辅助真空密封和/或防止污染其他系统100部件和/或工作空间。在操作期间,液体管线通常可以被保持在这种轴密封件205处或其下方,但是在其他实施方案中,液体管线可以延伸到205上方。
一个或多个混合构件135通常可以连接到轴125,该混合构件通常可以起到搅动和混合容积120中的内容物210的作用。混合构件135可以例如是桨、西格玛形(sigma)叶片、柔性的叶片、带等。混合构件135通常可以沿轴125等距间隔开,常常沿轴125成螺旋形图案,但是也可以改变大小、形状、数量等,以更有效地混合内容物210和/或研磨介质123。
一个非限制性示例性混合构件135可以是桨135,其通常可以从一维运动提供内容物210的三维搅动。这种桨135通常可以包括约两英寸高的底部和/或侧面提升器,其通常可以以约30度的角度拖拉。该配置通常可以使研磨介质123通过穿过中心路径内的较窄的孔(例如,宽度为约6英寸)泄流(waterfall,倾泻、泄水)来增加密度,同时巧克力在侧刮器周围空化,引起混合和充气。通常,内容物210可以沿着桨135朝向与泄流流相反的端部在中心流动,并且由于空化而在侧面被吸入时被朝向泄流拉回。通常,这可以引起循环混合并进一步减小颗粒大小。在其他一些实施方案中,利用多桨135设计,桨135可以全部成一条线,或者可以是交替的。
电机130通常可以容置在容积120的外部,通常通过容器110中的一个或多个密封孔连接到轴125。当经由电源133通电时,电机130通常可以促使轴125和混合构件135在容器容积120中旋转,从而通常促使混合介质123和/或内容物210,将内容物210处理成期望的大小和/或质地。通常,电机可以以约10至50转每分钟(RPM)运转,更通常地以15至40RPM运转,并且更通常地以20至25RPM运转,而传统的处理方法通常以80或更高的RPM运转,并显著增加研磨食品的粘性加热。在一些实施方案中,级联桨135(例如,通常具有水平和竖向压缩)可以允许研磨介质123在混合期间具有更可靠的下降高度。这种研磨通常可以在10至25RPM之间完成,更特别地在15至20RPM之间完成,更特别地以约17.5RPM完成。电源133通常可以是电力源(例如,壁式插座),但是在其他实施方案中,可以由内燃机、压缩气体和/或任何其他适于操作研磨机100的电源供电。
排放构件140通常可以是形成在容器110的下部部分中的一个或多个不透流体的孔,其通常可以被致动在打开和关闭位置之间。排放构件140在关闭位置时使容器容积120与外部环境隔绝。当使用在打开位置的排放构件140时,排放部140通常可以连接到另一气动管线310,这可以允许系统100的操作者对容积120抽真空,从容积120抽吸内容物210,将清洁流体从容积120排放,等等。在一些实施方案中,排放构件140可以是排放端口140,该排放端口可以被形成为穿过容器110并接受气动管线310。可替代地,在一些实施方案中,容器110和盖115可以被关闭并相对于环境103被加正压,引起内容物210通过排放构件140被排出。
与排放构件140类似,端口构件145通常可以是通常形成在容器110和/或盖115的上部部分中的一个或多个不透流体的孔,该端口构件通常可以被致动在打开和关闭位置之间。气动端口145通常可以用于对容积120中的内容物210抽真空,允许在操作期间与容积进行空气交换(例如,如利用图3中描绘的循环吸收系统300或本公开内容中描述的其他干燥/吸收系统进行空气交换),在生产的清洁或制备阶段干燥容器110和/或容积120,当容器110倾斜时将内容物210从容积120移除,等等。
倾斜构件150通常可以是(例如,经由紧固件、焊接件、螺纹等)连接到容器110的一个或多个刚性棒、轮子、杠杆等结构,其促使容器110围绕一个或多个枢轴,通常使容器110的基本上竖向的表面向前(如图1和图2中描绘的)和朝向操作者枢转。在一些实施方案中,倾斜构件150可以被修改和/或取代为动力枢转系统,该动力枢转系统通常可以使用一个或多个动力压力构件(例如,千斤顶、旋转致动器、电控凸轮等)来使容器110枢转。倾斜构件150通常可以允许容器110横向倾斜和/或振动(在一些运用振动构件165的实施方案中),从而也允许内容物210从排放部140排放。
研磨系统100通常可以在内容物210与环境103基本隔离的情况下运行,以保持卫生、保留挥发性风味化合物等。然而,当处理内容物210时,通常还可能释放水分,阻碍了处理效率。图3中描绘了具有再循环吸收系统300的一种实施方案,该实施方案用于在不对被处理内容物210的品质产生不利影响的同时解决水分过多的问题。此外,化学特定的吸收性介质340也可以用于吸收水和/或乙酸,同时仍保留复杂的风味。
在本技术的一个实施方式中,可以以75%小研磨介质和25%大研磨介质的比例为宽10英寸、直径24英寸的容器110装入150磅的440C不锈钢研磨介质123。可以为容器110添加约35磅经烘烤且经风选的粒状物210,该粒状物具有约1/4立方英寸的平均尺寸的颗粒大小,且具有在90至200华氏度之间的温度。
然后,通常可以将容器110与环境103隔绝,将搅动器130通电至约17RPM,并使空气从容器容积120开始以高含湿量在封闭隔离回路中循环,通过穿过干燥介质340被干燥,并且以约40立方英尺每分钟(CFM)返回到容器容积120,其露点为约-35至-40摄氏度。
然后,可以在下述这些条件下历时约2小时将可可粒210研磨成粗可可液:水夹套111温度设置为约91华氏度,并且内容物210温度为约93华氏度。在约11/2小时至21/2小时的初始干燥时间之后,通常可以关闭干燥周期,并且通常在气动管线310的入口和出口处用通常气密的阀将容器容积120与干燥单元300隔离。
研磨机100和容器110在这种隔离条件下继续研磨达额外的约4小时时间。然后,通常可以打开管线310中的空气阀,并且可以将经研磨的可可液210在相同的条件下干燥达额外的10至30分钟,以去除在研磨过程期间释放的水分。然后,通常可以添加糖和可可脂,并且可以继续研磨达额外的10至14小时。
然后可以将内容物210加热到100至110华氏度,并且在排出之前干燥达额外的0至30分钟以通过去除额外的水来调节粘度。通常要注意保留挥发性风味化合物。例如,如果去除过多的水分,则风味化合物的蒸气压将增加,导致风味损失。该过程使得能够在24小时的过程窗口内在一个密封的容器110中进行一锅式精制、干燥和混合。
然后可以使用常规方法用水和肥皂对容器110进行清洗、漂洗、并使用来自干燥单元300的气流干燥,以快速重置鼓状件110用于随后的批量。该过程可以需要不到1小时来清洁和重置机器100用于下一批量。较大研磨介质123通常使得能够进行充分的清洁,而不会在清洁周期之间滞留食物颗粒210。可以在搅动期间排出水以去除任何被滞留的和/或未经研磨的食材210。在一些实施方案中,如果在适当的位置清洁桨135,则可以使用额外的酒精雾,以便更好地对系统100的部件和/或环境103消毒。该过程将内容物210(通常是巧克力210)的批量间的风味隔离,使得能够在同一装备上生产若干独特的产品。
此外,可可脂的水分通常可以是基本恒定的,并且名义上为约1/4至3/4的百分比。糖的水分含量按重量计通常也可以在类似的范围内。在巧克力制造期间被去除的水分的大部分来自粒状物,该粒状物通常可能以约4%至6%的水分含量进入处理,通常必须在包装之前将其水分含量的约60%至80%从产品去除。传统的研磨技术,诸如在辊式或盘式精制机中,运用高水分含量使得精制机能够“抓取”握持巧克力210,并将其拉过处理装备。不幸的是,水分与风味化合物反应,导致在该过程期间降解。
本新型技术的方法在精制过程期间从细胞中释放的水分有机会对内容物210的风味产生显著且不利的影响之前去除该水分,从而防止酯类和其他微妙的风味化合物的热活化水解。
