專利名稱：制作多樣的、復(fù)雜圖案的擠出物的設(shè)備和方法
1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明包括用于制作有復(fù)雜圖案多色的擠出食品產(chǎn)品的設(shè)備和方法。更具體地，本發(fā)明涉及用于將大橫截面面積復(fù)雜圖案的食品擠出物縮減為較小面積的而同時(shí)保持其復(fù)雜圖案的設(shè)備和方法；涉及用于調(diào)節(jié)易塑的可擠出食品產(chǎn)品的流動(dòng)的設(shè)備和方法；并且涉及用于制作多樣的擠出物并具有均勻流量的總管道，該擠出物由易塑的可擠出食品產(chǎn)品形成。
2.背景技術(shù)食品產(chǎn)品，諸如不需烹調(diào)即可食(“R-T-E”)的谷物食品及小吃食品，在成分、形狀、顏色、風(fēng)味、結(jié)構(gòu)等方面變化多樣。此類各種產(chǎn)品可概括為膨化的和非膨化的兩類。一個(gè)有吸引力的特點(diǎn)是它們的外觀，諸如形狀及色彩，該外觀可歸屬為特殊的屬性。特別有吸引力的是產(chǎn)品具有復(fù)雜但有條理的色彩圖案、外形和/或復(fù)雜的形狀。
已經(jīng)知道有各種各樣的技術(shù)來提供復(fù)雜形狀的產(chǎn)品，諸如圈形的、星形的、文字形的、圖形的等等。存在的問題通常包括如何穩(wěn)定地提供所需希望程度的外形細(xì)部或成品的分辨率。相似地，對(duì)于著色的產(chǎn)品，一個(gè)問題是如何穩(wěn)定地提供良好水平的細(xì)部。這個(gè)賦予良好水平細(xì)部的問題，在供應(yīng)復(fù)雜圖案的R-T-E谷物食品方面由于它們通常尺寸較小而顯得特別困難。對(duì)于膨化的R-T-E谷物食品產(chǎn)品由于顆粒的尺寸非常微小，該問題甚至更嚴(yán)重，那些顆粒經(jīng)膨脹而形成最終產(chǎn)品。當(dāng)然，那些顆粒必須包含和保持復(fù)雜的圖案。
特別是，希望所制備的膨化的R-T-E谷物食品具有的外形及有顏色的圖案使人想起各種運(yùn)動(dòng)球類，諸如棒球、橄欖球、籃球及足球，諸如在下列各專利中分別公開過的1)由Laughlin等人于1993年10月18日提出的題為“Food ProductPiece”的USSN 014,233,2)由Laughlin于1993年10月12日提出的題為“Food ProductPiece”的USSN 014,068,3)由Laughlin于1993年10月22日提出的題為“Food ProductPiece”的USSN 014,474,4)由Laughlin于1993年10月12日提出的題為“Food ProductPiece”的USSN 014,069；它們中的每個(gè)都被結(jié)合在本文中作為參考。此類的各種產(chǎn)品的部分特征在于高分辨程度，諸如線條特點(diǎn)(例如用于表示傳統(tǒng)的粘貼圖案)為厚度小于1mm以及甚至小于0.5mm。提供一種谷物食品顆粒，該顆粒經(jīng)膨化來提供顯示出如此精細(xì)度的細(xì)部的膨化R-T-E谷物食品，是難以克服的問題。
諸如R-T-E谷物食品的著色線條或外部條狀食品產(chǎn)品，以及它們的制備設(shè)備和方法，已公開于題為“Cereal Product With StripedEffect and Method of Making Same”的美國(guó)專利(1958年10月28日授予J.O.Benson)2,858,217中并被結(jié)合在本文中作為參考。該′217專利描述了一種擠出物的擠出機(jī)，它具有用于制作復(fù)雜圖案的擠出物的顏料注射模具鑲套。然而，擠出物是被直接擠出出的，而其橫截面積沒有任何縮減。還有，該方法似乎是局限于只生產(chǎn)簡(jiǎn)單圖案的絮片，該圖案通?；蚨嗷蛏偈瞧叫械闹本€條。該方法不能制出直接膨化的谷物食品或小吃食品(即從擠出機(jī)中直接膨脹)，它們具有如此精細(xì)度水平的線條細(xì)部。
在題為“Process For Preparing a Puffed，Concave shapedCereal Product”的美國(guó)專利3,447,931(也在1969年6月3日授予Benson等人)中描述了供應(yīng)以條狀著色谷物食品為基礎(chǔ)的小吃食品片的技術(shù)的改進(jìn)和改改型。更具體地，該′931專利描述了具有復(fù)雜線條圖案的杯狀花型R-T-E谷物食品片的制作工藝。該工藝包括多種索狀面團(tuán)細(xì)絲的擠出，該面團(tuán)細(xì)絲被壓在一起以形成圓柱或索條而不減小材料的橫截面，然后各材料在不發(fā)生膨化的條件下結(jié)合。被壓縮的細(xì)絲的組合股然后被切成威化食品塊并隨后被加熱膨化。盡管是有用的，但該工藝似乎局限于只生產(chǎn)“鮮花盛開”形狀的。還有，所制備的食品片是較大尺寸的小吃食品，而不是代表R-T-E谷物食品的相對(duì)較小的食品片。
特別是在商業(yè)應(yīng)用中，是以相當(dāng)?shù)臄?shù)量來供應(yīng)易塑的可擠出食品產(chǎn)品的，以形成多種擠出物。于是問題產(chǎn)生了，為了成品的一致性，通過流量及壓力的調(diào)節(jié)使各擠出物具有均勻的流動(dòng)，該調(diào)節(jié)是在不增加下游堵塞的可能性條件下實(shí)現(xiàn)的。再有，還產(chǎn)生一些問題各擠出物產(chǎn)生諸如彼此落在對(duì)方的頂上的互相沖突，由此使下游的處理變得困難。
在第一方面，本發(fā)明對(duì)制備食品產(chǎn)品的設(shè)備和方法方面進(jìn)行了改進(jìn)，其特點(diǎn)是在有條理的圖案中至少有兩種顏色。特別是，本發(fā)明提高了著色細(xì)部(小于1mm)的、甚至是諸如用于膨化的R-T-E谷物食品的顆粒的食品產(chǎn)品的精細(xì)度水平的等級(jí)，該R-T-E谷物食品的直徑非常小(例如3～6mm)。
在另一方面，本發(fā)明改進(jìn)了用于在流動(dòng)的面團(tuán)中添加添加劑的設(shè)備和方法。特別是，添加劑被添加到存在于流動(dòng)面團(tuán)的間隔間隙內(nèi)，通過在添加劑的添加的上游對(duì)中間間隙部分的充填來防止添加劑流入那些部分中。本發(fā)明的目標(biāo)是防止在流動(dòng)面團(tuán)的外邊有不成比例的量的添加劑。
在又一方面，本發(fā)明提供一種用于調(diào)節(jié)易塑的可擠出食品的流動(dòng)的流量調(diào)節(jié)設(shè)備。特別是，本發(fā)明提供一種改進(jìn)，使面團(tuán)的流動(dòng)不停頓或不允許堆積，停頓或堆積可導(dǎo)致面團(tuán)發(fā)硬，對(duì)于發(fā)硬的面團(tuán)可能在下游引起堵塞問題。
在又一方面，本發(fā)明提供了一種總管，各擠出物以非圓形圖案位于該總管內(nèi)，非圓形圖案可避免了各個(gè)擠出物互相沖突的問題并使在水平布置的傳送帶上的移動(dòng)變得較容易。尤其是，本發(fā)明提供一種改進(jìn)，即各擠出物是在單一平面內(nèi)的水平圖案。
本發(fā)明對(duì)“Apparatus and methods for Making ComplexlyPatterned Extrudates”(1997年5月23日提交的USSN 849,848或等同的1995年11月23日公開的WO 95/31108)中描述的食品產(chǎn)品及它們的制備方法作了進(jìn)一步改進(jìn)，該專利被結(jié)合在本文中作為參考。更具體地，本發(fā)明的改進(jìn)包括方法、設(shè)備及技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，該方法、設(shè)備及技術(shù)不僅可應(yīng)用于WO 95/311108中描述的不可壓縮流體，還可應(yīng)用于諸如甜食泡沫的可壓縮流體。


圖1是食品炊具擠出機(jī)的模具端面的端視圖，部分地被切去，表示有多個(gè)出口；圖2是沿圖1的2-2線截取的本發(fā)明的縮減通道的剖視圖，其中，切去了很大部分；
