Устройство для приготовления протеинового продукта, имитирующего мясо

 

ОПИСАНИЕ 1

Союз Советских

Социалистических

Республик („) 776535

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (61) Дополнительный к патенту

I (22) Заявлено 140778 (21) 2642450/28-13 (51)М. Кл. (23) Приоритет — (32) 1507,77 (31) 816005 (33) CDJA

A 23 J 3/00

Государствениый комитет

СССР по делам изобретеиий и открытий (53) УДК 637. 518 (088. 8) Опубликовано 30,10.80, Бюллетень ¹ 40

Дата опубликования описания 30.10 80

Иностранцы

Лавон Дж.Венджер, Дуглас Стюарт Кларк и Бобби Вэйн Хок (CIUA) (72) Авторы изобретения

Иностранная фирма Венджер Мануфакчуринг (С(ЯА) (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЦРОТЕИНОВОГО

ПРОДУКЖ, ИМИТИРУЮЩЕГО МЯСО

Изобретение относится к оборудова-нию для пищевой промышленности.

Известно устройство для приготовления протеинового продукта, имити- рующего мясо, включающее цилиндр с 5 расположенным внутри него и приводимьаа во вращение шнеком, экструзибнную матрицу, установленную с противбположной от входного отверстия цилиндра стороны, и приспособления для контроля температуры и давления (11.

Однако при работе известного устройства происходит забивание, колебания и взрывы в выходной экструзион- 15 ной матрице, что приводит к нарушению однородности слоистой структуры в конечном продукте.

Целью изобретения является улучшение качества экструдирования. -::-: -- 20

Это достигается тем, что предлагаемое устройство для приготовления протеинового продукта, имитирующего мясо, снабжено приспособлениями для изменения температуры продукта, каж- 25 доеоиз которых представляет собой рубашку, расположенную концентрично цилиндру, и трубой, расположенной между цилиндром и матрицей, при этом труба имеет приспособление для направ-30

2 ления потока продукта. в матрицу, а шнек состоит из трех секций, вторая секция снабжена скребком для разделения уплотненного продукта, а третья сЕкция — винтовым элементом, закрепленным соосно со шнеком.

На фиг. l изображена принципиальная схема устройства для при."готовления протеинового продукта, имитирующего мясо; на фиг. 2 — частично первый и второй экструдеры в процессе перетока материала из первого во второй; на фиг.3-часть цилиндра экструдера и шнековые элементы, образующие часть второго экструдера;на фиг.4-первая часть цилиндра экструдера при прохождении материала для экструзии из первого экструдера через первый участок второго экструдера; на фиг. 5 — часть второго участка экструдера при прохождении материала, подвергаемого . экструзии, включая скопление материала и первоначальное его разделение для превращения в бусообразную струк-. турууна фиг.б-часть третьего участка экструдера при прохождении бусообразного материала через третий участок второго экструдера с последующей повторной ориентацией его во второй точке скопления и экструзией материала

776535 в виде продукта, имеющего слоистую структуру.

Устройство (фиг. 1) содержит цилиндры 1 и 2 для проведения процесса экструзии, блок.3 резания, приспособление для контроля температуры и дав.ления, приспособление для изменения температуры продукта и приспо собление 4 для сушки и охлажде,ния продукта;

Цилиндр 2 расположен вблизи выход ного конца цилиндра 1 перпендикулярно последнему. Входное отверстие 5 цилиндра 2 расположено пространствейно ниже выхода цилиндра 1 так, что материал 6, выходящий из первого, проходит через атмосферу в цилиндр 2. Конвейер 7 предназначен для передачи" продукта из цилиндра 2 в приспособление

4 для сушки и охлаждения продукта °

Над цилиндром 1 установлен вертикально бункер 8 для введения в -йего исходных материалов, имеющий Форму усеченного конуса, и посредством трубопровода 9 соединен с цилиндром 10 для перемешивания ингредиентов смеси с высокой скоростью, сообщаемой ему, электродвигателем 11. К цилийдру 10 присоединены также трубопроводы для подачи воды и пара (не показаны) и обеспечения тем самым введения задан ных количеств влаги в цилиндр и необходимого перемешивания ингредиентов,а также повышение их температуры.

Цилиндр 10 соединен с цилиндром

1, при этом последний включает несколько трубчатых головок с рубашками (на чертежах не показаны), предназначенными для введения нагревающей или охлаждающей среды., например пара, холодной воды или другого хл Кц. агента, и регулирования температуры смеси, проходящей через соответствую щие участки цилиндра 1. Каждая головка снабжена подающими и выводящими трубопроводами (не показаны). Последняя головка 12 цилиндра 1 (фиг. 2) имеет на конце пластину матрицы 13 с рядом отверстий (не показаны). В частности, в матрице могут быть вы полнены четыре расположенных на рав-. ном расстоянии одно от другого и размещенных по окружности отверстия.

