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連續生產速煮食品的方法.pdf

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連續生產 食品 方法
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摘要
申請專利號:

CN88103939.X

申請日:

19880625

公開號:

CN1030684C

公開日:

19960117

當前法律狀態:

有效性:

失效

法律詳情:
IPC分類號: A23L1/18,A23L1/162,A23L1/16,A23L1/10 主分類號: A23L1/18,A23L1/162,A23L1/16,A23L1/10
申請人: 溫吉爾制造公司
發明人: 馬克·L·溫吉爾,戈頓·R·休伯
地址: 美國堪薩斯州
優先權: CN88103939A
專利代理機構: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 代理人: 曾祥凌
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法律狀態
申請(專利)號:

CN88103939.X

授權公告號:

法律狀態公告日:

法律狀態類型:

摘要

以一種低溫處理方法擠壓速煮食品制品,使在預處理器內制得的,受到部分預煮的食物制品混合物沿著螺桿擠壓機的長度方向通過熱煮區,然后通過排氣區和成形區,最后通過擠壓模具,以得到受擠壓的制品。在生產面條制品的情況下,增加了產品的抗過度熱煮的能力從而使擠壓面條的質量提高,并保持原始制品的完整化,使熱煮過程中混合物受到較小的切變,并且降低了擠壓產品再水化所需的時間。

權利要求書

1.??一種生產速煮面條制品的低溫擠壓方法,所述方法包括以下步驟:(a)在預處理器(15)內通過混合面粉和水而制備面團混合物,并將所述混合物的溫度提高到從約150°F到210°F的范圍,并使所述混合物在所述預處理器(15)內保持約20秒到3分鐘的一段時間;(b)把所述面團混合物導入安裝有二個帶螺齒可轉動的螺桿(40)和一擠壓模具(18)的擠壓機(12)的圓筒(14)內;(c)轉動所述螺桿(40),使所述面團混合物沿所述圓筒的長度方向首先通過一個熱煮區,該混合物在熱煮區內停留10-25秒鐘;然后通過一個排氣區并使混合物在所述排氣區中排氣,在進入所述排氣區之前,所述面團混合物包括按重量百分比80-50%的面粉和20-50%的水,然后通過一成形區,其中面團混合物在溫度為130°F至約210°F下停留20-60秒鐘,并承受范圍為約200Psig至120Psig的壓力;最后通過所述擠壓模具(18)而生產擠壓制品;(d)使擠壓制品干燥;(e)所述面團混合物在所述熱煮區內的最高溫度高至約215°F。2.??根據權利要求1所述的方法,其特征在于,面團混合物在擠壓機圓筒(14)內保持30秒到85秒的停留時間。3.??根據權利要求1或2所述的方法,其特征在于所述擠壓機(12)帶有兩個內嚙合的共同轉動的螺桿(40),并包括通過轉動所述螺桿(40)沿所述圓筒的長度方向順序地進給所述面團混合物的步驟。4.??根據權利要求1所述的方法,其特征在于包括在所述預處理器(15)內把蒸汽和水加到所述面粉中的步驟。5.??根據權利要求1所述的方法,其特征在于包括在所述排氣區內使所述面團混合物承受真空的步驟。6.??根據權利要求5所述的方法,其特征在于所述真空為約5inHg到約20inHg的等級。7.??根據權利要求1所述的方法,其特征在于所述干燥步驟包括使擠壓制品在約20到約60分鐘的時間內承受約75°F到約180°F的溫度的步驟。8.??根據權利要求1所述的方法,其特征在于所述干燥步驟持續到干燥后的制品濕度達到約10%-12%(重量百分比)的程度為止。9.??根據權利要求1或2所述的方法,其特征在包括在混合物沿所述熱煮區的長度方向進給的同時向所述面團混合物內注入蒸汽和/或水的步驟。10.??根據權利要求1或2所述的方法,其特征在于包括在所述面團混合物沿圓筒(14)的長度進給期間承受間接熱交換的步驟。11.??根據權利要求1所述的方法,其特征在于排出所述氣體的所述步驟包括在與所述排氣區連通的排氣通道(50)內轉動排氣裝置螺桿(60)的步驟,所述排氣裝置螺桿(60)帶有螺齒使所述混合物偏向所述圓筒(14),同時使濕氣能通過所述通道(50)而排除。12.??根據權利要求11所述的方法,其特征在于所述排氣通道(50)有一個垂直于所述螺桿(40)的轉動軸線的面積,該面積在遠離所述圓筒的排氣區方向上尺寸增加,以降低流經所述通道(50)的任何混合物部分的面速度,從而有效防止當所述濕氣排除時所述混合物的部分逃逸。13.??根據權利要求1所述的方法,其特征在于在濕氣從中排除之前,所述混合物在所述熱煮區達到它在所述擠壓機(12)內所經歷的最高溫度。14.??根據權利要求1或2所述的方法,其特征在于面團混合物在預處理器(15)內的停留時間為1分鐘到2分鐘。15.??根據權利要求1或2所述的方法,其特征在于在所述成形區的壓力為約500Psig到約600Psig。16.??根據權利要求1或2所述的方法,其特征在于所述面團混合物包括重量百分比為約99.5%的粗粒面粉。17.??根據權利要求1或2所述的方法,其特征在于所述面團混合物包括重量百分比為0.5%的表面活性劑Myvaplex600。18.??根據權利要求8所述的方法,其特征在于擠壓制品在約20分鐘到約30分鐘的一段時間內以約120°F到約140°F的溫度干燥。