在另外的实施方案中,再循环吸收系统300通常可以经由一个或多个端口(例如,端口构件145)连接到系统100。气动管线310(通常是本领域中已知的)然后将端口145连接到吸收容器330,该吸收容器通常可以由复合材料、塑料、不锈钢等构造而成,并且通常可以被气动密封且通常容纳有吸收性介质340。一些实施方案可以包括气动管线中用以引导气流的一个或多个止回阀320。通常可以从容器容积120中抽吸含水分的空气,使该含水分的空气穿过气动管线310,进入吸收容器330,穿过吸收性介质340,吸收性介质340吸收空气中的水分,并且然后通过气动管线310返回到容器容积120中。在一些实施方案中,真空单元350可以用于通过气动管线310抽取空气和/或用作鼓风机单元310,使空气以通过气动管线310、吸收容器330和吸收性介质340的方式进/出。
吸收性介质340通常可以经由化学(例如,生石灰和经由化学反应吸收的组分)和/或物理吸收方法(例如,硅胶、分子筛等)吸收水分。例如,本新型系统100可以使用大小为1至25埃、更通常为2至10埃、并且更通常为3至5埃、并且更具体地为3至4埃的分子筛。通常可以优选使用3至4埃的介质340来仅吸收水,但分子酸诸如乙酸通常可以被吸收在具有5埃及以上孔大小的介质340中。在一些实施方案中,通常可以优选使用具有高钾取代含量的离子交换硅酸铝钾钠(potassium sodium aluminumosilicate),以产生混合的3a、4a介质。
作为吸收性介质340的分子筛通常可以吸收过多的水,但会留下构成内容物210的复杂风味的挥发性酸性化合物(例如,蓝莓、覆盆子等高品质巧克力的标志)。在本申请中,下面在图11A至图17中进一步讨论水分去除系统1100的若干这样的示例性实施方式。分子筛通常还可以在空气流与环境103交换的情况下历时1至2小时在400至500华氏度之间再生,以去除所吸收的酸和水,并复原初始条件以保护批量。
在一些实施方案中,吸收系统300还可以包括吸收性介质340的再生能力。例如,可以使用一种或多种干燥剂再生方法(例如,加热吸收性介质340以蒸发所吸收的水,经由除湿器扩散水等)以恢复(recharge,补给、再装填)介质340。在另一实施方案中,吸收系统300可以在吸收容器330中具有不止一个介质340的隔间(和/或一个或多个容器330,每个容器具有一个或多个介质340隔间),该介质可以在隔间之间被致动。例如,系统300可以具有吸收性介质340的多个隔间,每个隔间可以经由打开/关闭阀、风门、电子致动门等被选择,并且系统300允许空气流过第一隔间直到第一隔间的介质340饱和。此时,系统300可以关闭第一隔间并打开第二隔间,同时还启用第一隔间中的恢复系统使第一隔间的介质340去饱和。然后,可以通过不同的隔间继续该过程,并且可以使系统300缩放(例如,具有2个、5个、10个等的隔间/吸收容器330)以保持饱和率和/或恢复率,同时将容器容积120中的空气保持在足够低的水分含量。
在其他实施方案中,可以手动恢复吸收系统300和/或介质340。例如,如上所述,一个或多个介质340隔间可以是可用的,和/或一个或多个介质340托盘可以是可移除的/可替换的。因此,当一个托盘饱和时,操作者可以停用和/或通过容器330的气流,移除介质340托盘,将介质340托盘放置在烤箱中以恢复介质340,并且然后将已恢复的介质340托盘再放置到系统300中。此外,在一些实施方案中,可以使用一个或多个空气过滤元件来防止灰尘和/或碎屑离开吸收容器330并且返回容器容积120并与食物内容物210混合。例如,这种空气过滤器元件可以优选地小于10微米,更优选地小于5微米,并且还更优选地小于1微米,用于颗粒大小过滤。
另外的实施方案可以包括对流过管线310、端口145、容器330等的空气的气流、水分含量、压力等进行测量的一个或多个传感器170(例如,温度传感器、气流传感器、湿度传感器等)。然后,传感器数据可以用于触发警报(例如,以更换介质340托盘、切换介质340隔间致动器等),自动打开/关闭端口145和/或阀175,致动新介质340,启动/停止恢复介质340,等等。气流速率传感器170通常还可以用于确定冷却空气的流率。在一个实施方式中,可以将湿度计170放置在到来和离去的(例如,在管线310上的)处理空气流中,并且可以使用传感器测量空气的流率。根据该数据,可以计算出大致的水分质量,并且可以从容器110中去除特定量的水分。
一些实施方案可以运用一个或多个控制器180来控制研磨机系统100的部件。例如,控制器180可以接收并分析传感器170的读数,致动阀175,打开再循环单元350,通过控制电机130来增加/减小旋转速度,等等。控制器180通常可以使用预定的简档(profile,配置文件)和例程来运行——在本公开内容的不同实施例中对其中的若干预定的简档和例程进行了说明——或者控制器180可以使用机器学习和/或自适应逻辑例程来运行,以优化和保持系统100的运行。
众所周知,测量内容物210特别是巧克力中的水分的过程是困难的。巧克力在重力蒸发实验中趋于聚合,导致结果不一致。红外湿度传感器对颗粒大小、脂肪含量和温度是敏感的,这限制了它们在粘度不断变化的精制过程期间的应用。然而,可以运用重量湿度计准确地测量粒状物的初始水分含量,在该重量湿度计处,对豆子进行称重、干燥并再次称重以确定相对水分含量。
在另外的一些实施例中,气流速率传感器170也可以用于确定冷却空气的流率。在一个实施方式中,可以将湿度计放置在到来和离去的(例如,在管线310中的)处理空气流上,并且可以使用传感器170来测量空气的流率。然后,通常可以通过将气流速率乘以流入流与流出流之间的水分含量之差来计算水分的质量。如果已知成分的初始水分含量,则可以确定并通过系统去除特定的水分含量。因此,这种新型方法的非限制性概述将是:1)测量初始质量并识别成分210的起始水分含量;2)将成分放入研磨机100中;3)关闭盖115并使干燥空气开始流动;4)测量气流速率以及到来和离去的空气流;5)继续干燥处理,直到去除期望的水分质量;以及6)关闭研磨机端口145并将食物210与干燥介质340隔离,以保持期望的水分水平。下面提供了样本计算:
大气压空气通常在37摄氏度的温度下可以处于-40摄氏度的露点,这对于从干燥器单元330(和/或1100、1200、1300、1400)返回到研磨机100的干燥空气而言可以是典型的,这通常对应于每立方米约0.0896克水、10摄氏度的露点和37摄氏度的温度。这通常可以在主动干燥半干食品210期间产生每立方米约8.57克水。因此,24英寸直径乘10英寸宽的研磨机容器110的典型流率可以在5至50立方英尺每分钟之间,或者在0.142至1.42立方米每分钟之间。因此,以1.42立方米每分钟计,具有-40摄氏度的干燥空气露点和10摄氏度的返回露点的系统100(或300)可以每分钟去除约12.05克水。如果要将20千克的初始水分含量为按重量计6%的可可粒干燥至1.5%的最终水分含量,则必须去除900克水,这在使用新型系统100(和/或300、1100、1200、1300、1400等)的情况下将花费约75分钟。
在这种实施方案中,进入容器110的干燥处理空气的初始露点通常可以在-60至50摄氏度之间,更具体地在-50至20摄氏度之间,并且更具体地在-45至-20摄氏度之间。从容器110返回到空气干燥器330的潮湿空气的露点通常可以在-20至50摄氏度之间,更优选地在-10至25摄氏度之间,并且更优选地在-5至15摄氏度之间。此外,对于直径24英寸、通常每10英寸长具有重达150磅不锈钢研磨介质123的容器110而言,由巧克力研磨器110处理的巧克力210的质量通常可以在35至65磅之间。
