用于加熱或冷卻粘性物料的方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了用于加熱或冷卻諸如肉糜的粘性物料的方法和裝置，其用于生產(chǎn)食物和其它產(chǎn)品。所述裝置包括熱交換器，該熱交換器包括第一板、聯(lián)接至第一板的第二板以及布置在第一板和第二板之間的第一間隔件和第二間隔件。第一板、第二板、第一間隔件和第二間隔件限定了至少一個用于供產(chǎn)品通過熱交換器的溫度受控通道。
【專利說明】用于加熱或冷卻粘性物料的方法和裝置
[0001]相關申請的交叉援引
[0002]本申請要求2011年7月28日提交的美國臨時申請N0.61/574152的優(yōu)先權，其公開內(nèi)容通過本弓I用結(jié)合在本文中。
【技術領域】
[0003]本發(fā)明總體涉及用于加熱或冷卻粘性物料的方法和裝置，更特別地涉及用于用肉糜生產(chǎn)食品的方法和裝置。
【背景技術】
[0004]在食品工業(yè)中已知用于生產(chǎn)肉糜和用所述肉糜生產(chǎn)食品的方法。肉糜被廣泛地用于諸如大臘腸、法蘭克福香腸、香腸、動物食物等產(chǎn)品的生產(chǎn)中。
[0005]典型地，通過將諸如瘦骨牛肉和豬肉的生肉原料、肉副產(chǎn)品、冰、鹽、調(diào)味料和腌制用鹽的混合物混合、斬拌和乳化而制備肉糜制品。所得到的肉糜含有用來自肉成分的蛋白質(zhì)涂敷的細脂肪顆粒。對于香腸產(chǎn)品，得到的肉糜接著被裝填進適當?shù)恼謿ぶ?，該罩殼作為加工模具。接著將該罩殼升高溫度進行加熱，例如55°C至77°C，持續(xù)一段延長的時間，可以是I至8小時或更長的時間，這取決于被加工的肉糜的體積。
[0006]對肉糜的加熱導致其中所含的蛋白質(zhì)凝結(jié)或凝固。由此使脂肪顆粒陷入蛋白質(zhì)基質(zhì)中，從而形成結(jié)實的肉糜制品。得到的肉糜制品是均勻的、同質(zhì)的塊，它不含有離散的肉顆粒，并在凝固時保持罩殼的形狀。
[0007]為了降低某種食品的消費成本，近些年來對肉糜制品就有了一種要求，這就是在外觀、質(zhì)地和物理結(jié)構(gòu)方面與天然的大小肉塊相似，即仿肉產(chǎn)品。這樣的產(chǎn)品被用作食品中更昂貴的天然肉塊的部分或完全的替代品，所述的食品例如是燜肉、肉餡餅、砂鍋燉肉、罐裝食品和寵物食品。
[0008]從美感質(zhì)素和消費者需要的角度出發(fā)，大塊肉制品對人類和寵物食品來說是非常理想的。這些大塊產(chǎn)品試圖在形狀、外觀和質(zhì)地方面模擬天然大塊肉，而提供了更經(jīng)濟的產(chǎn)品。當經(jīng)過了商業(yè)性的罐裝和蒸煮(retorting)工藝時,這些產(chǎn)品令人滿意地保持了其形狀、外觀和質(zhì)地。
[0009]已經(jīng)為提供這樣的仿天然大塊肉作出了努力，包括使用擠壓-膨化技術由植物蛋白源生產(chǎn)這樣的產(chǎn)品。這樣的產(chǎn)品在食品工業(yè)中具有一定的滿意度，但其主要被限于用作肉的補充劑。在擠壓-膨化工藝中使用植物蛋白源生產(chǎn)的產(chǎn)品，缺乏天然肉的外觀和質(zhì)地，且因此一般不適合完全作為肉的代用品。
[0010]類似地，基于肉蛋白質(zhì)通過常規(guī)工藝生產(chǎn)的肉的擠壓產(chǎn)品還沒有完全令人滿意。這些產(chǎn)品是均勻、同質(zhì)的塊，但缺乏天然肉塊的結(jié)構(gòu)、質(zhì)地和外觀。因此這些產(chǎn)品不適合于應用，其中使用仿制肉塊是優(yōu)選的。
[0011]該肉糜制品是不同的大小塊，具有許多并列、用手可分離的肉狀層，這些層在外觀、質(zhì)地和稠度方面模仿天然肉塊。這些肉糜塊適合于用作食品和寵物食品中的更昂貴的天然肉塊的部分或完全代用品。當經(jīng)過商業(yè)性的罐裝和消毒工藝，例如在蒸煮過的、高水分食品生產(chǎn)中所需的那些工藝時，它們保持了其完整性和形狀。
[0012]傳統(tǒng)的同心管熱交換器包括冷卻系統(tǒng)，其阻塞通過交換器的粘性和/或纖維狀產(chǎn)品流。這一阻塞可能改變產(chǎn)品的性質(zhì)、引起設備堵塞和降低產(chǎn)量。類似地，根據(jù)需要，需要越來越長的管道來冷卻產(chǎn)品。然而，使用多管熱交換器導致管道之間的堵塞增加、不均勻流動和生產(chǎn)量降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明總體涉及用于制作肉糜制品的諸如熱交換器的裝置和使用所述裝置的方法。在一實施例中，本發(fā)明提供一種裝置，其包括第一板、聯(lián)接至第一板的第二板以及布置在第一板和第二板之間的第一間隔件和第二間隔件。第一板、第二板、第一間隔件和第二間隔件限定了至少一個用于供產(chǎn)品通過所述裝置的通道。所述第一板和/或第二板包括能量交換能力。例如，第一板和/或第二板可以被構(gòu)造和布置成用于加熱或冷卻(例如通過傳導或?qū)α?通道中的產(chǎn)品。