說明書

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本發明涉及連續生產食品的裝置和方法,這種食品可以很容易地 通過把它浸泡在沸水或熱水中經過1.5到5分鐘而得到復水。本 方法包括利用預處理器部分地預煮食品混合物,還包括利用擠壓機, 使食品混合物在擠壓機內首先通過一個低溫蒸煮區行進,然后通過一個 排氣區和一個成形區。最后通過擠壓模具得到所需要的成品。在生產 面條時,需利用本發明裝置在排氣區內把大量的水分從面粉和水的混 合物內除去,從而可以把大量蒸汽直接注入到處于熱煮區的混合物, 此時面條制品不會受到將使成品的完整性變差的過量切變力作用,或 者把混合物的溫度十分不利地升高到一個會使局部混合物焦化和在擠 出的產品中形成暗斑的值。

另一種,在生產米制品時,通過直接把蒸汽注入到米粉或米粒和 水的混合物內,然后在排氣區內從混合物去除一定量的水分,使擠壓 機內的混合物受到最小的機械切變。一旦擠出制品經過干燥,就具有 這些特性,如在復水后制品具有良好的完整性,以及允許過度的蒸 煮,不形成發粘或粘著外表面。

通常的面條制品,采用均勻地把水和面粉,如粗面粉混合,之 后使面粉和水的混合物加壓擠壓通過模具,使混合物成形為所需形狀 的制品。然而,一般面條制品需在沸水中大約煮10-15分鐘,以 便水化和使淀粉成膠狀,使受擠壓制品轉化成一種可供食用的狀態。

在最近幾年,注意力不斷地注視在速煮面條制品上。這種制品一 般在沸水中水化3-5分鐘。這些制品也可以與其它食品混合放在微 波爐或常用的加熱爐內熱煮,不需要在爐子上預煮制品和之后瀝干多 余的水。

美國專利3,615,667,4,230,735, 4,243,690,4,423,082,4,044,165 和4,540,592在改善貯存,熱煮以及擠壓、速煮面條制品 的外觀特性等方面作過不少努力,也企圖降低制品的粘性,阻止在受 煮制品上形成發粘的表面,以及增加制品的完整性和只需用最少的生 產時間和化費,這種化費包括擠壓過程總的能量消耗。

已經觀察到以某種方式進行擠壓速煮面條制品的處理過程中出現 的一個問題是:在最后生產的制品內形成黑色的或暗色的斑點,這樣 一種制品使消費者對它的接受率下降,并且在水化后可能影響到制品 的味道。對此,發現通常暗斑出現在面粉和水混合物臨時粘到擠壓機 螺桿的旋齒上的部分,以及部分混合物在經過常用的速煮面條擠壓處 理時受到相當高溫度處理而焦化之故。因此,這種受到焦化的部分脫 離螺桿,通過模具口與沒有焦化的混合物部分一起排出,從而使在最 終制品中出現暗斑,這種帶暗斑的制品很容易通過簡單的直觀觀察 到。

此外,許多已知的用于加工速煮面條的方法是,在混合物通過擠 壓機行進時,在面粉和水的混合物上施加了過量的切變力,遺憾的是 面粉和水混合物的過量切變將使最終制品具有發粘的表面。同時也降 低了制品的完整性,這種完整性可以由制品經水化后回復到它的原始 形狀的能力大小來衡量。況且,過量的切變導致增加擠壓機的能量消 耗和產生一些機械問題,如增加擠壓機零件的磨損。

于是,希望提供一種在降低溫度的情況下生產速煮面條的方法和 裝置,以避免在最終制品內形成焦化和暗斑,并且要使面粉水混合 物在擠壓過程中受到最小量的機械切變力。如此一種方法將有利于克 服由已知方法所引起的各種問題,如在受擠壓制品內氣泡的形成和降 低制品過煮的允許程度。希望這種方法在擠壓時能利用一定量的水 分,并可靠地保證受擠壓的制品在推向干燥區之前完全地得到熱煮。 在干燥區,使制品經過相當短的時間,采用室溫空氣或稍高于該溫度 的空氣進行干燥。

大米是一種眾所周知的重要谷物,它是金世界約1/2人口的主 要糧食。然而,整個大米顆粒不管帶糠完整的煮,還是去糠煮,他們 必須在沸水內浸煮30-40分鐘左右,以便使淀粉膠狀化,并把顆 粒轉變成可食用的狀態。預煮大米,如帶谷殼預煮的速煮米,在約 15分鐘內煮到可以食用的狀態。此外,在包袋或容器內預煮碎粒的 大米是不希望的,一般要把碎粒分開,把它作為米微粒或米粉打折扣 出售。

近年來,較多的技術先進的團體把越來越多的注意力放在速煮大米 制品上,這種制品通常只需在5-10分鐘時間內在熱水或沸水中水 化。其優點在于,這樣的制品也可以與其它食品混合,并在微波爐或 常用加熱爐內熱煮,不需要在爐子上預煮大米以及之后去除過量的 水。此外,已知把整的大米磨成供生產速煮米的米粉相比于要經過大 米脫糠把它變成供食用的白米所得到有用的顆粒百分比來說具有更高 的顆粒利用百分比。