本新型技术的干燥过程可以被连续地应用以处理食物,或者可以被间歇地应用以允许食物的水分水平在干燥周期之间的隔离环境下达到平衡。对于半干品诸如可可液或可可粒而言,本技术的隔离时间通常可以是1至60分钟,更优选为2至20分钟,并且更优选为4至15分钟。本新型技术独特地使得能够在隔离时间期间确定巧克力和其他食材210的水分,在此期间,平衡的大气水分水平可以被确定并被用于计算可以与食物内容物210的水分含量直接相关的水活性水平。对于内容物210诸如巧克力而言,期望的是水分水平按重量计为1%至1.5%,这对应于约0.18至0.55的水活性水平,或处于平衡状态的隔离大气的18%至55%的相对湿度。
在本新型技术的另一实施方案中,非连续干燥过程可以用于在研磨期间保持期望产品210内的特定水活性水平,在该研磨期间由于细胞结构破坏而连续地释放水。通常,这可以使得食物处理者能够在颗粒大小减小期间有意限制期望风味化合物的降解,上述风味化合物在常规研磨技术中会降解。在本技术中,可以在容器110中添加具有相当高水分含量的食材210,并在初始阶段将上述食材快速干燥以达到期望的水活性水平。在该阶段期间——其中水分去除速度受到食物/空气界面处的水分释放的限制——干燥时间与隔离平衡静止时间之比可以在1:1至150:1之间,更优选地在2:1至120:1之间,并且更优选地又在3:1至50:1之间,直到获得期望的初始水活性水平。此时,可以在颗粒大小减小期间使用具有间歇干燥周期的第二干燥阶段——该间歇干燥周期使用的干燥时间与静止时间之比为1/10:1至5:1,更优选为1/2:1至2:1,并且更优选为6/10:1至1:1——以保持期望的最大水活性水平,从而限制可以降解内容物210的风味的食物化学作用。
在另一非限制性实施例中,可以在烘烤之后向研磨干燥机300中添加20千克可可粒210,并且在第一阶段中在大气压下,在流速为30至40CFM、更优选为约40CFM的干燥空气流下,将上述可可粒干燥历时90至150分钟,更优选为约120分钟,其中,到来的空气在32至38摄氏度、更优选为约35摄氏度的温度处的露点为约-20至-50摄氏度,或约-40摄氏度。然后,可以关闭研磨室端口145,引起研磨机气氛120及其内容物210与大气隔离。然后,容积120中的空气通常可以达到与研磨机内容物210的平衡湿度持续1至20分钟的时间,更优选为持续2至10分钟的时间,更优选为持续3至6分钟的时间,并且又更优选为持续约5分钟。可替代地,在一些实施方案中,一旦达到阈值湿度水平,就可以打开端口145。例如,在某些情况下,取决于内容物210的水分,这种端口145周期可能会在不到1分钟的时间内发生。因此,当鼓状件的气氛中的湿度升高到超过预设极限的点时,巧克力将被研磨干燥机300干燥。在另外的实施例中,如果相对湿度水平超过85%时,更优选为超过70%时,更优选为超过60%时,更优选为超过55%时,更优选为超过35%时,又更优选为超过20%至23%,并且又更优选为超过约22%时,室端口145可以被打开并干燥历时1至20分钟,更具体地历时2至15分钟,更具体地历时5至10分钟,并且然后,端口145可以被再次关闭,以允许内容物210平衡并建立平衡湿度。该过程使用有时间限制的处理,并且通常可以持续约2至12小时的时间,更优选地持续约4至8小时的时间,又更优选地持续约6小时的时间。在其他实施方案中,该过程可以运用有颗粒大小限制的处理,并且可以持续精制和混合结果的持续时间,直到达到期望的平均颗粒大小,诸如10至100微米,更优选为15至80微米,更优选为18至25微米,从而得到具有期望的水活性水平、粘度和保留的口味的可口的研磨可可液210。
如果期望的是巧克力内容物210,则该过程可以如上所述针对第一阶段进行,并且第二阶段可以进行预确定的时间段,诸如5至7小时,或者更优选为约6小时,或直到平均颗粒大小为25至250微米,更优选为50至150微米,并且更优选为约100微米。然后可以打开研磨机容器110,或者然后可以启用隔离的研磨机隔室,以添加成分210,诸如糖和可可脂,并且然后可以在精制过程期间保持精制和水活性限制,直到达到期望的平均颗粒大小诸如15至25微米或约22微米为止。如果在工作温度以上添加成分210,则在初始冷却期后进行干燥处理的第一和第二阶段,巧克力内容物210可以在该干燥处理的第一和第二阶段期间被保持在88至105华氏度之间,更具体地被保持在91至98华氏度之间,并且更具体地被保持在约94华氏度。容器110的壁通常可以被保持在87至95华氏度之间,更具体地被保持在90至95华氏度之间,并且更具体地被保持在91至93华氏度之间,以去除由精制期间的机械能引起的热。
然后可以将内容物210从嘴(例如,排放构件140、唇缘112等)排出,并且可以将系统100、300重置用于另一批内容物210。优选的是,在将内容物从容器110排出之前,立即将巧克力210加热到100至115华氏度的温度,以降低巧克力210的粘度并增加批量产量。也可以在研磨过程期间将内容物210稍微地加热10分钟至2小时的时间至相同的范围,以热活化乳化过程并降低最终产品内容物210的粘度。因此,该方法通常使得能够在一个批量精制与混合系统10中将巧克力内容物210生产为期望的水分水平,以达到期望的且高度定制的规格。
在另外的一些实施方式中,对调节水活性进行测量的过程可以在研磨过程期间连续发生而无需去除内容物样本。如上所述,这种自动化过程可以运用一个或多个水分和湿度传感器170以及气流传感器170来确定内容物210的水活性,从而致动端口145以使用干燥介质340选择性地干燥空气和内容物210,直到达到指定的水活性水平和/或阈值。
在本发明的另一实施方式中,本一体式碾碎与干燥系统100、300可以使用在制造原始保留的食物内容物诸如果酱的新型方法中。在这种方法中,真空内容物210中的水分测试为约27%至33%。该过程与上述生产巧克力类似,并且可以向容器110中添加果汁内容物210,并且容器110可以在具有或不具有额外的研磨介质123的情况下容纳混合构件135。可以将内容物123加热到至少135华氏度,以溶解糖并对水果内容物210消毒;然后对该内容物进行干燥,直到水活性水平达到0.75至0.85;并且然后将该内容物从容器110排出。因此,这种方法可以不倾向于特定的颗粒大小或使用介质123减小颗粒大小,而是主要将内容物210混合至期望的稠度。在一些实施方案中,果汁210可以从冷的原料成分(即,通常是冷藏的水果并且在没有热循环的冷状态下提取)压制而成。在其他一些实施方案中,也可以通过上述程序对未被压制的、完整的或被最低程度加工的食物内容物210(例如,切块或切丁的水果210)进行干燥。
通过通常以每分钟至少1度的速度将内容物210的温度快速降低到80至90华氏度之间,可以在41至80华氏度范围内的较低温度对食物内容物210进行干燥,在少于3小时的初始阶段对内容物210进行干燥,然后降低至32至41华氏度的温度,并根据该处理的第二阶段进行干燥,直到达到期望的内容物210稠度和规格。在其他一些实施方式中,可以根据下述程序对内容物210进行干燥:在这种程序中,水分被周期性地采样,并且一旦达到最大水活性水平则立即继续干燥。
通常,果酱中的挥发性风味物质通常会在高于150华氏度的温度降解。然而,在工业中,通常在220华氏度的温度生产果酱,以达到适当的水活性水平,这即使是不完全地也会基本上地降解果酱产品的挥发性风味化合物。因此,本新型技术提供了用于保持水果和/或蔬菜产品的风味化合物的新型方法,该方法在保持这些至关重要的风味化合物的同时满足了卫生要求。