圖3表示沿圖2的3-3線截取的用于制作擴(kuò)大的復(fù)雜形狀面團(tuán)的模具鑲套的放大剖視圖；圖4是沿圖3的4-4線截取的模具鑲套的放大剖視圖，表示食品顏料流動(dòng)通路；圖5是沿圖4的5-5線截取的位于上游方位的模具鑲套的放大剖視圖；圖6是沿圖4的5-5線截取的類似于圖5的但表示下游方位的模具鑲套的放大剖視圖；圖7是應(yīng)用本發(fā)明的方法及設(shè)備制備的成品的膨化的復(fù)雜圖案的R-T-E谷物食品片的放大平面視圖；圖8是沿圖7的8-8線截取的R-T-E谷物食品片的放大剖視圖，表示該谷物食品片的中凹形狀；圖9是沿圖2的9-9線截取的食品炊具擠出機(jī)的局部剖視圖；圖10是固定在食品炊具擠出機(jī)的出口的用于制作多種擠出物的總管的前視圖；圖11是沿圖10的11-11線截取的總管的局部剖視圖。
此處應(yīng)用在附圖的各圖中的附圖標(biāo)記標(biāo)示相同的或類似的零件。還有，當(dāng)本文使用術(shù)語“頂部”、“底部”、“第一”、“第二”、“上部”、“下部”、“高度”、“寬度”、“長(zhǎng)度”、“端部”、“側(cè)面”、“水平的”、“豎直的”以及類似的術(shù)語時(shí)，應(yīng)該理解到這些術(shù)語只能參考附圖中表示的結(jié)構(gòu)并且只是用來使本發(fā)明的描述變得容易。
說明現(xiàn)在參考附圖，而簡(jiǎn)單地說特別是參考圖1，該圖顯示了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選(教導(dǎo))的用于制備復(fù)雜圖案的谷物食品面團(tuán)片的設(shè)備，即是諸如圖1中所見的烹調(diào)擠出機(jī)12的設(shè)備10，該設(shè)備10通常包含用于提供至少一種可擠出食品產(chǎn)品或烹調(diào)的谷物食品面團(tuán)?？煽吹綌D出機(jī)12具有至少一個(gè)并且最好是多個(gè)出口或出孔13，每個(gè)出孔13用于擠出本發(fā)明的復(fù)雜圖案的烹調(diào)谷物食品面團(tuán)(未圖示)或其它的可擠出食品產(chǎn)品。
當(dāng)炊具擠出機(jī)是提供可擠出食品的優(yōu)選的裝備時(shí)，也可應(yīng)用其它傳統(tǒng)的裝備和技術(shù)。例如，用于烹制散袋的配料的間歇炊具或半連續(xù)炊具可裝備有面團(tuán)形成或輸送擠出機(jī)部件。在其它的實(shí)施例中，例如低濕度水果膏，可以使用簡(jiǎn)單的螺紋輸送器。而在本說明中特別參考了諸如R-T-E谷物食品及小吃產(chǎn)品的復(fù)雜圖案的含淀粉材料的設(shè)備，技術(shù)人員將理解該設(shè)備及技術(shù)可應(yīng)用于廣泛變化的可擠出食品產(chǎn)品，特別像低濕度的水果產(chǎn)品這種易塑的食品。
現(xiàn)參考圖2，炊具擠出機(jī)12提供一定數(shù)量的烹調(diào)的谷物食品面團(tuán)，該面團(tuán)可供給一個(gè)或最好是，特別是在商業(yè)應(yīng)用中，多個(gè)通道14，每個(gè)通道引向出口13。在非常優(yōu)選的實(shí)施例中，設(shè)備10可附加地包含用于調(diào)節(jié)烹調(diào)的谷物食品面團(tuán)的流量及壓力的裝置，諸如所描繪的可調(diào)節(jié)地縮回的面團(tuán)流動(dòng)調(diào)節(jié)器塞16。如該實(shí)施例中所描繪的，當(dāng)擠出機(jī)向出孔供應(yīng)大量擠出物時(shí)，這種流量調(diào)節(jié)裝置特別有用。缺少這種流量調(diào)節(jié)裝置，來自這樣多的出孔的每一個(gè)出孔的具體擠出物的特性(例如壓力、質(zhì)量流量)將難于控制，因?yàn)閬碜灾醒牍┙o部分的通道14的長(zhǎng)度可能有變化。
流動(dòng)調(diào)節(jié)塞16包含具有至少上及下圓柱部84及86的桿或螺栓80。最優(yōu)選形式的上部84含有螺紋82。下圓柱部86是最優(yōu)選形式的塞，該塞具有一定直徑的光滑外周邊，該直徑小于通道14的直徑。再有，與部分84相對(duì)的部分86的內(nèi)軸向端部88通常具有平坦的外形并且特別地具有顯著地大于通道14的直徑的直徑。擠出機(jī)12具有通常垂直地通道14的圓柱形孔，并且該圓柱形孔包含徑向地向外的螺紋部分以及徑向地向內(nèi)的光滑部分，該光滑部分的直徑通常等于部分86，并且用于可滑動(dòng)及可轉(zhuǎn)動(dòng)地容納該部分86，使得部分86的中心線通常垂直于通道14的中心線。螺栓80還包含有位于部分84及86中間的螺紋部分，其尺寸可使它以螺紋旋擰地容納于擠出機(jī)孔內(nèi)。塞16還包含有用于防止擠出機(jī)12的面團(tuán)從通道14漏出的密封裝置，諸如至少是分別插入周邊的容納密封槽92、93內(nèi)的第一“O”型圈90、91。塞16還包含鎖緊螺母94，它旋擰在部分84的螺紋82上并且緊靠在塊96上，以固定住螺栓80而防止諸如由擠出機(jī)12的振動(dòng)引起的移動(dòng)。
通過將螺栓80轉(zhuǎn)入或出擠出機(jī)圓柱形孔，部分86可調(diào)節(jié)地可縮回地延伸入通道14內(nèi)。于是可以理解為在塞16處通過通道14的面積與部分86延伸入通道14內(nèi)的尺寸成反比。應(yīng)該理解部分86不能阻塞或停止面團(tuán)流體通過通道14或在通道14內(nèi)為面團(tuán)提供堆積的位置。特別是，由于部分86的直徑比通道14的小，部分86的延伸部將在距通道14的中心小于其半徑之處沿通道14的圓形橫截面的弦延伸，使得面團(tuán)在它們之間流動(dòng)。應(yīng)該理解的是，由于部分86的圓形橫截面的原因，面團(tuán)將往往是圍繞部分86流動(dòng)通過通道14而不停留在部分86的前面，例如，如果存在平面的或其它非圓柱形的表面就會(huì)發(fā)生停留。同樣地，當(dāng)部分86完全收縮退回通道14時(shí)，擠出機(jī)的孔不會(huì)在通道14外邊產(chǎn)生面團(tuán)可能累積的位置。還有，由于端部88相對(duì)于通道14的優(yōu)選的形狀，即使螺栓80被轉(zhuǎn)動(dòng)使得端部88與構(gòu)成通道14的壁在擠出機(jī)12中結(jié)合，端部18也不能與通道14緊密地配合，但將類似地通常在距通道14的中心小于其半徑之處沿通道14的圓形橫截面的弦延伸，使面團(tuán)在它們之間流動(dòng)。停止面團(tuán)流動(dòng)或使面團(tuán)堆積或累積可導(dǎo)致面團(tuán)發(fā)硬，對(duì)于變硬的面團(tuán)可能導(dǎo)致下游的堵塞問題。在最優(yōu)選的形式中，用端部88與構(gòu)成通道14的壁在擠出機(jī)12中結(jié)合，部分86蓋住90％以下的通道14的橫截面積，并始終使面團(tuán)流動(dòng)通過至少10％的通道14的橫截面積。
設(shè)備10還基本地包含至少一個(gè)食品顏料供應(yīng)器18，該供應(yīng)器18供應(yīng)可流動(dòng)的食品著色材料，諸如食品顏料液體(不論是油基的或最好是水基的)。顏料供應(yīng)器18與設(shè)備10流體連通并進(jìn)一步包含諸如所描繪的很大地(相對(duì)于出孔)擴(kuò)大了的圖案形成模具鑲套20的裝置，該裝置用于把食品顏料液體與可擠出食品產(chǎn)品混合成或制成復(fù)雜圖案的食品擠出物。在優(yōu)選的實(shí)施例中，通道14包含第一喇叭型的或漸擴(kuò)的部分21以及下游的第二收斂的喇叭形的部分22，第一部分21緊靠模具鑲套20的上游以使通道14擴(kuò)展至與模具鑲套20的直徑相等。在圖中，通道14及其它組成元件被描繪成接近實(shí)際尺寸。因此，模具鑲套20的直徑約為30mm并位于通道14的略為擴(kuò)大的部分24內(nèi)。結(jié)果，復(fù)雜圖案面團(tuán)擠出物的直徑，在擠出物排出模具鑲套20時(shí)將會(huì)有一個(gè)約30mm的擴(kuò)大了的初始直徑。當(dāng)然，可以使用其它尺寸的模具鑲套20(例如15～100mm)。
