專利名稱：加工烹熟的谷物食品的制作方法
技術領域：
本發(fā)明的主題涉及加工烹制過的谷物食品或干小食品的方法，包括制備水與干予混谷物粉或粗制粉的混合物，烹制該混合物并把它擠出，還涉及實施該方法的裝置。
已知有好幾種方法至少包括一個烹制水和主要包括谷物食品或粗制粉的一種干予混料的混合物的擠出步驟。
Gerber Products Co.的專利AU-A-4591389中公開了一種方法生產速食谷物食品，包括，把主要包括谷物食品粉和另加入的油和維生素的干混成品弄濕潤，擠出烹制該濕潤了的混成品成膨化的條束，把該條束切成小塊，磨碎并過篩這些小塊而成細粉狀微粒，再把這些微粒聚結成小顆粒。
Societe des Produits Nestle S.A.的專利EP-A-0524329公開了一種靠擠出烹制谷物食品的濕潤混成品來加工予烹制的谷物食品的方法。其中，在烹制階段結束擠出階段開始之前，向混成品中注入壓縮空氣。
另外，已知曾大量使用過齒輪泵，例如把食品原料精確地計量后加入到比較復雜的雙金屬擠壓裝置中。
Nabisco Brands Inc的專利EP-A-0202143公開了一種三螺桿共擠出機，能夠同軸向共擠有不同組成和質地，由一層油基原料作為保水層而分隔的兩種供烹制的面團，例如這種面團和油基材料，用齒輪泵通過計量分別加入到共擠出機的各自噴嘴部分。
Kobayashi Masao的EP-A-0280484專利公開了一種共擠出裝置，把中心原料以一層或多層其它食品原料包裹而形成一球狀食品，例如，其中各種原料也是用齒輪泵通過計量分別加入到共擠出裝置的各自噴嘴部分。
本發(fā)明的目的是提供一種加工烹制過的谷物食品或干的小食品的方法，以及實施這種方法的裝置，它耗能比較少并且它使上述混合物受到的剪力較小。
為此目的，依據本發(fā)明的加工烹制過的谷物食品或干的小食品的方法。包括制備水和主要為干予混合谷物粉或粗面粉的混合物，烹制該混合物并把它擠出，其區(qū)別特征在于，烹熟的混合物藉助于一齒輪泵被壓力擠出穿過一擠出機口模。
同樣地，執(zhí)行依據本發(fā)明的方法的裝置包括一混合和/或烹制裝置，一齒輪泵和一擠出口模。
在全部的本發(fā)明說明書和權利要求書中，表達語句″主要包括谷物食品粉或粗制粉是指至少包括約50％或最好至少包括約80％的谷物食品粉或粗面粉。
同樣地，表達語句″水和一種干予混料的混合物料″是指″或者水和一種干予混料的混合物料，或者水汽、水和干予混料的混合物料″。
令人驚異地觀察到，有可能把烹制過的谷物食品或干的小食品加工成具有顯著的口感性質，特別是它們的質地和口味而言，同時消耗比較少的能量和使水與谷物食品原料的混合物承受較小的剪力，盡管這種混合物通過一齒輪泵并且在其內受到劇烈的壓縮。
實際上，處于具有相互嚙合的兩個帶齒的輪或輥子的齒輪泵的齒之間，混合物會受到，例如，在幾分之一秒中，幾百巴的壓縮力。
為了實施本發(fā)明的方法以加工烹制過的谷物食品，可以制備一種干予混料，它包括約80％至88％的一種谷物食品的粉或粗制粉，例如小麥、燕麥玉米或大米，約2％至12％的食糖，如蔗糖和葡萄糖，以及其它傳統(tǒng)的成份，例如約1％-2％的氯化鈉，最高達15％的改性淀粉，例如改性的玉米或小麥淀粉，最高達10％的奶粉或其它含蛋白質食品，最高達約0.5％的礦物鹽，最高達約0.5％的維生素，最高達2％的抗氧化劑和或許甚至是酵素。后者能夠減少例如被制備的混合物的粘度。
為了加工干的小食品，可以制備一種干予混料，包括至少約50％的谷物食品粉或粗制粉，約25-35％的肉粉或動物副產品，約5-15％脂肪和牛油脂，最高達10％蔬菜副產品以及最高達6％的例如維生素和礦物質。
為了加工烹制制過的谷物食品，或者是干的小食品，可以制備水和予混料的混合物，使混合物的含水重量約為10-40％，這可藉助于高速漿葉型拌合機，雙螺桿相互嚙合同向轉動混合機或擠出機，或者，例如，一單螺桿擠出機來實現(xiàn)。