1 - " Вн1 трй» цилиндра 1 установлен сносно многоходовой спиральный шнек (йе— показан) для перемещения материала вдоль него в условиях относительно

" """выасфих механических усилий сре»эа, перемешивания и давления ° Шнек приводится во вращение с помощью Элект-. родвйгаъеля 11. Цилиндр 1 предназначен для обеспечения предварительной обработки смеси материалов;" используемых для приготовления протеиновогс, продукта, имитирующего мядо.

Цилиндр 2 (фиг. 3) имеет Семь головок 14-20 и расположенный внутри него шнек, приводимый во вращение с

- " помощью привода 21. С противоположной стороны от входного отверстия 5 цилиндра 2 установлена экструзионная матрица 22. Между цилиндром 2 и матрицей 22 расположена труба 23 с приспо« соблением 24 для направления продук -

5 та в матрицу. Пластина матрицы 22 укреплена над концом трубы 23 и имеет расположенные по ее окружности отверс тия 25.

Приспособление для изменения температуры йродукта представляет собой рубашку, расположенную концейтрично цилийдру. Первая головка 14 имеет отверстие 26, диаметр которого соответ. ствует Диаметру входного отверстия 5 цилиндра, при этом .внутренйяя стенка

15 27 головки 14 выйолнена в виде направл» е»нного внутрь койуса. Вокруг голов" кй 14,размещЕна рубашка 28 С кольцевым каналом 29 для теплообменной среды, преимущественно пара или воды.

® Вторая головка 15 прикреплена непооредственно к головке 14 и имеет внутреннюю боковую стенку 30 постоянного диаметра -и внешнюю рубашку 31 с кольцевым каналом 32 для теплообменя ной среды. третья, четвертая и йятая

"головки 16, 17 и 18 идентичйы головке 15. Шестая головка 19 присоединена- непосредственно к передйему концу головки 18 и имеет равномерно cxojj боящуюся на коНус внутреннюю боковую

- стййку 33;" рубаШку 34 с кольцевым ка» налом 35 для "геплообменной среды.

Седьмая головка 20 значительно ko» роче, чем ранее описанные головки. 1419, и имеет внутреннюю боковую стен- .. ку 36 и рубашку 37 с кольцевым каналом 38 для теплообменной среды. Фруба 23 прикреплена непосредственно к переднему концу головки 20 и имеет рубашку"-39 с кольцевым каналом 40 для

4О теплообменной среды.

B головках 14-20 предусмотрено наличие рукавов (на чертежах не показаны),"при" этом последние содержат ряд расположенных nо ькружйости, ориенти-4g рованных в продольном направлении и выступающих радиально внутрь ребер . (не показаны). В частности рукав внутри цилиндра 2 имеет непрерывное

"вЫ»ступающее врутрь ребро спиральной

gp формы (не показано).

Шнек цилиндра 2 (фиг. 4-6) состоит их трех секций. Первая секция 1 содержит установленный внутри головки 14 на валу 41 винтовой элемент 42 со скребками 43 с переменной длиной . шага, причем витки скребков последовательно распределены.по длине вала, и установленный внутри головки 15 с воэможностью вращения второй винтовой элемент 44 на валу 45 со скребками

60 46 (Фиг. 4); Конфигурация винтового элемента 44 обесцечивает,наличие плавно уменьшающегося объеМа внутри него,для чего вал 45 выполнен конусо» образйым в направлении поверхности

65 внутренней стенки головки 15, причем

776535 высота скребков 46 уменьшена по дли- ются в цилиндре 10, а затем предване вала 45. Между винтовыми элемента- рительно смешанный материал пропусми 42 и 44 размещено запорное прис- кается через цилиндр 1 (фиг.2),превпособление 47, предназначенное для ращаяаь в нем в,нагретый, текучий, не формирования заданного давления внут - имеющий бпределенной ориентации и нери головки 15. текстурированный материал 6, имеющий

Вторая секция ц шнека содержит форму каната . Из этого материала (фиг. 5) третий винтовой элемент 48, удаляютСя далее нежелательные прирасположенный внутри головки 16 с . дающие ему. неприятный запах веществозможностью уменьшения свободного ва, после чего материал поступает во. . объема внутри головки, при этом вал входное отверстие 5 цилиндра 2. Здесь

49 винтовогб элемента 48 выполнен в он захватывается и передается в пер: виде усеченного конуса, направленно-- вую головку 14 с помощью винтового го во внешнее пространство. в направ- элемента 42 с переменным шагом и с ленни внутренней боковой стенки О» помОщью винтового элемента 44 двиловки 16,. а высота скребков 50 винто-" жется вперед. Возрастайие угла сйи- .ного элемента изменяется аналогично по 15, ралй скребков 46 обеспечивает быст-