[0014]在一實施例中，第一板和第二板限定了一溫度受控區(qū)。例如，第一板和/或第二板包括穿過所述第一板和/或第二板的一部分的通道。所述通道可以包括任何用于冷卻或加熱裝置的溫度受控區(qū)的適當?shù)牧黧w。
[0015]在一實施例中，第一板和第二板限定了多個溫度受控區(qū)。例如，第一板和/或第二板包括穿過所述第一板和/或第二板的單獨部分的多個分離的通道。所述通道可以包括一種用于冷卻或加熱裝置的所述溫度受控區(qū)的流體。
[0016]在一實施例中，通道包括介于第一板和第二板之間的間隙，其范圍從約3cm到約15cm。第一間隔件和第二間隔件可以是T字形的。第一板和第二板可以沿第一間隔件和第二間隔件被密封，以經(jīng)受通道中從約50到約1500psi的內(nèi)壓。第一板和第二板可以通過任何適當?shù)氖侄巍缫粋€或多個螺釘——聯(lián)接在一起。在一實施例中，裝置可以包括聯(lián)接至第一板和第二板的相對端的第一端板和第二端板，所述第一端板限定了一入口，所述第二端板限定了一出口。
[0017]在另一實施例中，本發(fā)明提供了一熱交換器，其包括第一壓力板和聯(lián)接至第一壓力板的第一能量交換板、第二壓力板和聯(lián)接至第二壓力板的第二能量交換板——所述第二壓力板聯(lián)接至第一壓力板——以及布置在第一能量交換板和第二能量交換板之間的第一間隔件和第二間隔件。第一能量交換板、第二能量交換板、第一間隔件和第二間隔件限定了至少一個用于供產(chǎn)品通過熱交換器的溫度受控通道。
[0018]在一實施例中，第一能量交換板和/或第二能量交換板包括穿過第一能量交換板和/第二能量交換板的一部分的通道。所述通道可以包括任何冷卻或加熱熱交換器的溫度受控區(qū)的適當?shù)牧黧w。
[0019]在一實施例中，第一能量交換板和第二能量交換板限定了多個溫度受控區(qū)。例如，第一能量交換板和/或第二能量交換板包括穿過第一能量交換板和/或第二能量交換板的單獨部分的多個分離的通道，所述通道限定了溫度受控區(qū)。所述通道可以包括一種冷卻或加熱熱交換器的溫度受控區(qū)的流體。
[0020]在一實施例中，通道包括介于第一能量交換板和第二能量交換板之間的間隙，其范圍從約3cm到約15cm。第一間隔件和第二間隔件可以是T字形的。第一能量交換板和第二能量交換板可以沿第一間隔件和第二間隔件被密封，以經(jīng)受產(chǎn)品通道中從約50到約1500psi的內(nèi)壓。
[0021 ] 在一實施例中，熱交換器還包括限定了 一入口的第一端板和限定了一出口的第二端板。第一端板和第二端板聯(lián)接至第一壓力板和第二壓力板的相對端。熱交換器還可以包括一個或多個附裝于熱交換器的入口的過渡墊圈，所述過渡墊圈從所述入口的開口向由所述板形成的通道過渡。第一壓力板和第二壓力板可以通過任何適當?shù)氖侄巍缫粋€或多個螺釘、螺栓或夾緊螺釘一聯(lián)接在一起。
[0022]在一可選擇的實施例中，本發(fā)明提供了一種用于制造食品的方法。所述方法包括將食品引入熱交換器中和使產(chǎn)品經(jīng)受高壓。熱交換器包括第一板、聯(lián)接至第一板的第二板以及布置在第一板和第二板之間的第一間隔件和第二間隔件。第一板、第二板、第一間隔件和第二間隔件限定了至少一個用于供食品通過熱交換器的溫度受控通道。
[0023]在一實施例中，所述方法包括通過使流體通過第一板和第二板中至少一者的一部分的至少一個通道來控制熱交換器的溫度。例如，第一板和第二板可以限定多個單獨的溫度受控區(qū)?？梢酝ㄟ^使流體通過穿過第一板和第二板的單獨部分的多個分離的通道來控制單獨的溫度受控區(qū)的溫度。
[0024]在又一個實施例中，本發(fā)明提供了一種用于制造肉糜制品的方法。所述方法包括形成含有蛋白質(zhì)和脂肪的肉糜、粉碎和加熱所述肉糜、將所述肉糜引入熱交換器中和使所述肉糜經(jīng)受至少70psi的壓力。熱交換器包括第一板、聯(lián)接至第一板的第二板以及布置在第一板和第二板之間的第一間隔件和第二間隔件。第一板、第二板、第一間隔件和第二間隔件限定了至少一個用于供肉糜通過熱交換器的溫度受控通道。所述熱肉糜接著從熱交換器中排出。
[0025]在一實施例中，所述方法還可以包括蒸煮所排出的肉糜制品。在另一實施例中，所述方法還可以包括干燥或油炸所排出的肉糜和用所述肉糜形成粗粒塊/粗磨塊(kibble-like piece)。
[0026]本發(fā)明的一優(yōu)點是提供一種改進的熱交換器。
[0027]本發(fā)明的另一優(yōu)點是提供一種用于制造肉糜制品的改進的裝置。
[0028]本發(fā)明的再另一優(yōu)點是提供一種制造肉糜制品的改進的方法。
[0029]本文描述了附加的特征和優(yōu)點，它們將在下文的詳細描述和附圖中顯而易見。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1示出了本發(fā)明的一實施例中熱交換器的透視圖。
[0031]圖2示出了圖1中熱交換器的剖視圖1I。
[0032]圖3示出了本發(fā)明的一實施例中熱交換器的分解圖。
[0033]圖4是用于使用本發(fā)明的一實施例中的裝置制造肉糜制品的過程的示意圖。
