PL236628B1 - Sposób miesienia ciasta i urządzenie do miesienia ciasta - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób miesienia ciasta i urządzenie do miesienia ciasta, które znajdują zastosowanie w procesie wytwarzania różnych rodzajów pieczywa. W ich trakcie, miesienie ciasta nadaje odpowiednią formę i strukturę wewnętrzną ciasta oraz przejściową formę i strukturę zewnętrzną, która jest bezpośrednio utrwalana podczas wypieku bądź jest formą przejściową przed uzyskaniem ostatecznego kształtu kęsa ciasta i jego wypiekiem.

W stanie techniki, z opisu EP2481289 B1 znany jest sposób wykonywania ciasta do pieczenia z wykorzystaniem wytłaczarki do ciasta, w którym do wytłaczarki dodaje się suche składniki i bezpośrednio przed wyrabianiem nawadnia się je. Nawadnianie jest realizowane za pomocą zestawu dysz, a samą ciecz wprowadza się pod wysokim ciśnieniem z zakresu od 10 do 100 bar. Dodatkowo do wyrabianego ciasta wprowadza się gaz zawierający O2, tak że w wyrabianym cieście uzyskuje się zawartość rozpuszczonego tlenu w proporcjach od 5 do 300 ppm. W końcowym etapie wyrabiania ciasta prowadzi się odgazowanie ciasta i obniża się zawartość tlenu o 20-30%.

Natomiast powszechnie w stanie techniki znane są urządzenia do miesienia ciasta posiadające głowicę wyposażoną w obrotową spiralę oraz w stały zgarniacz. Tego rodzaju urządzenia są wyposażone w obrotową dzieżę, wprowadzaną w ruch obrotowy środkami zamocowanymi w samym urządzeniu. Przy pomocy takich urządzeń prowadzi się miesienie ciasta, przy czym przed rozpoczęciem miesienia składniki ciasta zarówno suche jak i ciecz wprowadza się do dzieży. W szczególności dzieżę napełnia się w odpowiednich ilościach wodą oraz mąką. Następnie, wykorzystując obrotową spiralę, prowadzi się miesienie ciasta, realizowane zwykle w dwóch prędkościach obrotów spirali. W pierwszej, wolnej prędkości spirali następuje związanie ciasta, a przy drugiej szybszej prędkości obrotów spirali następuje miesienie zasadnicze. Związanie ciasta ma na celu wymieszanie składników w celu otrzymania jednorodnej masy, zaś dalsze miesienie ma na celu plastyfikację ciasta, w tym jego rozwój mechaniczno-strukturalny.

Z kolei DE202004018807 U1 ujawnia urządzenie do produkcji ciasta zawierające komorę mieszającą dla wprowadzanych do urządzenia suchych składników ciasta oraz cieczy. Komora mieszająca, w swojej górnej części posiada otwór wejściowy dla suchych składników znajdujący się w jej bocznej ściance oraz zawiera umieszczoną również w górnej części, poniżej otworu wejściowego, dyszę przeznaczoną do wprowadzania cieczy do komory mieszającej. Otwór wyjściowy komory mieszającej znajduje się w jej dolnej części i ma postać otwartej dolnej części komory mieszającej. Przez boczny otwór wejściowy do komory mieszającej wprowadzane są suche składniki, które następnie grawitacyjnie opadają do otworu wyjściowego, a równocześnie od góry są nawilżane strumieniem cieczy z dyszy. Sama ciecz jest wprowadzana do komory pod dużym ciśnieniem, tak że nie tylko nawilża suche składniki w trakcie opadania, ale również dodatkowo odbijając się od wewnętrznych ścian komory mieszającej zwiększa skuteczność nawilżania.