在圖2中，可以看到復(fù)雜圖案面團(tuán)擠出物，如此形成然后在壓力流體作用下移動(dòng)通過，并且設(shè)備10還包含有諸如所描繪的縮減或頸縮通道25的裝置，該裝置用于縮減復(fù)雜圖案食品擠出物的橫截面面積而同時(shí)保持其圖案?？s減通道25可以制成單件，具有例如平頭錐形孔；或如所描繪的制成具有多個(gè)單獨(dú)件，諸如分別是所描述的第一、第二及第三件26、28及30。單獨(dú)件更容易清洗。還有，收斂角及其它特征，例如內(nèi)表面，需要時(shí)可加以調(diào)節(jié)(例如光滑度，抗粘表面)以適應(yīng)不同食品產(chǎn)品的擠出物的特性方面的差異。在圖2中，可以看到通道14具有初始的相對(duì)較大的直徑34和在出口13處最終的相對(duì)較小的或出口的直徑36。再有，雖然通道14被描繪成具有圓形的橫截面面積，在其它實(shí)施例中通道14可制成具有更復(fù)雜的圖案或周邊形狀，以構(gòu)成或部分地構(gòu)成成品片的外部形狀或構(gòu)形，包括規(guī)則形狀(例如星形、圈形、卵形、幾何圖形)及非規(guī)則形狀(例如動(dòng)物形、諸如樹木、小汽車等物體形狀)兩種。更進(jìn)一步地，通道14可制成具有所希望特點(diǎn)的內(nèi)部表面，例如拋光的或聚四氟乙烯的或其它抗粘的表面，諸如為了易于保持復(fù)雜圖案或減小圖案的變形而降低摩擦。特別希望具有卵形橫截面的通道以便制備美式橄欖球形或英式橄欖球形的食品。
本發(fā)明的一個(gè)重要特點(diǎn)是縮減通道25的收斂角。當(dāng)橫截面面積縮減時(shí)為保持圖案，已發(fā)現(xiàn)保持平均收斂角或約束角為5°～45°是重要的，較好的是5°～20°，而最好的是10°～15°?！捌骄諗俊钡囊馑际牵瑥哪＞哞偺?0的直徑至出口13的直徑36在縮減通道25的全長(zhǎng)上形成的角度。如所描繪的，帶有通道件26、28及30的某些件，例如26及30，具有較陡的收斂角，而件28具有較緩的角度。應(yīng)避免內(nèi)部的障礙(例如臺(tái)肩)以提供連續(xù)的通道來減小對(duì)面團(tuán)中形成的復(fù)雜圖案的破壞。圖2顯示出孔36的直徑約為3mm。由于通道14可能具有如上描述的復(fù)雜模截面形狀，圖案的縮減程度以術(shù)語“橫截面面積縮減”表示比用更簡(jiǎn)單的直徑縮減更合適。如此在說明性實(shí)施例中的橫截面面積的縮減度約為100∶1。當(dāng)然，對(duì)于其它的實(shí)施例(例如對(duì)于較大的小吃食品片)，橫截面縮減的程度可小至25∶1。對(duì)于小吃產(chǎn)品，出口孔36的直徑可相應(yīng)地大些，例如5～15mm。
出乎意料地，這樣緩和的收斂角能允許至少是50∶1以及甚至約為100∶1的橫截面面積縮減而同時(shí)保持復(fù)雜圖案中細(xì)部的良好水平。于是，可賦予較大面團(tuán)的端面或橫截面以復(fù)雜形狀并且然后縮減至小得多的所希望的最終橫截面面積。這種結(jié)構(gòu)允許為賦予復(fù)雜圖案而制作相對(duì)較大的橫具鑲套。為賦于最終出口直徑以所希望程度的細(xì)部而制造小的模具鑲套，同時(shí)實(shí)現(xiàn)研發(fā)規(guī)模的擠出機(jī)，在商業(yè)上是不切實(shí)際的，這部分地是由于模具鑲套20的堵塞或淤塞。具有必需的收斂角的縮減通道的結(jié)構(gòu)考慮到了三維形狀的生產(chǎn)具有良好水平的著色細(xì)部的問題。再有，與只是局部著色相比較，成品片的特點(diǎn)是顏色遍及整個(gè)食品。
還有，可看到不是在緊靠近排放口13處混合，但與之相隔一定距離。這考慮了面團(tuán)被適當(dāng)?shù)亍鞍仓谩币詭椭３謴?fù)雜的形狀。
現(xiàn)參考圖3，它顯示的是生成圖案的模具鑲套20的放大橫截面。如所見到的，可應(yīng)用這個(gè)特別的模具鑲套制作如圖7中所見的具有渦旋或螺旋圖案的雙色食品片40。然而，可用其它圖案生成模具鑲套代替它，例如，它可賦予產(chǎn)品以直線型圖案，這些產(chǎn)品使人想起美式足球、籃球、棒球及其它運(yùn)動(dòng)物品。
模具鑲套20包含一種裝置，該裝置用來賦予面團(tuán)至少一個(gè)，而更希望是多個(gè)間隔間隙，諸如多個(gè)面團(tuán)分隔通道之間的間隔間隙，諸如由模具分隔件47分別形成的分隔通道44、45及46。模具鑲套20還可包含用于噴射食品顏料或第二種著色的面團(tuán)進(jìn)入間隔的面團(tuán)間隙的裝置，諸如多個(gè)或一排均勻間隔開的食品顏料噴射口48，該噴射口48形式在模具分隔件47中并由穿過件47的液體供應(yīng)通道50供料?？蓴D出食品產(chǎn)品本身可能是有顏色的。顏料供應(yīng)器18可以供應(yīng)不同的顏料或具有較濃或較淡色調(diào)的相同顏料。特別是，食品顏料通道50由一個(gè)或多個(gè)食品顏料供應(yīng)口供給食品液體，這些供應(yīng)口諸如是分別在模具分隔件47中的口52、54及56。當(dāng)然，當(dāng)?shù)诙N材料或著色材料是諸如第二種面團(tuán)或水果膏的食品產(chǎn)品時(shí)，可以把通道及噴射口擴(kuò)大以減小摩擦及堵塞的可能性。
現(xiàn)簡(jiǎn)略地參考圖4，可看到模具鑲套20還可包含顏料液體供應(yīng)儲(chǔ)存槽58，該槽58由顏料供應(yīng)器18供料并且與食品顏料供應(yīng)口52、54及56流體連通或向食品顏料供應(yīng)口52、54和56供料。模具鑲套20還可包含用于密封顏料液體供應(yīng)儲(chǔ)存槽58的裝置，諸如所描繪的“O”型圈60及62，以防備與面團(tuán)過早地混合。
現(xiàn)簡(jiǎn)略地參考圖5，它顯示了模具鑲套22的上游端面64。圖5顯示這個(gè)特別的模具鑲套的上游端面不含顏料供應(yīng)排出口，并且顏料的排出最好是在下游方向上。
現(xiàn)簡(jiǎn)略地參考圖6，其中可最直觀地看出供料口52、54及56之間以及供料通道50與顏料排出口48之間的關(guān)系。然后可理解到顏料將會(huì)填充在通道44、45及46之間的流動(dòng)面團(tuán)的間隔間隙中，這些通道由模具分隔件47來形成并位于其后，以便在擠出的面團(tuán)流體中生成模具分隔件47的形狀的線條。現(xiàn)參考圖3及圖4，在模具分隔件17中制有槽57，該分隔件47從下游端面朝上游端面64軸向地延伸，但與上游端面64，且特別是與口48的排出端的上游間隔開。槽47具有足夠的軸向長(zhǎng)度，使得被擠出通過通道44、45及46的面團(tuán)能流入及填充間隔間隙的部分，在該處的槽47的上游顏料從口48排出。軸向上成直線狀帶有槽47的間隔間隙的部分然后被面團(tuán)填充，在該處的上游排出顏料，以防止由口48添加的顏料流入那些部分。
在圖3及圖4所示的優(yōu)選的形式中，顯示出槽47構(gòu)成于模具分隔件47的中間口48中及內(nèi)表面壁上，并且在優(yōu)選形式中鄰接于模具鑲套20的內(nèi)表面壁。如果模具分隔件47延伸至模具鑲套20的內(nèi)表面壁并與其接合，顏料將會(huì)在間隔間隙的全程中移動(dòng)至模具鑲套20的內(nèi)表面壁并將會(huì)填充面團(tuán)通過通道44、45、46與模具鑲套20的內(nèi)表面壁之間的空隙。這導(dǎo)致在被擠出的面團(tuán)的外邊有不成比例數(shù)量的顏料。于是，通常槽47防止了顏料在全程移動(dòng)至模具鑲套20的內(nèi)表面壁，以實(shí)際消除或減少在被擠出面團(tuán)的外邊的顏料。
還可以理解的是槽57也可以制成在與模具鑲套20的內(nèi)表面壁間隔開的模具分隔件47中。這種安排的一個(gè)理由是，希望在該處的被擠出面團(tuán)中有多重顏色。通過向某些口48提供第一種顏色而同時(shí)對(duì)其它口48提供應(yīng)不同的顏色或色調(diào)來實(shí)現(xiàn)這點(diǎn)。然后槽47還可制成在與那些口48分開的其它口48的模具分隔件47中，以便一般地防止添加劑混雜在被擠出的面團(tuán)中。