在一些应用中,可以在小于80华氏度的原始条件下,通过将果汁内容物210放入容器110中,并且在添加或不添加糖的情况下直接将内容物210干燥至足够的水活性水平,来生产水果防腐剂。可以对粗产品210进行干燥以将相对水活性水平降低到诸如0.5至0.75,以对该过程中缺少热消毒步骤(例如,巴氏杀菌等)进行补偿。尽管某些细菌可能在此过程中幸存下来,但可以将产品保持在低于41华氏度的冷藏条件下直至食用。
可以通过下述来生产低水分食品:向容器110中添加内容物210,并在根据本公开内容的封闭系统环境中进行干燥的同时进行搅动,通常直至获得0.15至0.5的水活性水平。该方法通常可以在防止食物降解的同时保持风味。此外,在一些实施方案中,厌氧环境诸如充满氮气或氩气的容器110,可以用于限制干燥期间的氧化。
此外,如下面进一步详细描述的,多个研磨机100和/或容器110可以与单个干燥器300(或1100、1200、1300、1400等)流体连通,或者多个干燥器可以与单个研磨机100流体连通。
本新型技术的研磨机100还可以包括在搅动容器110的侧部上的通道,中心桨135在该通道中行进。该通道将从竖向表面突出达整个容器110宽度的一部分,以促进研磨介质123掉落并防止研磨介质123竖向堆叠。这种通道可以突出达整个容器110宽度的5%至20%。因此,对于直径24英寸的容器110,该通道可以遵循混合构件135和/或搅动器130的半径突出达1至4英寸。容器110的突出部然后可以与容器逐渐合并以防止未经处理的内容物210堆积或碎屑积聚。
在一些实施方案中,可以优选的是使行进到研磨容器110中的空气与通道的侧面相对。容器110还可以容纳在处理桨135的下侧上的一个或多个温度传感器170,上述温度传感器可以在保持与研磨介质123隔离的同时,保持与在填充线下方的食品210热连通,这通常使得能够在处理期间对内容物210进行直接的热监测。温度传感器170可以从容器110的表面被按压并且通过屏障物与容器110的内容物210部分地屏蔽,以进一步防止损坏。温度传感器170还可以与容器110的壁热隔离以提供准确的热读数。
在其他一些实施方案中,气流和水分吸收通常可以与处理期间从内容物210释放水分的速率相关(例如,如上所述)。例如,当可可被研磨介质123研磨时,每磅(约1%至3%)内容物210在研磨期间可以释放约16%至48%盎司水的水分,并且因此,吸收系统300可以调整大小为在每个典型的内容210负载大小处(例如,50磅、100磅等)饱和。
再循环系统300可以在内容物210的研磨周期期间使用,但是也可以用于去除过多的水分,同时对内容物210除气(例如,使用真空单元350),同时分配经研磨的内容物210,同时过滤内容物210,等等。
在其他一些实施方案中,可以使系统100的部件和/或其子组作为一个或多个套件是可用的。例如,这种套件可以包括被适当调整大小和比例的研磨介质123、容器110、电机130、散热器111、衬垫117、电机轴125、混合构件135、排放部140、端口145、倾斜构件150、轴密封件205、食品内容物210、热交换器220、吸收系统300、气动管线310、止回阀320、吸收容器330、吸收性介质340、真空单元350、次级容器410、过滤器420等。
图4A和图4B典型地描绘了在过滤和/或分配步骤期间的系统100,其通常包括倾倒过滤实施方式400、次级容器410、过滤器构件420和/或排放过滤器实施方式430。
在倾倒过滤实施方式400中,容器110通常可以倾斜并且经研磨的内容物210可以离开容器容积120。在一些实施方案中,可以使用嘴114来帮助引导内容物210。然后,内容物210通常可以行进通过一条或多条气动管线310(例如,管、槽等)并朝向一个或多个次级容器410,通常行进通过过滤器构件420,然后进入次级容器410。由于经研磨的内容物210可能是粘性的,因此可以在气动管线310和/或次级容器350上抽取成过程(course)真空(例如,约50至760托),以促使内容物210通过管线310、过滤器420并进入次级容器350。
过滤器构件420通常可以与容器110和次级容器410成线状;然而,过滤器420也可以放置在容器110的内部(例如,作为板状构件在容器110的外部之前、在次级容器410的壁内部等)。此外,在内容物210可以被直接翻倒入次级容器410而无需使用管线310的实例中(例如,通过倾斜并将内容物210从容器110例如通过孔/端口145翻倒到次级容器410),过滤器420可以放置在翻倒路径中和/或翻倒路径上(例如,在端口145中和/或该端口上)。真空单元350可以仍然对次级容器410抽取成过程真空,并通过端口145处的过滤器420促使内容物210通过过滤器420和端口145。
过滤器构件420通常可以由相对刚性的材料(例如,塑料、金属、复合材料等)构造而成,并且被调整大小为约40至120目,更通常地为60至100目,并且更通常地为80目。在一些实施方案中,过滤器420可以是可移除和/或清洁的(例如,通过清洗、鼓风、擦拭/机械刷洗等),以去除过滤掉的材料(例如,可可壳、枝条和/或其他谷壳)。
相反地,在排放过滤器实施方式430中,内容物210通常可以通过排放部140离开容器110。类似于倾斜实施方式400,经研磨的食物内容物210通常可以离开容积120,进入气动管线310(通常为了速度而处于过程真空,但是也可以处于没有真空且在暴露于空气的状态),穿过过滤器420,并进入次级容器410。因此,在倾翻容器110可用的空间最小的情况下,在较大容积和重量的内容物210使得倾斜不可行的情况下,在给定容量可以更容易地排放的情况下,在期望甚至更少量的内容物210扰动的情况下(尽管倾斜实施方式400通常基本上不会扰动内容物210),等等,排放过滤器实施方式430可以是有用的。
在一些实施方案中,在排放/倾倒内容物210的同时通常使用振动构件165搅动和/或振动容器110可以起到优先选择最佳研磨的内容物210的作用。例如,在内容物210于处理期间可能研磨不充分和/或研磨过度的情况下(例如,由于是谷壳、少量意外地研磨过度/研磨不充分的内容物210等),研磨不充分/研磨过度的内容物210通常可以具有比期望的经研磨的食物内容物210高的粘度。例如,研磨不充分的内容物210可能是胶粘性的,并且过度研磨的内容物210可能会附着到研磨介质123上。在排放的同时,容器110的振动/搅动通常可以允许较低粘度的内容物210滑过附着的内容物210和/或在其他方面不期望的内容物210,从而允许收获特定状态的经研磨的内容物210。
在另外一些实施方案中,在除气的同时,容器110和/或内容物210的搅动通常可以起到改进内容物210的均质化的作用。例如,在真空状态时,除气可以仅对约1英尺的内容物210施加实质性的压力,这可以对使具有较大厚度和/或粘度的内容物210中的滞留气体除气的能力进行限制。内容物210的搅动可以趋于使基本上所有的内容物210和滞留气体经受除气,因为搅动通常增加了内容物210的表面积和暴露于较高压力梯度的频率。
图5至图10描绘了与本新型技术相关联的过程流程图。全过程制备方法500通常可以包括下述步骤:长时间地且在低温状态下研磨原料食品510,过滤经研磨的食品520,对经研磨的食品进行除气530,分配已除气的食品540,以及清洁研磨机550。
步骤510通常可以进一步包括下述步骤:向研磨容器中添加原料食品和研磨介质610;将原料食品研磨约1至4天(更优选为2至3天)620;使用再循环吸收系统在研磨过程期间吸收水分630;将研磨过程期间的温度保持在90至105华氏度,更具体地在91至100华氏度,更具体地在93至97华氏度640;以及继续研磨处理,直到经研磨的食品大小达到10至30微米,更具体地达到15至25微米,更具体地达到20至25微米650。
