CN1658760B - 击打和辊压食品生面团带的设备和方法 - Google Patents
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Abstract
一般在面包生面团带的表面会产生皱纹，这取决于面包生面团的性质和机械条件等，而且当面包生面团带被拉伸或辊压而气泡又被保留在面层中时，其面筋结构也可能受到损害。为了解决这类问题，本发明提供了一种击打和辊压发酵生面团带(50)并释放出其中发酵气体的方法，即通过多个辗压辊(11)在生面团带(50)上顺序从下游向上游移动，在传送辗压辊(20)上击打和辊压被传送的生面团带(50)。
Description
技术领域
本发明涉及成型发酵生面团如面包生面团的各种预处理方法，特别是涉及辊压(擀压)发酵生面团带并从中释放出多余气体，从而使面团内部结构均匀，并且将擀薄的生面团带送到下一工序的设备和方法。
背景技术
释放面包生面团中气体的目的是除去面包生面团中的二氧化碳，使面包生面团的温度和湿度一致，均衡面包生面团的密度，促进面筋的形成，并改进生面团在新活性下吸水功能的持续性(参见DaijiroKarishe著《面包制法》第53页)。
解决这类问题的传统方法是，在成型机中相互面对的辗压辊之间辊压面包生面团带(参见JP44-6607B)。
当具有粘弹性的食品生面团如面包生面团进行机械加工成型时，要求食品生面团没有弹性。一般在粘弹性食品生面团进行机械成型时，必须产生一个超出食品生面团弹性屈服点的应力。但是，经过这样的机械成型，要自然恢复损失的弹性几乎是不可能的。由于食品生面团的弹性对保持发酵食品产品如面包的质量非常关键，因此，在食品生面团成型过程中总是需要技术熟练的技工手工操作。
为了解决上述问题，本发明的申请人已经提出了各种传统的辊压设备，例如一种由串联设置的传送带构成的辊压设备，其下游传送带的速度比上游传送带快，而且在传送带上方设置了多个辗压辊(参见JP 44-6607B，JP 60-52769B，JP 2917002C)：
专利文献1：JP-S44-6607B，
专利文献2：JP-S60-52769B(参见第2、第3页和图4)，
专利文献3：JP 2917002C(参见第2、第3页和图1-5)，以及
专利文献4：JP-S51-15107B。
按照现有技术，例如在安装于固定轴上的辗压辊之间拉伸或辊压面包生面团带时，可以排出其中的发酵气体，但同时面包生面团带的面筋结构也可能被破坏。
另外，一般当各种面包生面团从厚带被拉伸或辊压成薄带时，会因生面团的性质或机械条件等使其表面起皱；而且当面包生面团带被拉伸或辊压时，虽然空气泡保留在表面层，但面包生面团带的面筋结构已被破坏。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了释放发酵食品生面团如面包生面团中气体、而不损害其面筋结构的辊压装置。
面包生面团的凝胶结构使之具有通过拍打、撞击、振动等容易产生流动的性质。利用这一性质可以控制面包生面团的流动性。
按照本发明，可以通过预处理更好地控制面包的品质(口感、香 味等)。
按照本发明，多个辗压辊顺序地从下游向上游移动并击打和辊压被传送的发酵生面团带。因此，该生面团带中多余的气体从辗压辊上游释放出来。
解决上述问题的第一种手段是：一种在辊压部件之间击打和辊压发酵生面团带并从发酵生面团带中释放出多余或不需要的气体的装置，包括第一辊压部件和第二辊压部件，其中，第一辊压部件具有多个辗压辊，每一个辗压辊顺序地从下游向上游移动，击打和辊压传送中的生面团带；第二辊压部件传送和辊压在第一和第二辊压部件之间的生面团带。
