CN1136897A - 加工烹熟的谷物食品 - Google Patents

Abstract

烹制过的谷物食品或干小食品的加工方法，包括制备水和主要含有谷物食品或粗制粉的干预混料的混合物，烹制该混合物并藉助于一齿轮泵以压力将其挤出并穿过一挤出口模。

Description

加工烹熟的谷物食品

本发明的主题涉及加工烹制过的谷物食品或干小食品的方法，包括制备水与干予混谷物粉或粗制粉的混合物，烹制该混合物并把它挤出，还涉及实施该方法的装置。

已知有好几种方法至少包括一个烹制水和主要包括谷物食品或粗制粉的一种干予混料的混合物的挤出步骤。

Gerber Products Co.的专利AU-A-4591389中公开了一种方法生产速食谷物食品，包括，把主要包括谷物食品粉和另加入的油和维生素的干混成品弄湿润，挤出烹制该湿润了的混成品成膨化的条束，把该条束切成小块，磨碎并过筛这些小块而成细粉状微粒，再把这些微粒聚结成小颗粒。

Societe des Produits Nestle S.A.的专利EP-A-0524329公开了一种靠挤出烹制谷物食品的湿润混成品来加工予烹制的谷物食品的方法。其中，在烹制阶段结束挤出阶段开始之前，向混成品中注入压缩空气。

另外，已知曾大量使用过齿轮泵，例如把食品原料精确地计量后加入到比较复杂的双金属挤压装置中。

Nabisco Brands Inc的专利EP-A-0202143公开了一种三螺杆共挤出机，能够同轴向共挤有不同组成和质地，由一层油基原料作为保水层而分隔的两种供烹制的面团，例如这种面团和油基材料，用齿轮泵通过计量分别加入到共挤出机的各自喷嘴部分。

Kobayashi Masao的EP-A-0280484专利公开了一种共挤出装置，把中心原料以一层或多层其它食品原料包裹而形成一球状食品，例如，其中各种原料也是用齿轮泵通过计量分别加入到共挤出装置的各自喷嘴部分。

本发明的目的是提供一种加工烹制过的谷物食品或干的小食品的方法，以及实施这种方法的装置，它耗能比较少并且它使上述混合物受到的剪力较小。

为此目的，依据本发明的加工烹制过的谷物食品或干的小食品的方法。包括制备水和主要为干予混合谷物粉或粗面粉的混合物，烹制该混合物并把它挤出，其区别特征在于，烹熟的混合物藉助于一齿轮泵被压力挤出穿过一挤出机口模。

同样地，执行依据本发明的方法的装置包括一混合和/或烹制装置，一齿轮泵和一挤出口模。

在全部的本发明说明书和权利要求书中，表达语句″主要包括谷物食品粉或粗制粉是指至少包括约50％或最好至少包括约80％的谷物食品粉或粗面粉。

同样地，表达语句″水和一种干予混料的混合物料″是指″或者水和一种干予混料的混合物料，或者水汽、水和干予混料的混合物料″。

令人惊异地观察到，有可能把烹制过的谷物食品或干的小食品加工成具有显著的口感性质，特别是它们的质地和口味而言，同时消耗比较少的能量和使水与谷物食品原料的混合物承受较小的剪力，尽管这种混合物通过一齿轮泵并且在其内受到剧烈的压缩。

实际上，处于具有相互啮合的两个带齿的轮或辊子的齿轮泵的齿之间，混合物会受到，例如，在几分之一秒中，几百巴的压缩力。

为了实施本发明的方法以加工烹制过的谷物食品，可以制备一种干予混料，它包括约80％至88％的一种谷物食品的粉或粗制粉，例如小麦、燕麦玉米或大米，约2％至12％的食糖，如蔗糖和葡萄糖，以及其它传统的成份，例如约1％-2％的氯化钠，最高达15％的改性淀粉，例如改性的玉米或小麦淀粉，最高达10％的奶粉或其它含蛋白质食品，最高达约0.5％的矿物盐，最高达约0.5％的维生素，最高达2％的抗氧化剂和或许甚至是酵素。后者能够减少例如被制备的混合物的粘度。

为了加工干的小食品，可以制备一种干予混料，包括至少约50％的谷物食品粉或粗制粉，约25-35％的肉粉或动物副产品，约5-15％脂肪和牛油脂，最高达10％蔬菜副产品以及最高达6％的例如维生素和矿物质。