Natomiast WO2016/090123 A1 ujawnia komorę mieszającą, stosowaną podczas procesu wytwarzania ciasta, przeznaczoną do mieszania suchych składników, a zwłaszcza mąki z cieczami zapewniając ich równomierne nawodnienie. Komora zawiera wejście i wyjście oraz zlokalizowane pomiędzy nimi komorę akumulacyjną oraz rurę mieszającą. Suche składniki wprowadzane są wejściem, a następnie kierowane są do komory akumulacyjnej w której są rozpraszane, a dopiero następnie przechodzą do rury mieszającej w której są nawadniane i kierowane do wyjścia. W komorze akumulacyjnej zlokalizowany jest stożek, na którym suche składniki są rozpraszane. Stożek jest umieszczony tak, że na jego wierzchołek opada główny strumień suchych składników. Z kolei podstawa stożka wyznacza przejście pomiędzy komorą akumulacyjną, a rurą mieszającą. Bezpośrednio pod podstawą stożka znajduje się dysza, której wylot skierowany jest w kierunku rury mieszającej i wyjścia z komory, a więc zgodnie z kierunkiem opadania suchych składników. W konsekwencji suche składniki wprowadzone do komory mieszającej są rozpraszane na stożku, a następnie są nawadniane z wykorzystaniem dyszy umieszczonej bezpośrednio pod stożkiem. Nawadnianie jest realizowane podczas grawitacyjnego opadania suchych składników. Tym samym rozproszona ciecz, zasadniczo od góry opada na rozproszone suche składniki. Dodatkowo wewnętrzne ściany komory mieszającej mogą być nachylone, tak że będą tworzyły powierzchnie pozwalające na odpowiednie kierowanie opadającego strumienia wody i suchych składników lub ich mieszaniny.

Celem wynalazku jest podwyższenie funkcjonalności i uniwersalności urządzeń do miesienia ciasta, przy równoczesnej optymalizacji procesu miesienia ciasta oraz zagwarantowaniu wysokiej jakości ciasta jako produktu do wypieku lub dalszej obróbki technologicznej. Dodatkowym celem jest poprawa warunków pracy osób obsługujących urządzenia do wyrabiania ciast.

PL 236 628 B1

Wynalazek dotyczy sposobu miesienia ciasta, w którym suche składniki, w tym mąkę podaje się środkami mechanicznymi do urządzenia do miesienia ciasta, w którym dokonuje się zasadniczego miesienia, przy czym podczas podawania suchych składników nawilża się je. Istota wynalazku polega na tym, że suche składniki podaje się w rozproszonym strumieniu przy ich jednoczesnym nawilżaniu co najmniej trzema rozproszonymi strumieniami cieczy skierowanymi poprzecznie do kierunku podawania rozproszonego strumienia suchych składników, przy czym rozproszone strumienie cieczy kieruje się na przegrodę oporową umieszczoną wewnątrz kanału podawczego.

Korzystnym jest, gdy strumienie cieczy podaje się pod ciśnieniem od 4 do 20 atmosfer technicznych.

Wynalazek dotyczy urządzenia do miesienia ciasta, zawierającego głowicę wyposażoną w obrotową spiralę mieszającą, a także posiadającego obrotową dzieżę, która wprowadzana jest w ruch obrotowy środkami zamocowanymi w urządzeniu do miesienia ciasta. Sama dzieża zamykana jest pokrywą z otworem wejściowym dla suchych składników ciasta oraz cieczy, zaś w tym otworze osadzona jest komora do nawilżania suchych składników ciasta, z otworem wlotowym dla suchych składników oraz wylotowym skierowanym do dzieży, wyposażona w dysze nawilżające. Istota wynalazku polega na tym, że na obwodzie komory do nawilżania suchych składników rozmieszczone są co najmniej trzy dysze nawilżające skierowane poprzecznie do wzdłużnej osi komory, zaś pomiędzy otworem wlotowym, a wylotowym komory do dzierży znajduje się przegroda oporowa na którą skierowane są dysze nawilżające.

Korzystnym jest, gdy odległość pomiędzy dyszami nawilżającymi, a przegrodą oporową zmniejsza się w kierunku od otworu wlotowego do otworu wylotowego.

Szczególnie pożądanym jest, gdy przegroda oporowa ma postać stożka, którego wierzchołek zlokalizowany jest przy otworze wlotowym, a podstawa przy otworze wylotowym.

Celowym jest, gdy dysze nawilżające są rozmieszczone na wysokości komory w co najmniej dwóch rzędach, po co najmniej dwie dysze nawilżające w każdym rzędzie.

Zasadnym jest również, gdy dysze nawilżające w poszczególnych rzędach są wzajemnie przesunięte kątowo względem siebie.

Równie korzystnym jest, gdy ilość dysz nawilżających w rzędach zwiększa się w kierunku otworu wylotowego.

Dobrze jest również, gdy urządzenie do miesienia ciasta zawiera zlokalizowany przy spirali mieszającej zgarniacz, który zamocowany jest w głowicy przesuwnie kątowo i jest wyposażony w mechanizm do blokowania go w wybranym położeniu.

Celowym jest także, gdy zgarniacz w swojej górnej części znajdującej się w głowicy posiada poprzeczną dźwignię, zaopatrzoną w trzpień ustalający, który wchodzi w otwory wykonane w głowicy.

