用于制造和分配液态、半液态和/或半固态食物产品的机器和方法与流程

用于制造和分配液态、半液态和/或半固态食物产品的机器和方法
1.本技术是国际申请号为pct/ib2014/061586，国际申请日为2014年5月21日，进入中国国家阶段的申请号为201480029915.3，发明名称为“用于制造和分配液态、半液态和/或半固态食物产品的机器和方法”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
2.本发明涉及用于制造和分配液态、半液态和/或半固态食物产品(例如软冰淇淋等)的机器和方法。
3.更具体地，本发明涉及用于制造和分配软冰淇淋的机器，其中，基础产品装纳在密封容器中，例如装纳罐或已知为“箱中袋”类型的容器。


背景技术：

4.通常来说，用于制造和分配冰淇淋的此类机器包括用于装纳基础产品的罐，将液态或半液态成分(即，液态或半液态基础产品)进料到其中，并且在其中对完全相同的基础产品进行加工。
5.装纳罐内部包括用于基础产品的混合器，其保证了基础产品在加工过程中的持续混合。
6.将罐包在线圈中，热交换流体通过所述线圈进行流动。根据设定的热循环，热交换流体对罐进行加热或冷却，因此，对其中的产品进行加热或冷却。
7.更具体来说，在用于用装纳罐中的基础产品进行巴氏杀菌的热循环过程中，热交换流体将装纳罐(因此，也将其中的产品)加热至65-85℃的温度。
8.在该热循环过程中，混合器持续地对正在进行加工的产品进行搅拌，从而使得终端产品具有光滑、均匀稠度。
9.当结束了巴氏杀菌循环，罐中的产品冷却，温度变成适合其储藏的约4℃，从而获得冰淇淋。
10.在产品冷却和储藏循环过程中，热交换流体对装纳罐(因此也对其中的产品)进行冷却。
11.在冰淇淋生产部门中，已知良好且适当地进行巴氏杀菌制得高质量的产品。
12.但是如上文所述，在已知类型的机器中，尽管有混合器的持续作用，但是发现在装纳罐内的基础产品的巴氏杀菌过程中，与罐壁接触(更具体地与绕有用于热交换流体的线圈的壁接触)的产品倾向于变得非常热。
13.基础产品的局部燃烧可能导致在产品中形成结块，这对于进行加工的基础产品的光滑、均匀稠度方面的质量造成负面影响，从而产生较差质量的冰淇淋。