解决上述问题的第二种手段是：一种在辊压部件之间击打和辊压发酵生面团带并从中释放出多余或不需要的气体的方法，该方法包括通过多个辗压辊顺序地从生面团带下游向上游移动，在传送辗压辊上击打和辊压传送中的生面团带。
因此，顺序地从下游向上游移动的多个辗压辊会反推气泡，气泡中包含生面团带表面层中的发酵气体，辗压辊瞬间辊压发酵的生面团带，然后多余气体从辗压辊上游的生面团带中释放出来。
附图说明
图1表示本发明一个实施方案的纵剖面简图。
图2表示本发明另一个实施方案的纵剖面简图。
图3表示图2所示实施方案的侧视简图。
图4(a)表示某些现有技术的示意图。
图4(b)表示本发明一个实施方案的示意图。
图5表示本发明一个实施方案的平面简图。
图6表示本发明另一个实施方案的纵剖面简图。
图7表示图6所示实施方案的侧视和部分截面简图。
图8表示图6所示实施方案的放大侧视和部分截面简图。
图9表示本发明一个实施方案的行星式齿轮机构示意图。
图10表示本发明另一个实施方案的前视和部分截面简图。
图11表示本发明一个实施方案的行星式轧辊机构示意图。
图12表示本发明另一个实施方案的行星式轧辊机构示意图。
具体实施方式
图1表示本发明一个实施方案的纵剖面简图。辊压装置1包括辊压部件10，如行星式(轨道)轧辊机构，该部件10上安装着辗压辊11；辊压装置1还包括面对辊压部件10的辊压部件20，如大直径的传送辗压辊。安装有辗压辊11的行星式轧辊机构10与辗压辊20之间设置有间隙。通过供料传送带30向间隙中送入生面团带，经击打辗压辊10和传送辗压辊20的辗压而辊压到预定的厚度。卸料传送带40则安装在传送辗压辊20的下游位置。
行星式轧辊机构10由多个在循环轨道(例如图1所示的环形轨道)上运动的行星式轧辊11构成。行星式轧辊11绕着各自的轴13自转，每个都以相同间隔固定在轮12的圆周上。
每一个行星式轧辊11沿着进料传送带30的传送表面安装，而辗压辊20则与行星式轧辊11相对。
行星式轧辊11绕着轮12的轴按图1箭头A所示的方向旋转(公转)，其与轮12的自转相配合。同时，每个行星式轧辊11，又通过与行星式轧辊机构10下部的摩擦带14接触，而绕着自己的轴沿图1所示箭头B的方向自转，其也与轮12的自转相配合。这样，行星式轧辊11在绕着自己的轴进行自转的同时，也绕着自己的轴以外的轴如轮12的轴进行公转。
行星式轧辊11公转的速度由轮12的自转速度所决定，如有必要，行星式轧辊11公转的速度也可以变化。
如图1所示，行星式轧辊11是被紧固的摩擦带14的摩擦而强制自转的，但行星式轧辊11也可以采用紧固摩擦带14以外的方式进行自转。例如，可以通过速度不等的闭合循环摩擦带进行自转(参见JP 2003-176904A)。采用这一方式，通过改变循环摩擦带的速度就能改变行星式轧辊11的自转速度。因此，就可以调节行星式轧辊11公转速度与自转速度的关系，实现调节和计算与生面团带50的转动接触。
在另一实施例中，在每个行星式轧辊各自的轴上安装相同直径的齿轮。一个与行星式轧辊上齿轮啮合、并且可以调速的齿轮，安装在行星式轧辊公转中心的位置。因此，可以根据其公转速度改变行星式轧辊的自转速度。
作为辊压部件的一个辗压辊20，与另一个辊压部件即行星式轧 辊11一起，辊压在它们之间传送的生面团带50。辗压辊20的直径大于行星式轧辊11。驱动马达使辗压辊20在生面团带50传送方向上自转。
如上所示，通过行星式轧辊11和面对它的辗压辊20之间的间隙C辊压面包生面团50。此期间，行星式轧辊11相对于被传送的面包生面团是从下游向上游移动，而辊压面包生面团50的位置也从下游向上游移动。多个行星式轧辊11顺序重复这样的移动。结果，面包生面团50中包裹发酵气体的气泡被输送到面包生面团50的上游侧，从行星式轧辊11的上游侧排出。
在现有技术中，行星式轧辊机构已被普遍采纳，但行星式轧辊是在生面团带传送方向上移动。