【具體實施方式】
[0034]本發(fā)明提供了適于加熱或冷卻粘性物料的方法和裝置。在一實施例中，所述方法和裝置適于用肉糜生產(chǎn)食品。更特別地，在一實施例中，本發(fā)明提供一種用于制造肉糜制品的高壓板式熱交換器。例如，所述熱交換器允許使用更高的壓力并增加產(chǎn)品生產(chǎn)量。另外，所述熱交換器可以被設計成當產(chǎn)品通過時最小化或避免阻塞產(chǎn)品，這消除或減少了熱交換器中的堵塞。
[0035]在圖1-3中所示的一般實施例中，本發(fā)明提供了一熱交換器10，其包括第一壓力板20和聯(lián)接至第一壓力板20的第一能量交換板22、第二壓力板30和聯(lián)接至第二壓力板30的第二能量交換板32，所述第二壓力板聯(lián)接至第一壓力板。熱交換器10還包括布置在第一能量交換板20和第二能量交換板30之間的第一間隔件40和第二間隔件42。第一能量交換板22、第二能量交換板32、第一間隔件40和第二間隔件42限定了至少一個用于供產(chǎn)品通過熱交換器10的溫度受控通道50。
[0036]壓力板20和30、能量交換板22和32以及間隔件40和42可以由任何滿足其期望目標的適當?shù)牟牧现瞥?。例如，壓力?0和30可以包括鋼或其它能夠經(jīng)受與壓力和/或溫度增加相關的應力的材料。能量交換板22和32可以包括鋼或其它夠經(jīng)受與壓力和/或溫度增加相關的應力的材料。間隔件40和42可以包括鋼或其它夠經(jīng)受與壓力和/或溫度增加相關的應力的材料。
[0037]在一實施例中，第一能量交換板22和/或第二能量交換板32包括穿過第一能量交換板22和/或第二能量交換板32的任何部分的通道60。例如，通道60可以根據(jù)需要被構(gòu)造和布置成穿過盡可能多或盡可能少的能量交換板，以影響所述板的溫度變化。通道60還可以包括一入口和一出口，以使流體從中穿過，以便于加熱或冷卻通過熱交換器10的產(chǎn)
品O
[0038]可以使用任何所需溫度下的任何適當?shù)牧黧w(例如水)或氣體來冷卻或加熱熱交換器10的溫度受控區(qū)。通過控制第一能量交換板22和/或第二能量交換板32的溫度，熱交換器可以冷卻或加熱一側(cè)或兩側(cè)的產(chǎn)品，由此提高熱或冷交換的效率。可選擇地或附加地，第一能量交換板22和/或第二能量交換板32可以利用任何其它的、技術人員已知的適當?shù)募訜峄蚶鋮s機構(gòu)。
[0039]如圖1中所示，第一能量交換板22和第二能量交換板32還可以限定多個溫度受控區(qū)A-C。例如，第一能量交換板22和/或第二能量交換板32包括穿第一能量交換板和/或第二能量交換板的單獨部分的多個分離的通道60、70和80，所述通道限定了溫度受控區(qū)A-C。通道60、70和80可以包括冷卻或加熱熱交換器10的溫度受控區(qū)A-C的單獨的流體或氣體。
[0040]溫度受控區(qū)A-C中的每個都可以保持在一特定溫度一例如通過控制通過通道60、70和80的單獨的流體或氣體的溫度和流量。溫度區(qū)可以被設計成在產(chǎn)品通過熱交換器時提高或降低溫度。例如，在肉糜的冷卻期間，溫度區(qū)可以被設置成在整個熱交換器中從一個區(qū)到另一個區(qū)相繼地冷卻所述食物。盡管示出了三個溫度受控區(qū)，但應了解到，在本發(fā)明的可選擇的實施例中，熱交換器10可以包括任何適當數(shù)量的溫度受控區(qū)。另外，可以順序地放置兩個或多個本發(fā)明的熱交換器，以在必要時提供附加的加熱或冷卻區(qū)。
[0041]如圖2中所示，通道50包括介于第一能量交換板22和第二能量交換板32之間的間隙。所述間隙可以包括任何適當?shù)母叨?。在一實施例中，所述間隙的高度范圍從約3cm到約15cm。又如圖2中所示，在一實施例中，第一間隔件40和第二間隔件42可以是T字形的。應了解到，所述間隔件可以是任何適當?shù)男螤?，例如以提供介于第一能量交換板20和第二能量交換板30之間的通道。例如，介于能量交換板22和32之間的距離以及因此冷卻/加熱區(qū)的大小可以通過修改間隔件40和42的尺寸來調(diào)節(jié)。
[0042]第一能量交換板22和第二能量交換板32可以以任何適當?shù)姆绞窖氐谝婚g隔件和第二間隔件被密封，以經(jīng)受當產(chǎn)品通過裝置時加工產(chǎn)品所需的壓力，例如從約50到約1500psi。這防止了通道中的產(chǎn)品在通過時滲入熱交換器(例如由于高的內(nèi)壓)。例如，如圖3中所示，在一實施例中，可以沿間隔件40和42放置一個或多個長墊圈90來提供密封。優(yōu)選地，熱交換器可以被密封，以經(jīng)受從約50到約1500psi的正壓力并處理具有高粘性一例如100，000厘泊——的產(chǎn)品。
[0043]如圖3中所示，在一實施例中，熱交換器10還包括限定一入口的第一端板100和限定一出口的第二端板110。第一端板100和第二端板110可以聯(lián)接至第一壓力板20和第二壓力板30的相對端。如上所述，第一端板100和/或第二端板110還可以被用于將兩個或多個熱交換器10以順序的方式聯(lián)接在一起。例如，通過將一熱交換器的第一端板聯(lián)接至另一熱交換器的第二端板上，可以將兩個或多個熱交換器連接在一起。