通常,已知生產速煮大米的方法包括:在擠壓機內混合米和水的 混合物,并在沿著擠壓機長度方向行進時提高混合物的溫度,以使米 淀粉膠化的步驟。遺憾的是,所知的方法對擠壓機內的米和水的混合 物施加了過量的切變力,這就使水化制品具有一種發粘的表面,并在 供食用時以某種不令人滿意的方式成團結塊。一種過量的機械切變也 同樣降低受擠壓制品允許過度熱煮的容限。這種過煮在某些情況下使 水化的米有一種討厭的發粘的外表面,或者變成軟糊糊的及分離開。

在擠壓機內,米和水混合物的過量切變,在某種情況下,能降低 制品的完整性,這種完整性是由米制品在水化后回復到它的原始構形 的能力大小來衡量的。一種相當大的切變也可引起發粘或粘結的性 能,這種性能將使制品的質量變差,同樣非常大的切變可能導致增加 擠壓機的能耗以及許多由于擠壓部件上溫度升高時較大的磨損所引起 的機械問題。

于是,也希望提供一種生產速煮大米的裝置和方法,其工作方式 是:減小加到米和水混合物上的機械切變,目的在于改進受擠壓制品 的性能,以及降低擠壓機的能耗和維修費用。這種方法希望在熱煮 的過程內利用相當大量的水分以便減小切變,同時保證擠壓制品在行 進到干燥區之前能完全得到熱煮,在干燥區,制品經過非常短的時 間,用具有環境溫度的空氣或稍高于該溫度的空氣進行干燥。

本發明利用低溫擠壓方法生產速煮面條制品,克服了上面提到的 種種缺點,這種方法包括:使制作面條的面粉和水的混合物通過一個 預處理器,時間為20秒到3分鐘以便在溫度為150°F- 210°F范圍內部分地預煮混合物,然后把混合物導入擠壓機,首 先通過一個熱煮區,再通過一個排氣區和一個成形區,最后通過一個 擠壓模具得到經擠壓的制品。對混合物進行處理使其具有最高溫度約 為215°F,最好選用最高溫度為205°F,其目的是為了從本 質上消除擠壓制品內出現部分變暗和焦化的可能性。然而,如希望使 用比較低的溫度,則其溫度最大值可以不超過185°F,在擠壓機 內的壓力在200psig-1200psig壓力范圍內。

重要的是,按本發明在擠壓機內設置排氣區,致使大量的水分以 氣體的形式從面粉和水的混合物內除去。因此,在混合物行進通 過熱煮區時,混合物內水與面粉的比例可能得到提高,這就降低了混 合物的粘度,因此相應地使加到混合物上的切變力減小。受擠壓的制 品在水化后,具有良好的完整性,使制品的表面明顯地沒有一種發粘 的感覺和外形,況且所得的制品對過度的熱煮具有更大的寬容性,這 種寬容性不是從感觀性能上的改變所能觀測到的。

面粉和水的混合物暴露在擠壓機的排氣區,使它在進入成形區和 模具前逐步冷卻,為此受擠壓的制品在到達干燥階段之前,因為該制 品保持其形狀,所以使加工容易,并能利用架持在模具面上的切刀切 得潔凈的切口,不會撕裂面條。此外,以較冷的溫度形成混合物會降 低制品的發粘性和氣泡量,這就減少擠壓制品出現成團結塊和出售不 了的可能。

已發現,對擠壓機的排氣區加上負壓力,將減少使所生產的制品 水化所需的時間約1分鐘,并且基本阻止在擠壓制品內氣泡的形成, 為此增加了最終制品的透明性。擠壓機的排氣同樣大大地降低混合物 的水分,使最終制品的質量提高。在本發明的優選方式中,排氣區配 備一個裝置,它的錐形外殼連接到一個排氣孔,并且一個垂直的螺桿 安裝在外殼內,該螺桿有螺齒,以便讓進入外殼的面粉和水混合物的 任一偏離部分以與排氣氣流相反的方向回送到擠壓機內。

本發明進一步克服上面所提到的不足。即利用一種低切變擠壓方 法生產速煮大米制品,這種方法包括:把米粉或米微粒和水的混合物 通過一個預處理器,時間為20秒到3分鐘,以便在150°F- 210°F的溫度范圍內局部預煮混合物的步驟,然后把混合物送入 擠壓機,首先通過一個熱煮區,然后通過一個排氣區和一個成形區, 最后通過一個擠壓模具以得到一種經過擠壓的制品。在熱煮區內混合 物的溫度約在180°F-350°F的范圍內,最好處于 235°F-265°F溫度范圍,擠壓機的擠壓容器內的壓力是在 200psig-1200psig范圍內。

特別需要注意,按本發明的原理在擠壓裝置內提供排氣區,這將 使一定量的水分以氣體制品的形式,在把混合物送入成形區和之后的 模具之前把它從米和水的混合物中去除掉。因此,在混合物行進到熱 煮區時混合物中水和米的比例可以增加,這樣做為了降低混合物的粘 性,從而相應地減小加到混合物上的切變力,使受擠壓的制品在水化 后呈現良好的完整性,并且制品表面也明顯地不存在發粘的感覺和表 觀。此外,制品對過度的熱煮具有更大的寬容性,這種寬容性不是從 感觀性能上的改變所能觀測到的。擠壓方法利用市場上較難出售的碎 米粒和/或粉來加工形成一種制品,這種制品在水化時,具有整個米 粒煮成半熟的性質和外觀。