图4(a)表示某些现有技术的示意图；图4(b)表示本发明一个实施方案的示意图。
根据这种现有技术，当行星式轧辊11逆时针方向自转，并从上游向下游移动与生面团带50辊压接触时，生面团带50被擀薄。但是，在生面团带外层保留着发酵气体的气泡，而且气泡向下游推移。因此，气泡50-1在面包生面团表层被分散。
可是按照本发明，如图4(b)所示，行星式轧辊11顺时针方向自转，从生面团带50下游向上游移动。应该注意，在本发明这一实施方案中，行星式轧辊11反推空气泡，包括面包生面团外层中的发酵气体，到行星式轧辊11的上游侧，而空气泡从面包生面团外层消散，如图4(b)所示。生面团带在行星式轧辊和相互面对的大轧辊 之间被辊压，形成生面团片并在皮带传送带40上传送。生面团片表面是光滑的(没有任何皱纹)。由这种面包生面团制成的面包，外观非常膨松，且整体内部品质优良。
图2表示本发明第二个实施方案的前视简图。图3表示该实施方案的侧视简图。在这一实施方案中，行星式轧辊11的轨道不是完全的环形而是沿着轧辊70周缘表面渐远。下文中省略有关与第一个实施方案相同元件的说明。
行星式轧辊61的轴62置于轮64上等距离分布的凹槽65中，由槽65导向直径方向。两个开槽凸轮66固定在轮64外的框架67上。轴62的止推轴颈63A卡在开槽凸轮66的凹槽66A上，行星式轧辊61的移动被控制在直径方向上。
因此，当轮64自转时，行星式轧辊61沿着开槽凸轮66的凹槽66A公转。
行星式轧辊61在行星式轧辊机构60下部从下游向上游移动。其次，行星式轧辊61通过接触摩擦带14在图1或图2所示箭头B方向上自转。通过设置开槽凸轮66制导，每个行星式轧辊61的截面可以沿轧辊70圆周表面移动。从而，每个行星式轧辊61辊压面包生面团50的距离可以延长。
间隙C和所辊压的生面团50的厚度可以变化，并通过行星式轧辊机构60或轧辊70的上下移动加以调整。
当面包生面团不仅在行星式轧辊和辗压辊之间，而且也在行星式轧辊和进料传送带之间被辊压时，通过辊压从面包生面团中释放出来 的发酵气体增多。
当在辗压辊20和进料传送带30之间形成另一个空间E时，面包生面团50在空间E中上下振动，而行星式轧辊11、61随时通过空间E上方。结果，特别是保留在面包生面团50下层的发酵气体被释放出来。
然而，如果为了增加生面团带50下面空间E的数量，在辗压辊20、70和进料传送带30之间放置另一个具有传送和辊压功能的辗压辊，则面包生面团带50中残留的任何发酵气体将很容易地从上下表面释放出来。
此外，当辗压辊从上游返回下游时，辗压辊必须从生面团带上抬起来。相应地，当辗压辊沿生面团带往复运动时，在返回的过程中它可以从生面团带上抬起来。辗压辊的轨道不限于行星式轧辊机构。
图5表示本发明一个实施方案的平面简图。辗压辊11的运动方向不一定与生面团带的传送方向一致。换句话说，辗压辊的自转轴不一定垂直于生面团带的传送方向。例如，如图5所示，两组行星式轧辊机构可以与传送方向交叉排布，也可以交叉方向辊压生面团带，并释放出其中的气体。
因此，更优选如申请人在JP2003-61561的日本专利中所述的有振动设施的多个振动辗压辊20、70来辊压生面团带50。
图6表示本发明一个实施方案的纵剖面简图。图7表示该实施方案的侧视简图。图8表示该实施方案的放大侧视简图。
下侧框架5、7分别安装在基座3的右侧和左侧，上侧框架5′、 7′分别安装在所述框架5、7一侧的上方。第一个传送带15，下游一个大直径轧辊13传送和辊压食品生面团带9如面包的生面团带，再下游是第二个传送带17，按顺序安装在5、7、5′、7′侧框架之间。面对大直径轧辊13安装轧辊机构11。食品生面团带9的传送路径固定在轧辊机构11和大直径轧辊13之间。
轧辊机构11纵向位置可以通过提升设备(图中未示出)改变，因此可以控制轧辊机构11和大直径轧辊13之间的间隙。