[0044]熱交換器10還可以包括一個或多個附裝于熱交換器10的入口的過渡墊圈120，所述過渡墊圈120從所述入口的開口向由能量交換板22和32形成的通道過渡。隨著產(chǎn)品從上一裝置或管道進入熱交換器的溫度受控區(qū)，過渡墊圈120可以提供例如總體平滑地過渡(例如通過減小開口的大小)。
[0045]第一壓力板20和第二壓力板30可以在任何適當?shù)奈恢靡匀魏芜m當?shù)姆椒?lián)接和保持在一起。例如，如圖1-2中所示，第一壓力板20和第二壓力板30可以由一個或多個穿過所述板的部分的螺栓、螺釘和/或夾具130保持在一起。
[0046]在一可選擇的實施例中，本發(fā)明提供了一種裝置，其包括第一板、聯(lián)接至第一板的第二板以及布置在第一板和第二板之間的第一間隔件和第二間隔件。第一板、第二板、第一間隔件和第二間隔件限定了至少一個用于供產(chǎn)品通過該裝置的通道，以使產(chǎn)品通過熱交換器。第一板和第二板可以分別起到能量交換板和壓力板的作用。
[0047]在該實施例中，第一板和第二板限定了一溫度受控區(qū)。所述第一板和/或第二板還包括能量交換能力。因此，所述第一板和/或第二板可以被構(gòu)造和布置成向通道中的產(chǎn)品或從通道中的產(chǎn)品傳遞熱或冷(例如通過傳導或?qū)α?。例如，第一板和/或第二板包括穿過所述第一板和/或第二板的任何部分的通道，冷卻液或加熱液通過所述通道?？蛇x擇地或附加地，第一板和/或第二板可以利用任何其它的、技術人員已知的適當?shù)募訜峄蚶鋮s機構(gòu)。
[0048]第一板和第二板還可以利用穿過第一板和/或第二板的單獨部分的多個分離的通道限定多個溫度受控區(qū)。所述通道可以包括任何冷卻或加熱裝置的溫度受控區(qū)的適當?shù)牧黧w或氣體。
[0049]所述通道可以包括介于第一板和第二板之間的任何尺寸的間隙高度，例如從約3cm到約15cm。第一間隔件和第二間隔件可以是T字形的。第一板和第二板可以沿第一間隔件和第二間隔件被密封，以經(jīng)受通道中從約50到約1500psi的內(nèi)壓。第一板和第二板可以通過任何適當?shù)氖侄巍缫粋€或多個螺栓、螺釘和/或夾具——聯(lián)接在一起。在一實施例中，所述裝置可以包括聯(lián)接至第一板和第二板相對端的第一端板和第二端板，所述第一端板限定了一入口，所述第二端板限定了一出口。[0050]在一可選擇的實施例中，本發(fā)明提供了一種用于制造食品的方法。所述方法包括將肉糜引入熱交換器中和使所述肉糜經(jīng)受壓力。熱交換器包括第一板、聯(lián)接至第一板的第二板以及布置在第一板和第二板之間的第一間隔件和第二間隔件。第一板、第二板、第一間隔件和第二間隔件限定了至少一個用于供所述肉糜通過熱交換器的溫度受控通道。
[0051]所述方法還可以包括通過使流體通過第一板和第二板中至少一者的一部分的至少一個通道來控制熱交換器的溫度。例如，第一板和第二板可以限定多個單獨的溫度受控區(qū)?？梢酝ㄟ^使流體通過穿過第一板和第二板的單獨部分的多個分離的通道來控制單獨的溫度受控區(qū)的溫度。
[0052]圖4示出了一流程圖，概括示出了用于利用本發(fā)明的實施例中的熱交換器制造肉糜制品的工序。在一一般實施例中，所述方法包括形成含有蛋白質(zhì)和脂肪的肉糜、粉碎和加熱所述肉糜、將所述肉糜引入熱交換器中和使所述肉糜經(jīng)受至少50psi的壓力。所述熱交換器包括第一板、聯(lián)接至第一板的第二板以及布置在第一板和第二板之間的第一間隔件和第二間隔件。第一板、第二板、第一間隔件和第二間隔件限定了至少一個用于供肉糜通過熱交換器的溫度受控通道。所述熱肉糜接著從熱交換器中排出。
[0053]所述方法還可以包括包裝和蒸煮所排出的肉糜制品。在另一實施例中，所述方法還可以包括干燥或油炸所排出的肉糜和用所述肉糜形成粗粒塊/粗磨塊。
[0054]熱交換器可以被用于生產(chǎn)任何利用熱交換器的產(chǎn)品。通常，可以使用本發(fā)明的方法和裝置加工任何粘性物料，例如塑料、糖果、團塊(dough)、聚合物、泥狀物和糊狀物。優(yōu)選地，熱交換器可以被用于生產(chǎn)用于寵物和人類消費的食品和/或肉糜制品。所述肉糜制品可以模擬任何類型的肉制品，包括植物蛋白、家禽肉、牛肉、豬肉和魚肉。
[0055]如下所述，通?？梢酝ㄟ^將肉、蛋白質(zhì)、水和各種成分乳化而生產(chǎn)肉糜制品。這樣生產(chǎn)的肉糜接著通過高速乳化磨，其中的肉糜被快速地加熱以使其熱膠凝。加熱后的肉糜接著被排出到本發(fā)明一實施例中的熱交換器中，并在其中固化成有條紋的肉狀結(jié)構(gòu)。
[0056]如下所述，制備的肉糜制品具有改善的纖維清晰度(可見的小直徑纖維)，使產(chǎn)品具有非常實實在在的肉狀外觀。在這方面，得到的肉糜制品具有纖維束或股，使該肉糜制品具有非常實實在在的肌肉外觀。相信對于得到的家禽肉糜制品，本發(fā)明的產(chǎn)品具有嫩的慢煮雞或火雞肉的外觀，所述的雞或火雞已經(jīng)被脫骨，且浸泡在其湯/汁中。另外根據(jù)本發(fā)明，制備的肉糜制品具有不規(guī)則的產(chǎn)品形狀和大小，且與現(xiàn)有技術產(chǎn)品相比具有更強的咀嚼/ 口感，且不是糊狀的、濃粥狀的或易碎的。