米和水的混合物曝露到擠壓機的排氣區,并在導入成形區和模具 前慢慢冷卻混合物。為此,受擠壓的制品很容易在到達干燥區之前進 行操作,因為制品保持它的形狀,并能利用架持在模具面上的刀片不 會撕裂就能切得潔凈的切口。

已發現,加負壓到擠壓機的排氣區,這樣做便于從混合物中除去 水分。從而提高最終制品的質量,同時也允許在熱煮區內混合物的水 分含量增加,使機械切變減到最小。排氣區配備一個連到排氣口的具 有錐形外殼的裝置,垂直的螺桿安裝在外殼內,螺桿上有螺齒,使部 分偏離的米和水混合物的任一部分朝著與排氣氣體的氣流相反的方向 回送到擠壓機內。

本發明的其它特征和優點可以從下述選用的實施例結合附圖作更 為清楚的描述。其中,

圖1是不完整的側視圖,以示意的方式說明根據本發明原理用于 熱煮和擠壓食品混合物的擠壓機。

圖2是一個經過放大的,如圖1所示擠壓機的部分平面視圖,其 局部剖面揭示設置在擠壓機容器內的成對的,帶螺齒的螺桿。

圖3是根據本發明,在沿著圖1所示預處理器和擠壓機通道的長 度方向制備速煮面條用的面粉和水混合物的溫度典型分布曲線。

圖4是表示根據本發明,在沿著圖1所示的預處理器和擠壓機通 道的長度方向制備速煮米和水混合物的溫度典型分布曲線。

見圖1,其中10表示擠壓置,它包括:一個具有圓筒14的 擠壓機12,其入口為16位于預處理器15的出口下方,擠壓機 12也有一個帶模具18的出口,所述的圓筒14由9個圓筒區 20-36組成,當然圓筒的數量可以改變,這種改變并不偏離本發 明的原理。

如圖2所示,擠壓機圓筒14具有限定腔室38的壁,該腔室由 二個圓柱形的,并置的互相連通的腔區組成,二個可旋轉的帶螺齒的 物料行進螺桿40容納在腔室38的各個區內,并沿著擠壓機圓筒的 大部分長度方向上互相嚙合,但在最后的圓筒區36處互相分離,并 位于各自呈互補的錐形圓筒區內,以便把受到處理的混合物料分開形 成二個并置的,不連通的流出料柱。

如圖2所示的雙螺桿食品擠壓機12是由Wenger制造公司生 產,本發明的受讓者,在Wenger通報,第56期586頁內把它 稱為Wenger-TX型擠壓機。對此,特意在此一并預以公開。可 見到WengerTX擠壓機在雙頭出口區內提供相當高的壓力差,大 約為500psi-600psi,可以認為這一因素至少在取得本 發明獨特結果方面是特別重要的。

參見圖1,用于對圓筒區32進行排氣的裝置42,它包括:具 有一個錐形部分46和圓柱形部分48的外殼44,圓柱形部分48 與錐形部分46相連接,并連接到擠壓機的圓筒14上。閉合的外殼 44具有限定通道50的結構,在錐形部分46內的通道50有一個 錐形的構形,并在圓柱形部分48內有一個相應的圓柱形構形,通道 50有一個出口52和一個入口54,入口54與圓筒區32內的排 氣孔56(見圖2)相連通。外殼44包括:一個位于下部的,在排 氣口56處為抗漏氣而密封接觸的水平平板58,除與圓柱部分48內 通道50緊密相鄰區域接觸之外該平板蓋著了排氣口的所有部分。

排氣裝置42還包括:一個帶有螺齒的螺桿,該螺桿用于將進入 通道50的混合物料以排氣方向相反的方向把它回送到擠壓機內,垂 直的排氣裝置螺桿60在通道50內包括鄰近通道入口54的面積內 是軸向可以轉動的,并由連接到直角驅動裝置64的電機62提供動 力。

通道出口52設有一個管子66,它穿過排氣裝置外殼44的蓋 板68向外伸出,管子66在外殼44內呈C字形,所以它的出口 52直接靠近蓋板68,管子66通到大氣,或最好連接到一個真空 源,使通道50內形成一個負壓,并從沿著擠壓機12行進的混合物 料中抽出氣體。

按本發明的一個方面,一種低溫擠壓處理方法用于生產速煮面條 制品,它包括:把由面粉和水組成的混合物導入擠壓機12的圓筒 14內,一開始在預處理器15內把面粉和水混合,制取面粉和水的 混合物,同時把混合物的溫度提高到從160°F-210°F范圍 內的某一值,經過20秒到3分鐘的停留時間,其中1分鐘到2分鐘 的停留時間為最佳。預處理步驟也可以根據需要選用,它包括:在混 合物沿著預處理器15中的第一個1/3長度行進的時候,將蒸汽加 入面粉中。