現(xiàn)依次簡(jiǎn)略地參考圖7及圖8，兩圖顯示食品片40具有杯狀外形以及著色可延伸遍及食品片的本體內(nèi)。所描繪的食品片40是膨化的R-T-E谷物食品，是由擠出機(jī)直接膨脹制備的，該擠出物具有約70mm的最終直徑。
在本發(fā)明中，已縮減橫截面直徑的復(fù)雜圖案面團(tuán)被擠出通過已縮減直徑的出孔36(例如約3mm)。之后，以傳統(tǒng)的方式，諸如用一把或多把轉(zhuǎn)動(dòng)刀具以常見的方式把擠出物端面切成單個(gè)的食品片。根據(jù)擠出物的狀況，可以制出非膨化的顆粒食品片，隨后進(jìn)行膨化，或者，另一種辦法，并且此處最好是形成直接膨脹的最終膨化食品片。對(duì)于最終食品片，不論是隨后膨化的或當(dāng)離開出孔13時(shí)通過直接膨脹來膨化的，其基本特征是表現(xiàn)出高分辨率或良好等級(jí)的帶色細(xì)部。該細(xì)部包含有膨化產(chǎn)品中的薄至約0.5mm的表面著色線條。在某些特定實(shí)施例中，內(nèi)部也是雙色的或多色的以及具有局部的或表面的著色。
可擠出食品包括傳統(tǒng)食品型式的各種變型，并且特別是包含水果膏、西紅柿面團(tuán)(例如用于制成的薄片)或烹調(diào)的谷物食品面團(tuán)。烹調(diào)的谷物食品面團(tuán)可能用于R-T-E谷物食品(不論是膨化的或非膨化的)、小吃食品產(chǎn)品、焙烤食品或軟膏。特別希望的是用于膨化的R-T-E谷物食品的烹調(diào)的谷物食品面團(tuán)。諸如小吃食品的膨化的食品產(chǎn)品可通過熱空氣膨化、深度油炸、噴槍膨化或微波法(特別是高密度，例如場(chǎng)強(qiáng)＞100v/cm)來制備。不深度油炸的膨化產(chǎn)品可能在成分中添加了油或在局部用油。R-T-E谷物食品可能有糖覆蓋層。產(chǎn)品基料(即在加油或糖之前或沒有油或糖時(shí))的膨化食品片具有的濃度約為0.1～0.5g/cc。著色部分構(gòu)成透過食品片的本體的線條或平面。“高度復(fù)雜”的食品產(chǎn)品可稱為具有多個(gè)著色的特點(diǎn)，該特點(diǎn)中的至少兩個(gè)(例如，兩個(gè)平面或一個(gè)線條和一個(gè)平面)在食品片的本體內(nèi)互相交叉。
出乎意料地，可擠出食品還包括可壓縮流體，諸如在與第二著色食品材料混合的點(diǎn)處的充氣甜食泡沫，而最終的充氣甜食產(chǎn)品就是從該處制備的。所謂“充氣甜食產(chǎn)品”是指充了氣的甜食食品產(chǎn)品，特別是固體形的，具有的濃度范圍從約0.1～約1.0g/cc并且基于充氣的甜食產(chǎn)品的總重量含有約1％～約30％水分的產(chǎn)品。應(yīng)該知道非充氣的水果糖或甜食典型的濃度約為1.4g/cc。充氣甜食產(chǎn)品是多孔的，即含有空氣囊或空氣泡，不論是開放的或封閉的泡。本文中所謂“可壓縮流體”是指其濃度對(duì)壓力有響應(yīng)的流體，諸如泡沫。相反，水、牛奶、烹調(diào)的谷物食品面團(tuán)、果醬基本上是不可壓縮流體(即它們的濃度對(duì)壓力增加的響應(yīng)是變化非常小)。充氣的甜食泡沫是人們熟知的并且技術(shù)人員在選擇本文中應(yīng)用的構(gòu)成泡沫成分的合適配料上不會(huì)有困難。(例如，見1986年10月20日授權(quán)的題為“Multicolorconfection Extrusion system”的美國(guó)專利4,925,380以及1990年2月28日授權(quán)的題為“Multicolor confection extrusionsystem”的專利5,019,404，它們中的每個(gè)都結(jié)合在本文中作為參考)。
通常，充氣的甜食包括約50％～95％的糖化物成分；約1％～30％的水分；和約0.5％～30％的成型劑。
最好是，糖化物被應(yīng)用在約70％～90％的甜食成分中。糖化物成分可包含純單糖右旋糖(例如無水的-水合物或右旋糖糖漿)；和諸如砂糖的雙糖蔗糖；和左旋糖；以及諸如玉米糖漿的水解的淀粉糖漿，玉米糖漿包含糊精；麥牙糖及右旋糖；轉(zhuǎn)化糖糖漿，它包含有果糖及右旋糖和/或轉(zhuǎn)化的左旋糖或葡萄糖糖漿。糖化物成分的部分可利用不純的或風(fēng)味的糖化的配料來提供，諸如水果汁、醬、蜂蜜汁，濃縮果汁，水果香味劑及它們的混合物。糖化物成分還可包含諸如玉米淀粉的多糖。
充氣甜食泡沫的成分基本上還包含約0.5％至30％的，較好的是約1％～4％的，和最好的是約2.5％重量的泡沫成型或膠凝成分。合適的成型成分包含起泡劑(例如大豆蛋白質(zhì)、白蛋白、酪蛋白酸鈉、乳清蛋白麥芽乳，以及它們的混合物)；諸如果膠、明膠、改性淀粉、植物膠及它們的混合物的水解膠體膠質(zhì)。對(duì)于在北美上市的產(chǎn)品，最好的成型劑是明膠。明膠可從牛的、豬的或魚的資源或它們的混合物衍生而來。
在更優(yōu)選的實(shí)施例中，泡沫包括約40％～50％蔗糖(干基重)；約20％～30％玉米糖漿(干基重)；約2％～4％明膠(干基重)；以及約10％～25％水分。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，棉花糖是無脂肪的，即具有的脂肪含量少于5％(干基重)，最好是少于0.5％。在這些實(shí)施例中，脂肪的水平在與添加的脂肪成分相比較時(shí)，是以與一種或多種配料相關(guān)的類脂的含量給出的。在其它的變異方面，例如巧克力，充氣甜食可包括添加的脂肪成分，諸如約1％～10％的可可奶油、奶脂或奶脂成分(例如奶酪)或其它可供食用的脂肪甘油脂或諸如蔗糖聚酯的脂肪仿造物。
可擠出的甜食食品產(chǎn)品的成分還可包括為改善最終的甜食產(chǎn)品感官的、視覺的或營(yíng)養(yǎng)的性質(zhì)的各種添加材料。有用的材料包含，例如顏料、香味劑、高效甜味劑、防腐劑、營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化配料以及它們的混合物。如果有，這些可選材料可集中地約包含為該產(chǎn)品重量的約0.01％～約25％，最好約為1％～10％。
更好的是，任何難溶解的成分，諸如礦物質(zhì)強(qiáng)化配料(例如用于加強(qiáng)鈣的碳酸鈣)，是以具有顆粒尺寸的細(xì)粉形式添加的，使其90％具有小于150微米的顆粒尺寸，最好尺寸為100微米或更小。
可擠出甜食食品產(chǎn)品成分可選為有香味的和/或著色的，以提供均勻的產(chǎn)品或具有各種顏色的和香味部分的形態(tài)的產(chǎn)品。所謂“顏色”是指甜食具有任何色彩，包含白色，它可通過基礎(chǔ)甜食配料和通過添加的人工的或自然的著色配料來獲得?！邦伾边€包含各種色調(diào)或色度，例如粉紅與紅。
在更優(yōu)選的實(shí)施例中，當(dāng)甜食泡沫基本不含任何小麥粉或純淀粉成分(即少于0.5％干基重)和當(dāng)然特別是不合任何非膠化淀粉或小麥粉材料時(shí)，被擠出的甜食食品產(chǎn)品可以使用改性淀粉作為成型劑。
可擠出的甜食食品產(chǎn)品泡沫的水分含量一旦與第二食品材料結(jié)合，可以優(yōu)先達(dá)到很接近擠出范圍，該擠出范圍從約12％至30％，最好是約為12％～25％。