如上所述,传统的处理方法通常在105华氏度以上研磨食品,并且常常在120至180华氏度的范围内研磨食品,驱除了水分和期望的挥发性风味化合物,并焙烤食品(例如巧克力)。相比之下,本新型系统100和步骤510将食物内容物210冷研磨,这将相当少的热能施加到系统100和内容物210中,降低了期望的挥发性化合物的蒸气压,降低了水与挥发性化合物的反应速度,并且大致等同于该过程的研磨和混合部分,这是现有技术和系统无法实现的。
此外,步骤520通常还可以包括下述步骤:从容器中取出经研磨的食物710,使食品在约50至760托的过程真空状态下穿过过滤器720,并将食物传递到次级容器中730。
步骤530通常还可以包括下述步骤:将经研磨的食品密封在次级容器中810;通过将次级容器中的压力降低到1.2至25托,更具体地降低到3至15托,更具体地降低到6至13托,对经研磨的食品进行除气820;以及,可选地,在除气的同时搅动经研磨的食品830。
步骤540通常可以包括下述步骤:去除次级容器的真空910,对已除气的经研磨的食品加压920,以及用破坏最小的已除气的经研磨的食品对器皿940进行填充930。
在填充步骤930期间,通常可以将经研磨和过滤的内容物210分配到一个或多个器皿940中。例如,可以通过自密封阀(例如,硅树脂十字缝阀等)来填充袋。在一个实施方案中,可以通过大小较小的分配器(例如,具有5毫米的外径和41/2毫米的内径)来分配内容物210。所得到的分配在约100磅每平方英寸表压(PSIG)或更高的高压状态下将内容物210从大区域加速到小区域,然后一旦进入器皿则又回到低压,同时起到进一步使器皿中的内容物210空化和均质化的作用。
步骤550通常还可以包括下述步骤:将清洁溶液1015添加到容器容积中1010,关闭容积1020,搅动容器和溶液1030,当容器、容积和研磨介质清洁时取出溶液1040,以及使容器和容积基本干燥1050。步骤1040中溶液的取出通常可以经由排放部140、端口145和/或倾翻容器110发生。步骤1050中的干燥通常可以使用再循环干燥系统300而发生,但是也可以使用被强制进入容器110的空气、直接/间接加热容器110等来完成。
与现有技术的系统和方法相比,本新型系统100和方法550通常允许在质量控制和食物安全性方面的巨大改进,因为在开始新的批量之前,系统100可以被彻底地清洁、消毒和干燥。此外,研磨介质123和容器110可以被彻底地清洁和干燥,减少了从一个内容物210研磨过程到下一个内容物研磨过程的风味残留,然而在没有大量成本和时间投入的情况下,彻底清洁现有系统是根本不可行或不可能的。
另外,图11A至图18典型地描绘了本新型技术的除湿的方面和实施方式,其在一些实施方案中可以与研磨系统100组合。
图11A和图11B描绘了本新型技术的通常是独立被动变型形式的一个实施方式。吸收系统1100通常可以包括器皿1103(与外部环境1105分开),该容器通常具有基部构件1110、侧部构件1115、敞开的侧部1120、分隔构件1125、吸收盒1130、盒壁1132、吸收介质1134、盖构件1135、盖衬垫1140、器皿容积1145、次级容积1147和/或内容物1150。
器皿1103通常可以由复合材料、塑料、不锈钢等构造而成,其中,基部构件1110为下部面,并且侧部构件1115从该基部构件延伸以形成侧部,通常使敞开的侧部1120不被覆盖并允许外部环境1105与器皿容积1145之间的流体传输或连通。可以关闭敞开的侧部1120,并且通常可以通过将盖构件1135放置在器皿1103顶部位于敞开的侧部1120处,使该敞开的侧部与外部环境1105基本上隔绝。在一些实施方案中,盖构件1135还可以具有盖衬垫1140,盖衬垫设置在盖构件1135与器皿1103之间,以进一步使得能够在外部环境1105与器皿容积1145之间形成气动密封。
分隔构件1125通常可以由与器皿1103类似的材料构造而成,并且可以将器皿容积1145进一步分隔出次级容积1147。分隔构件1125通常还可以是能通风的、带有端口的和/或以其他方式具有穿孔,从而允许器皿容积1145与次级容积1147之间的流体交换。
干燥盒1130通常可以由与器皿1103和分隔壁1125类似的材料构造而成,盒壁1132封围并允许与一定量的吸收介质1124流体连通。吸收介质1134通常可以经由化学剂(例如,生石灰和经由化学反应吸收的组分)和/或物理吸收方法(例如,硅胶、分子筛等)吸收水分。例如,本新型系统1100可以使用的分子筛大小为1至25埃,更通常为2至10埃,并且更通常为3至5埃。作为吸收介质1134的分子筛通常可以吸收过多的水,但是会留下构成内容物1210的复杂风味的挥发性酸性化合物(例如,蓝莓、覆盆子等高品质巧克力的标志)。
通常,来自通常可以位于器皿容积1145中的内容物1150的水可以扩散到空气中,并且然后扩散到通常可以位于次级容积1147中的吸收性介质1134中。在其他实施方案中,器皿容积1145可以在省略次级容积1147的情况下涵盖整个器皿1103内部,并且可以将盒放置在内容物1150之间。在另外的实施方案中,可以在省略盒1130的情况下将吸收性介质1134直接放置在内容物1150之间。在这种无盒的实施方案中,然后可以将内容物1150与介质1134分开(例如,使用筛、滤器、强制式空气分离等)。
图12描绘了本新型技术的通常为容纳式主动变型形式的另一实施方式。主动吸收系统1200通常还可以具有主动循环构件1210和/或闩锁构件1220,该主动吸收系统在某些实施方案中可以类似于再循环干燥系统300。
主动循环构件1210通常可以是一个或多个流体移动装置(例如,风扇、鼓风机、叶轮等),以增加器皿1103内的流体循环。例如,循环构件1210可以增加通过分隔构件1125的流体流,增加内容物1150和/或介质1134的暴露表面积,增加通过盒1130的流体流等。这种主动流通常可以增加除湿率并且相应地减少达到期望的除湿阈值的时间。
在一些实施方案中,例如,为了增加盖1135与器皿1103之间的保持力,可以使用一个或多个闩锁构件1220。这样的闩锁构件1220通常可以向下枢转和/或以其他方式主动地提供干扰,以将盖1135保持到器皿1103。在其他一些实施方案中,盖1135可以旋拧到器皿1103上,使用一个或多个紧固件被稳固,和/或以其他方式被附接,以类似地增加盖1135与器皿1103之间的保持。这种增加的力在例如循环构件1210和/或再循环构件1350(如下所述)对器皿容积1145和/或次级容积1147进行不同的加压——这可以降低器皿容积1145和/或次级容积1147的气动完整性——的情况下可以是有用的。
图13典型地描绘了再循环大容量吸收系统1300,其通常可以经由一个或多个端口(例如,端口构件1310)与系统1100连接,在一些实施方案中又类似于再循环干燥系统300。气动管线1320(通常在现有技术中是已知的)然后将端口1310与吸收容器1340连接,该吸收容器通常可以由复合材料、塑料、不锈钢等构造而成,并且通常可以被气动密封并且通常容纳有吸收性介质1134和/或盒1130。一些实施方案可以在气动管线中包括一个或多个止回阀1330以帮助引导气流。通常可以从器皿容积1145中抽吸含水空气,该含水空气穿过气动管线1320,进入吸收容器1340,穿过吸收性介质1134,吸收性介质1134吸收空气中的水分,并且然后通过气动管线1320返回到容器容积1145中。在其他一些实施方案中,再循环构件1350(例如,鼓风机单元、真空单元等)可以用于将空气抽拉通过气动管线1320和/或用作鼓风机单元1350,使空气通过气动管线1320、吸收容器1340和吸收性介质1134进/出。在另外的实施方案中,主动循环构件1210可以充当再循环构件1350或与该再循环构件结合。