为了加工烹制制过的谷物食品，或者是干的小食品，可以制备水和予混料的混合物，使混合物的含水重量约为10-40％，这可藉助于高速浆叶型拌合机，双螺杆相互啮合同向转动混合机或挤出机，或者，例如，一单螺杆挤出机来实现。

为了烹制这种混合物，可以把它加热到约80-200℃，约20秒至约180分，这可藉助于混合与烹制装置，例如，双螺杆互相啮合同向转动混合机或挤出机，或单螺杆挤出机，和/或烹制装置，例如，双套层圆，柱形的容器，内装设有输送装置，例如，阿基米德螺纹杆来实现。

可以用来执行该混合物及烹制阶段的上述装置，最好能有多种螺纹外形供选择，以便使上述的混合物受剪力较低。这类的螺杆一般包括一个轴，其上的双叶螺线，每个为螺旋形截面，相互固定安装。与双叶螺线相关的螺距的长度和方向，可以依据其工作类型的功能选择：其工作是在螺纹的多个连续区和/或交替区进行，一般较长的螺距对应于混合区，而较短的螺距对应于，例如，烹制区。

在齿轮泵的上游，可以维持小于约2000kpa的压力，最好从约100到约1000kpa，以使齿轮泵对口模上游的混合物施加压力为，例如，从约2000到20000kpa。

为了对混合物加压穿过上述挤出口模，可以在烹制阶段期间，专门在例如混合和烹制装置与烹制装置之间，连接一齿轮泵，以便给混合物加压。在这类的实施例中，本发明的方法允许使用具有较高干物质含量的混合物，也就是说较高的粘度的混合物，而使用烹制装置，其本身并不能输送这类的混合物。

通过使用酵素，降低了混合物的粘度，还可以再加大干物质的含量。

如果想要在口模出口处获得膨化制品，必须用比较高，特别是从例如约78％到约90％的干物质含量。

通过在例如混合和烹制装置和口模之间连接一齿轮泵，在烹制阶段之后也可以对混合物施加压力。

齿轮泵可以包括两个带齿的轮子，或带齿的辊子，它们相互啮合。两个辊子在一外壳中，位于与混合物流方向垂直的平面的轴上旋转。它们可以按相反的方向转动，在上游时轮齿分开，在下游轮齿又闭合。轮齿的外缘可以抵在上述外壳相应的内壁上滑动，从而限定出填隙空间用于输送要挤到下游的混合物。齿的形状可以专门设计，以尽可能避免相互啮合的齿之间的摩擦和被输送的混合物承受剪力。

齿轮泵优选为具有双套层体式的。

可以藉助于一切割装置，例如，转刀，就在口模的出口处烹制过的混合物的挤出条切割成，例如小丸或小块。

挤出口模可以包括一个或多个挤出小管，特别是圆柱形小管，其方向一般与要挤出的混合物料流的方向一致，优选按着例如垂直于辊子轴所在平面的方向。挤出条的形状可以专门由上述小管的出口或口端的形状决定。

优选使口模封闭在一双套外壳中，冷却或加热流体可以在其内循环。

下文中以举例的方式描述本发明的实施例，附图仅作为参考，其中：

—图1是实施例的示意图，其中齿轮泵连接在一混合与烹制装置和一烹制装置之间，以及

—图2是一实施例的示意图，其中，齿轮泵连接在一混合和烹制装置和挤出口模之间。

在图1表示的实施例中，装置包括一混合和烹制装置1，一烹制装置2，连接在混合和烹制装置1和烹制装置2之间的齿轮泵3，以及一挤出口模4。

混合和烹制装置1采用相互啮合，同向转动的螺杆13的形式。换言之，螺杆13按同一方向转动，并且互相啮合。它们由一电动机5驱动。它们被封闭在一螺筒14中，在螺筒14上游端有一进口15用于供入水和干予混料。适用的这类装置可以在市场上得到，也可以从Wenger，Clextral，Teledyne等公司获得。

齿轮泵3包括两个相互啮合的带齿的辊子9。适用的这类装置可以在市场上得到，也可以从Maag公司获得。

烹制装置2包括一双套层圆柱形容器7，由电动机8驱动的阿基米德螺线螺杆6封闭于其内。

挤出口模4包括一钻有若干圆柱形通孔10的板。一切割装置，以由电动机12驱动的转刀11形式，设置在口模4的出口处。适用的挤出口模和切割装置在本领域中是公知的，并且可以从，例如Wenger和Clextral公司获得。