甜食成分的濃度為0.10～1.0g/cc，擠出后的濃度最好約為0.15～0.3g/cc。泡沫被充以空氣或最好被充以氮?dú)狻Ｔ诒竟に囍挟?dāng)?shù)诙闪鲃?dòng)食品材料與充氣甜食泡沫結(jié)合之時(shí)，泡沫處于可壓縮流體的形式。通常甜食泡沫具有的粘度范圍從約10,000至30,000cps，最好約為15,000～25,000cps。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，第二可流動(dòng)食品材料最好是可供食用的“墨汁”。當(dāng)可供食用的“墨汁”材料色為以下成分時(shí)可獲得良好的效果約60％～70％的玉米糖漿(干基重)；1％～10％，最好是約4％～8％的著色劑，最優(yōu)選的是約6％；以及平衡水分?？蓱?yīng)用任何可供食用的著色劑，對(duì)于本文最好的是諸如黑色的Lake Pigmens(色素)的難溶解的著色劑。可供食用的“墨汁”的粘度最好約為20～2,000cps，最優(yōu)選的約為500～2,000cps。使可供食用的“墨汁”維持如此高粘度有助于可供食用的“墨汁”或液體著色劑和高粘度甜食泡沫結(jié)合。在其它的變型中，可供食用的“墨汁”可包括1％～10％的著色劑、水和足量的增稠劑以獲得本文中的粘度。第二液體材料的高粘度有助于使第二種顏料分布在具有較高粘度的甜食泡沫中，以獲得復(fù)雜圖案而不會(huì)摻雜入第一食品材料中。細(xì)致的線條或平面可能全部是一個(gè)顏色或包含第二種顏色。
如果愿意，第一食品材料還可包括少量的提供二價(jià)離子的配料，諸如可溶解的鈣或錳離子，該配料諸如氯化鈣或氯化錳，特別是如果第二食品材料含有沉降凝膠劑的鈣或錳時(shí)更是如此。第一食品材料中的鈣及錳幫助第二材料“安置”就位并由此協(xié)助通過橫截面面積的縮減而保持復(fù)雜圖案。
在擠出步驟期間，可擠出的充氣甜食食品的溫度范圍保持在約70°F至約180°F(20℃至約85℃)。最好該溫度保持在使用的成型劑的具體的泡沫凝膠溫度之上。特別是當(dāng)明膠被用作成型劑時(shí)，優(yōu)選的方法將出口溫度控制在約95°F至約115°F?？梢噪S意地冷卻縮減通道以幫助精確地控制溫度。
在某些優(yōu)選的實(shí)施例中，特別是當(dāng)?shù)谝豢蓴D出食品物質(zhì)是充氣泡沫時(shí)，設(shè)備的方位使其出口13導(dǎo)致泡沫在基本豎直的方向被擠出，最好是豎直的朝下方向被擠出。該方位能提供數(shù)秒鐘用于使充氣泡沫在擠出之后有助于保持復(fù)雜圖案。
在如此之多的泡沫在膨脹之前被充氣的情況下，擠出之后的膨脹程度是適度的或標(biāo)準(zhǔn)的。結(jié)果，最終的甜食食品中可達(dá)到的細(xì)部水平或線條分辨率可細(xì)到低于0.1mm。
在其它的變型中，第二種香料材料可能是類似的或不同成分或性質(zhì)的第二種甜食或泡沫。
此后，當(dāng)充氣甜食泡沫是可擠出食品時(shí)，本方法還可基本上包含冷卻步驟，該步驟可使成型劑安置以及由此形成諸如棉花糖的充氣甜食。這一冷卻或安置步驟可通過把充氣泡沫擠出到玉米淀粉床上以控制厚度的方法來方便地實(shí)施。結(jié)果，食品片可包括約1％～15％的局部施放的玉米淀粉，該淀粉作為糖化物成分的一部分。
本方法還可包括生成或切斷已冷卻的充氣甜食擠出物或把它絞股成所希望的形狀、尺寸及水分含量的食品的步驟。特別希望的是威化成形食品片，該食品片具有相對(duì)的主要表面對(duì)。該威化食品片可具有如上描述的圓周結(jié)構(gòu)形狀。在生產(chǎn)較小的甜食食品片的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，威化食品片的厚度范圍從約3至10mm；最好是約4至10mm。為生產(chǎn)這種威化食品片，可把泡沫擠出成連續(xù)的股的形式，該股具有約15mm2至900mm2的橫截面，最好是100mm2至500mm2。
在軟棉花糖或其它軟甜食的制造中，最終的強(qiáng)化食品軟棉花糖的制備為分配銷售的傳統(tǒng)包裝作好了準(zhǔn)備。任選地，軟棉花糖可經(jīng)過適度的干燥步驟，以把水分含量調(diào)節(jié)到本文所描述的水分含量范圍內(nèi)。
然而，在干燥的充氣甜食的制備中，本方法附加地包括把安置的充氣甜食片成形為泡沫的干燥的棉花糖片形式的最終干燥步驟。該食品片可被干燥至最終水分含量約為1％～8％，最好是1％～6％，以形成本文的當(dāng)前復(fù)雜圖案的干燥的充氣甜食泡沫食品片。
然后成品食品片可作為甜食來消費(fèi)。干燥的棉花糖片找到特別合適的用途，用作食品產(chǎn)品的吸引人的添加成分。例如，該食品片可添加到R-T-E早餐谷物食品中，特別是打算當(dāng)作孩子們的早餐谷物食品的裹糖的R-T-E谷物食品中。在某些實(shí)施例中，復(fù)雜圖案的干燥充氣泡沫產(chǎn)品可摻合也具有復(fù)雜圖案特點(diǎn)(不論是相同的還是不同的)的膨化R-T-E谷物食品產(chǎn)品。在其它變型中，甜食供作各種處方藥物、維生素、礦物質(zhì)及類似物的吸引人的載體。由于充氣的及脆的結(jié)構(gòu)，甜食易于咀嚼并快速溶解。
更加出乎意料地，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)對(duì)于充氣甜食泡沫，保持復(fù)雜圖案同時(shí)縮減橫截面直徑尺寸是挑戰(zhàn)性較小的事。結(jié)果，較大的平均收斂值或約束角可應(yīng)用于這種特定的食品產(chǎn)品。而本小收斂角(5°～45°)可應(yīng)用于充氣甜食泡沫，也可應(yīng)用范圍從超過45°～65°的大的平均尖銳收斂角。在其它的實(shí)施例中，平均收斂角的范圍從約5°～65°，但最好在55°以下。再有，在某些實(shí)施例中可應(yīng)用的橫截面縮減比小于4∶1以及其范圍可大至120∶1。
然而對(duì)于成分產(chǎn)品(即其中充氣甜食泡沫只是特別涉及不可壓縮流體的多相態(tài)擠出產(chǎn)品的一部分或一種形態(tài))，最好是較小的尖銳平均收斂角為5°～45°。而在本發(fā)明中，所描繪的特別模具鑲套被設(shè)計(jì)用來把液體的食品顏料結(jié)合進(jìn)諸如烹調(diào)的谷物食品面團(tuán)的第一食品材料內(nèi)，以提供非常細(xì)致的細(xì)部的著色線條，模具鑲套20可以修改(例如擴(kuò)大口52、54及56、流體通道50和排出口48)以結(jié)合兩種或多種烹調(diào)的面團(tuán)或其它的可流動(dòng)的著色的食品材料，特別是液化的脂肪(例如巧克力、奶酪)或水果膏或甜食泡沫。第二可擠出食品材料(無論是液體、泡沫面團(tuán)等)可以是整體為一種顏色或具有附加的顏色。
還有，當(dāng)所描繪的特別的模具鑲套20被設(shè)計(jì)用來提供所描繪的渦旋的最終產(chǎn)品時(shí)，可以互換成其它的模具鑲套來獲得線條型著色細(xì)部以提供特別希望的諸如參考上面的各種運(yùn)動(dòng)球類(例如英式足球、棒球、藍(lán)球、美式橄欖球)的產(chǎn)品。
應(yīng)該知道對(duì)于那些實(shí)施例，進(jìn)行擠出而不直接膨脹或根據(jù)擠出來膨化的線條可以獲得具有寬度約為0.11mm的細(xì)部。根據(jù)隨后的膨脹(例如油炸、噴射膨化、流化床膨化、輻射加熱膨化或其它膨化方法)，膨化的食品片將必然膨脹，導(dǎo)致線條寬度的增大。然而，這些擴(kuò)大了的線條(即小于0.5mm)，依然比用任何其它已知方法獲得的線條要薄些。如果愿意，也可以制出較厚的線條(例如約3mm)。
其它的面團(tuán)流動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，如果1)被設(shè)置在模具鑲套20的上游，和2)不會(huì)增加下游堵塞的可能性，就可應(yīng)用或取代本文優(yōu)選的流動(dòng)調(diào)節(jié)器塞16。例如，參考圖10及圖11，表示了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的教導(dǎo)的面團(tuán)總管100的替代實(shí)施例。特別是，總管100包含本體部分102、104、106及108，它們一起固定成一單一組件。特別是，本體部分102包含圓盤110，圓盤110緊鄰食品炊具擠出機(jī)12的出口的安裝法蘭112。固盤110可通過任何傳統(tǒng)的裝置和以優(yōu)選的方式固定在擠出機(jī)12上，該傳統(tǒng)裝置包含形成在圓盤110的內(nèi)軸向端處的外周邊上的環(huán)形唇緣114，該內(nèi)軸向端部緊鄰法蘭112并具有一般與法蘭112對(duì)應(yīng)的尺寸及形狀的唇緣114。
