多通道冷却模制造技术

一种用于制造挤出食品的冷却模，它包括：多个构成冷却模主体部分的芯部元件，它们位于冷却模的入口端和出口端之间，并且以相邻的方式围绕着冷却模的轴线设置；多个由相邻芯部元件之间的间隙所形成的、从冷却模的入口端到出口端延伸贯通冷却模的挤出流通道；在每一个芯部元件中的、供冷却液流过的至少一个孔；一个用以保证芯部元件相对于冷却模的轴线不发生径向运动的封闭构件；连接装置，用以将冷却模连接至食品挤出机的出口、冷却液供应源和冷却液贮存容器；以及挤出流的分配装置，它位于冷却模的入口端附近，用于把从食品挤出机的出口送出的挤出流引入到选定的挤出流通道中。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
多通道冷却模的制作方法
本专利技术涉及一种在蛋白质食品的组织化处理制造过程中与食品挤出机配合使用的冷却模。 更具体地，本专利技术涉及一种在纤维状肉丝，例如鱼、鸡、牛、羊的肉丝等挤出食品的制造过程中所使用的冷却模。该冷却模以可拆卸的方式安装在挤出机的出口处，挤出机可具有一个或多个螺杆，并且在温度110°～180℃之间将熔软的挤出物输送到所述的冷却模。
技术介绍
在许多食品的制造中，例如香肠、鱼糕、仿制的肉制品和水产品等的制造过程中，有时采用各种的蛋白质组织化处理工艺(protein texturisationprocess)。纤维状结构可以通过多种方式来获得，其中包括低湿度(通常为10-30％重量比)的挤出冷却。高湿度(即，水分通常为30-80％重量比)的挤出冷却是一种非常新的工艺，业已发现它主要用于蛋白质食品的组织化处理。 高湿度的挤出冷却工艺现已研究成为各种天然的蛋白质资源的重构方式，例如用于碎鱼肉、鱼浆、去骨肉、大豆粉、精饲料、谷物粉、乳品蛋白质等，以获得黏性的纤维状或层状的结构[例如参见JC Cheffel等人所著的“高湿度蛋白质挤出冷却的组织化处理新工艺(New Protein TexturisationProcesses by Extrusion Cooling at High Moisture Levels)”，刊登于MarcelDekker公司出版的“食品国际文集(Food Reviews International)”1992年8(2)235-275页]。 不同于低湿度的挤出冷却工艺，高湿度的挤出冷却需要使用冷却模，以用于冷却、胶凝和/或固化从食品挤出机中流出的食品挤出物。冷却模散逸掉积聚在食品混合物中的热量和机械能量，提高该混合物的黏度，并且防止挤出流从模口处涌出，这种涌出会造成不希望的挤出物的过度膨胀。 已知有三种主要类型的冷却模使用在这一技术/应用领域。其中最广为人知的是矩形或圆柱形的细长的冷却模，带有沿着模的长度方向而延伸的矩形或圆柱形的通道。通道周围的区域用水进行冷却，因而使得从中经过的受挤压的食品被冷却。另外还有环形的冷却模，其内腔具有由内芯和外部筒体所确定的环形横截面。对内芯和外部筒体进行冷却，因而使得流经内腔的食品被冷却。 还已知有多通道(或称多管道)的冷却模，其中，从挤出机送出的挤出物被“分流”，使其流入到围绕着模的纵向轴线而设置的一些独立的冷却通道中，于是在冷却模的出口处就输出了固化的、具有某种组织结构的、独立的多条产品。 因此，多通道的冷却模具有提高生产率的潜能，而不会影响产品的性能和增加冷却时间。这也许是单通道的冷却模通过增加其横截面面积才能达到的效果。 以往所作出的努力还包括使用较大横截面面积的单通道冷却模，通过采用较大的流速来提高冷却模的生产率。这种方法需要较长的冷却模。它具有一系列的不良后果，例如，较长的冷却模增加了在食品中出现问题、以及冷却模发生堵塞的可能性。