為了烹制這種混合物，可以把它加熱到約80-200℃，約20秒至約180分，這可藉助于混合與烹制裝置，例如，雙螺桿互相嚙合同向轉動混合機或擠出機，或單螺桿擠出機，和/或烹制裝置，例如，雙套層圓，柱形的容器，內裝設有輸送裝置，例如，阿基米德螺紋桿來實現(xiàn)。
可以用來執(zhí)行該混合物及烹制階段的上述裝置，最好能有多種螺紋外形供選擇，以便使上述的混合物受剪力較低。這類的螺桿一般包括一個軸，其上的雙葉螺線，每個為螺旋形截面，相互固定安裝。與雙葉螺線相關的螺距的長度和方向，可以依據其工作類型的功能選擇其工作是在螺紋的多個連續(xù)區(qū)和/或交替區(qū)進行，一般較長的螺距對應于混合區(qū)，而較短的螺距對應于，例如，烹制區(qū)。
在齒輪泵的上游，可以維持小于約2000kpa的壓力，最好從約100到約1000kpa，以使齒輪泵對口模上游的混合物施加壓力為，例如，從約2000到20000kpa。
為了對混合物加壓穿過上述擠出口模，可以在烹制階段期間，專門在例如混合和烹制裝置與烹制裝置之間，連接一齒輪泵，以便給混合物加壓。在這類的實施例中，本發(fā)明的方法允許使用具有較高干物質含量的混合物，也就是說較高的粘度的混合物，而使用烹制裝置，其本身并不能輸送這類的混合物。
通過使用酵素，降低了混合物的粘度，還可以再加大干物質的含量。
如果想要在口模出口處獲得膨化制品，必須用比較高，特別是從例如約78％到約90％的干物質含量。
通過在例如混合和烹制裝置和口模之間連接一齒輪泵，在烹制階段之后也可以對混合物施加壓力。
齒輪泵可以包括兩個帶齒的輪子，或帶齒的輥子，它們相互嚙合。兩個輥子在一外殼中，位于與混合物流方向垂直的平面的軸上旋轉。它們可以按相反的方向轉動，在上游時輪齒分開，在下游輪齒又閉合。輪齒的外緣可以抵在上述外殼相應的內壁上滑動，從而限定出填隙空間用于輸送要擠到下游的混合物。齒的形狀可以專門設計，以盡可能避免相互嚙合的齒之間的摩擦和被輸送的混合物承受剪力。
齒輪泵優(yōu)選為具有雙套層體式的。
可以藉助于一切割裝置，例如，轉刀，就在口模的出口處烹制過的混合物的擠出條切割成，例如小丸或小塊。
擠出口?？梢园ㄒ粋€或多個擠出小管，特別是圓柱形小管，其方向一般與要擠出的混合物料流的方向一致，優(yōu)選按著例如垂直于輥子軸所在平面的方向。擠出條的形狀可以專門由上述小管的出口或口端的形狀決定。
優(yōu)選使口模封閉在一雙套外殼中，冷卻或加熱流體可以在其內循環(huán)。
下文中以舉例的方式描述本發(fā)明的實施例，附圖僅作為參考，其中—


圖1是實施例的示意圖，其中齒輪泵連接在一混合與烹制裝置和一烹制裝置之間，以及—圖2是一實施例的示意圖，其中，齒輪泵連接在一混合和烹制裝置和擠出口模之間。
在
圖1表示的實施例中，裝置包括一混合和烹制裝置1，一烹制裝置2，連接在混合和烹制裝置1和烹制裝置2之間的齒輪泵3，以及一擠出口模4。
混合和烹制裝置1采用相互嚙合，同向轉動的螺桿13的形式。換言之，螺桿13按同一方向轉動，并且互相嚙合。它們由一電動機5驅動。它們被封閉在一螺筒14中，在螺筒14上游端有一進口15用于供入水和干予混料。適用的這類裝置可以在市場上得到，也可以從Wenger，Clextral，Teledyne等公司獲得。
齒輪泵3包括兩個相互嚙合的帶齒的輥子9。適用的這類裝置可以在市場上得到，也可以從Maag公司獲得。
烹制裝置2包括一雙套層圓柱形容器7，由電動機8驅動的阿基米德螺線螺桿6封閉于其內。
擠出口模4包括一鉆有若干圓柱形通孔10的板。一切割裝置，以由電動機12驅動的轉刀11形式，設置在口模4的出口處。適用的擠出口模和切割裝置在本領域中是公知的，并且可以從，例如Wenger和Clextral公司獲得。