孔或管道部分118在擠出機(jī)12和圓盤110的中心線處相交于圓盤110的內(nèi)軸向端部，并且在擠出機(jī)12和圓盤110的中心線的相對(duì)側(cè)邊以相等的銳角從相交處延伸，以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)選形式的62°，同時(shí)孔118的中心線和擠出機(jī)12及圓盤110的中心線以最優(yōu)選方式布置于水平平面內(nèi)。
本體部分102還包含第一及第二管或管道部分116，該部分116從形成在圓盤110中的孔118直線地延伸通過圓盤110的外軸向端部，兩管道部分116距圓盤110等距離。
本體部分102還包含第一及第二管道部分120，它們位于相對(duì)(兩擠出機(jī)12及圓盤110的中心線的相對(duì)側(cè)邊，且與之平行并與之等距離，管道部分120的、擠出機(jī)12及圓盤110的中心線以最優(yōu)選形式布置在水平平面中。管道部分120具有與管116相等尺寸及形狀的橫截面。與圓盤110相對(duì)的第一及第二管116的外軸向端部整體地連接到第一及第二管道部分120的內(nèi)軸向端部上并分別與之流體連通，該連接是以最優(yōu)選形式通過斜接互連來達(dá)到的。管道部分120的外軸向端部與圓盤110及擠出機(jī)12等距地間隔開。
本體部分102還包含平坦的安裝板122，該安裝板122被支承124保持為通常垂直于管道部分120、擠出機(jī)12及圓盤110的中心線，支承124在圓盤110的外軸向端部與板122的內(nèi)軸向端部之間延伸并與它們整體地連接。管道部分120延伸穿過形成在安裝板122上的相應(yīng)孔并整體地固定在安裝板122上。安裝板122的外軸向端部垂直于管道部分120、圓盤110及擠出機(jī)12的中心線并且從圓盤110及擠出機(jī)12伸出與管道部分120的外軸向端部同樣的軸向長(zhǎng)度。
本體部分104是最優(yōu)選形式的塊體，該塊體具有緊鄰安裝板122的內(nèi)軸向端部。本體部分104在根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的教導(dǎo)的圓盤110及擠出機(jī)12的中心線的相對(duì)兩側(cè)是對(duì)稱的。特別是，本體部分104包含第一及第二錐形腔126，該錐形腔126的中心線與管道部分120的中心線在一直線上。腔126的基底位于本體部分104的內(nèi)軸向端部處并且其直徑等于管道部分120的內(nèi)徑。
具有相等尺寸及直徑的第一及第二通道部分128從每個(gè)腔126以相等銳角在腔126及管道部分120的中心線的相對(duì)側(cè)延伸，以達(dá)到最優(yōu)選形式的49°，通道部分128、腔126、管道部分120、孔118、管116及擠出機(jī)12的中心線以最優(yōu)選形式布置在一水平平面內(nèi)。本體部分104還包含分別與第一及第二通道128流體連通的第三及第四通道部分130，并且該通道部分130分別位于第一及第二腔126、管道部分120的中心線的相對(duì)側(cè)以及平行于并與該中心線等距離，同時(shí)通道部分128及130的中心線以最優(yōu)選方式布置在一水平平面內(nèi)。通道部分128及130的橫截面具有相同的尺寸及形狀并且以最優(yōu)選方式具有近似為管道部分116、118及120的直徑的57％的直徑。
本體部分104還包含第一及第二導(dǎo)管部分132，該導(dǎo)管部分132的中心線分別與第一及第二腔126及管道部分120的中心線共同延伸，從腔126延伸的導(dǎo)管部分132與腔126的中心線共軸并與它們的基底相對(duì)。在最優(yōu)選的形式中，導(dǎo)管部分132的橫截面形狀與通道部分128及130的相對(duì)應(yīng)，最優(yōu)選的形式是圓形的，但其尺寸小于通道部128及130的，并且最優(yōu)選形式直徑近似等于通道部分128及130的直徑的65％。在最優(yōu)選的形式中，導(dǎo)管部分132具有的尺寸使其在腔126處不會(huì)與通道部分128相交，同時(shí)在最優(yōu)選的形式中管道部分132的直徑和腔126的直徑相等，該腔126等于通道部分128在腔126表面處的外軸向伸長(zhǎng)部。
本體部分106是最優(yōu)選形式的塊體，該塊體的軸向端部緊鄰本體104的外軸向端部。本體部分106在根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)的圓盤110及擠出機(jī)12的中心線的相對(duì)側(cè)是對(duì)稱的。特別是，相等尺寸及直徑的第一及第二口134從第一通道部分130以相等的銳角從第一通道部分130的中心線的相對(duì)側(cè)延伸以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)選形式的43°，該第一通道部分130從第一及第二腔126起延伸，口134及通道部分130的中心線以最優(yōu)選形式布置在水平平面內(nèi)。還有，相等尺寸及直徑的第三及第四口136從第二通道部分130起以相等的銳角從第二通道部分130的中心線的相對(duì)側(cè)延伸，以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)選形式的43°，該第二通道部分130從第一及第二腔126延伸，口136及通道部分130的中心線布置在水平平面中?？?34與136具有相等的長(zhǎng)度。本體部分106還包含第一及第二導(dǎo)管部分138，該導(dǎo)管部分138的中心線分別與第一及第二導(dǎo)管部分132及本體部分104的腔126以及管道部分120的中心線共同延伸。導(dǎo)管部分138的橫截面尺寸及形狀相應(yīng)于導(dǎo)管部分132的。口134及136具有相同的橫截面尺寸及形狀，在最優(yōu)選形式中它們也等于導(dǎo)管132及138的尺寸及形狀。
然后根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的教導(dǎo)的本體部分106包含多個(gè)流動(dòng)調(diào)節(jié)器塞16，其數(shù)量和口134及136及導(dǎo)管部分138的總數(shù)相對(duì)應(yīng)，該口134、136及導(dǎo)管部分138形成在本體部分106內(nèi)并安裝在其上表面上。特別是，塞16的安裝使得平滑部分86可被調(diào)節(jié)地延伸到相應(yīng)的口134或136或?qū)Ч懿糠?38內(nèi)以調(diào)節(jié)流過其中的面團(tuán)流體的流量及壓力。
最優(yōu)選形式的本體部分108是一個(gè)塊體，它具有與本體部分106的外軸向端部緊鄰的內(nèi)軸向端部。本體部分108在根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的圓盤110及擠出機(jī)12的中心線的相對(duì)軸向側(cè)是對(duì)稱的。特別是，設(shè)有在數(shù)量及位置上與口134及136及導(dǎo)管部分138的相同的插口140，用于可滑動(dòng)地容納所希望的襯套142?？梢岳斫庖r套142的類型可以是包含模具鑲套20及通道件26、28及30的類型，也可以是替代類型及形式。
然后，本體部分102、104、106、108適于利用諸如螺栓144和螺栓146固定在一起，而螺栓144延伸穿過本體部分108及106并以螺紋擰入本體部分104內(nèi)，螺栓146延伸穿過本體部分108、106及104并以螺紋擰入安裝板122內(nèi)。為保證適合的對(duì)準(zhǔn)及易于組裝，分別在本體部分108與106之間、本體部分106與104之間、以及本體部分104與安裝板122之間裝設(shè)有榫銷148、150及152。