在图2中所表示的实施例，该装置包括一混合和烹制装置1，一挤出口模4和连接在混合和烹制装置1与挤出口模4之间的齿轮泵3。

混合和烹制装置1，齿轮泵3和挤出口模4与上文描述的参考图1的相应装置相似。

依据本发明的方法，用下文中出现的实例以具体说明的方式更详细地描述。其中给出的百分数以重量计。

                       实施例1

使用图1所示的实施例中的相应的装置，其中，混合和烹制装置是一双螺杆相互啮合和同向转动的READCO型TELEDYNE混合机。这种混合机有127毫米的螺杆直径和7.2倍于螺杆直径的全工作长度。它由一速度可以在50和510转/分之间调整的电动机驱动，最大功率37千瓦。其螺筒以蒸汽或者热水热交换器控制温度。

齿轮泵是一种VACOREX VX 70/70型MAAG泵。由一速度可调的电动机驱动。它有一双套层外壳体，以热水交换器控制温度。

烹制装置是带有双套层的圆柱形容器，阿基米德螺旋螺杆封闭于其中。藉助于热水热交换器控制双套层的温度。

挤出口模是钻有两个圆柱形孔其中每个孔直径为4毫米的板。它由一双套层外壳封闭，藉助于水热交换器控制其温度。

切割装置是由速度可调的电动机驱动的转刀。

藉助于这些装置，烹制过的谷物食品按下列方式加工：

加热至80℃的水以20公斤/小时和主要含玉米粗制粉的干予混料以50公斤/小时喂入混合和烹制装置中。予混料的含水量为约11％。这样，水和干予混料的混合物的水含量约为36.4％。

予混料的组成为：

—玉米粗制粉                        88％

—蔗糖                              8％

—氯化钠                            2％

—维生素                            0.5％

—矿物盐                            0.5％

—抗氧化剂                          1％混合和烹制装置的螺杆速度(n-mixcook)设定在200转/分。混合和烹制装置的螺筒温度保持在127和137℃之间。混合物在混合和烹制装置中的滞留时间(t-mixcook)为大约30秒。在混合和烹制装置的末端，混合物完全胶凝化，其温度(T-mixcook)为104℃。在混合和烹制装置中和在齿轮泵进口处的压力(p-gear)是100kpa。

齿轮泵的带齿辊的速度(n-gear)定为9转/分。齿轮泵体的温度保持在100℃。胶凝化了的混合物在齿轮泵中的滞留时间为约8秒。

双套层的烹制装置的温度保持在90℃。混合物在烹制装置中的滞留时间约为3小时。在烹制装置的端部烹制过的混合物的温度为84℃。在烹制装置的端部和在挤出口模前的压力(p-die)为2000kpa。

挤出口模的双套层外壳的温度保持在90℃。

这样加工的烹制过的谷物食品是球形的且部分膨化的小丸，准备由下游设备进一步加工以便例如爆裂或者被卷成小卷。

在混合物长时间地滞留在烹制装置期间，混合物的气味和味道显著地改进了。在进入烹制装置之前，胶凝化了的混合物是微黄色，并且还没有烹制好谷物食品的气味和味道。在离开烹制容器后，烹制过的混合物的颜色变成深黄—亮棕色，其气味和味道更强烈，即类似于刚烤好的新面包的。

必须注意到混合物已完全胶凝，即在进入多少起容纳作用的烹制装置之前，混合物已整个预先烹制过，而无须向混合物中输入更多的热量。

这样，输入到混合物中的比能量(E-mixture)可以定义为混合和烹制装置的能耗(W-mixcook)和齿轮泵能耗(W-gear)之和除以混合物的流率的比值。在本实例中，W-mixcook是9.8kw，W-gear是0.8kw，而E-mixture是0.15kwh/kg。

                    实施例2至5

使用相应于图2表示的实施例的设备。

在例2中，混合和烹制装置是一种双螺杆相互啮合并同向转动的READCO型TELEDYNE混合器，与实施例1所使用的相同。

在例3中，混合和烹制装置是双螺杆相互啮合并同向转动BC-72H型CLEXTRAL挤出机。这种挤出机的螺杆直径88毫米，工作全长为17倍于螺杆直径。它由一速度可调电机驱动。其螺筒由热感应线圈控制温度。

在例4中，混合和烹制装置是单螺杆x-25型WENGER挤出机。这种挤出机的螺杆直径为133毫米，工作全长为8.8倍于螺杆直径。它已由一速度可调电机驱动。其螺筒由热感应线圈控制。