在一些实施方案中,吸收系统1300还可以包括吸收介质1134再生能力。例如,一种或多种干燥剂再生方法(例如,加热吸收性介质1134以蒸发所吸收的水,经由除湿器扩散水等)可以用于恢复介质1134。在另一实施方案中,吸收系统1300可以在吸收容器1330中具有不止一个介质1134隔间(和/或一个或多个容器1330,每个容器具有一个或多个介质1134隔间),该介质可以在上述隔间之间被致动。例如,系统1300可以具有吸收性介质1134的多个隔间(在图14B中描绘为1400A至1400D),每个隔间可以经由打开/关闭阀、风门、电子致动门等来选择,并且系统1300允许空气流过第一隔间直到第一隔间的介质1134饱和。此时,系统1300可以关闭第一隔间并打开第二隔间,同时还启用第一隔间中的恢复系统以使第一隔间的介质1134去饱和,并且然后可以通过不同的隔间继续。这种系统1300可以缩放(例如,具有2个、5个、10个等的隔间/吸收容器1340),以在将器皿1103中的空气保持在足够低的水分含量的同时保持饱和和/或恢复率。下面进一步描述该隔间实施方案。
在其他实施方案中,吸收系统1300和/或介质1134可以被手动恢复。例如,如上所述,一个或多个介质1134隔间可以是可用的,和/或一个或多个介质1134托盘可以是可移除的/可替换的。因此,当一个托盘饱和时,操作者可以停用和/或通过容器1340的气流,移除介质1134托盘,将介质1134托盘放入烤箱中以恢复介质1134,并且然后将已恢复的介质1134托盘替换到系统1300中。在其他实施方案中,可以通过将管线1320与耗尽的容器1340断开连接并且然后连接到新的容器340,来完全替换容器1340。
此外,在一些实施方案中,可以使用一个或多个空气过滤元件来防止灰尘和/或碎屑离开吸收容器1340并返回到器皿1103与内容物1150混合。例如,这种空气过滤元件可以优选为小于10微米,更优选为小于5微米,并且还更优选为小于1微米,用于颗粒大小过滤。
另外的实施方案可以包括对流过管线1320、端口、阀、和/或容器1340的空气的气流、水分含量、压力等进行测量的一个或多个传感器170(例如,气流传感器、湿度传感器等)。然后,可以使用传感器数据来触发警报(例如,以更换介质1134托盘,切换介质1134隔间致动器等),自动致动端口/阀,切换到新的介质1134,启动/停止介质1134的恢复等。在本申请的其他地方描述了另外的实施例。
在一些实施方案中,气流和水分吸收通常可以与在处理期间从内容物1150释放水分的速度相关。例如,随着特定草本植物被脱水可以以线性速度发生,因此允许系统1300相应地被调整大小和/或再生。在其他实施方案中,除湿速度可以随着时间呈指数下降,并且因此可以相应地可替代地调整大小和/或再生。
图14A和图14B典型地描绘了结合有再生性系统1400的本新型技术,该再生性系统通常可以包括再生单元1410、介质容积1415、输入阀1420、排气阀1430、输出阀1440、排气构件1450、过滤器构件1460和/或访问面板1470。图14A典型地描绘了单再生性系统1400,并且图14B典型地描绘了允许的多再生性系统1400设计。
如本领域中已知的,管线1320通常可以以不透流体的连接方式稳固地连接至阀1420、1440。输入阀1420通常可以允许多个出口方向用于从管线1320进入的空气(例如,去往介质容积1415中的介质1134,去往容器1340等),排气阀1430通常可以接收多个空气进入路径(例如,来自介质容积1415,来自容器1340等),并且输出阀1440通常可以接收多个空气进入路径(例如,来自介质容积1415,来自容器1340等)。然而,在其他实施方式中,阀1420、1430、1440可以以其他方式配置。容器1340通常可以是除输入阀1420、输出阀1440和排气阀1430之外基本上不透液体的,上述这些阀通常在关闭位置可以是基本上不透液体的。在一些实施方案中,排气构件1450可以被装配到排气阀1430或与该排气阀1430配合,以引导、扩散、流动和/或以其他方式使流转向。
过滤器构件1460通常可以是一个或多个空气过滤器,其位于介质1134之前和/或之后以去除空气中的颗粒和/或介质1134,这通常可以延长介质1134的寿命,减少维护和/或保持内容物1150的完整性。如上所述,这种过滤器1460可以优选地小于10微米,更优选地小于5微米,并且还更优选地小于1微米,用于颗粒大小过滤。
访问面板1470通常可以是容器1340中的允许对介质1134、容积1415和/或再生单元1410进行访问的一个或多个可移除面板1470。面板1470通常可以在适当的位置时保持基本上不透气的密封,例如使用一个或多个衬垫1140和/或保留器结构来实现。然后,在一些实施方案中,可以将面板1470移除,以用于使用锁定保留器等对系统1400进行检修,并且一旦检修完成则替换该面板。
再生性系统1400通常可以类似于大容量再循环系统1300,使用介质容积1415中的再生单元1410进一步增添介质1134的再生。管线1320通常可以连接至容器1340并使用输入阀1420引导到来的空气通过容器1340和/或介质容积1415。然后,空气可以经过干燥通过输出阀1440并进入管线1320,回到器皿1103,和/或未经干燥通过容器1340、输出阀1440和管线1320然后返回器皿1103。
通常,输入阀可以将空气完全引导到介质容积1415中或完全引导到容器1340中;然而,在一些实施方案中,例如,当完全加湿可能过度干燥空气、可能超过内容物1150的水输出等时,可以使用部分流重定向(即,在一些空气穿过介质容积1415,而其余空气未经干燥通过容器1340的情况下)。
当使用介质1134来干燥到来的空气时,输入阀1420通常可以允许空气穿过管线1320,通过介质容积1415中的介质1134,并通过输出阀1440排出。当介质1134饱和和/或介质容积1415以其他方式被绕过时,输入阀1420通常可以允许空气穿过容器1340(即,围绕介质134区域),并通过输出阀1440排出。在一些实施方案中,空气也可以从容器1340转向并排出排气阀1430和/或排气构件1450。在这样的旁路运行期间,可以从通常可以通过容器1340上的一个或多个访问面板1470访问的介质容积1415中移除、替换和/或以其他方式保持介质1134。
当介质1134正在进行再生时,再生单元1410通常可以升高温度并使介质1134和介质容积1415的温度升高到期望的温度阈值(例如,150华氏度、212华氏度、300华氏度、350华氏度等)以上。然后,热的增加可以引起饱和介质1134将所吸收的水分释放到介质容积1415中,并且然后通过排气阀1430和/或排气构件1450排出。阀1430通常可以在再生过程开始时向外部环境1105打开;然而,在其他实施方案中,阀1430可以在再生过程期间(例如,一旦达到温度阈值时)打开。
再生通常可以持续达设置的时间段(例如,在再生时间是已知值的情况下),并且然后阀1430可以关闭,使介质容积1415与外部环境1105基本隔绝,而在其他实施方案中,一个或多个传感器1417(湿度计、空气流传感器、恒温器等)可以用于感测介质1134的除湿并控制再生单元1410、阀1420和1430等。例如,传感器1417可以检测高于阈值(例如,75%、90%、99%等)的湿度并且使输入阀1420关闭。再生单元410然后可以通电并且开始加热到期望的温度阈值,并且一旦传感器1417检测到已经达到期望的温度时,排气阀1430可以打开。然后,一旦传感器检测到湿度已经达到底阈值(例如,0%、10%、25%等)时,再生单元1410可以关闭,排气阀1430可以关闭,并且输入阀1410可以再次打开(和/或一旦传感器1417返回到操作温度时,以便不向内容物1150添加过多的热)。可替代地,一旦输入阀1420关闭,排气阀1430就可以打开。在另外一些实施方案中,在介质1134被再生的同时,一些空气可以通过输入阀1420进入,以提供主动空气流,而在其他实施方案中,再生可以(例如,使用阀1420中的流体旁通,使用同心排气阀1420或排气构件1450等)通过热对流将空气通过排气阀1420排出。
