CN1329467A - 挤出物料的真空包衣方法 - Google Patents

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Abstract

挤出材料、特别是(动物)食物的真空包衣方法,其中在真空阶段、在减压条件下用可流动的包衣材料使挤出物料包衣,其特征在于,在真空阶段中,将挤出材料先干燥然后用包衣材料包衣。

Description

挤出物料的真空包衣方法
本发明涉及一种挤出物料的真空包衣方法，特别是(动物)食物的真空包衣，其中将挤出物料在真空阶段、在减压条件下用可流动的包衣材料进行包衣。
很多挤出制品、特别是人和动物的食品领域的制品，出于制造和产品相关的原因，要求在待挤出的混合物中不含有最终产品中的某些组分，如脂肪物质，而是在挤出过程之后加入，以便挤出产品起到随后即将进行涂敷的物质的载体作用。
一种已知的工艺包括：提供含有所需组分的产品、将挤出产品先干燥然后置于真空中、在减压条件下用包衣材料包衣，其中产品在挤出之后可以是多孔的，包衣材料具有可流动的稠度。在真空阶段结束时，增加压力迫使包衣材料进入挤出物料的存在的孔中，从而使挤出材料具有增加的内含物如脂肪，同时内含物不会绝大部分位于表面并且导致产品过粘。因此，这种多孔的挤出产品部分地主要起待添加的可流动的物料的载体作用。按此方式，在例如200毫巴的真空度下，获得脂肪含量最多为30重量％的最终产品。
据证实，这种包衣方法的缺点是干燥和包衣的总成本较高，而且挤出产品对包衣材料的吸收性不总是充分的，即使当使用真空时也如此。
本发明的任务是改进已知包衣方法的缺陷，具体地说是降低干燥成本而且提供较高的包衣材料的吸收性。
本发明的任务是通过使挤出材料、特别是(动物)食物真空包衣的方法来解决的，其中在真空阶段期间、在减压条件下用可流动的包衣材料来包衣挤出物料，其特征在于，在真空阶段，将挤出材料先干燥然后用包衣材料包衣。
意想不到地，以在真空阶段干燥挤出材料代替在真空阶段之前干燥挤出材料，导致了许多优点。首先，在真空阶段期间，由于水的蒸发，使任选已具多孔性的挤出材料进一步膨胀，从而产生孔或者增大孔的容积，并且相应地获得对可流动包衣材料的增加的吸收性。此外，在真空中，干燥过程可以比例如在热空气中干燥更好控制，因为在减压条件下，可使位于更里面的物质区域蒸发，这是干燥空气所不易达到的。结果，使产品含水量产生较小的局部波动，以致平均含水量可以提高大约1％，这显然与节约大量成本联系起来。干燥过程中热提取的结果使挤出产品同时被冷却，从而不需要将离开挤出机的大约100℃的物料单独进行冷却。
包衣材料中可以含有脂肪和/或水。
优选地，挤出物料是多孔的并且在真空阶段膨胀。
优选地，在真空阶段开始时，挤出物料的温度为大于90℃。
根据一个优选的实施方案，在真空阶段开始时，挤出物料的含水量，相对于其干重量计，不超过25重量％。
根据本发明的一个实施方案，在真空阶段期间，以干重量计，挤出物料的含水量被降低约6重量％。
在真空阶段开始之前，可以将挤出物料在常压下预干燥。
优选地，在干燥和包衣之后，挤出物料的最终含水量，以其干重量计，为9重量％。干燥和包衣之后，挤出物料优选为25℃。
在真空阶段期间，压力可以被降低至200毫巴。
根据一个实施方案，在真空阶段开始时，压力被降低至40毫巴。可以将压力保持在40毫巴直至挤出物料达到30℃或更低。
真空阶段总共可以持续5分钟。
在真空阶段期间，可以提供附加的能量，特别是以红外线幅射或微波辐射的形式。
本发明进一步的优点和特点可以从以下优选实施方案的描述、并且参考附图而得知，其中：
图1.以举例方式显示了本发明方法的一个实施方案中产品温度和压力的时间过程。
图2.以举例方式显示了实施本发明方法的一个设备布局。
图3.以与图1相似的表示法，显示了已知方法中产品温度和压力的时间过程。
首先参看图2和3来举例说明已知工艺。待挤出的混合物进入挤出机(箭头1)中，并且从其排料口3处以大约100℃离开挤出机。以挤出产品的干重量计，此时的含水量大约为25％。然后，将挤出产品在干燥机4单元中如此干燥，以使在混合机中包衣之后，其含水量以干物质计为9重量％且温度为25℃。干燥机出口处获得的含水量取决于在混合机5中对挤出物料包衣所用的特定包衣材料，即取决于其水含量。例如，当用含水包衣材料包衣时，为使最终含水量达到9重量％，干燥机出口处的含水量应该是6重量％。相反，当用含有较少量水或不含水的包衣材料如脂肪包衣时，可以允许在干燥机4出口处或在进入混合机5时的含水量高于9％，因为当涂敷无水物质时，水分的百分比以干重量计会降低。
图3举例说明了现有技术在混合机5中的真空包衣期间加工的时间顺序。将被冷却至大约30℃(低于50℃)的挤出且干燥了的多孔物料在常压下填充到混合机5中，混合机的装料口直接向上(图2左手所示的混合机)。将填充口关闭并且在大约1.5分钟的相对短时间内将内部压力降低至大约200毫巴。预先、随后或者同时，将包衣材料送入混合机中并且将挤出物料与其混合。然后，将混合机中的压力再增加至常压，包衣材料被迫深深地进入挤出材料的孔腔内。如图3所示，在整个过程中，产品温度几乎保持大约30℃不变，这个温度相当于加料温度。
与现有技术相比，本发明的方法不同之处在于，离开挤出机1排料口的、温度大约100℃的挤出产品不用先进行冷却，而以大约95℃进入混合机中(运送挤出产品期间不可避免地降低大约5℃)。这在图1中进一步举例说明，其与图3类似，显示了包衣和混合期间产品温度和压力的时间过程。图1和3的右手侧还绘制了水的沸点，与左手的压力相对应。由此，200毫巴相对应于大约60℃的沸点，且40毫巴相对应于大约30℃等等。
挤出的多孔物料或多或少地直接从挤出机进入混合机，温度差不多为100℃。关闭混合机之后，将压力降至大约200毫巴，或者如图1所示，降至40毫巴，以便使沸点降低并且使挤出物料中包含的水分蒸发，这是一种可观的冷却。在压力(其时间过程并非如图1所示那样精确)达到大约40毫巴的最低点或者在此值下停留一定的时间之后，例如如果挤出物料为大约100℃，则含水量为25重量％，接着冷却至30℃(40毫巴下的沸点)，仍存在19重量％的含水量，即“真空干燥”的结果，含水量降低6重量％，同时伴随着冷却至30℃。
在冷却和干燥之后，用所需的材料进行包衣，同时将压力提升至大约200毫巴，产品温度仍为30℃。这个过程与混合容器的排空(图2右手所示的混合机)基本上与现有技术相同。
仅与图1有关，压力从常压降至40毫巴或者至少200毫巴时的依时压力分布特别取决于被引入混合机的挤出物料的含水量以及所要干燥的程度，即待包衣的物料类型(含水还是无水)。挤出物料的膨胀过程还受到压力下降速度的影响。
在这一基本假定条件下，即在混合机真空阶段的特定加工顺序中，含水量总是降低6重量％，温度不下降至25-30℃以下，例如以下的工艺变通方案也是可以想象的：
1、挤出物料以16重量％的含水量和95℃的温度进入混合机，接着压力下降至40毫巴，在一定时间之后，含水量达到10重量％，温度为25℃。用含有少量或不含水分的含脂肪包衣材料包衣之后，达到9重量％的所需含水量(输出温度不变，为25℃)。
2、如果挤出物料的含水量较高，则在真空阶段必需在提供外部能量的条件下操作，或者在真空阶段之前进行预干燥。
如果挤出物料的含水量为例如25％并且用含水材料进行包衣，则可以先将挤出物料预干燥(95℃)至含水12重量％，然后再在压力降低至40毫巴期间干燥至6重量％和为25℃。获得在25℃下用含水材料包衣的、含水量为9重量％的物料。
或者，如果用含少量水或不含水的材料包衣的话，则适当地干燥至含水量较高的含水量，如16重量％。然后，在混合机中，在降低压力之后，达到含水量为10重量％并且温度为25℃，并且在脂肪包衣之后，达到25℃下时为9重量％。
当对初始含水量为25重量％的、没有经过预干燥的物料进行操作时，则必须在真空阶段期间提供能量，特别是以微波加热的形式。结果在包衣之前达到所需的值，例如25℃下为6重量％。
因为在真空干燥的情形中，含水量几乎没有局部波动或者不出现峰值，出现非常精确的水分含量调节，从而与用热空气干燥机的已知工艺相比，平均含水量可以提升大约1重量％。根据本发明，这不会因在某些情形中按本发明可适宜地使用(热空气)预干燥机这一事实而改变，因为它在真正的干燥阶段之前仅降低整个含水量，而真正的“精细调整”发生在真空阶段。由此可以节约相当的能量。
对压力降低或一分布的依时控制可以影响挤出产品是否要作(进一步)膨胀。在某些情形中，在预干燥机中将挤出产品固化至不会过粘的程度是适宜的。
说明书、附图和权利要求书中公开的本发明的特征是实施本发明不同技术方案的根本，本发明可以单独或者以任意组合的方式实施。