如上所示，食品生面团带9的传送路径可以按第一个传送带15、传送轧辊13和第二个传送带17顺序水平安排，但也可以纵向安排。在后一种情况下，食品生面团带9纵向传送，而互相面对的轧辊机构11和传送轧辊可以水平安排。
轧辊机构11通过轴承19、21和侧框架5′、7′上的轴承27设置在可旋转支撑的自转轴23上。自转轴23与马达M1例如伺服马达(第一个自转设施)联结。
轧辊机构11包括多个辗压辊11R，通过一对相互隔开、固定在轴23上的支撑板11P可旋转支撑在两端。辗压辊11R提供顺序击打和辊压食品生面团9设施的一例。多个行星式轧辊11R分别等距离安排在同一个圆上，圆的中心是自转轴23的轴线。换言之，行星式轧辊通过自转轴23的自转在闭合环形轨道上公转。
当马达M1使自转轴23在A方向上自转时，多个行星式轧辊11R在与生面团带9传送方向Va相反的V1方向上公转，并且，在V1方向上顺序击打生面团带9，在沿传送方向Va、Vb的V2方向上辊压生 面团带9。
行星式轧辊11R固定在支撑轴11S上。行星式齿轮11G固定在支撑轴11S的端部。行星式齿轮11G与排布在自转轴25周边的齿轮25G啮合。在自转轴25中心的凹状部位设置轴承21。自转轴25周边由轴承27支撑在固定于框架7′上的框架部件28上。自转轴25与马达M2如伺服马达联结。
因此，当马达M2带动自转轴25时，自转轴25带动行星式齿轮11G，再带动行星式轧辊11R围绕自己的轴自转。行星式轧辊11R的自转方向可根据马达M2的旋转方向变化。
行星式轧辊11R围绕自转轴23轴线环形运动的公转方向A和速度V1由马达M1改变。而行星式轧辊11R围绕自己轴线的自转方向和速度V2由马达M1和M2来改变。
例如，简单说明一下，如果马达M2停止，而只有马达M1顺时针(或逆时针)旋转，则与齿轮25G啮合的行星式齿轮11G围绕齿轮25G顺时针(或逆时针)公转的同时围绕自己的轴顺时针自转，这样，行星式轧辊11R在顺时针公转的同时，也围绕自己的轴顺时针(或逆时针)自转。
下一步，马达M2和齿轮25G开始顺时针(或逆时针)自转。当其自转频率逐渐增加，并达到与行星式轧辊11R公转频率相同时，行星式轧辊11R停止自转而仅继续公转。
因此，行星式轧辊11R圆周表面的合成速度V3就由行星式轧辊11R的公转速度V1和自转速度V2构成。
行星式轧辊11R的公转方向或运动方向取决于马达M2的旋转方向。无论行星式轧辊11R相对于生面团带传送方向从上游到下游，还是从下游到上游，均由马达M1的旋转方向来确定。行星式轧辊11R的自转方向和自转速度V2取决于马达M1、M2的旋转速度。
行星式轧辊11R周边表面的自转速度V3是行星式轧辊11R公转速度V1和自转速度V2之和。传送轧辊13周边表面的旋转速度V4控制在等于或几乎等于速度V3。
在图6中，行星式轧辊11R在公转的下部是相对于生面团带传送方向向上游移动或公转。行星式轧辊11R的公转速度是V1。行星式轧辊11R的自转速度是V2。行星式轧辊11R的合成速度是V3。传送辗压辊13的自转速度是V4。行星式轧辊11R的公转方向是A。齿轮25G逆时针自转使行星式轧辊11R顺时针自转(相对于V2)。V3由V1和V2控制，如下：
V2-V1＝V 3；V 3＝V4， 
或V3/V4＝C(常数)。
传送轧辊13由马达M3(例如伺服马达)带动、以第二个传送带17相同的速度自转，与所说的轧辊机构11配合击打食品生面团9。编号30表示每一个马达M1、M2、M3的控制机构。
每一个控制机构30基于对行星式轧辊11R计算的自转和公转(或运动)速度控制马达M1、M2、M3，改变击打次数和行星式轧辊11R击打食品生面团带9的程度。
行星式轧辊11R的击打方向取决于行星式轧辊11R的公转或运动方向。