希望在排氣圓筒區32之前,擠壓機腔室38內的混合物由百分 比重量約為80%-50%的面粉和20%-50%的水組成。然 而,已觀察到較好的結果是在排氣圓筒區32之前的混合物由百分比 重量約為70%-65%的面粉和30%-35%的水組成。

一旦面粉和水的混合物通過入口16進入擠壓機12時,靠螺桿 40的軸向轉動,使混合物沿著圓筒14的長度方向行進。由此,混 合物首先通過擠壓機內的熱煮區,然而通過排氣區和成形區,最后通 過模具18上的孔70(見圖2)給出擠壓成品。

為舉例目的,圖1和2所示的圓筒區20-30代表熱煮區,在 通過熱煮區行進時面粉和水混合物的最高溫度可達到215°F左 右,最好為205°F,混合物料在熱煮區內(包括圓筒區20- 30)停留時間約在10秒-25秒之間,最好是15秒。

圓筒區32代表在上面已提到過的排氣區,當水和面粉的混合物 被螺桿40推進時,出自面粉和水混合物內的氣體在該區內預以排 除。在氣體通過排氣孔56和通道50排放時,旋轉排氣裝置的螺桿 60,使偏離的任何部分面粉和水的混合物,即從腔室38通過排氣 孔56的混合物以與排氣方向相反的方向回送到腔室38內。如圖1 可見,配置有垂直螺桿的垂直通道50,在重力的影響下能引起在通 道50內的任何部分混合物朝著螺桿60下落。之后,再返回到腔室 38。如果需要,可以在通道50的錐形區內安置刮掃元件(圖未 示),用于刮去外殼錐形區46內表面的面粉和水混合物的堆積部 分。

最好,通道50的出口52與真空源連通,由真空源提供約為 5-20in·Hg·柱的真空度,在通道50的負壓約為 15in·Hg·柱時,可以觀察到較好的結果。

通道50的錐形區使混合物進入通道50的表面速度,在混合物 趨近于蓋板68時下降到一個相當低的水準,以便基本上阻止混合物 進入抽真空管子66。排氣出口52位于通道50的上角部,靠近蓋 板68處,即使相當大量混合物暫時流入通道50,也沒有進入管 66的危險。同時,錐形部分46的錐形構形使在其內的混合物,在 馬達62使螺桿作正向轉動時,向下朝著通道50的入口58方向下 落。因此,使混合物受力返回到圓筒的腔室38內。

再參見圖1,圓筒區34和36表示成形區,通過該區進給的面 粉和水混合物受到擠壓,通過模具孔70擠出。混合物在成形區內留 停時間約從20秒到60秒,最好是45秒左右。此外,在成形區內 混合物受到的壓力約從200psig-1200psig,最好為 500-600psig?。

在混合物沿腔室38進給時,水和蒸汽兩者都可以注入混合物, 如,可把自來水注入初始的圓筒區,或圓筒區20,其溫度在 50°F-65°F范圍內。可把蒸汽注入圓筒入口16的下游區域 如相應的圓筒24,26,28的區內。另一個例子是,可把水溫約 為180°F的水注入到初始圓筒區20,由此將需要較少的蒸汽。 當然,在其它方向加入也是可能的。

最好給擠壓機12的圓筒14裝上外套,以使冷卻水或油可以在 擠壓機12的與腔室38相鄰處循環。使面粉和水混合物在它們沿著 圓筒14的長度方向行進時受到間接的熱變換。其它的適宜手段,如 用電阻或感應加熱也可以采用。最好混合物在通過擠壓機12的 整個長度行進時其溫度近似在130°F-210°F范圍內。當 然,在熱煮區要求受到如上所述的最高溫度。可視需要,在成形區混 合物的溫度可小于其在熱煮區的溫度。

在混合物從擠壓機12的成形區,并通過模具孔給出擠壓成品 時,通過用靠在模具18外表面上架持的小刀把擠壓成品切成所需要 的長度。之后,制品進入干燥區以便使所得的制品適于貯存和運輸。

在本發明的最佳形式中,擠壓制品的干燥步驟進行到使面條制品 中的水分在8%-14%左右的重量百分比就可以了。然而,最好使 面條制品的水分其重量百分比在10%-12%范圍內,可以得得較 好的干燥結果。

在進行干燥階段的擠壓制品,最好從環境溫度或75°F到約 180°F的條件下經過約20分鐘到60分鐘的時間干燥。然而, 在干燥階段擠壓制品所受的溫度約為120°F-140°F?,時間 約為20分鐘-30分鐘時,可以觀察到較好的結果。

已發現,根據本發明的原理,低溫擠壓速煮面條產品,可以基本 上消除產品的暗斑和焦斑形成,同時降低能量的要求。同樣也可使氣 泡含量下降和增加過度燒煮的寬容限。并使產品的口味增加。在熱煮 處理時,較低的溫度加上由排氣裝置42提供的對混合物的冷卻效 果,因此在干燥階段之前,由于降低了產品的粘度和使它較好地保持 形狀,從而便于加工擠壓制品。

在混合物通過擠壓機12的排氣區時,從面粉和水的混合物內去 除大量的水分,這種較大量的水分可以出現在通過熱煮區時的混合物 內,因此減小了加到混合物上的切變力,這將增加在復水后產品的 完整性,并避免了產品在達到可食用狀態時容易毀壞或斷離,況且減 小加到熱煮區混合物上的切變也可避免產品的發粘度以及減少擠壓機 12的總能耗。擠壓產品具有良好的抗過度熱煮的優點。因此制品的 質量優于用已知的方法生產的制品。