在图14B中,描绘了使用多个再生系统1400的多再生设计,其中1400A是第一系统,1400B是第二系统,1400C是第三系统,并且1400D是第四系统,并且其中,1400A至1400D中的每个系统是可独立控制的。在这种设计中,空气可以被引导通过1400A至1400D中的每个单个隔间和/或其任何子组。
在操作中,例如,在隔间1400B-1400D保持关闭的同时,隔间1400A可以打开其输入阀1420和输出阀1440。空气可以流过1400A的输入阀1420,通过介质1134干燥,并离开1440A的输出阀1440,然后返回到器皿1103。一旦隔间1400A的介质1134饱和到阈值水平时,1400的输入阀1420和输出阀1440可以关闭,排出阀1430可以打开,再生单元1410可以通电,并且可以开始1400A的介质1134的再生。基本上在隔间1400A关闭其阀1420和1440的同时,隔间1400B可以打开其输入阀1420和输出阀1440以继续除湿,同时1400A再生。因此,可以实现恒定的除湿过程,并且可以调整隔间1400的数量、介质1134的容积、空气流速等,以优化除湿和稠度。
在其他实施方案中,隔间1400可以通过访问面板1470打开以移除和/或替换介质1134,检修再生单元1410等。例如,在一个或多个隔间1400不具有再生单元1410的情况下,介质1134可以被移除、在外部再生单元中再生、然后被返回到隔间1400以继续使用。
如上文所讨论的,与在加热状态下干燥的现有技术相比,系统1100的输出的干燥产品1150通常可以具有高得多的品质,并且更好地代表了输入产品1150,因为本新型系统1100不会驱除挥发物或烧焦内容物1150。
另外,在使用真空提取水分的现有系统和方法的情况下,这种真空去除常常还可以起到同时从内容物1150中提取一些期望的挥发性化合物的作用,而不是像本新型技术所发生的那样仅提取水分。相反,系统1100常常可以在大气压或接近大气压的状态下运行,以便减少挥发物在真空状态下从内容物1150的扩散。在大气压状态下运行通常可以允许从内容物1150到流体(通常是气态的)流然后到吸收介质1134中的相对可预测的扩散速度,同时基本上保持内容物1150的所有挥发性化合物和特性。
在另外一些实施方案中,例如,在可能期望额外保留内容物1150中的挥发物的情况下(例如,格外高品质的商品、非常微妙/精致的挥发物等),系统1100可以在高于大气压的压力下运行以进一步降低内容物1150中的挥发物的损失。这种配置通常可以通过通常使用较高的压力将水分和挥发物驱动到内容物1150中并同时减少水分和挥发物的排出来限制水分和挥发物从内容物1150扩散到扩散流体中(即,在该实例中移动空气)。对于仍然可能发生的少量扩散性排出,扩散性流体通常可以快速达到挥发物和水分的饱和状态,从而引起一旦达到饱和则净零进一步扩散。然而,由于在流过输入阀1420的流体具有较高的水分含量并且通过输出阀1430离开的流体通常具有较低的水分含量(由于流经吸收性介质1134)的情况下,吸收性介质1134选择性地去除水分(并留下挥发物),水分可以不断地从流体中被去除,并且可能永远达不到流体的水分饱和点,引起水分不断地去除,而没有挥发物从内容物1150中的任何显著去除。因此,系统1100还可以保存通过干燥过程的内容物1150的远大于任何当前系统或方法的完整性和品质。
图15至图18描绘了使用本新型技术的示例方法。被动(或可选地主动)器皿实施方式1500通常可以包括:将吸收介质1134和内容物1150放置在器皿1103中的步骤1510,如果已配备/期望的话使循环构件1210通电的步骤1520,用盖1135密封器皿1103的敞开的侧部1120的步骤1530,允许内容物1150的水分被吸收介质1134吸收的步骤1540,如果介质1134饱和且内容物1150不处于期望的湿度阈值则替换该介质的步骤1550,和/或一旦经脱水的内容物1150处于期望的湿度阈值则将该经脱水的内容物从器皿1103中去除的步骤1560。
再循环实施方式1600通常可以包括:将内容物1150放置在器皿1103中并用盖1135密封的步骤1610,将吸收介质1134放置在吸收容器1340中并密封的步骤1620,利用气动管线1320将器皿1103与容器1340连接的步骤1630,使再循环构件1350通电并允许内容物150的水分被吸收介质1134吸收的步骤1640,如果介质1134饱和且内容物1150不处于期望的湿度阈值则替换该介质的步骤1650,和/或一旦经脱水的内容物1150处于期望的湿度阈值则将该经脱水的内容物从器皿1103中去除1660。
再生再循环实施方式1700通常可以包括:将内容物1150放置在器皿1103中并用盖1135密封的步骤1710,将吸收介质1134放置在吸收容器1340中并密封的步骤1720,利用气动管线1320将器皿1103与容器1340连接的步骤1730,使再循环构件1350通电并允许内容物1150的水分被吸收介质1134吸收的步骤1740,如果介质1134饱和且内容物1150不处于期望的湿度阈值则切换到不饱和介质和饱和介质1134的步骤1750,和/或一旦经脱水的内容物1150处于期望的湿度阈值则将该经脱水的内容物从器皿1103中去除的步骤1760。
图18A和图18B典型地描绘了周期性研磨过程流程1800,其通常包括下述步骤:向研磨机中添加食物内容物1805;在再循环气流下在大气压状态下干燥一段时间1810;关闭研磨机气动端口1815;对与大气基本隔离的容器中的食物内容物进行研磨1820;当相对湿度超过阈值时周期气动端口打开1825;在预确定的周期时间之后关闭周期气动端口1830;继续研磨和循环直到达到期望的颗粒大小1835;向容器中添加额外的食物内容物用于研磨1840;继续研磨并循环直到达到期望的颗粒大小1845;监测温度并将其保持在期望的温度范围1850;停止研磨1855;从容器中分配经研磨的食物内容物1860;和/或清洁容器用于下一批量1865。关于所述过程的更多细节在本公开内容的其他地方的实施例中描述和给出。
在其他一些实施方案中,可以使系统1100的部件和/或其子组作为一个或多个套件是可用的。例如,这样的套件可以包括器皿1103、分隔构件1125、盒1130、吸收介质1134、盖1135、衬垫1140、内容物1150、再循环系统1300、端口1310、管线1320、止回阀1330、吸收容器1340、再循环单元1350、大容量再生系统1400(1400A-D)、再生单元1410、传感器1417、阀1420、1430、1440、排气构件1450、过滤器1460、访问面板1470等。
在另外一些实施方案中,研磨系统100和水分吸收系统1100(和/或再循环吸收系统300、主动吸收系统1200、大容量再循环系统1300和/或大容量再生再循环系统1400;在下文中为简单起见被称为水分吸收系统1100)可以一起使用。
在一种这样的示例性实施方案中,可以将含有水分的内容物210(或内容物1150)沉积到容器110(或器皿1103)中。在一些实施方案中,这样的内容物210、1150可以是可可粒,其在一些实施方案中可以是预磨的。这些内容物210、1150通常可以例如具有约8%的水分含量。然后可以利用水分吸收系统1100对内容物210、1150进行干燥。此后,可以添加可以具有约1%标称水分含量的另外的内容物210、1150,诸如糖。在使用系统100混合和研磨在一起之后,成品内容物210、1150可以例如具有约1.5%的水分含量。