击打食品生面团的程度、次数、方向等是根据食品生面团的性质，例如生面团发酵条件、所达到的发酵程度、生面团中气泡不均匀分散、生面团的硬度和厚度等，由试验来改变或确定的。
延展或辗压辊13直径较大，且有刮刀40除去大直径轧辊13表面上的积物。因此，被传送的食品生面团总是接触大直径轧辊13的清洁表面，预防粘附轧辊13。因为轧辊13直径大，其表面易被刮净。
如图6所示，可以将经过行星式轧辊机构11中心轴的竖直表面S2从辗压辊13的竖直表面S1向被传送的食品生面团9上游方向移动，从而增加传送轧辊13上被辗薄和延展的生面团带的接触表面。在另外一种情况下，如果这两个表面在同样位置，可以通过在传送轧辊13下面设置第二个传送机使接触表面增加(参见图1)。
如图6所示，在与食品生面团传送方向垂直的第一和第二块板S1、S2之间有一个间隔L。符号Da表示送入该装置的食品生面团带9的厚度。符号T表示行星式轧辊机构11和传送轧辊13之间形成的间隙。
根据这样的安排，即使传送轧辊13的传送速度比第一个传送带15更快，但由于在大直径的传送轧辊13上相互之间接触表面更大，减少了被抻薄的食品生面团带9和传送轧辊13表面之间的任何滑动。结果，延展和辊压的效果提高了。
本发明申请人在JP-S63-54333-B(JP-S61-100144-A)中表明了轧辊机构11移动到传送轧辊13上游位置的方法。如JP-S63-54333-B(JP-S61-100144-A)所示，可以在生面团带9的传送路径上相对于 传送轧辊13移动侧框架5′、7′。
进而，如本发明申请人在JP-2003-61561所述，为了进一步促进对生面团的击打效果，可以安排传送轧辊13向轧辊机构11振动。如图10所示，传送轧辊13旋转支撑于固定在自转轴14上的偏心元件14′上。传送轧辊13靠马达M14自转，靠偏心元件14′振动。
本发明优选实施例的控制方法说明如下：
首先，将第一个传送带15载入的生面团带9的性质、厚度Da和进料速度Va等数据输入控制设施30。然后，将第二个传送带17载出的生面团带9的厚度Db和传送速度Vb等数据输入控制设施30。
按照这样操作，规定轧辊机构11和传送轧辊13之间的间隙T、公转速度V1、自转速度V2、传送速度V4和合成速度V3等。例如，考虑到面包生面团的回弹性等，有时规定的间隙T较小。如果需要的话，也可以基于实际使用的食品生面团试验性地调整这些规定值。
击打食品生面团的次数取决于行星式轧辊11R的个数和公转速度，以及食品生面团的传送速度。可以根据食品生面团材料的生产速度和其性质例如弹性、硬度、柔软性、厚度等等来调节。
按照本发明，对生面团带9的击打次数可以通过如上所述保持公转速度V1在V3/V4＝C(常数)加以改变。因此，各种面包生面团可以顺利地进行预处理。
揉制后的面包生面团开始发酵。根据发酵进程，面包生面团中面筋结构的强度是有区别的。食品生面团如面包生面团的均化可以按本发明预处理通过击打和移动作用来完成。
当辊压多层生面团像馅饼生面团时，通过使行星式轧辊11R的圆周速度V3慢于传送轧辊13的速度V4(V3＜V4)，可以控制上表面层不比表面层更快地向下游移动。
另外，如果V3和V4大致相等，则轧辊和生面团带之间就不会产生使生面团黏附在轧辊上的滑移，即使在食品生面团9被辊压的瞬间。结果，撒粉量可以保持在必要的最小量。
可以用内齿轮25G(如图7、8、9所示)取代环形的外齿轮与行星式轧辊11R在内部啮合。
图11表示本发明另一个实施方案的纵剖面示意图。可以用定时带51和多个定时皮带轮52取代内齿轮25G和多个行星式齿轮11G(如图7、8、9所示)，使定时皮带轮52自转，然后再使行星式轧辊11R自转。