而且，这种冷却模显然占据了工厂内很大的面积或楼层空间，这导致成本增加。 在申请号为4-214049的日本专利申请(公开号6-62821)中公开了一种用于由高湿度的蛋白质原料挤出细的、螺旋状食品的多通道冷却模。这种冷却模基本上被构造成类似于一个典型的“壳体-管体”式的热交换器，其中，在圆柱形壳体的轴向端部处的壳体覆盖物被专门制造的端板所代替。入口处的端板由法兰盘连接至挤出机上的模板保持件；而另一端的形状类似的端板则连接于热交换器的一个固定的管板上，即连接在一个多个内管的管端焊接和支承于其上的多孔板上。 在这种类型的冷却模中所用的多个薄壁内管保证了在挤出物高产量下的冷却效果。一般认为，各个管子具有很高的耐压性，因而与传统的单腔冷却模相比能够处理大量的原料。 这种冷却模的缺点之一是需要使用全套的工具，例如长杆，以清理挤出物在加工时所流经的各个内管。(由于杆的长度)在清理过程中可能会损伤管的光滑的内表面，由于各个管的表面粗糙度的增加(以及背压的增加)，这会导致各个管中来自挤出机的载荷的不均匀。而且，一旦其中一个管损坏到不再能够为熔软的挤出物提供流动路径的程度，也许就需要更换整个冷却模或各个管。由于各个管以密封方式装配在圆柱形壳体的端板上，更换过程意味着耗费大量的时间和劳动力。因此，为了更换其中的任何一个管，所有的管都必须被拆除和重新装配。 由Effem Foods Pty有限公司提出的申请号为PCT/AU00/00011的国际专利申请中公开了一种与食品挤出机配合使用的冷却模。通过针对现有的“壳体-管体”式冷却模所存在的一些缺陷或所有缺陷而提出的多通道冷却模，与这一领域中所用的单腔冷却模相比，上述这种冷却模具有很高的食品制造能力，而且基本上不增加挤出物流动腔的长度或横截面面积。该冷却模的主体由一些重叠的、固定到一起的板件所构成。每个板具有一些通孔，它们与相邻板件的相应的通孔相互对齐，因而确定了供产品流动和冷却液流动的多个通道(管道)。然而，这种专门设计的结构仍具有一些缺陷，概括如下a.冷却液流动方面在冷却模组件的重叠的板件中，冷却液流过由所需数量的模芯元件用螺栓连接到一起所形成的多个通道。这些通道的直径依据其相对于模的纵向轴线的径向位置而变化。该设计选择了冷却液通道和产品通道之间的距离在模的整个横截面中保持不变的设计方案。然而，这也就意味着，外侧的冷却液通道将具有较高的冷却液流量。除非使用附加的冷却液流量限制元件，才能够实现在所有的冷却液通道中都流过相同的和不变的流量；否则，这种设计将对产品的质量和均匀性产生不良的影响从冷却模中输出的产品可能导致质量不均，与远离冷却模中心的产品相比，靠近冷却模中心的那部分产品(由于冷却不良)将会略微地过度膨胀。由于从产品通道的内径到外径之间的速度梯度，产品还将偶尔地发生扭曲。此外，不均匀的热传导会导致某些产品通道中的运行慢于另一些产品通道中的运行。这使得产品以不同的滞留时间流过冷却模。因而某一部分产品可能会过度膨胀，而另一部分产品则膨胀不足。由于这种影响所产生的操作困难的一个例子是在某些通道中的流动可能会完全停止，而在另一些通道中的流动却快到使产品得不到适当冷却的程度，因而产品质量受到不良的影响。 b.产品从挤出机到冷却模之间的流动方面产品从挤出机到冷却模之间的流动对于冷却模的稳定性起着非常重要的作用。从挤出机出口到冷却模的产品入口之间的平均流动路径具有尽可能小的基本偏差是很重要的。换句话说，从挤出机到冷却模通道的入口两者间最短路径和最长路径之间的差别应当尽可能地小。现已发现，大的偏差会在挤出机出口和冷却模入口之间的过渡元件中加剧产生停滞区。这会导致产品加热过度，造成劣质产品或堵塞主要的模孔。 c.