Claims (13)

1.真空包衣挤出材料、特别是(动物)食物的方法，其中在真空阶段、在减压条件下用可流动的包衣材料使挤出物料包衣，其特征在于，在真空阶段期间，将挤出材料先干燥，然后用包衣材料包衣。
2.权利要求1的方法，其特征在于，包衣材料中含有脂肪和/或水。
3.权利要求1或2的方法，其特征在于，挤出物料是多孔的并且在真空阶段膨胀。
4.权利要求1-3中任一项的方法，其特征在于，在真空阶段开始时，挤出物料的温度为大于90℃。
5.权利要求1-4中任一项的方法，其特征在于，在真空阶段开始时，挤出物料的含水量相对于其干重量不超过25wt％。
6.前述权利要求中任一项的方法，其特征在于，在真空阶段，以干重量计，挤出物料的含水量被降低约6wt％。
7.前述权利要求中任一项的方法，其特征在于，在真空阶段开始之前，将挤出物料在常压下预干燥。
8.前述权利要求中任一项的方法，其特征在于，在干燥和包衣之后，挤出物料的最终含水量以其干重量计为9wt％。
9.前述权利要求中任一项的方法，其特征在于，干燥和包衣之后，挤出物料优选为25℃。
10.前述权利要求中任一项的方法，其特征在于，在真空阶段期间，压力降低被至200毫巴。
11.前述权利要求中任一项的方法，其特征在于，在真空阶段开始时，压力被降低至40毫巴。
12.权利要求11的方法，其特征在于，将压力保持在40毫巴直至挤出物料达到30℃或更低。
13.前述权利要求中任一项的方法，其特征在于，在真空阶段提供附加的能量，特别是以红外线幅射或微波辐射形式的能量。
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