[0057]在根據(jù)本發(fā)明的方法制備肉糜制品時，天然肉原料——包括來自哺乳動物、魚或家禽的肉——和/或具有所需質(zhì)量、成分成本和美味的肉副產(chǎn)品的混合物被配制、研磨和乳化。使用的肉和/或肉副產(chǎn)品選自多種成分，基于許多種考慮，例如產(chǎn)品的使用目的、產(chǎn)品所需的風味、可口性、成本、成分的有效性等選擇產(chǎn)品肉原料的種類和用量。源自多種哺乳動物、家禽和魚的肉(即骨組織和非骨肌肉)和/或肉副產(chǎn)品(即未熬煉的潔凈部位，除了肉以外，源自屠宰后的哺乳動物、家禽或魚)可以被用作肉原料。因此，本文所使用的術語肉原料應理解為指的是未脫水的肉和/或肉副產(chǎn)品，包括冷凍的物料。
[0058]如果該產(chǎn)品是供人類食用的，則用于常規(guī)肉糜制品生產(chǎn)的任何肉和肉副產(chǎn)品可以用于本發(fā)明，包括肉例如全畜體牛肉和羊肉、瘦豬肉廢料(trim)、牛腿肉、小牛肉、牛和豬的頰肉，和肉副產(chǎn)品例如唇、肚子、心和舌。如果該產(chǎn)品是用作寵物產(chǎn)品，則該肉混合物除了上述的肉原料以外，可以含有批準用于動物食品的任何肉副產(chǎn)品，例如機械脫骨牛肉、雞肉或魚肉、牛和豬肝、肺和腎等。一般該肉原料被配制成含重量的最大約15%和優(yōu)選低于約10%的脂肪。
[0059]用于常規(guī)的肉糜制品的添加劑可以與肉原料混合，并包含在本發(fā)明的肉糜中。這些添加劑包括鹽、香料、佐料和糖等，它們以足夠的量提供具有所需口味特性的產(chǎn)品。另外，其它干物料，例如功能成分一例如維生素、抗氧化劑、益生物物質(zhì)和礦物質(zhì)一和風味劑等，也可以較少的量被添加到肉糜中。
[0060]該肉糜也可以包括一種或多種蛋白質(zhì)干物料，例如小麥面筋、大豆粉、大豆?jié)饪s蛋白、分離大豆蛋白、卵清蛋白和非脂奶粉，用于改善肉糜的穩(wěn)定性和粘合性，賦予]風味和降低配制成本。在肉糜中夾雜蛋白質(zhì)干物料在用作寵物食物的產(chǎn)品的生產(chǎn)中是特別有利的。蛋白質(zhì)干物料能夠使加工者使用具有一定的蛋白質(zhì)對脂肪比例和肌球蛋白對總蛋白質(zhì)比例的肉原料，否則對于用于制備肉糜制品是勉強可接受的。如果在肉糜制品中包含有干的蛋白質(zhì)物料，則用量是從肉糜重量的約5%至約35%變化，這取決于產(chǎn)品的使用目的，用于肉糜的肉原料品質(zhì)和考慮的成分成本等因素。在一優(yōu)選實施方式中，蛋白質(zhì)干物料的水平介于重量的約25至約35%之間。一般，隨著使用的肉原料的脂肪含量和/或水分含量的提高，肉糜中蛋白質(zhì)干物料的水平也隨之提高。
[0061]肉糜的配制是非常多種多樣的，包含蛋白質(zhì)干物料的肉糜應具有足以形成堅固的肉糜制品的一定的蛋白質(zhì)與脂肪比例，這種堅固制品的形成是基于蛋白質(zhì)的凝結(jié)，且沒有肉糜不穩(wěn)定的跡象。而且，肉糜的蛋白質(zhì)含量必須能使肉糜在被加熱至高于水沸點的溫度后，在短時間內(nèi)凝固形成堅固的肉糜制品，所述的短時間是在被加熱到這樣的溫度后的約5分鐘內(nèi)，且優(yōu)選在3分鐘內(nèi)。因此，肉原料和添加劑——包括蛋白質(zhì)干物料(如果使用)——以一定的比例被混合在一起，使得肉原料的含量是肉糜重量的從約50至75%，且優(yōu)選從約60至約70%。在一優(yōu)選實施例中，用于肉糜的原料包括重量的約29至約31%的蛋白質(zhì)和約4至約6%的脂肪。得到的肉糜制品應具有基本上類似于原料的外觀。然而，如果將肉汁或肉湯添加進該產(chǎn)品中，由于肉汁/肉湯中水分、蛋白質(zhì)和/或脂肪含量，則該外觀可能改變。
[0062]另外，該肉糜應被配制成含重量的約45%至約80%的水分，且水分含量優(yōu)選被控制為肉糜即肉原料和添加劑重量的約49%至約53%。在肉糜中水的準確濃度將自然取決于肉糜中蛋白質(zhì)和脂肪的量。
[0063]將所選擇以使用的肉混合物通過研磨機，使肉原料減小成基本上均勻大小的塊。一般，優(yōu)選將肉通過裝有Icm或更小的研磨板的研磨機。雖然通過將肉研磨成大于Icm的粒徑可以獲得令人滿意的結(jié)果，但是使用這樣大肉粒一般不是優(yōu)選的。如果所使用的肉原料處于冷凍狀態(tài)，它們必須首先被預破碎或切割成小塊，以降低進入研磨機的塊的大小。而該塊的大小將取決于肉研磨機入口的大小，一般凍肉被切割成約IOcm2的塊。
