文档介绍：该【用于制作冷冻食品的装置和方法 】是由【开心果】上传分享，文档一共【36】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【用于制作冷冻食品的装置和方法 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。用于制作冷冻食品的装置和方法
专利名称:用于制作冷冻食品的装置和方法
,255的美国临时专利申
请的非临时专利申请,该申请的公开通过引用而整体地结合在本文中。
背景用于完全自动化地制作食品的机器是已知的;但是,经历这种机器的顾客常常会受限制,因为交易将大体与个人无关,且顾客将只有有限的机会观察制作过程。因此,许多顾客更喜欢观察制备食品的步骤。按消费者的选择使用诸如果仁、糖果和水果的混合配料来生产冰激凌产品在美国在普及性和可用性两方面有所增长。按传统的贮藏式手工方法,做好的冷冻冰激凌产品以贮藏的方式提供;而且期望的混合配料是通过人工搅和操作在冷的表面上人工地放入冰激凌中的。从而来到商店的顾客可得到具有他们想要的额外混合配料的冰激凌产品,且顾客可以观察到将配料混合到冰激凌中。
概述本发明提供了用于由未充气且未调味的基料混合料制作诸如冰激凌或冷冻酸奶产品的冷冻食品的装置和方法。基料混合料以液态形式提供,且与例如空气的气体混合,以使液态基料混合料充气。在湍流管中将调味品添加到液态基料混合料中,湍流管限定例如具有大体圆形截面的通道;经充气且经调味的基料混合料在顾客的观察下从湍流管中直接或间接地提供
(例如从湍流管喷出或离开)到冷板上。可例如同样在顾客的观察下将固态食品添加物添加到冷板上的经充气且经调味的基料混合料中。经充气且经调味的基料混合料在冷板上形成薄层,且允许该基料混合料在其中散布有固态食品添加物的情况下在冷板上至少部分地冷冻,以产生冷冻食品,该冷冻食品从冷板上人工地刮起且分发给顾客。
冷板包括冷却机构,冷却机构包括即便是在比较热的基料混合料放在其上时遇到突然的热负荷也可保持一致的低温的易熔冷却成分。提供各自包含液态基料混合料的一个或多个基料混合料容器。例如,第一容器中的一种基料混合料可配制成用于优质冰激凌,而第二容器中的另一种基料混合料可配制成用于轻质冰激凌(即包括低脂和低糖成分)。在另一个实施例中,第二(或第三)基料混合料可为用于生产冷冻酸奶的酸乳酪成分。各个基料混合料容器与相应的基料混合料导管联接,基料混合料导管与蠕动泵操作性地联接,蠕动泵设计成以便从容器中抽出基料混合料,且有利于使基料混合料流入基料混合料导管中。自相应的基料混合料容器延伸的相应的基料混合料导管与第一气体导管连结,以使基料混合料充气。第一气体导管与加压气体源联接。因此,来自第一气体导管的气体可喷射到从基料混合料导管中流出的选定的基料混合料中,从而使得基料混合料充气。
在本公开的一个装置中,冷板沿着其暴露面包括陶瓷涂层,包括例如可从新泽西林登的GeneralMagn即late获得的陶瓷涂层。在本公开的一个装置中,在多个调味品容器中分别提供不同的调味品。各个调味品容器与专用调味品导管联接,专用调味品导管与蠕动泵操作性地联接,蠕动泵设计成以便从容器中抽出调味品,且有利于使调味品流入专用调味品导管中。在各个专用调味品导管的与调味品容器相对的端部处,各个专用调味品导管与调味品区块联接。蠕动泵将会从选定的调味品的容器中抽出和泵送选定的调味品,且使选定的调味品通过其相关联的专用调味品导管而到达调味品区块。从第二气体导管流入调味品区块中的轻缓气流可有利于调味品流过调味品区块。更具体地,引入轻缓气流会以较快的速度将调味品推过调味品区块,从而使得在湍流管中的下游较好地混合调味品和基料混合料。各个选定的调味品流过其中的公共调味品导管提供用于调味品从调味品区块流到湍流管的通道,调味品在湍流管中与经充气基料混合料混合。湍流管在其内部包括限制体,该限制体构造成以便增大穿过其中的流体的湍流,且从而促进湍流管内的流体混合。在该装置的另一个实施例中,符合以上描述的调味品容器由这样的其它液态配料容器代替即,该其它液态配料容器包含以液体或液基(例如液体散布)形式提供的例如营养或能量补充物,诸如抗坏血酸