Podstawową zaletą osiąganą dzięki wynalazkom jest optymalizacja procesu miesienia, dzięki której nawet o 30% skraca się czas trwania procesu miesienia, a także zmniejsza się jego energochłonność. Podawanie suchych składników w rozproszonym strumieniu przy ich jednoczesnym nawilżaniu strumieniami wody skierowanymi poprzecznie do kierunku strumienia suchych składników i kierowanie nawilżających strumieni na przegrodę oporową powoduje wstępne związanie ciasta. Obrotowa spirala, zwykle wykonująca pełny proces miesienia ciasta, obecnie wykonuje zasadnicze miesienie i powoduje dopowietrzenie ciasta i wyrównanie jego konsystencji. Pozwala to także zwiększyć wodochłonność ciasta, zmniejszyć uszkodzenia ciasta oraz ilość używanych ulepszaczy. Ponadto uzyskuje się znaczną poprawę warunków pracy poprzez zmniejszenie zapylenia przy stanowiskach pracy, w szczególności podczas napełniania dzieży. Wynalazki pozwalają także zwiększyć uniwersalność urządzeń do miesienia ciasta, dzięki czemu w tym samym urządzeniu można wyrabiać ciasta różnych rodzajów bez obniżania ich jakości, przy czym zastosowanie przesuwnego zgarniacza pozwala wyrabiać nawet małe porcje ciasta. Przekłada się to bezpośrednio na możliwość wykorzystywania urządzeń do miesienia ciasta w małych i średnich piekarniach oraz w sklepach, gdzie coraz częściej wytwarza się drobne pieczywo. Uzyskuje się zatem możliwość wytwarzania różnorodnych rodzajów pieczywa, zapewniając ich wysoką jakość, jak też zapewniając wydajność i niezawodność eksploatacji urządzeń do wykonywania ciasta na pieczywo.

Wynalazki zostały przedstawione w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia kompletne urządzenie do miesienia ciasta w widoku perspektywicznym, fig. 2 - komorę do nawilżania suchych składników z częściowym wycięciem, fig. 3 - komorę do nawilżania suchych składników w częściowym przekroju przez jej wzdłużną oś, fig. 4 - komorę do nawilżania suchych składników w widoku z boku z częściowym przekrojem w obszarze mocowania przegrody oporowej, fig. 5 - w widoku z góry dysze nawilżające w górnej części komory do nawilżania suchych składników, fig. 6 - w widoku z góry dysze nawilżające w dolnej części komory do nawilżania suchych składników, fig. 7 - urządzenie

PL 236 628 B1 do miesienia ciasta w widoku z boku z uwidocznionym przekrojem przez mocowanie zgarniacza, fig. 8 - zgarniacz razem z mocowaniem w widoku z góry w jednym położeniu, fig. 9 - zgarniacz razem z mocowaniem w widoku z góry w innym położeniu.