在圖2中所表示的實施例，該裝置包括一混合和烹制裝置1，一擠出口模4和連接在混合和烹制裝置1與擠出口模4之間的齒輪泵3。
混合和烹制裝置1，齒輪泵3和擠出口模4與上文描述的參考
圖1的相應裝置相似。
依據本發(fā)明的方法，用下文中出現(xiàn)的實例以具體說明的方式更詳細地描述。其中給出的百分數(shù)以重量計。
實施例1使用
圖1所示的實施例中的相應的裝置，其中，混合和烹制裝置是一雙螺桿相互嚙合和同向轉動的READCO型TELEDYNE混合機。這種混合機有127毫米的螺桿直徑和7.2倍于螺桿直徑的全工作長度。它由一速度可以在50和510轉/分之間調整的電動機驅動，最大功率37千瓦。其螺筒以蒸汽或者熱水熱交換器控制溫度。
齒輪泵是一種VACOREX VX 70/70型MAAG泵。由一速度可調的電動機驅動。它有一雙套層外殼體，以熱水交換器控制溫度。
烹制裝置是帶有雙套層的圓柱形容器，阿基米德螺旋螺桿封閉于其中。藉助于熱水熱交換器控制雙套層的溫度。
擠出口模是鉆有兩個圓柱形孔其中每個孔直徑為4毫米的板。它由一雙套層外殼封閉，藉助于水熱交換器控制其溫度。
切割裝置是由速度可調的電動機驅動的轉刀。
藉助于這些裝置，烹制過的谷物食品按下列方式加工加熱至80℃的水以20公斤/小時和主要含玉米粗制粉的干予混料以50公斤/小時喂入混合和烹制裝置中。予混料的含水量為約11％。這樣，水和干予混料的混合物的水含量約為36.4％。
予混料的組成為—玉米粗制粉88％—蔗糖 8％—氯化鈉2％—維生素0.5％—礦物鹽0.5％—抗氧化劑 1％混合和烹制裝置的螺桿速度(n-mixcook)設定在200轉/分?；旌虾团胫蒲b置的螺筒溫度保持在127和137℃之間?；旌衔镌诨旌虾团胫蒲b置中的滯留時間(t-mixcook)為大約30秒。在混合和烹制裝置的末端，混合物完全膠凝化，其溫度(T-mixcook)為104℃。在混合和烹制裝置中和在齒輪泵進口處的壓力(p-gear)是100kpa。
齒輪泵的帶齒輥的速度(n-gear)定為9轉/分。齒輪泵體的溫度保持在100℃。膠凝化了的混合物在齒輪泵中的滯留時間為約8秒。
雙套層的烹制裝置的溫度保持在90℃?；旌衔镌谂胫蒲b置中的滯留時間約為3小時。在烹制裝置的端部烹制過的混合物的溫度為84℃。在烹制裝置的端部和在擠出口模前的壓力(p-die)為2000kpa。
擠出口模的雙套層外殼的溫度保持在90℃。
這樣加工的烹制過的谷物食品是球形的且部分膨化的小丸，準備由下游設備進一步加工以便例如爆裂或者被卷成小卷。
在混合物長時間地滯留在烹制裝置期間，混合物的氣味和味道顯著地改進了。在進入烹制裝置之前，膠凝化了的混合物是微黃色，并且還沒有烹制好谷物食品的氣味和味道。在離開烹制容器后，烹制過的混合物的顏色變成深黃—亮棕色，其氣味和味道更強烈，即類似于剛烤好的新面包的。
必須注意到混合物已完全膠凝，即在進入多少起容納作用的烹制裝置之前，混合物已整個預先烹制過，而無須向混合物中輸入更多的熱量。
這樣，輸入到混合物中的比能量(E-mixture)可以定義為混合和烹制裝置的能耗(W-mixcook)和齒輪泵能耗(W-gear)之和除以混合物的流率的比值。在本實例中，W-mixcook是9.8kw，W-gear是0.8kw，而E-mixture是0.15kwh/kg。
實施例2至5使用相應于圖2表示的實施例的設備。
在例2中，混合和烹制裝置是一種雙螺桿相互嚙合并同向轉動的READCO型TELEDYNE混合器，與實施例1所使用的相同。
在例3中，混合和烹制裝置是雙螺桿相互嚙合并同向轉動BC-72H型CLEXTRAL擠出機。這種擠出機的螺桿直徑88毫米，工作全長為17倍于螺桿直徑。它由一速度可調電機驅動。其螺筒由熱感應線圈控制溫度。
在例4中，混合和烹制裝置是單螺桿x-25型WENGER擠出機。這種擠出機的螺桿直徑為133毫米，工作全長為8.8倍于螺桿直徑。它已由一速度可調電機驅動。其螺筒由熱感應線圈控制。