图12表示本发明另一个实施方案的纵剖面示意图。在轧辊机构11的下部，安排一个驱动皮带机构60，促使行星式轧辊11R公转。驱动皮带61由马达M5例如伺服马达来运行，并且只有当皮带轮62公转到行星式轧辊机构11的下部时，才通过摩擦接触使固定在行星式轧辊11R上的多个皮带轮62自转。然后，行星式轧辊11R自转并且通过皮带轮62公转。
按照本发明，可以不破坏面筋结构，而释放出包裹在面包生面团带面层气泡内的发酵气体，使面包生面团内部和团粒结构是均质的、细腻的。因此，可以在后工序中制成各种形状。
按照本发明，即使面包生面团的许多条件改变，都可以将其对面包质量的影响控制在最小，始终生产出优质面包。另外，可以抑制被辊压面包生面团表面产生皱纹。
进而，食品生面团例如面包生面团、馅饼生面团等中间的多余气体可以逸出，散布在生面团表面上的气泡可以排出和释放。从而使生面团表面光滑。
因此，即使通常要扑撒更多屑粉预防面包生面团和馅饼生面团黏附到轧辊装置上，但按照本发明，施粉量可以减少。
另外，尽管通常需要繁复的单独预处理和加工步骤，以恢复面包生面团在机械成型中损失的弹性，但是，按照本发明可以免除这种必要性。
Claims (6)
1.一种在辊压部件(10，20)之间击打和辊压发酵生面团带(50)、以释放其中多余发酵气体的装置，该装置包括：
第一辊压部件(10)，该第一辊压部件(10)具有多个辗压辊(11)，其中，所述第一辊压部件(10)在其与生面团接触的位置处从下游向上游转动；每个辗压辊(11)顺序地在其与生面团接触的位置处从下游向上游公转，并在其与生面团接触的位置处从上游向下游自转，从而击打和辊压被传送的生面团带(50)；
其中，所述的辗压辊(11)在一循环轨道上回转；每个辗压辊(11)顺序地重复移动；每个辗压辊(11)通过击打和辊压被传送的生面团带(50)，反推气泡，从该辗压辊(11)上游的生面团带中释放多余的气体；所述的辗压辊(11)的公转速度和自转速度之间关系能被调节；
以及第二辊压部件(20)，该第二辊压部件(20)传送和辊压在第一辊压部件(10)和第二辊压部件(20)之间的生面团带(50)。
2.如权利要求1所述的装置，其中，所述的辗压辊(11)的圆周速度V3是由其公转速度V1减去其自转速度V2计算而得，该圆周速度V3等于或几乎等于第二辊压部件(20)的传送速度V4。
3.如权利要求1所述的装置，其中，所述的第一辊压部件(10)是行星式轧辊机构，其中，所述的行星式轧辊机构是由驱动皮带机构(60)驱动的、或者由定时带(51)和多个定时皮带轮(52)驱动的、或者由行星式齿轮机构驱动的。
4.如权利要求1所述的装置，其中，所述的第二辊压部件(20)包括直径比所述第一辊压部件之辗压辊(11)大的传送辗压辊。
5.如权利要求1所述的装置，其中，所述的第二辊压部件(20)包括传送辗压辊和进料传送带(30)，且它们之间具有释放发酵气体的空间。
6.一种在辊压部件(10，20)之间击打和辊压发酵生面团带(50)、以从生面团带(50)的表面释放多余发酵气体的方法，该方法包括击打和辊压在传送辗压辊上传送的所述的生面团带(50)，
其中，具有多个辗压辊(11)的第一辊压部件(10)，在其与生面团接触的位置处从下游向上游转动；每个辗压辊(11)顺序地在其与生面团接触的位置处从下游向上游公转，并在其与生面团接触的位置处从上游向下游自转，从而击打和辊压被传送的生面团带(50)；
其中，所述的辗压辊(11)在一循环轨道上回转；每个辗压辊(11)顺序地重复移动；每个辗压辊(11)通过击打和辊压被传送的生面团带(50)，反推气泡，从该辗压辊(11)上游的生面团带处释放多余的气体；所述的辗压辊(11)的公转速度和自转速度之间关系能被调节。
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