Urządzenie do miesienia ciasta 1 (fig. 1, fig. 7) posiada podstawę 2 z korpusem 3 i głowicą 4 oraz zaopatrzone jest w mocowaną rozłącznie obrotową dzieżę 5. W głowicy 4 znajduje się obrotowa spirala 6 oraz zlokalizowany przy obrotowej spirali 6 zgarniacz 7. Środki realizujące ruch obrotowy dzieży 5 oraz spirali 6 są typowe i są umieszczone wewnątrz urządzenia do miesienia ciasta 1, co nie zostało szczegółowo przedstawione. Dzieża 5 zamykana jest pokrywą 8, która posiada otwór wejściowy dla składników ciasta, to jest suchych składników oraz cieczy. W tym otworze wejściowym na stałe osadzona jest komora 9 do nawilżania suchych składników ciasta, zaopatrzona w otwór wlotowy 10 dla suchych składników ciasta. Z kolei otwór wylotowy komory 9 do nawilżania suchych składników ciasta skierowany jest bezpośrednio do wnętrza dzieży 5. Do otworu wlotowego 10 komory 9 do nawilżania suchych składników podłączone jest wyjście urządzenia rozpraszającego suche składniki przeznaczone do wytworzenia ciasta. Urządzeniem rozpraszającym suche składniki, a zwłaszcza mąkę jest przesiewacz, który jest powszechnie stosowany podczas przygotowania składników na ciasta piekarnicze różnego rodzaju. Komora 9 (fig. 2-4) do nawilżania suchych składników zaopatrzona jest w dysze nawilżające 11 dostarczające ciecze, a zwłaszcza wodę do wnętrza komory 9. Przez dysze nawilżające 11 rozumie się przyrządy, które rozpraszają strumień cieczy oraz wprowadzają go pod ciśnieniem do wnętrza komory. Do wnętrza komory 9 do nawilżania suchych składników wprowadza się ciecze, a zwłaszcza wodę pod ciśnieniem z przedziału od czterech do dwudziestu atmosfer technicznych. Ciśnienie strumieni cieczy dobiera się według potrzeb, w zależności od używanych składników i wytwarzanego ciasta. Do wprowadzania cieczy do wnętrza komory 9 stosuje się zwłaszcza ciśnienie piętnastu atmosfer technicznych. Na wysokości h komory 9 do nawilżania suchych składników dysze nawilżające 11 rozmieszczone są w czterech rzędach 11a, 11b, 11c, 11 d, a każdy rząd posiada połączenie ze źródłem cieczy. W każdym zrzędów 11a, 11b, 11c, 11 d na obwodzie komory 9 do nawilżania suchych składników rozmieszczone są cztery dysze 11 (fig. 5-6), a równocześnie dysze nawilżające 11 w poszczególnych rzędach są wzajemnie przesunięte kątowo względem siebie. Każdy rząd 11a, 11b, 11c, 11 d może mieć inną liczbę dysz nawilżających 11, bądź też liczba dysz 11 w każdym rzędzie może być większa niż cztery. We wnętrzu komory 9 do nawilżania suchych składników znajduje się przegroda oporowa, w postaci stożka 12. Jest on zamocowany we wzdłużnej osi Oi komory 9 do nawilżania suchych składników, tak że jego wierzchołek zlokalizowany jest przy otworze wlotowym 10, a jego podstawa przy otworze wylotowym z komory 9 do nawilżania suchych składników. Samo mocowanie jest wykonane za pośrednictwem pary wsporników 13 połączonych z jednej strony z wierzchołkiem stożka 12, a z drugiej przymocowanych do zewnętrznych ścianek komory 9 do nawilżania suchych składników. Dzięki takiemu kształtowi przegrody odległość d1, d2 pomiędzy dyszami nawilżającymi 11, a pobocznicą stożka 12 tworzącą przegrodę oporową na którą kieruje się strumienie cieczy, zmniejsza się od otworu wlotowego 10 do otworu wylotowego. Tym samym odległość d2 w górnej części komory 9 do nawilżania suchych składników jest większa niż odległość d1 w dolnej części komory 9.

Ponadto zgarniacz 7 zamocowany jest w urządzeniu do miesienia ciasta 1 przesuwnie kątowo. Zgarniacz 7 służy do oddzielania kawałków ciasta z obrotowej spirali 6. Kątowe ustawienie zgarniacza 7 (fig. 8-9) pozwala na oddzielanie kawałków ciasta z obrotowej spirali 6 nawet w przypadku, gdy dzieża 5 wypełniona jest tylko w niewielkim stopniu. W celu realizacji kątowego przesunięcia zgarniacza 7 został on zamocowany w głowicy 4 w otworze 14 o kształcie wycinka koła. Sam zgarniacz 7 w swojej górnej części posiada gwintowany trzpień, który wchodzi w otwór 14 w głowicy 4 i jest w nim zabezpieczany nakrętką 15. Dodatkowo w górnej części zgarniacza 7, w pobliżu gwintowanego trzpienia, znajdują się dwa bolce ustalające wchodzące w przyporządkowane im wybrania w głowicy 4, które poprawiają stabilność mocowania zgarniacza 7 w ustalonej pozycji. W celu dalszego ułatwiania ustalania wybranej pozycji zgarniacza 7 jego mocowanie w otworze 14 może być realizowane przykładowo za pomocą poprzecznej dźwigni z trzpieniem ustalającym, wchodzącym w odpowiednie otwory wykonane w głowicy. Kąt ustawienia zgarniacza 7 może być także dostosowany do stanu obciążeń i intensywności miesienia ciasta.

Suche składniki, a zwłaszcza mąka są wprowadzane do otworu wlotowego 10 komory 9 bezpośrednio z przesiewacza, tak że do komory 9 trafiają w rozproszonym strumieniu. W komorze 9 do suchych składników dodawana jest woda. Suche składniki opadają przez komorę 9 od otworu wlotowego 10 do otworu wylotowego skierowanego bezpośrednio do wnętrza dzieży 5. Podczas opadania są one nawilżane rozproszoną wodą pod ciśnieniem piętnastu atmosfer technicznych wprowadzaną do wnętrza