在例5中，混合和烹制裝置是OE 15.2型KHAL擠出機，這是一種單螺桿擠出機。
在例2中，予混料的組份與例1的相同。
在例3和例4中，予混料的組份如下—玉米粗制粉 25％—大米粉 55％—蔗糖12％—改性玉米淀粉4％—氯化鈉 2％—維生素 0.5％—礦物鹽 0.5％—抗氧化劑1％—在例5中的組份如下—玉米粗制粉 50％—肉粉和動物副產品29％—脂肪和牛油脂9％—蔬菜副產品 8％—維生素，礦物質 4％在所有的例2至例5中，齒輪泵都是VACO-REX VX 70/70型MAAG泵。它由速度可調電機驅動。它連接在混合和烹制裝置末端部和在口模之前。它帶有一雙套層殼體，藉助于以換熱系統(tǒng)為基礎的高壓水，把溫度保持在120℃。其帶齒輥的速度可調節(jié)，以便使其進口處保持約100-200kpa的恒壓。
膠凝化了的混合物被壓過一模板，其上鉆有一個或多個圓柱形擠出通孔，擠出通道每個的直徑為幾毫米，(例2至4)，或者星形擠出通孔(例5)。
膨脹的條束在口模的出料口表面處被切成球形或星形小粒，使用的切割裝置是標準的CLEXTRAL切粒機。
下面表1中列出的不同加工參數(shù)，所用略語對應于在例1中所定義的
表1
在例2和4中已加工的烹制過的谷物食品是球形半膨化的小丸，準備由下游設備進一步加工以便例如經爆裂或者被卷成小卷層。
在例3中加工的烹制過的谷物食品是球形的膨化小丸，準備由下游的設備進一步加工以便例如再烤制。
若與不用齒輪泵設備加工相應的小丸粒比較的話。在例2到例4中加工的小丸的形狀相似，其氣味、口味和質地也相似，甚至可以說已經改進了。
在例5中加工的干小食品是星形膨化的小丸，準備用下游的設備進一步加工，以便例如再干燥和烤制。
權利要求
1.烹制過的谷物食品或干小食品的加工方法，包括制備水和主要包括谷物食品粉或粗制粉的一種干予混料的混合物，烹制該混合物并把它擠出，其特征在于，烹制過的混合物是藉助于一齒輪泵被壓力擠出而穿過一擠出口模。
2.如權項1宣稱的一種方法，其中，在烹制期間齒輪泵施壓于上述混合物上。
3.如權項1宣稱的一種方法，其中，齒輪泵施壓于上述混合物上是在烹制階段之后。
4.如權項1宣稱的一種方法，其中，包括制備水和上述予混料的混合物，使其含水重量約占10％到約40％，以及烹制該混合物，在大約80至200℃，烹制大約20秒至大約180分鐘。
5.如權項1宣稱的一種方法，其中，包括在齒輪泵的上游保持的壓力小于約2000kpa，優(yōu)選從100至1000kpa，并且使齒輪泵對在口模上游的上述混合物施加的壓力為從大約2000到大約20000kpa。
6.用于實施權項1至5中任一項的方法的裝置，其中，包括一混合和/或烹制裝置，一齒輪泵和一擠出口模。
7.如權項6宣稱的一種裝置，其中，在混合烹制裝置的下游還包括一烹制裝置。
8.如權項7宣稱的一種裝置，其中，所述混合和烹制裝置包括一螺桿互相嚙合和同向旋轉的混合機或擠出機，上述烹制裝置包括一雙套層圓柱形容器，其內封閉有阿基米德螺線螺桿，而齒輪泵連接在混合和烹制裝置與烹制裝置之間。
9.如權項7宣稱的一種裝置，其中，上述混合和烹制裝置包括一單螺桿擠出機，上述烹制裝置包括一雙套層圓柱形容器，其內封閉有阿基米德螺線螺桿，而齒輪泵連接在混合和烹制裝置與烹制裝置之間。
全文摘要
烹制過的谷物食品或干小食品的加工方法，包括制備水和主要含有谷物食品或粗制粉的干預混料的混合物，烹制該混合物并藉助于一齒輪泵以壓力將其擠出并穿過一擠出口模。
文檔編號A23N17/00GK1136897SQ95120300
公開日1996年12月4日 申請日期1995年10月26日 優(yōu)先權日1995年4月28日
發(fā)明者O·杰羅米尼, E·赫克, J·N·休艾特, T·馬丁, W·發(fā)勒 申請人:雀巢制品公司