在排氣區內使其真空大于5in·Hg·柱,將減少復水時間 約1分鐘,即不用排氣階段,通常情況下在4分鐘之后會出現完全的 復水,而采用排氣階段,在3分鐘之后就發生完全的復水,實質 上,在排氣區采用抽真空,也阻止在擠壓制品內氣泡的形成。

圖3表示混合物在預處理器15,以及沿著圓筒14的長度方向 行進時其典型的溫度分布曲線。可見,在混合物經過預處理器15 時,其溫度穩定地增加,然后在通過熱煮區行進時,其溫度略有增 加,在相應于圓筒區32的排氣區時混合物的溫度下降,之后在通過 圓筒區34,36所表示的成形區行進時,溫度穩定地下降,混合物 在通過模具孔70時,其溫度進一步下降。在該例子中,在預處理器 15內約混合物的一半受到熱煮,而余下部分將在他們通過擠壓機而 暴露在140°F-160°F溫度下時受到熱煮。

例1,

在該試驗例子中,由重量百分比為99.5%的粗面粉和 0.5%的Myvaplex600表面活化劑制成初始面粉混合物, 然后把這種干的混合物送入配備有一個預處理器和一個螺桿供料斗的 WengerTX-80雙螺桿擠壓機進行加工處理,得到一種熱煮過 的面條制品。

圖1示意說明TX-80擠壓機,它的終端為雙螺桿錐形噴咀模 具頭,它總共有8個管狀頭或圓筒區。

把干的初始面粉混合物(其水分含量為12%)以每分鐘 7.03磅的速度送入預處理器,并且與以每分鐘0.83磅的速度 加到預處理器中的水混合,在預處理器內的水和面粉的混合物利用以 每分鐘0.40磅的速度,壓力為30psi·注入的蒸汽使它提高 溫度,在預處理器內的攪拌器(它可以不同的角度傾斜以提供各種可 能的停留時間)以171rpm的速度轉動,并可調節到使混合物在 預處理器內停留1.5分鐘。從預處理器排出的混合物其溫度為 200F,水分含量約為25%重量百分比。

之后,混合物被送到位于熱煮區入口處的擠壓機加料口,自來水 以每分鐘0.97磅的速度注入混合物。(然而,另一種方式是也可 以加進溫度約為180°F的熱水,目的在于降低所需要蒸汽的流動 速度)。擠壓機的螺桿以161rpm的速度旋轉,在混合物通過擠 壓機行進時,不需加入蒸汽,擠壓機的負荷為17.8KW,在沒有 混合物,螺桿轉速為161rpm時擠壓機上的負荷為2.2KW。 所以,由于存在混合物而需要在擠壓機內增加的負荷約為 15.6KW。

對第三,第四和第五圓筒區,其雙圓筒的溫度分別維持在 197°F,195°F和191°F。在擠壓機的熱煮區內面粉和 水混合物的水分含量其重量百分比約為33%。第六個圓筒區包括真 空度抽到10in·Hg·柱的排氣孔。擠壓機的成形區相應于第七 和第八圓筒區,他們的溫度分別為163°F和165°F。

制品通過擠壓機的速度(包括加到預處理器和擠壓機內的總水量 在內)是每分鐘8?1/2磅,在最后鄰近模具的圓筒區處的壓力是 600psi,順著模具出來的擠壓制品的水分其重量百分比為 27%。模具的總開孔面積為0.547平方吋,用一把刀切割擠壓 制品,使其具有肘狀通心面的長度。干燥器內的制品在130°F溫 度下干燥24分鐘,經過干燥,擠壓的制品其最終的水分百分含量為 11%,所得制品約在4分鐘內水化,并且具有良好的制品完整性和 可口性。沒有暗斑和焦化斑出現。

例2:

該例中,除了水以每分鐘0.71磅的速度注入預處理器,以及 預處理器的螺桿轉動速度為170rpm之外,其余部分基本上按例 1所述的步驟進行。從預處理器給出的混合物的水分含量其重量百分 比為26.5%。

在擠壓機內,壓力為125psi的蒸汽,以每分鐘0.60磅 的速度供入,水以每分鐘0.53磅的速度供入擠壓機,結果在擠壓 機的熱煮區內,面粉和水混合物的水分含量為37.5%。在這種情 況下,擠壓機的負荷是15.98KW,因此處理擠壓機內的混合物 所需的負荷是13.78KW。

在第三、四、五圓筒區內的溫度分別維持在203°F, 193°F和187°F,第六圓筒區與真空源相連通,使該圓筒區 的真空度為15in·Hg柱。在第七圓筒區和第八圓筒區內的溫度 相應地為182°F和177°F。

在最后的,或第八個靠近模具的圓筒區內的壓力為500psi, 受擠壓的制品的水分為27.57%。因此,在熱煮區內混合物的水 分含量,以及擠壓制品的水分含量的差代表在排氣區排出的水分,雖 然少量的水分可以在模具開孔70處以蒸汽的形式預以除去。另外, 通心粉在水化后是十分可口的,很完整、觀察不到暗斑。