在根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的總管100的運(yùn)行中，由擠出機(jī)12擠出的面團(tuán)以相等的速率及壓力流過流路，通過管道116、118及120進(jìn)入腔126，這是由于它們的長(zhǎng)度、橫截面尺寸及形狀相同并且結(jié)構(gòu)與穿過通道14非常相像，而對(duì)流動(dòng)有相同的阻力。同樣地，面團(tuán)將以相同的速率及壓力從腔126流過通道128及130，這是由于它們的長(zhǎng)度、橫截面尺寸及形狀和結(jié)構(gòu)相同而對(duì)流動(dòng)有相同的阻力。相似地，面團(tuán)將以相同的速率及壓力從通道128及130流過口134及136，這是由于它們的長(zhǎng)度、橫截面尺寸及形狀和結(jié)構(gòu)相同而對(duì)流動(dòng)有相同的阻力。然而，因?yàn)閷?dǎo)管132及138的橫截面尺寸比通道128及130的要小，面團(tuán)通過單個(gè)導(dǎo)管132及138的流速是通過口134及136中一個(gè)的流速的一半。特別是，由于面團(tuán)必須經(jīng)過導(dǎo)管132及138中的一個(gè)流動(dòng)到模具鑲套142的長(zhǎng)度短得多，橫截面尺寸被縮減至使從中通過的流動(dòng)阻力如同面團(tuán)流過口134及136的中一個(gè)時(shí)的阻力。再有，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的教導(dǎo)，口134及136和導(dǎo)管132及138的橫截面尺寸是相等的，以易于制造及使相同尺寸的調(diào)節(jié)器塞16能應(yīng)用所有的口134及136和導(dǎo)管部分138。
于是可以理解，即使從擠出機(jī)12至襯套142的各流動(dòng)距離根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)是不相等的，而從擠出機(jī)12至襯套142的流速及壓力是相等的。特別地，通常可對(duì)流至襯套的流速及壓力進(jìn)行襯償，該襯償通過提供不相等的流動(dòng)面積而對(duì)流動(dòng)阻力的平衡施加影響以及根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)通過使用調(diào)節(jié)器塞16進(jìn)行微調(diào)來進(jìn)行。于是，應(yīng)用本發(fā)明，就不再需要使襯套142位于圓形的圖案中，為在對(duì)稱結(jié)構(gòu)中獲得相等的流動(dòng)距離，該圖案對(duì)中在擠出機(jī)12的中心線上。特別是，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)的其它圖案可能在單個(gè)平面中是水平的，這避免了各個(gè)擠出物互相干涉的問題，諸如上面的擠出物落在圓形圖案的下面擠出物上，并且使得其更易于在水平布置的傳輸帶上移動(dòng)。
現(xiàn)已對(duì)本發(fā)明的基本教導(dǎo)作了解釋，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員許多引申及變型是顯而易見的。例如，本發(fā)明的若干發(fā)明方面已經(jīng)公開，可以相信它們的結(jié)合會(huì)產(chǎn)生疊加的結(jié)果。然而，這種發(fā)明的方面可以單獨(dú)應(yīng)用或應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)的其它結(jié)合方面。作為例子，雖然已經(jīng)公開了在模具鑲套20中的槽57，該鑲套制作復(fù)雜圖案的擠出物，可以在固定式混合器的上游設(shè)置相似的鑲套，以便在流體的橫截面內(nèi)提供著色劑、香味劑或其它添加劑的若干線條而不是局部點(diǎn)式的噴射。特別是，槽47防止了著色劑、香味劑或其它添加劑與鑲套的內(nèi)部表面壁進(jìn)行接觸。在該內(nèi)表面壁處固定式混合器難于使它們與產(chǎn)品的主要流體徹底混合。這可使固定式混合器較短些并且仍然提供均勻的擠出物，并且因此可以減少在成本、空間及壓力方面對(duì)固定式混合器的要求。
于是因?yàn)楸疚墓_的發(fā)明可以其它特定的形式加以實(shí)施而不背離其范圍或總的特征，它們的一些形式已經(jīng)指明，本文描述的實(shí)施例是作為全方位解釋性的而非限制性的。本發(fā)明的范圍由所附的各權(quán)利要求書所指明，而不是由上述的說明所指明，并且落入各權(quán)利要求的等效物的定義及范圍之內(nèi)的所有變化都被包含在其內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于制備食品產(chǎn)品的方法，該食品產(chǎn)品具有至少兩種表現(xiàn)改進(jìn)的細(xì)部分辨率的顏色；該方法包括步驟A.提供具有一第一種顏色的一第一易塑的可擠出食品物質(zhì)；B.提供至少一種具有在顏色或色調(diào)上與第一種顏色不同的一第二種顏色的第二可流動(dòng)食品材料；C.將食品物質(zhì)與第二食品材料結(jié)合而不互相混合，以形成具有初始橫截面面積的一種復(fù)雜圖案的食品物質(zhì)；D.以至少4∶1的倍數(shù)通過一縮減通道來縮減復(fù)雜圖案食品物質(zhì)的橫截面面積，而同時(shí)保持橫截面圖案以形成一種已縮減橫截面的圖案的擠出物，上述縮減通道具有5°～65°的平均收斂角；和E.擠出已縮減的橫截面的擠出物通過模具口。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，復(fù)雜圖案的食品物質(zhì)的初始橫截面約為1200～3600mm2，而其中已縮減橫截面的面積約為10～900mm2。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第一食品與第二食品材料是在擠出機(jī)的通道內(nèi)結(jié)合的，該擠出機(jī)內(nèi)帶有模具分隔鑲套以及其中縮減通道是連續(xù)的。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，橫截面面積被縮減成為收斂的截頭錐狀的通道。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第一易塑的可擠出食品物質(zhì)包括甜食泡沫。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，甜食泡沫包括約50％～98％糖化物成分；約12％～30％水分；和約0.5％～30％成型劑；所述甜食泡沫的濃度約為0.1～1.0g/cc。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，其另外的步驟包括使約1％～6％的最終水成分干燥。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，甜食泡沫的溫度為約70°F至約180°F。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，甜食泡沫具有濃度。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，甜食泡沫是在基本豎直朝下的方向上被擠出的。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，甜食泡沫包括約40％～50％蔗糖；約20％～30％玉米糖漿(干基重)；約2％～4％明膠；和約10％～25％水分。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，第二可流動(dòng)材料包括約60％～70％玉米糖漿(干基重)；約4％～8％著色劑；和平衡水分。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，著色劑包括可供食用的黑色粉末。
14.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，縮減通道具有約45°～約65°的平均收斂角。
15.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，甜食泡沫具有小于約0.5％的脂肪成分。