PL 236 628 B1 komory 9 do nawilżania suchych składników dyszami nawilżającymi 11. Wylot dysz nawilżających 11, a co za tym idzie strumienie cieczy są skierowane poprzecznie do kierunku opadania strumienia suchych składników. Równocześnie rozproszone strumienie cieczy rozbijają się dodatkowo o przegrodę oporową w postaci stożka 12. Podczas nawilżania suchych składników, a zwłaszcza rozbijania wody oraz mieszaniny wody z suchymi składnikami o pobocznicę stożka 12, następuje wstępne związanie ciasta, tak że do wnętrza dzieży 5 dostają się już wstępnie wymieszane składniki ciasta. W dzieży 5, z wykorzystaniem obrotowej spirali 6 oraz zgarniacza 7 realizowane jest zasadnicze miesienie ciasta. Dodawanie składników do dzieży 5, mąki i wody w wykorzystaniem komory 9 do nawilżania suchych składników, może być realizowane zarówno przed rozpoczęciem miesienia, jak też w trybie ciągłym, w trakcie jednoczesnego procesu miesienia.

Claims (10)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób miesienia ciasta, w którym suche składniki, w tym mąkę podaje się środkami mechanicznymi do urządzenia do miesienia ciasta, w którym dokonuje się zasadniczego miesienia, przy czym podczas podawania suchych składników nawilża się je, znamienny tym, że suche składniki podaje się w rozproszonym strumieniu przy jednoczesnym nawilżaniu suchych składników co najmniej trzema rozproszonymi strumieniami cieczy skierowanymi poprzecznie do kierunku podawania rozproszonego strumienia suchych składników, przy czym rozproszone strumienie cieczy kieruje się na przegrodę oporową umieszczoną wewnątrz kanału podawczego.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że strumienie cieczy podaje się pod ciśnieniem od 4 do 20 atmosfer technicznych.
3. 3. Urządzenie do miesienia ciasta, zawierające głowicę wyposażoną w obrotową spiralę mieszającą a także posiadające obrotową dzieżę, która wprowadzana jest w ruch obrotowy środkami zamocowanymi w urządzeniu do miesienia ciasta, przy czym dzieża zamykana jest pokrywą z otworem wejściowym dla suchych składników ciasta oraz cieczy, zaś w tym otworze osadzona jest komora do nawilżania suchych składników ciasta, z otworem wlotowym dla suchych składników oraz wylotowym skierowanym do dzieży, wyposażona w dysze nawilżające, znamienne tym, że na obwodzie komory (9) do nawilżania suchych składników rozmieszczone są co najmniej trzy dysze nawilżające (11) skierowane poprzecznie do wzdłużnej osi (Oi) komory, zaś pomiędzy otworem wlotowym (10), a wylotowym komory (9) do dzierży (5) znajduje się przegroda oporowa na którą skierowane są dysze nawilżające (11).
4. 4. Urządzenie według zastrz. 3, znamienne tym, że odległość (d1, d2) pomiędzy dyszami nawilżającymi (11), a przegrodą oporową zmniejsza się w kierunku od otworu wlotowego (10) do otworu wylotowego.
5. 5. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że przegroda oporowa ma postać stożka (12), którego wierzchołek zlokalizowany jest przy otworze wlotowym (10), a podstawa przy otworze wylotowym.
6. 6. Urządzenie według zastrz. 3 albo 4 albo 5, znamienne tym, że dysze nawilżające (11) są rozmieszczone na wysokości (h) komory (9) w co najmniej dwóch rzędach (11a, 11b, 11c, 11d), po co najmniej dwie dysze nawilżające (11) w każdym rzędzie (11a, 11b, 11c, 11d).
7. 7. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że dysze nawilżające (11) w poszczególnych rzędach (11a, 11b, 11c, 11d) są wzajemnie przesunięte kątowo względem siebie.
8. 8. Urządzenie według jednego z zastrz. 5-7, znamienne tym, że ilość dysz nawilżających (11) w rzędach (11a, 11b, 11c, 11d) zwiększa się w kierunku otworu wylotowego.
9. 9. Urządzenie według jednego z zastrz. od 3-8, znamienne tym, że zawiera zlokalizowany przy spirali mieszającej (6) zgarniacz (7), który zamocowany jest w głowicy (4) przesuwnie kątowo i jest wyposażony w mechanizm do blokowania go w wybranym położeniu.
10. 10. Urządzenie według zastrz. 9, znamienne tym, że zgarniacz (7) w swojej górnej części znajdującej się w głowicy (4) posiada poprzeczną dźwignię, zaopatrzoną w trzpień ustalający, który wchodzi w otwory wykonane w głowicy.