在例5中，混合和烹制装置是OE 15.2型KHAL挤出机，这是一种单螺杆挤出机。

在例2中，予混料的组份与例1的相同。

在例3和例4中，予混料的组份如下：

—玉米粗制粉                      25％

—大米粉                          55％

—蔗糖                            12％

—改性玉米淀粉                    4％

—氯化钠                          2％

—维生素                          0.5％

—矿物盐                          0.5％

—抗氧化剂                        1％

—在例5中的组份如下：

—玉米粗制粉                      50％

—肉粉和动物副产品                29％

—脂肪和牛油脂                    9％

—蔬菜副产品                      8％

—维生素，矿物质                  4％

在所有的例2至例5中，齿轮泵都是VACO-REX VX 70/70型MAAG泵。它由速度可调电机驱动。它连接在混合和烹制装置末端部和在口模之前。它带有一双套层壳体，藉助于以换热系统为基础的高压水，把温度保持在120℃。其带齿辊的速度可调节，以便使其进口处保持约100-200kpa的恒压。

胶凝化了的混合物被压过一模板，其上钻有一个或多个圆柱形挤出通孔，挤出通道每个的直径为几毫米，(例2至4)，或者星形挤出通孔(例5)。

膨胀的条束在口模的出料口表面处被切成球形或星形小粒，使用的切割装置是标准的CLEXTRAL切粒机。

下面表1中列出的不同加工参数，所用略语对应于在例1中所定义的：

表1

Example No	2	3	4	5
					水流率(kg/h)	18	18	37	90
干混合流率(kg/h)	83	230	150	350
					混合物水含量(％)	27	17.5	28.5	28.5
t-mixcook(s)	30	20	35	30
					T-mixcook(℃)	132-142	139-148	124-134	120-140
n-mixcook(rpm)	200	286	315	330
					W-mixcook(kW)	11.6	30	24	33
p-gear(kPa)	100	100	200	150
					n-gear(rpm)	12	21.5	20.5	20
W-gear(kW)	0.8	1.4	1.3	1.2
					E-mixture(kWh/kg)	0.115	0.122	0.131	0.073
p-die(kPa)	4400	11400	8000	10500
					模孔(mm)	1×3.5	3×4	3×4

在例2和4中已加工的烹制过的谷物食品是球形半膨化的小丸，准备由下游设备进一步加工以便例如经爆裂或者被卷成小卷层。

在例3中加工的烹制过的谷物食品是球形的膨化小丸，准备由下游的设备进一步加工以便例如再烤制。

若与不用齿轮泵设备加工相应的小丸粒比较的话。在例2到例4中加工的小丸的形状相似，其气味、口味和质地也相似，甚至可以说已经改进了。

在例5中加工的干小食品是星形膨化的小丸，准备用下游的设备进一步加工，以便例如再干燥和烤制。

Claims (9)

1.烹制过的谷物食品或干小食品的加工方法，包括制备水和主要包括谷物食品粉或粗制粉的一种干予混料的混合物，烹制该混合物并把它挤出，其特征在于，烹制过的混合物是藉助于一齿轮泵被压力挤出而穿过一挤出口模。

2.如权项1宣称的一种方法，其中，在烹制期间齿轮泵施压于上述混合物上。

3.如权项1宣称的一种方法，其中，齿轮泵施压于上述混合物上是在烹制阶段之后。

4.如权项1宣称的一种方法，其中，包括制备水和上述予混料的混合物，使其含水重量约占10％到约40％，以及烹制该混合物，在大约80至200℃，烹制大约20秒至大约180分钟。

5.如权项1宣称的一种方法，其中，包括在齿轮泵的上游保持的压力小于约2000kpa，优选从100至1000kpa，并且使齿轮泵对在口模上游的上述混合物施加的压力为从大约2000到大约20000kpa。

6.用于实施权项1至5中任一项的方法的装置，其中，包括一混合和/或烹制装置，一齿轮泵和一挤出口模。

7.如权项6宣称的一种装置，其中，在混合烹制装置的下游还包括一烹制装置。

8.如权项7宣称的一种装置，其中，所述混合和烹制装置包括一螺杆互相啮合和同向旋转的混合机或挤出机，上述烹制装置包括一双套层圆柱形容器，其内封闭有阿基米德螺线螺杆，而齿轮泵连接在混合和烹制装置与烹制装置之间。

9.如权项7宣称的一种装置，其中，上述混合和烹制装置包括一单螺杆挤出机，上述烹制装置包括一双套层圆柱形容器，其内封闭有阿基米德螺线螺杆，而齿轮泵连接在混合和烹制装置与烹制装置之间。