(维生素C),蛋白质分离物,螺旋藻,松果菊,瓜拉那,人参,白果(ginkgobiloba),肌氨酸或者咖啡因。这些液态配料同样可由顾客选择,且可从容器中输送出,通过调味品区块,到达湍流管,这些液态配料在湍流管中与经充气基料混合料混合,如上所述。在该装置上提供选择器,例如转盘、促动器和/或开关,且选择器可由操作员操作,以选择所需的基料混合料和调味品。选择器以电子的方式与可编程逻辑控制器联接,可编程逻辑控制器与为基料混合料和调味品所提供的泵联接。当促动选择器时,当前路径将会闭合,以将电子信号传送到可编程逻辑控制器。然后可编程逻辑控制器根据接收到的信号将开始命令发送到用于选定的配料的泵。该装置和方法提供优于现有的系统和方法的重大的优点,因为该装置和方法使用了液态基料混合料。基料混合料可为用于生产诸如冰激凌、冷冻酸奶、意大利冰激凌、冷冻乳蛋糕等的各种食品的混合料。液态基料混合料比经充气冷冻食品占用少得多的体积。另外,本公开的装置中的保持在介于约35。F与约4(TF之间的范围中的温度处的液态基料混合料,比冷冻基料产品需要少得多的制冷。液态基料混合料在其容器中是无菌的;因此,液态基料混合料可保持在非冷却状态中,例如保持在环境温度或室温下,直到其被剌破,或者以别的方式打开,且与装置联接,以便在食品生产中使用。可在本公开的装置中供应多种液态基料混合料,选定的液态基料混合料在该装置中与期望的调味品混合,且使选定的液态基料混合料在分配到冷板上之前充气。然后可将选定的固态食物混合配料,例如果仁、水果及其部分,添加到冷板上的经充气、经调味的液态基料混合料中。冷板至少部分地冷冻液态基料混合料,以形成其中散布有调味品和混合配料的冷冻食品。因此,可按顾客要求来用基本配料
(包括液态基料混合料)制作新鲜的、即时需要的冷冻食品。装置可采用紧凑便携的食品手推车或柜台的形式。食品手推车或柜台可安置在例如自助餐厅中,或者位于交通密集的行人通道上,例如城市人行道、大型购物中心、机场等,从而限定相对小的操作覆盖区(footprint)。或者,该装置可采用可与永久地安装的服务台结合或者用作永久地安装的服务台的整体单元的形式。
附图简述
图1显示了正由操作员使用以为顾客制备冷冻食品的装置。图2显示了将混合添加物添加到图1的装置的冷板上的冷冻食品中。
图3显示了操作员使用刮勺操纵冷板上的产品。图4显示了在杯子中的具有混合添加物的冷冻食品。图5是显示了用于生产冷冻食品的图1的装置的各种构件的示意图。图6从另一个视角显示了装置。图7显示了图1的装置的多个调味品容器和相关联的构件。图8显示了没有容器的多个容器隔室以及多个导管和多个蠕动泵。
图9显示了联接有气体导管和调味品导管的调味品区块。图10显示了调味品区块的底侧。图11提供了湍流管的刚性部分的截面图。图12显示了喇叭型阀(trumpetvalve)的端视图。图13显示了图12的喇叭型阀的侧视图。图14显示了图12的喇叭型阀的剖视图。根据以下更加具体的描述,本发明的前述和其它特征和优点将是显而易见的。在附图中,相同参考字符在不同视图中始终指相同或相似的部件。附图不一定是按比例绘制的,而是将重点放在说明下面论述的特定原理上。
详细描述参看图l-4,可通过装置10人工地生产例如单份大小的冷冻食品12,装置10包括结合在例如手推车或柜台的形式的紧凑工作站16中的冷板14。工作站16可限定相对小的覆盖区,例如具有约30平方英尺或3英尺乘10英尺的覆盖区,而且工作站16可沿着其底部(例如其腿部的底部处)设有轮子,以便使工作站16可为便携式及可动式的,以便位于许多位置处,以招待顾客。在一个实施例中,人工操作员22将经充气、经调味的液态基料混合料11直接放在冷板14上,或者放到中间容器25中,且然后将基料混合料11从中间容器25中倒到冷板14上。使用中间容器25限制经调味的基料混合料11溅出冷板14。冷板14没有被围起来,且操作员22可直接接近冷板14,从而使得操作员22可将他或她的手伸到冷板14的上方,以在操作期间将基料混合料或混合添加物放到冷板
14上。另外,冷板14可与装置10结合,从而使得操作员22和顾客20可完全看见冷板14,如图1和3所示。经充气、经调味的基料混合料11包括液态基料混合料(例如包括牛奶、乳脂、糖等)、一种或多种调味品(例如香草、巧克力、草莓等),以及散布在其中的气体。冷板14使经充气、经调味的基料混合料11或其部分迅速冷冻,以形成冷冻食品12。用于公开本发明的"冷冻"食品指的是至少部分地冷冻的食品。当在冷板14上形成食品12时,可使例如水果、果仁、糖果及其部分的一种或多种固态食物混合添加物24散布在冷冻食品12中。如图2所示,在一个实施例中,操作员22可从多个容器18中的任何一个中人工地舀出一种或多种混合添加物24,且当经充气且经调味的基料混合料13在冷板14上冷冻时,将添加物24倒在经充气且经调味的基料混合料13上。各个容器18包含不同的混合添加物24。可选地,操作员22可例如使用刮勺26将经充气且经调味的基料混合料11人工地摊铺在冷板14上。基料混合料11、调味品和混合添加物24全部由顾客20选择,顾客20在下他/她的订单时与操作员22沟通他/她的喜好。然后顾客20可例如通过与装置10相关联的或与装置10结合的透明玻璃窗19观看冷冻食品12的制作过程。在其它实施例中,本文所述的制作冷冻食品12的进程是机械化的,例如由自动化机器执行,而不是由人工操作员22执行的。例如,可提供一个或多个机器人臂来将基料混合料