根據本發明的另一個方面,是把一種低切變擠壓處理方法用于制 備速煮米制品,該方法包括:把由米粉或米粒和水組成的混合物導入 擠壓機12的圓筒內的步驟,而該方法的細節部分與上述有關用面粉 和水混合物制取面條制品有所不同,采用包括新型排氣圓筒區32的 圖1和圖2是基本裝置,以一般類似的方式來提供改進的速煮米制 品,所以除非下面有所專門的說明之外,其它部分將假定為用圖1和 圖2所示的裝置以一種類似的方式來處理米粉或米微粒和水的混合 物。一開始在預處理器15內用米和水的混合來制取他們的混合物, 并把混合物的溫度提高到約150°F-210°F內的某一值。停 留時間為20秒到3分鐘,最好停留時間是1分鐘到2分鐘。根據需 要,預處理步驟可以包括:在混合物沿預處理器15的第一個1/3 長度行進時,把蒸汽加到米和水混合物的步驟。

希望在排氣圓筒區32之前擠壓機腔室38內的混合物含有重量 百分比為80%-60%的米和20%-40%的水。然而,圓筒區 32前的混合物含有75%-70%的米和25%-30%的水時可 觀察到較好的結果。

一旦米和水混合物通過入口16導入擠壓機12內,利用螺桿 40的軸向轉動使混合物沿著圓筒長度方向行進,米和水混合物在通 過由圖1的圓筒區20-30所表示的熱煮區行進時,其溫度約在 180°F-350°F的范圍內,混合物在熱煮區內一般選用的溫 度是在210°F-300°F范圍內。當熱煮區內混合物的溫度在 235°F-265°F范圍內時,可觀察到最好的結果。同樣,混 合物料在包括圓筒區20-30的熱煮區內的停留時間約在10秒- 25秒范圍內,一般選用15秒左右。

再參見圖1,圓筒區34和36表示成形區,混合物在受擠壓通 過模具孔70之前,通過成形區行進,在成形區內混合物的停留時間 約為20秒-60秒,最好選用45秒。混合物的溫度是在 130°F-250°F范圍內,最好選用在180°F- 220°F范圍內。此外,混合物在成形區內受到200-1200 psi的壓力,最好受到500-600psi的壓力。

在混合物沿著腔室38行進時,可以注入水和蒸汽到混合物內, 例如:可以把自來水注入初始的圓筒區或圓筒區20內,其溫度在 50°F-65°F范圍內,可以使蒸汽注入圓筒入口16的下游即 相應的各區24,26和28內。另一個例子是可以把溫度約為 180°F的水加入到初始圓筒區20,因此將只需要用較少的蒸汽 就可以。當然采用其它方向加入也是可能的。

最好,沿著擠壓機整個長度方向行進的混合物其溫度近似地為 210°F-250°F范圍內,根據需要可以使混合物在成形區內 的溫度低于其在熱煮區內的溫度。

在本發明的優選方式中,干燥擠壓制品的步驟進行到使米制品其 水分為8%-14%時為止。然而,最佳米制品的水分值在10%- 12%范圍內時,已觀察到具有較好的結果。

在干燥階段的擠壓制品最好使其經受從環境溫度或75°F左右 到約為250°F范圍內某一溫度干燥60分鐘到10分鐘的時間。 然而,在干燥階段,擠壓制品受到溫度為180°F-220°F范 圍內的某一溫度干燥10分到20分時具有較好的干燥結果。

在混合物通過擠壓機12內的排氣區時,從米和水混合物去除一 定量的水分,這些水分是存在于通過熱煮區通道時的混合物內的,由 于水份的去除,從而減小使用到混合物上的切變,在熱煮區內切變的 降低將減少由于發粘的外表面所造成的使水化米制品趨于結成不希望 的團塊的可能性。此外,由于減小加到熱煮區混合物上的切變,從而 降低擠壓機12的總能量消耗。擠壓制品將增加既不發粘,又不粘 結的過度熱煮的寬容度,因此制品的質量優于用已知的方法生產的制 品。

在排氣區內抽成大于5in.Hg.的真空度,致使較高的水份 量(或以自來水或以蒸汽的形式)能加到沿熱煮區行進的混合物上, 從而可進一步降低作用在擠壓機內混合物上的機械切變。利用在排氣 區抽真空也可以阻止在擠壓制品內氣泡的形成。

可以把其它的配料加到米和水混合物內,以增加擠壓制品的性 能,例如:可把膨脹劑,如磷酸鈣和磷酸鈉在混合物進入熱煮區之前 加進去。或以另一種方式,可以使添加劑與由混合物組成的物料反 應,在擠壓制品內形成氣泡。因此,使制品稍有膨脹,并在水化時容 易進入水份,減少水化所需要的時間。加工處理方法不受米類型的影 響,即可采用長粒米,短粒米或糙米,他們可以單種使用,或以不同 方式相結合使用。

圖4表示混合物在預處理器15內以及沿著圓筒14的長度方向 行進時它們典型溫度分布曲線。可見,在混合物通過預處理器15行 進時,它的溫度穩定上升,然后在通過熱煮區行進時,溫度略有下 降,在相應于圓筒區32的排氣區混合物的溫度下降,然而當混合物 通過由圓筒34、36所代表的成形區行進時,溫度稍有增加。在混 合物通過模具孔70時,溫度進一步下降。在這個例子中,在預處理 器16內,約有40%的混合物得到熱煮,而其它部分的熱煮將發生 在混合物通過擠壓機12時,受到約180°F以上溫度加熱的結 果。

例3.