模的组装和清理方面如上所述，国际专利申请PCT/AU00/00011所公开的冷却模具有一些重叠在一起以构成冷却模主体的板，在这些板中形成了多个产品流动通道和与之相邻的多个冷却液通道。在一个典型的结构中，使用了20片板。这种结构的一个缺点是冷却模的组装耗费时间，而且需要相当熟练的操作工来使所有的板正确地定位和张紧夹紧螺栓。为了清理而拆卸该冷却模也需要相当的时间，尤其是如果在运行结束时残留在冷却模内的产品固化在通道中，因而各个板实际上粘接在一起，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造挤出食品的冷却模，所述冷却模包括：多个构成了该冷却模主体部分的芯部元件，它们位于冷却模的入口端和出口端之间，并且以相邻的方式围绕着冷却模的轴线而设置；多个由相邻芯部元件之间的间隙所形成的、从冷却模的入口端到出口端 延伸贯通冷却模的挤出流通道；在每一个所述芯部元件中的、供冷却液流过的至少一个孔；一用以保证芯部元件相对于冷却模的轴线不发生径向运动的封闭构件；连接装置，用以将冷却模连接至食品挤出机的出口、冷却液供应源和冷却液贮存容器 ；以及挤出流的分配装置，它位于冷却模的入口端附近，用于把从食品挤出机的出口送出的挤出流直接挤入到选定的所述的挤出流通道中。

【技术特征摘要】
AU 2001-7-6 PR 62191.一种用于制造挤出食品的冷却模，所述冷却模包括多个构成了该冷却模主体部分的芯部元件，它们位于冷却模的入口端和出口端之间，并且以相邻的方式围绕着冷却模的轴线而设置；多个由相邻芯部元件之间的间隙所形成的、从冷却模的入口端到出口端延伸贯通冷却模的挤出流通道；在每一个所述芯部元件中的、供冷却液流过的至少一个孔；一用以保证芯部元件相对于冷却模的轴线不发生径向运动的封闭构件；连接装置，用以将冷却模连接至食品挤出机的出口、冷却液供应源和冷却液贮存容器；以及挤出流的分配装置，它位于冷却模的入口端附近，用于把从食品挤出机的出口送出的挤出流直接挤入到选定的所述的挤出流通道中。2.如权利要求1所述的冷却模，其中每个芯部元件基本上沿着冷却模的整个长度而延伸。3.如权利要求1或2所述的冷却模，其中各个芯部元件围绕着一个中央芯部元件而径向地设置。4.如权利要求3所述的冷却模，其中围绕着中央芯部元件径向地设置的芯部元件都具有楔形的或截头扇形的横截面，以及由每两个径向设置的相邻芯部元件之间所确定的挤出物通道具有相同的径向延伸，以及在延伸边缘之间具有恒定的宽度。5.如权利要求3或4所述的冷却模，其中径向设置的芯部元件从冷却模的入口端向出口端具有增加的径向尺寸，因而随着这些芯部元件沿模的纵向轴线在挤出物流动方向上的延伸，它们是扩张的。6.如前面任一项权利要求所述的冷却模，其中每一芯部元件都包括沿着该芯部元件的长度方向延伸的一条或多条恒定横截面的冷却液通道。7.如权利要求4至6中任一项所述的冷却模，其中每一挤出物通道具有至少两条与之相关的冷却液通道，所述的冷却液通道被设置成每一挤出物通道的每一侧都设置有一条冷却液通道。8.如权利要求7所述的冷却模，其中在径向设置的每一芯部元件中延伸的冷却液通道其路径呈“之”字形，并且随着冷却液通道从每一芯部元件的纵向一端向其另一端的延伸，它在径向上交替地位于该芯部元件的上侧和下侧。9.如权利要求8所述的冷却模，其中冷却液的分配增压室设置在冷却模的入口端处，冷却液由此进入各冷却液通道的一端；以及冷却液的排出室设置在冷却模的出口端处，以接受从各个冷却液通道中排出的冷却液。10...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯图尔特豪萨姆，
申请(专利权)人：马尔斯公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]