11和/或混合添加物24分配到冷板14上,以及从冷板14上刮起冷冻食品12。在另外的实施例中,在下面详细地描述的湍流管和用于混合添加物24的多个容器18两者均安装在冷板14上方。在这种情况下,用于混合添加物24的容器18可例如安装在具有孔口的旋转板上方,当孔口在容器下面对准时,旋转板将会把混合添加物24分配到容器中。
如图3所示,在混入添加物24,且冷冻或者至少部分地冷冻基料混合料以生产冷冻食品12之后,在人操作的实施例中,操作员22用刮勺26从冷板14上刮起冷冻食品12。在刮起冷冻食品12时,操作员22就将冷冻食品12放入杯子28中,例如一次性纸杯,如图4所示,或者将冷冻食品12放入锥形物中,例如,常用于提供冰激凌、酸乳酪等的普通的、糖或奶蛋饼锥形物。当操作员22将产品12包到杯子28中时,冷冻食品12可成形为例如圆形或压实。在快速吹扫操作之后,如下面详细地描述的,操作员22和装置IO准备好响应于从另一位顾客接收订单而生产另一个冷冻食品12,从而利用基料混合料11、调味品、混合添加物24和/或例如营养补充物的任何其它可行的配料的相同的或不同的选择、使用装置10来重复上述过程。参看图5,显示了用于使基料混合料11充气以及将调味品添加到基料混合料11中并将经充气且经调味的基料混合料11放到冷板14上的装置10的部分的示意图。液态基料混合料存储在例如呈以别的方式密封的塑料袋的形式的、具有出口端口
31的容器30中,例如呈食品级柔性管道的形式的基料混合料导管34联接到该出口端口31上。(其中在本发明的公开和权利要求中对与其它构件(诸如端口)联接或连结的构件(诸如导管)进行参照,联接的构件可为两个不连续的构件的形式,或者可为单一结构的部件)。使用蠕动泵32使基料混合料通过出口端口31从容器30中排出,蠕动泵32在其周边周围包括多个滑块(shoe)或辊子33,从而使得当泵32旋转时,滑块33驱动基料混合料,使之进入和通过柔性管道导管34。蠕动泵32的滑块33沿逆时针方向旋转(如图5中由箭头35显示),以压縮柔性管道导管34的一部分,滑块33在任何给定时刻都与其接触,从而通过正位移将基料混合料推入第一基料混合料输入36中,同时在泵32的上游产生真空,真空通过出口端口31从容器30中抽出更多的基料混合料。使用蠕动泵32的一个优点在于,泵32不会污染流过导管34的流体,即基料混合料,而且因为该流体也不会污染泵32。柔性管道导管34联接到第一基料混合料输入36上。导管34可优选地具有约1/4英寸的内径。蠕动泵32实现优选约25毫升/分钟的流率,而该流率是从容器30中流出的基料混合料的粘度的函数。许多传统的冰激凌基料或混合料将在装置10中可用。如图5所示,第一基料混合料输入36是流体交汇处42(例如鸦足形流体交汇处
)的一个入口。流体交汇处42例如由金属或塑料制成,且为在其中流动的流体限定交叉通道或入口36、38和40以及出口39。同样,包括一个或多个额外的基料混合料输入38,或者该输入38与鸦足形流体交汇处42联接在一起。各个额外的输入口38可与诸如由食品级柔性管道形成的导管34'联接,如上所述,以及与蠕动泵32'和装有不同的基料混合料的第二基料混合料容器30'联接,如上所述。如与第一基料混合料输入口36联接的第一组构件30、32和34那样来构造及布置额外的入口38、泵32'、导管34'和容器30'。因此,在一个实施例中,第一容器30可通过第一基料混合料输入36供应"优质"冰激凌基料混合料,而"轻质"或低脂型基料混合料可通过第二基料混合料输入38从第二基料混合料容器30'中泵送。轻质型冰激凌基料混合料可具有低脂含量,例如脂肪为"优质"混合料的一半或者更少,且除了在基料配料中天然发现的那些(例如牛奶中的乳糖)之外没有额外的糖,但其
可包括糖醇,例如SPLEND八@或丽丁11八3,￡丁^加甜剂。或者,或另外,用于其它类
型的冷冻食品(例如冷冻酸奶或非乳制品食品,例如豆基制品)的一种或多种基料混合料
可相应地存储在一个或多个基料混合料容器中,例如基料混合料容器30和30'。