[0064]在研磨之后，肉粒的混合物被輸送到混合槽中，且在此肉被混合直至均勻。優(yōu)選被加熱至從約rc至約TC的溫度，例如通過熱水夾套、蒸汽注射等以便于泵送肉混合物。該均勻的碎肉粒混合物接著在一定的條件下被粉碎，使得該肉原料乳化和形成肉糜，其中肉混合物的蛋白質(zhì)和水形成包膠脂肪小球的基質(zhì)。該肉原料可以通過任何常規(guī)的工藝和常規(guī)用于肉乳化的設備被乳化，例如通過使用攪拌器、混合器、研磨機、無噪音切割斬拌機和乳化磨等，它們能使脂肪以球的形式被破碎和分散進蛋白質(zhì)漿料中形成肉糜。[0065]典型地，在乳化過程中肉糜的溫度提高了。肉糜的這種加熱不是令人討厭的，只要該溫度沒有提高到蛋白質(zhì)在這一加工階段中以不需要的速率發(fā)生變性的溫度就行。在乳化期間肉混合物的溫度應保持在低于約49°C，以便于在這一加工階段使蛋白質(zhì)的變性最小化。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實施例，該肉原料通過乳化磨被乳化，而肉糜被加熱到從約10°C至約49 °C，優(yōu)選從約21至約38 °C。
[0066]要加入到肉糜中的添加劑——包括蛋白質(zhì)干物料(如果使用)——可以在乳化之前加入到肉混合物中。或者，經(jīng)常是優(yōu)選地在肉乳化之后將添加劑——特別是蛋白質(zhì)干物料——加入到肉混合物中。由于蛋白質(zhì)干物料的添加提高了肉糜的粘度，因此當在添加蛋白質(zhì)干物料之前乳化肉混合物時，就導致了粘性的肉“團塊”的形成，由此得到了較好的乳化。
[0067]該肉糜團塊可以反過來被粉碎，這樣就提高了肉糜的細度，且被快速地加熱到水沸點之上的溫度。在該溫度下，肉糜中蛋白質(zhì)的凝結(jié)如此快速，以至于使肉糜在非常短的時間內(nèi)——例如20秒或更少的時間內(nèi)——凝固并形成堅固的肉糜制品。
[0068]已經(jīng)發(fā)現(xiàn)快速地將粘性的肉糜加熱至水沸點之上的溫度一一般從約120°C至約163°C,且優(yōu)選地從約140 V至約154°C——將導致肉糜中的蛋白質(zhì)凝結(jié)，使肉糜在加熱之后的約5分鐘，且一般幾秒至約3分鐘的時間內(nèi)凝固并形成堅固的肉糜制品。在加工的這一階段，肉糜承受的壓力是約100至約500psi，且優(yōu)選地200至350psi。高溫和加壓使產(chǎn)品的纖維清晰。已經(jīng)意想不到地發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)品溫度和壓力越高，則產(chǎn)生的纖維越好。這就意味著線形的排列是較小、較細和長的纖維。
[0069]優(yōu)選地，肉糜在設備中加工，在該設備中，當其被粉碎的同時，肉糜被加熱至所述升高的溫度，例如通過機械加熱和/或蒸汽注射。根據(jù)一優(yōu)選的實施例，該粘性的肉糜——其溫度從約30°C至約40°C—被泵送通過乳化磨，在乳化磨中肉糜經(jīng)過了剪切以提高其細度，且?guī)缀跬瑫r通過快速的機械加熱和/或蒸汽注射，將該肉糜加熱至從約120°C至約163°C，優(yōu)選從約140°C至約154°C。因此，肉糜優(yōu)選在少于約60秒的時間內(nèi)被加熱至所述升高的溫度。
[0070]當肉糜已經(jīng)以這樣的方式被加熱至所述升高的溫度時，應避免對肉糜進一步有效地剪切和切割。通過調(diào)節(jié)諸如乳化磨的進料速度、乳化磨的轉(zhuǎn)動速度等因素，肉糜的溫度被控制在所需的范圍內(nèi)，所述控制可以易于被本領域的技術人員決定。
[0071]溫度在水的沸點之上、優(yōu)選在約120°C至約163°C范圍內(nèi)、優(yōu)選約140°C至約154°C的熱的肉糜用正排量泵一例如齒輪泵或凸輪泵一被轉(zhuǎn)移至本發(fā)明一實施例中的熱交換器。該產(chǎn)品以80psi至約1500ps1、優(yōu)選約150psi至約450ps1、且最優(yōu)選200psi至約350psi的高壓被泵送到熱交換器中。
[0072]在這樣的高壓下，加工操作以或接近乳化設備設計上限壓力進行。由于這種原因，優(yōu)選在乳化設備之后直接緊密連接正排量泵(壓力限制是1500至超過2500psi)。這使得乳化設備的使用只實現(xiàn)高溫，而不實現(xiàn)高壓。在正排量泵之后實現(xiàn)高壓。從而使乳化設備殼體內(nèi)的壓力降低到60psi至IOOpsi。
[0073]該肉糜被保持在熱交換器中，其所處的壓力在肉糜蒸汽壓力之上，直至肉糜中的蛋白質(zhì)充分地凝結(jié)，以使肉糜凝固并形成堅固的肉糜制品，當從熱交換器排出時，所述肉糜制品能保持其形狀和結(jié)構(gòu)。在這樣的高溫下，蛋白質(zhì)以非?？斓乃俣饶?。[0074]盡管用于將熱肉糜充分凝固以形成堅固的產(chǎn)品所需的時間將取決于多種因素，例如加熱肉糜的目標溫度和肉糜中蛋白質(zhì)的量及類型，但是，在熱交換器中，滯留時間是幾秒鐘至約3分鐘、通常是從約I至約1.5分鐘一般就足以充分地將蛋白質(zhì)凝結(jié)并形成堅固的產(chǎn)品，所述產(chǎn)品將保持其形狀、完整性和物理特性。在所述熱交換器中的滯留時間通過調(diào)節(jié)肉糜至熱交換器的流速和/或調(diào)節(jié)熱交換器的長度而得到控制。