在該例中,初始米粉混合物是由重量百分比為99.0%的長粒 米粉和1.0%的Myvaplexboo表面活性劑制備的,然后 把這種干的混合物送入裝有一個預處理器和供料斗的Wenger TX-80雙螺桿擠壓機內,通過加工得到熱煮米制品。

TX-80擠壓機由圖1示意說明,擠壓機以雙螺桿斜錐型模具 頭為終端,整個擠壓機有8個圓管頭或圓筒區。

把一種干的初始米粉混合物(含水份為11%),以每分鐘 9.8磅的速度送入預處理器并與以每分鐘1.0磅的速度送入預 處理器內的水混合,利用壓力為30psig,以每分鐘0.40磅 的速度導進的蒸汽使預處理器內的水和米粉混合物的溫度提高。在預 處理器內可以用有不同角度傾斜的攪拌機以提供各種可能的混合物停 留時間。

以150rpm的速度轉動攪拌機,并通過調節使混合物在預處 理器內停留1.5分鐘。從預處理器排出的混合物其溫度為 200°F左右,水份含量為25%。

之后,把混合物經擠壓機的入口送入熱煮區,并且以每分鐘 1.45磅的速度把自來水注入混合物(然而,另一種方式,可以通 入溫度為180°F的熱水,以便減少所需的大量熱蒸汽流)。此 外,把流速為每分鐘0.66磅的蒸汽通入擠壓機,蒸汽壓力為 125psi。擠壓機的螺桿轉速為150rpm,擠壓機的負荷為 11.2KW,在螺桿轉速為150rpm時,擠壓機內沒有混合物 時,擠壓機上的負荷約為2.2KW,所以由于處理混合物,使擠壓 機的負荷增加約為9.9KW。

在雙圓筒第二,三,四,五區內行進的混合物其溫度分別保持在 210°F,260°F,255°F,250°F?。在擠壓機熱煮 區內,面粉和水混合物的水份含量其重量百分比約為36%。第六圓 筒區包括真空度抽到10-15in.Hg.的排氣孔。擠壓機的成 形區相應于第七和第八圓筒區,在這兩個區行進混合物的溫度分別為 209°F和216°F。

混合物通過擠壓機(包括加入預處理器和擠壓機內水的總量)的 速度是每分鐘12.59磅。在最后一個鄰近模具的圓筒區內的壓力 是50psi,直接通過模具的擠壓制品水份為25%重量百分比, 所以真空排氣將去除擠壓制品中11%的水份。模具總的開孔面積是 0。6吋2,用切刀按照類似于米粒的長度切斷擠壓制品,并使切下 的制品行進到一個干燥器,在干燥器內制品受到205°F左右的溫 度加溫13分鐘,經過干燥的擠壓制品,其最終的水份含量為11% 左右,所得制品在約7-8分鐘的時間內水化,并呈現良好的制品完 整性和可口性,不會有暗斑和焦斑。

例4.

在本例中,除了把干的初始米粉混合物以每分鐘8.311磅的 速度送入預處理器,以及與以每分鐘0.834磅的速度進入預處理 器內的水混合以外,其余的操作步驟基本上如同例1所述。利用把壓 力為30psi的蒸汽以每分鐘0.37磅的速度注入,以提高預處 理器內的水和米粉混合物的溫度。預處理器內的攪拌器以 175rpm轉動,調節轉速使混合物在預處理器停留1.5分 鐘,從預處理器內出來的混合物其溫度為208°F左右,水份含量 為26.88%。

然后把米粉和水混合物送入位于熱煮區入口處的擠壓機的入口 內,同時把自來水以每分鐘0.83磅的速度加到混合物內,也把壓 力為100psi的蒸汽以每分鐘0.59磅的速度導入位于擠壓機 的熱煮區的混合物,擠壓機的螺桿以175rpm的速度轉動,擠 壓機的負荷是20KW,在沒有混合物時,擠壓機上的負荷是 2.2KW左右,所以在擠壓機內由于要處理混合物而需要增加的負 荷是17.8KW左右。

在擠壓機的熱煮區內,對第二,三,四,五圓筒區,其中混合物 的溫度分別保持在176°F,200°F,200°F和 200°F。在擠壓機熱煮區內米粉和水混合物的水份含量約為 36.4%。把15in.Hg.柱的真空負壓加到第六圓筒區內的排 氣孔。擠壓機的成形區相應于第七,第八圓筒區,在第八圓筒區內行 進混合物的溫度約為169°F。

制品通過擠壓機(包括加到預處理器和擠壓機內的總水量)的 速度是每分鐘10.94磅,在第七圓筒區的壓力是200psi, 而在鄰近模具的最后一個圓筒區的壓力為500psi,直接經過 模具的擠壓制品其水份含量為26.75%。經擠壓的,切斷過的 制品行進到干燥器,干燥溫度為125°F?,干燥時間總共為30分 鐘,經過干燥的制品其最終的水份含量約為12.53%。

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