16.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，甜食泡沫基本上是無淀粉的。
17.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，甜食泡沫是至少一根的連續(xù)的股，該股具有約10～20mm長(zhǎng)的約100～400mm2的橫截面面積。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，其另外的步驟包括把絲狀體切斷成食品片。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，其另外的步驟包括使食品片干燥至水分含量約為1％～6％。
20.一種甜食食品片，其具有一種顏色的本體和第二種顏色或色調(diào)的至少一個(gè)著色的細(xì)致線條或平面，該線條或平面延伸穿過本體，其中著色的細(xì)致線條或平面的厚度小于1mm。
21.如權(quán)利要求20所述的甜食食品產(chǎn)品，其特征在于，其水分含量約為1％～8％。
22.如權(quán)利要求20所述的甜食食品產(chǎn)品，其特征在于，其濃度約為0.1～1g/cc。
23.如權(quán)利要求21所述的甜食食品產(chǎn)品，其特征在于，其橫截面面積約為15mm2～900mm2。
24.如權(quán)利要求20所述的甜食食品片，其特征在于，本體的厚度約為1～30mm。
25.如權(quán)利要求24所述的甜食食品片，其特征在于。食品產(chǎn)品包括充氣甜食泡沫，該甜食泡沫包括約50％～98％糖化物成分；約12％～30％水分；和約0.5％～30％成型劑；所述充氣甜食泡沫的濃度約為0.13～0.3g/cc。
26.如權(quán)利要求25所述的甜食食品片，其特征在于，其被干燥至水分含量為1％～6％。
27.如權(quán)利要求25所述的甜食食品片，其特征在于，其包括約40％～50％蔗糖；約20％～30％玉米糖漿(干基重)；約2％～4％明膠；和約10％～25％水分。
28.如權(quán)利要求27所述的甜食食品片，其特征在于，其被干燥至水分含量為1％～6％。
29.如權(quán)利要求27所述的甜食食品片，其特征在于，泡沫具有少于約0.5％的脂肪含量。
30.如權(quán)利要求20所述的甜食食品片，其特征在于，第二種顏料包括約60％～70％玉米糖漿(干基重)；約4％～8％著色劑；和平衡水分。
31.如權(quán)利要求20所述的甜食食品片，其特征在于，其具有至少兩個(gè)交叉的著色細(xì)致線條或平面。
32.如權(quán)利要求31所述的甜食食品片，其特征在于，其含有難溶解的鈣材料，該鈣材料的量足以使食品片成分的總鈣含量在重量上(干基準(zhǔn))達(dá)到從約0.6％至20％。
33.如權(quán)利要求32所述的甜食食品片，其特征在于，至少一部分鈣材料選自包含碳酸鈣、磷酸鈣及它們的混合物的材料組。
34.如權(quán)利要求33所述的甜食食品片，其特征在于，至少一部分鈣材料是碳酸鈣。
35.如權(quán)利要求25所述的以充氣棉花糖形式的甜食食品片，其特征在于，本體包括多種相態(tài)的不同顏色。
36.如權(quán)利要求35所述的甜食食品片，其特征在于，其水分含量約為10％～20％。
37.如權(quán)利要求25的甜食食品片，其特征在于，泡沫成型劑選自包含果膠、明膠、改性淀粉、白蛋白、樹膠、起泡蛋白質(zhì)及它們的混合物的成型劑組。
38.如權(quán)利要求37所述的甜食食品片，其特征在于，糖化物成分包括約1％～15％的局部施加的玉米淀粉。
39.如權(quán)利要求38所述的甜食食品片，其特征在于，食品片包括約1％～15％玉米淀粉；約1％～4％泡沫成型劑；約4％～30％(干基重)玉米糖漿；約2％～4％水分；足量的難溶解鈣材料，以提供約100～2500mg/oz的總鈣含量；和平衡蔗糖、右旋糖或其它糖類。
40.如權(quán)利要求31所述的小片狀的甜食食品產(chǎn)品，其特征在于，其具有每克約3～6片的片數(shù)。
41.如權(quán)利要求40所述的小片狀的甜食食品產(chǎn)品，其特征在于，每片重量約小于2.5g。
42.如權(quán)利要求41所述的食品產(chǎn)品，其特征在于，食品片具有至少兩種以不同顏色、香味或組成為特征的相態(tài)。
43.如權(quán)利要求28所述的食品片，其特征在于，著色的線條的厚度小于0.1mm。
44.如權(quán)利要求22所述的甜食食品片，其特征在于，其具有多個(gè)細(xì)致的線條或平面。
45.如權(quán)利要求22所述的充氣食品片，其特征在于，兩根著色線條的每根的顏色是相同的。
46.如權(quán)利要求44所述的甜食食品產(chǎn)品，其特征在于，一根著色的細(xì)致線條是第三種顏色的。
47.如權(quán)利要求20所述的甜食食品產(chǎn)品，其特征在于，其濃度約為0.1～1.0g/cc。
48.如權(quán)利要求20所述的甜食食品產(chǎn)品，其特征在于，著色的細(xì)致線條的厚度小于0.1mm。
49.如權(quán)利要求30所述的方法，其特征在于，著色劑包括可供食用的黑色粉末。
50.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，第一食品材料是甜食泡沫。
51.如權(quán)利要求50所述的方法，其特征在于，第二食品材料是甜食泡沫。
52.如權(quán)利要求50所述的方法，其特征在于，第一食品材料的粘度約為10,000～30,000厘泊(cps)。
53.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，第二食品材料的粘度約為20～2,000cps。
54.如權(quán)利要求53所述的方法，其特征在于，第二食品材料包括水、著色劑及足量的增稠劑，以使第二食品材料具有的粘度為20～2,000cps。
55.如權(quán)利要求54所述的方法，其特征在于，第二食品材料另外包括水溶性鈣或水溶性錳配料。
56.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第二食品材料是可壓縮流體。
57.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，平均收斂角范圍從約為5°至45°。
58.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，平均收斂角范圍從約為45°至55°。
59.如權(quán)利要求22所述的甜食食品產(chǎn)品，其特征在于，其具有足球、棒球、藍(lán)球或橄欖球的形狀。
60.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第一食品材料是可壓縮流體。
61.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，第二香味材料包括可供食用的墨汁。
全文摘要
一種用于易塑的可擠出食品產(chǎn)品的設(shè)備(10)和方法,該食品諸如通過擠出機(jī)或泵制得,并與另一種食品產(chǎn)品相結(jié)合但不互相混合,諸如利用圖案生成模具(20)來生成復(fù)雜圖案的食品產(chǎn)品。該有圖案的食品產(chǎn)品的橫截面面積,從入口端部(34)至出口端部(36)以4∶1至高達(dá)50∶1的倍數(shù)在平均收斂角為5°～65°的條件下被縮減,而同時(shí)保持橫截面的圖案以生成一種已縮減橫截面的圖案的食品產(chǎn)品,然后被擠出通過模具口,以形成復(fù)雜圖案的擠出物,該模具口的開口和已縮減的橫截面面積相等。
文檔編號(hào)A21C11/00GK1358065SQ00809392
公開日2002年7月10日 申請(qǐng)日期2000年4月19日 優(yōu)先權(quán)日1999年4月23日
發(fā)明者J·N·溫斯坦, S·A·托爾森, J·R·波雷克, P·A·胡伯格, T·M·亞爾, P·K·茲特洛夫, B·范倫格里希 申請(qǐng)人:通用工廠公司