[0075]本發(fā)明的實施例中的熱交換器的結(jié)構(gòu)和設計有助于使產(chǎn)品呈纖維結(jié)構(gòu)。另外，流速和施加在產(chǎn)品上的不同的壓力有助于形成纖維結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，熱交換器被冷卻。這使得當迫使產(chǎn)品通過該熱交換器時該產(chǎn)品被冷卻。
[0076]本發(fā)明的實施例中的熱交換器具有有助于有效地將產(chǎn)品的中心冷卻或加熱的優(yōu)選設計。該冷卻提高了加工的穩(wěn)定性，且類似于降低橫截面積，通過使產(chǎn)品的粘度和流速變化，可以增強纖維的清晰度和排列。從熱交換器排出的凝固的肉糜塊是產(chǎn)品長條的形式，其溫度是約65°C至100°C，且水分含量是約47%至60%，所述塊的大小不同。從熱交換器排出時，所述塊通過蒸發(fā)冷卻快速冷卻至60°C至93°C的溫度范圍。如果需要，合適的切割裝置，例如旋轉(zhuǎn)切割刀、噴水刀、刀柵格等可以被安裝在熱交換器的排出端，用以將該產(chǎn)品切割成所需大小的塊，例如從約150mm至約350mm。如果需要，該產(chǎn)品可以沿著中心切割，使產(chǎn)品更快地被冷卻。由此形成的肉糜塊具有出色的完整性和強度，并將在經(jīng)過商業(yè)性的罐裝和蒸煮工藝——例如在具有高水分含量的罐裝食品生產(chǎn)中所需的那些工藝——時保持其形狀和纖維特性。
[0077]為了增強產(chǎn)品的纖維外觀，可以在最終產(chǎn)品調(diào)整大小或切割成丁之前，使用一套壓輥，所述壓輥由兩個長的輕結(jié)構(gòu)圓柱(輥)組成，它們以類似的速度旋轉(zhuǎn)。從熱交換器排出的產(chǎn)品落入旋轉(zhuǎn)的圓柱之間的窄的可調(diào)節(jié)的開口，所述開口將纖維打開或部分分離或撕扯。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這種不完全的撕碎功能加強了線形纖維。
[0078]從熱交換器排出的肉糜塊可以被切成丁并輸送到干燥器，以去除其中的大部分水分，并將該干燥的產(chǎn)品收集和貯存。也可以通過將這些塊進行干燥加熱實現(xiàn)水分的降低，這樣得到的產(chǎn)品塊，雖然顯示出纖維，但一般具有粗粒/粗磨狀的外觀。該干燥加熱可以通過對肉糜塊的烘烤、烘焙、燒烤或油炸實現(xiàn)。優(yōu)選，肉糜塊被閃炸。當油的溫度在150°C至200°C的范圍內(nèi)時,該持續(xù)時間一般少于一分鐘，且優(yōu)選地在從15至35秒的范圍內(nèi)。
[0079]可選擇地，在生產(chǎn)“濕潤”的產(chǎn)品中，該肉糜塊可以從熱交換器直接輸送到罐裝操作中，其中肉糜塊與其它成分(例如調(diào)味汁、肉汁等)被一起填充進罐中，并對這些罐蒸煮。在兩種情況下，如果需要，該產(chǎn)品可以被調(diào)整大小。
[0080]例如，在iiS裝寵物食品的生廣中，可以通過加熱水、淀粉和調(diào)味品的混合物來制備合適的肉汁。該肉糜塊和肉汁以所需的比例被填充進罐中，將這些罐真空密封，且接著在足以實現(xiàn)有效的商業(yè)消毒的時間-溫度條件下進行蒸煮?？梢圆捎贸Ｒ?guī)的蒸煮步驟。典型地，在生產(chǎn)商業(yè)消毒產(chǎn)品中，令人滿意的蒸煮溫度是約118°C至121°C，時間是約40至90分鐘。
[0081]應該理解，對本文所述的本發(fā)明優(yōu)選實施例的各種改變和變化對本領域的技術人員而言是顯而易見的。實施這樣的改變和變化并不脫離本發(fā)明的精神和范圍，也沒有使其所帶來的優(yōu)點減少。因此，顯然這樣的改變和變化為所附加權利要求書所覆蓋。
【權利要求】
1.一種裝置，包括: 第一板； 聯(lián)接至第一板的第二板，第一板和第二板中的至少一者具有能量交換能力；和 布置在第一板和第二板之間的第一間隔件和第二間隔件，其中第一板、第二板、第一間隔件和第二間隔件限定了至少一個用于供產(chǎn)品通過所述裝置的通道。
2.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其中，第一板和第二板限定了一溫度受控區(qū)。
3.根據(jù)權利要求2所述的裝置，其中，第一板和第二板中的至少一者包括穿過第一板和第二板的一部分的通道。
4.根據(jù)權利要求3所述的裝置，其中，所述通道包括冷卻或加熱裝置的溫度受控區(qū)的流體。
5.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其中，第一板和第二板限定了多個溫度受控區(qū)。
6.根據(jù)權利要求5所述的裝置，其中，第一板和第二板中的至少一者包括穿過第一板和第二板的單獨部分的多個分離的通道。
7.根據(jù)權利要求6所述的裝置，其中，所述通道包括冷卻或加熱裝置的溫度受控區(qū)的流體。
8.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其中，所述通道包括介于第一板和第二板之間的間隙，所述間隙從約3cm到約15cm?！?br> 9.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其中，第一間隔件和第二間隔件是T字形的。