;образующей конуса. Углы спиралей скреб- рое перемещение материалов вдоль )ков 46 и 50 идентичны и больше угла цилиндра 2, при этом куски материала спирали скребков 43, что спосббатвует 6 перемещаются тесно один к другому быстрой передаче материала через от- для получения компактной структуры. ,верстие 5 и вдоль цилиндра 2. Вторая ;Щ Затем экструдированный материал секция шнека содержит также четвертый 6 проходит через третью головку 16, винтовой элемент 51 = цилиндрическйй в которой он первоначально уплотня,Валом 52 и расположенными по периФерии :ется. В четвертой головке 17 куски последнего скребками 53, причем угол экструдированного материала образуспирали последних меиьше угла скреб- ют первые скопления 65 за счет отноков 50. Вторая секция шнека снабжена . сительно малого шага и угла спирали схребком 54 для разделения уплотйЕЙ- -"" " скребков 53 и наличия скребка 54. ного продукта. Скребок 54 расположен По мере выхода материала из чет s зон, удаленной от элемента 48 на вертой головки 17 и поступления его половому длины элемента 51. На перед- .,в пятую головку 18 он подразделяется . нем конце винтового элемента 51 име- ® и режется на большое количество отется другое запорное приспособление йосительно небольших, напоминающих

55 для ограничения прохода пара, — при- ., бусины, масс 66 материала (диаметром чем по"леднее идентично " запорным 1,558-12,7 мм). Под воздействием враприспособлением 47. - -- щательного движения, прикладываемого

Вторая секция-шнека содержит Фак- И, к массам 66 материала, последние приже часть пятого винтового элемента обретают форму близкую к сферической.

56, установленного внутри головки . Образование бусин стимулйруется по. 18 на валу 57 и имеющего скребки 58. дачей пара, который взрывается внутСкребки 58 расположены по спирали, "" ри Уплотнейнной массы материала в то угол которой, больше угла скребков 53. gg время,- как он проходит в пятую головВеличина свободйого объема вйутр»и го-" ку 18,. имеющую большой свободный объем ловкн 18 больше, чем вйутри головКи ric сравнениЮ с четвертой ГОЛовкай.

17.

Третья секция и шнека содержит Далее напоминающие бусинки массы . (фиг. 6) другую часть винтовогб эле- :4 материала поступают в шестую головку

; мента 56 и шестой винтовой элемент- - 19, при этом во время прохождения пя59, расположенный внутри головки 19 . той и шестой головок бусинки тщательна плавно сходящемся на конус валу но и равномерно варятся и увлажняются

60 и имеющИй скребок 61. Шестой вин" . a п р исутствии пара. В последней части товой элемент 59 выполнен таким об- " о шестой головки 19 и в седьмой головке разом, чтО обеспечивает наличие""внуФ= 20 бусинки материала вновь соединяютри головки по своей длине однородного ся, образуя второе скопление 67 матесвободного объема. Третья секция шне- риала, которое заполняет седьмую гока содержит также установленный внут"- ловку. Затем объединенный материал ри головки 20 седьмой винтовой "элЕ-" ., Проходит в трубу 23 для экструдиро-

I. мент 62 постоянного объема йа валу вания через матрицу 22. Образование

63 и имеющий скребок 64, расположен- сложной структуры происходи частич-, ный по спирали, угол котброй больше но вследствие осевого перемещения, угла скребка 61. — — материала в трубе 23 перед его экс-

Устройство работает следующим об- труэией разом. 4() Получаемый сложный продукт, выхоСмесь, содержащая растительный бе- дящий из .цилиндра 2, затем разрезают, ---лок и влагу вместе с другими добав- сушат и охлаждают обычным известным ками, проходит последовательно через :Способом. цилиндры 1 и 2. Внаиале исходные ком- Предлагаемое устройство обеспепоненты с паром или водой перемешива- 65 чйвает повышение качества экструдироВ

776535

Формула изобретения

-вания и получения имеющих слоистую структуру заменителей мяса.

Устройство для приготовления протеинового продукта, имитирующего со вк мявключающее цилиндр с расположенным внутри него и приводимым во вращейие шнеком, экструзионную матрицу, установленную с противоположной от входного отверстия цилиндра стороны, и приспособления для контроля температуры и давления, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью улучшения качества экструдирования, устройство снабжено приспособлениями для изменения температуры продукта, каждое из которых представляет собой рубашку, расположенную концентрично цилиндру, и трубой, расположенной между цилиндром и матрицей, при этом труба. имеет приспособления для направления потока продукта в матрицу, а шнек состоит из трех секций, вторая секция, снабжена скребком.для разделения уплот о енного продукта, а третья секциявинтовым элементом, закрепленным соосно со шнеком.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ChlA Р 3970761, I5 кл. 426-250, опублик. 1976.

776535

Фиг. 4

ua. S

1В

19 бб б8

Фиг. 6

ВНИИПИ Закаэ 7783/69 тираж 569 Подписное

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

$2 с а

Уиа 3

44 301$ 4$ бУ Я 2У

Сай еУ?