在一些实施方案中,除气和除湿处理可以引起放热反应,增加了内容物210、1150和系统100、1100的工作温度。在一些实施方案中,将这些初始研磨阶段分开可以有助于减少除湿过程期间的热散逸。在一些实施方案中,水分也可以在系统100、1100的具有较低温度的区域处聚集,并且因此可以对系统100、1100进行监测和/或容积循环,以帮助在处理期间保持大致的温度平衡。在已知放热反应速度(例如,在释放水分期间1800英国热量单位(BTU)每摩尔)的其他实施方案中,该反应速度可以由冷却系统100、1100引起和抵消(例如,使用热交换器220,减慢研磨过程等)。
相比之下,传统的工业将可可液处理至约20至50微米,并且然后将经处理的可可液与糖组合,形成糊状混合物。然后将该混合物弄碎,并且然后进行最终精炼,这通常需要多台机器——如果不是整个工厂生产线的话——和许多转移步骤。与本新型技术相比,这种过程效率极低、昂贵并且繁琐。
尽管本说明书包含许多特定的实施方案细节,但是这些细节不应被解释为对任何发明或可能要求保护的范围进行限制,而是对特定发明的特定实施方式的特定特征进行描述。在本说明书中在分开的实施方式的上下文中描述的某些特征也可以在单个实施方式中以组合的方式实现。相反,在单个实施方式的上下文中描述的各种特征也可以分别在多个实施方式中或以任何适合的子组合来实现。而且,尽管上文可以将特征描述为在某些组合中起作用并且甚至最初要求如此保护,但是在某些情况下,可以从组合中去除要求保护的组合中的一个或多个特征,并且可以将要求保护的组合引导至子组合或子组合的变型。
类似地,尽管在附图中以特定顺序描绘了操作,但是这不应理解为要求以示出的特定顺序或以连续的顺序执行这样的操作,或者要求执行所有被例示的操作,来实现期望的结果。在某些情况下,多任务和并行处理可能是有利的。而且,将上述实施方式中的各种系统部件分开不应理解为在所有实施方式中都需要这种分开,并且应当理解,所描述的程序部件和系统通常可以被一起集成在单个产品中或被包装成多个产品。
因此,尽管已经在附图和前面的描述中详细例示和描述了该新型技术,但是该新型技术应当被认为在特征方面是例示性的而不是限制性的。应当理解,已经在前面的说明书中示出并描述了实施方式,以满足最佳模式和实施要求。应当理解,本领域普通技术人员可以容易地对上述实施方式进行几乎无限数量的非实质性改变和修改,并且试图描述本说明书中的所有这样的实施方式的变型将是不可行的。因此,应当理解,期望保护在本新型技术的精神之内的所有改变和修改。

Claims (16)

1.一种用于处理食品的系统,包括:
基部构件;
容器构件,所述容器构件可操作地连接至所述基部构件并限定容器容积;
被形成为穿过所述容器构件、用于与所述容器容积的流体连通的至少一个开口;
围绕所述容器容积的所述至少一个开口的至少一个容器唇缘;
容器盖,所述容器盖能匹配地连接到所述容器构件,用于与所述至少一个开口形成基本上不透流体的密封,以防止通过所述至少一个开口的流体连通;
电机轴,所述电机轴设置在所述容器容积内并延伸通过所述容器构件;
至少一个混合构件,所述至少一个混合构件连接到所述电机轴并设置在所述容器容积内;
可操作地连接到所述电机轴的电机;以及
研磨介质,所述研磨介质设置在所述容器容积内,用于对食品进行研磨和混合;
其中,对所述电机通电促使所述电机轴旋转;
其中,当所述容器构件基本上密封时,所述容器构件真空密封至至少50托;并且
其中,所述研磨介质还包括:
直径的大小基本上在1.5英寸至3英寸之间的第一组第一研磨介质;以及
直径的大小基本上在0.75英寸至1.5英寸之间的第二组第二研磨介质;
其中,各第一研磨介质大于各第二研磨介质组;并且
其中,第二研磨介质组与第一研磨介质组的比率为至少50:50。
2.根据权利要求1所述的系统,还包括:
盖衬垫,所述盖衬垫可操作地连接到所述盖构件;
排放端口,所述排放端口可操作地连接到所述容器构件并延伸通过所述容器构件;
端口构件,所述端口构件可操作地连接到所述容器构件并延伸通过所述容器构件;
倾斜构件,所述倾斜构件可操作地连接到所述容器构件,其中,对所述倾斜构件的驱策使所述容器构件倾斜;
容器散热器,所述容器散热器可操作地连接到所述容器构件并与所述容器构件热连通;
电机轴密封件,所述电机轴密封件可操作地连接到所述电机轴,用于基本上防止所述容器容积与任何外部环境之间的流体连通。
3.根据权利要求2所述的系统,还包括:
再循环吸收系统,其中,所述再循环吸收系统还包括:
吸收容器;
设置在所述吸收容器的内部的一定量的吸收性介质;
至少一条气动管线,所述至少一条气动管线将所述端口构件与所述吸收容器连接成彼此流体连通;
其中,所述一定量的吸收性介质从所述容器容积吸收基本上所有的水分。
4.一种单阶段食品生产方法,包括:
a)使用研磨机在研磨机腔中、在预确定的温度且在预确定的时间段内研磨食品,以产生经研磨的食品,其中,所述研磨机腔能与外部环境基本上隔绝;
b)对所述经研磨的食品进行过滤;
c)对所述经研磨的食品进行除气以产生经除气的食品;
d)对所述经除气的食品进行分配;以及
e)清洁所述研磨机腔。
5.根据权利要求4所述的食品生产方法,其中,步骤a)还包括:
f)向研磨腔添加食品和研磨介质;
g)将食品研磨历时约预确定的天数;
h)在g)期间,吸收水分;
i)在g)期间,将食品的温度保持在90华氏度至105华氏度之间;以及
j)继续研磨过程,直到所述经研磨的食品的大小达到10微米至30微米之间。
6.根据权利要求4所述的食品生产方法,其中,步骤b)还包括
k)从腔中取出经研磨的食物;
1)使食品在50托至760托之间的压力下通过过滤器,以产生真空食品;以及
m)将所述真空食品传递到次级容器中。
7.根据权利要求4所述的食品生产方法,其中,步骤c)还包括下述步骤:
n)将经研磨的食品密封在所述次级容器中;
o)在1.2托至25托之间的压力下对经研磨的食品进行除气;以及
p)在o)期间,搅动经研磨的食品。
8.根据权利要求4所述的食品生产方法,其中,步骤d)还包括下述步骤:
q)将次级容器置于环境压力下;
r)对已除气的经研磨的食品进行加压;以及
s)用已除气的经研磨的食品填充器皿。
9.根据权利要求4所述的食品生产方法,其中,步骤e)还包括下述步骤:
t)向腔添加清洁溶液;
u)使腔封闭;
v)搅动清洁溶液;
w)取出清洁溶液;以及
x)使所述研磨机腔基本上干燥。
10.一种水分吸收系统,包括:
器皿,所述器皿限定:基部构件;可操作地连接到所述基部构件并从所述基部构件延伸的至少一个侧部构件;邻接所述至少一个侧部构件、用于允许与所述器皿的流体连通的至少一个敞开的侧部;
盖构件,所述盖构件被配置成可操作地连接到所述至少一个敞开的侧部,其中,所述盖构件使所述器皿与外部环境基本上隔绝,以限定器皿容积,其中,所述器皿能基本上密封至至少50托;以及
吸收介质,所述吸收介质设置在所述器皿内,用于从所述器皿容积吸收水分。
11.根据权利要求10所述的系统,还包括:
分隔构件,所述分隔构件设置在所述器皿容积内,用于将所述器皿容积分隔成第一容积和第二容积。
12.根据权利要求11所述的系统,还包括:
干燥盒,所述干燥盒设置在所述第二容积内,用于容纳所述吸收介质。
13.根据权利要求10所述的系统,还包括:可操作地连接到所述盖构件的衬垫。
14.根据权利要求10所述的系统,还包括:设置在所述器皿容积内的主动循环构件。
15.根据权利要求10所述的系统,其中,所述吸收介质是多个分子筛。
16.根据权利要求15所述的系统,其中,所述吸收介质的大小为1埃至25埃。
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