10.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其中，第一板和第二板沿第一間隔件和第二間隔件被密封，以經(jīng)受通道中從約50到約1500psi的內(nèi)壓。
11.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其中，第一板和第二板通過至少一個螺栓、螺釘或夾具聯(lián)接在一起。
12.根據(jù)權利要求1所述的裝置，包括聯(lián)接至第一板和第二板的相對端的第一端板和第二端板，所述第一端板限定了一入口，所述第二端板限定了一出口。
13.—種熱交換器,包括: 第一壓力板和聯(lián)接至第一壓力板的第一能量交換板； 第二壓力板和聯(lián)接至第二壓力板的第二能量交換板，所述第二壓力板聯(lián)接至第一壓力板；和 布置在第一能量交換板和第二能量交換板之間的第一間隔件和第二間隔件，其中第一能量交換板、第二能量交換板、第一間隔件和第二間隔件限定了至少一個用于供產(chǎn)品通過熱交換器的溫度受控通道。
14.根據(jù)權利要求13所述的熱交換器，其中，第一能量交換板和第二能量交換板中的至少一者包括穿過第一能量交換板和第二能量交換板的一部分的通道。
15.根據(jù)權利要求14所述的熱交換器，其中，所述通道包括冷卻或加熱熱交換器的溫度受控區(qū)的流體。
16.根據(jù)權利要求13所述的熱交換器，其中，第一能量交換板和第二能量交換板限定了多個溫度受控區(qū)。
17.根據(jù)權利要求16所述的熱交換器，其中，第一能量交換板和第一能量交換板中的至少一者包括穿過第一能量交換板和第二能量交換板的單獨部分的多個分離的通道，所述通道限定了溫度受控區(qū)。
18.根據(jù)權利要求17所述的熱交換器，其中，所述通道包括冷卻或加熱熱交換器的溫度受控區(qū)的流體。
19.根據(jù)權利要求13所述的熱交換器，其中，所述通道包括介于第一能量交換板和第二能量交換板之間的間隙，所述間隙從約3cm到約15cm。
20.根據(jù)權利要求13所述的熱交換器，其中，第一間隔件和第二間隔件是T字形的。
21.根據(jù)權利要求13所述的熱交換器，其中，第一能量交換板和第二能量交換板沿第一間隔件和第二間隔件被密封，以經(jīng)受產(chǎn)品通道中從約50到約1500psi的內(nèi)壓。
22.根據(jù)權利要求13所述的熱交換器，包括至少一個附裝于熱交換器的入口的過渡墊圈。
23.根據(jù)權利要求13所述的熱交換器，其中，第一壓力板和第二壓力板通過至少一個螺釘、螺栓或夾具聯(lián)接在一起。
24.根據(jù)權利要求13所述的熱交換器，包括限定了一入口的第一端板和限定了一出口的第二端板，第一端板和第二端板聯(lián)接至第一壓力板和第二壓力板的相對端。
25.一種用于制造食品的方法，包括將肉糜引入熱交換器中和使肉糜經(jīng)受高壓，所述熱交換器包括第一板、聯(lián)接至第一板的第二板、以及布置在第一板和第二板之間的第一間隔件和第二間隔件，其中第 一板、第二板、第一間隔件和第二間隔件限定了至少一個用于供肉糜通過熱交換器的溫度受控通道。
26.根據(jù)權利要求25所述的方法，包括通過使流體通過第一板和第二板中至少一者的一部分的至少一個通道來控制熱交換器的溫度。
27.根據(jù)權利要求25所述的方法，其中，第一板和第二板限定了多個單獨的溫度受控區(qū)。
28.根據(jù)權利要求27所述的方法，包括通過使流體通過穿過第一板和第二板的單獨部分的多個分離的通道來控制單獨的溫度受控區(qū)的溫度。
29.一種用于制造肉糜制品的方法，包括: 形成含有蛋白質(zhì)和脂肪的肉糜； 粉碎和加熱肉糜； 將肉糜引入熱交換器中和使肉糜經(jīng)受至少50psi的壓力，所述熱交換器包括第一板、聯(lián)接至第一板的第二板、以及布置在第一板和第二板之間的第一間隔件和第二間隔件，其中第一板、第二板、第一間隔件和第二間隔件限定了至少一個用于供肉糜通過熱交換器的溫度受控通道；和將肉糜從熱交換器中排出。
30.根據(jù)權利要求29所述的方法，包括包裝和蒸煮所排出的肉糜制品。
31.根據(jù)權利要求29所述的方法，包括干燥所排出的肉糜和用肉糜形成粗粒塊。
32.通過根據(jù)權利要求25所述的方法生產(chǎn)的食品。
33.通過根據(jù)權利要求29所述的方法生產(chǎn)的肉糜制品。
34.通過根據(jù)權利要求30所述的方法生產(chǎn)的肉糜制品。
35.通過根據(jù)權利要求31所述的方法生產(chǎn)的肉糜制品。
【文檔編號】F28D9/00GK103827621SQ201280046403
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2012年6月29日 優(yōu)先權日:2011年7月28日
【發(fā)明者】K·J·卡利 申請人:雀巢產(chǎn)品技術援助有限公司