技术实现要素：

14.本发明的目的是克服上述缺点。
15.根据本发明，通过用于制造和分配液态、半液态和/或半固态食物产品的机器和方法实现了该目的。
附图说明
16.参照上述目的，下文的权利要求书中清楚地描述了本发明的技术特征，其优点参照附图从如下具体描述可以明确得知，附图描述了本发明的非限制性的示例性实施方式，其中：
17.图1显示根据本发明第一个实施方式的机器的示意性正视图；
18.图2显示根据本发明第二个实施方式的机器的示意性正视图；
19.图3显示根据本发明第三个实施方式的机器的示意性正视图；
20.图4显示根据本发明第四个实施方式的机器的示意性正视图。
具体实施方式
21.参见图1-4，附图标记1表示用于制造和分配液态、半液态和/或半固态食物产品(例如软冰淇淋等)的机器。
22.优选地，机器1用于制造冰淇淋(或类似产品)，更具体地，其统称为“软冰淇淋”。
23.机器1包括用于装纳和加工基础产品的圆柱体2，用于对圆柱体2进行加热和冷却的装置3，其至少部分包围住圆柱体2。
24.由于在装纳和加工圆柱体2中加工基础产品直至其具有冰淇淋的稠度，圆柱体2还具有混合和冷却圆柱体的作用。
25.加热和冷却装置3包括线圈4，热交换流体在其中流动。
26.更精确地，圆柱体2具有前端壁6、尾端壁7以及连接了尾端壁7与前端壁6的周界侧壁5。
27.优选地，加热和冷却装置3至少包围住圆柱体2的部分侧壁5。
28.机器1包括混合器单元8，其置于圆柱体2内，并且能够在基础产品进行加工时对其进行混合。
29.混合器单元8绕其转轴r转动。
30.更具体地，轴r是水平的。
31.在未示出的替代实施方式中，圆柱体2限定了装纳和加工基础产品的罐，并且其内部包括混合器单元8，其绕其转轴r转动(在该情况下，是垂直的)。
32.混合器单元8包括一个或多个刀片9，其以与混合器8自身的转轴r基本横向的方向延伸。
33.优选地，刀片9延伸到圆柱体2的侧壁5，其延伸的方式限定了使得基础产品通过的隙距7a。
34.优选地，隙距7a限制到横截面尺寸，从而防止在加工过程中基础产品粘住圆柱体2的侧壁5。
35.机器1包括至少一个供给管10(用于将产品供给到装纳和加工圆柱体2中)以及至少一个分配管11(用于从圆柱体2回收食物产品)。
36.供给管10和分配管11从圆柱体2延伸，并且是向外延伸的。
37.优选地，供给管10和分配管11分别从圆柱体2的侧壁5和前端壁6延伸。
38.或者，供给管10和分配管11都从圆柱体2的侧壁5延伸。
39.根据本发明，机器1包括对装纳和加工圆柱体2中所含的产品进行再循环的装置12，其能够通过分配管11从圆柱体2回收产品并通过供给管10将它们返回到圆柱体2中。
40.优选地，除了混合器单元8的作用之外，再循环装置12对加工圆柱体2内的基础产品施加了额外的搅拌作用。
41.这防止了在圆柱体2中进行加工的基础产品粘住圆柱体2的壁5，特别是在高温循环(例如巴氏杀菌循环)过程中。
42.根据本发明，机器包括用于进料基础产品的可去除的容器19，并且其设置有产品进料通道30和产品出料通道31。
43.该容器优选是已知为“箱中袋”类型的容器(如图4所示)。
44.进料通道30在使用时与分配管11相连，出料通道31在使用时与供给管10相连，从而实现在装纳圆柱体2和可去除的容器19之间对产品进行再循环。
45.以这种方式，实现了装纳圆柱体2和可去除的容器19之间的再循环，从而可去除的容器19的内含物经受称作“再循环”巴氏杀菌。
46.这意味着不需要将可去除的容器19与机器(即，圆柱体2)断开，以实现对可去除的容器19内的基本混合物进行巴氏杀菌。
47.机器1包括用于从圆柱体2回收食物产品的分配龙头13。龙头13具有产品分配出口14。
48.分配龙头13与圆柱体2的分配管11相连。
49.在第二个实施方式中，用于对圆柱体2中所含的产品进行再循环的再循环装置12通过分配管11从圆柱体2回收产品，并通过供给管10将它们返回到圆柱体2中。
50.再循环装置12包括具有进料部件16和传递部件17的泵15。
51.优选地，泵15是蠕动泵。
52.优选地，通过再循环装置12进行持续的再循环。
53.优选地，在图4所示的实施方式中，再循环装置12在可去除的容器19和圆柱体2之间进行连续再循环。
54.或者，通过再循环装置12进行间断的再循环。
55.连续或间断的再循环模式取决于泵15的运行模式。
56.在图1所示的实施方式中，传递部件17与供给管10相连，进料区域16与分配管11相连。
57.在第一个变化实施方式中，进料部件16通过分配龙头13(具体地，通过其分配出口14)与分配管11相连，如图1所示。
58.在第二个变化实施方式中，进料部件16与分配管11直接相连，如图2所示。
59.优选地，机器1包括用于连接泵15的进料部件16和分配管11的管18。
60.如图2所示，在第二个实施方式中，连接管18导入圆柱体2中，更具体地，贯穿周界侧壁5。
61.在该实施方式中，连接管18包括能够在基础产品的再循环过程中打开管18的截流阀23。
62.在该实施方式中，连接管18起了分配管11’的作用。
63.应注意的是，在软冰淇淋机器中，将待进料到圆柱体2中制造冰淇淋的基础产品储藏在专用容器19中。
64.优选地，容器19是“箱中袋”类型，也就是说，它们由硬的容器和放置在硬的容器内并且装纳基础产品的软容器构成，但不一定需要这样。
65.机器1包括用于将基础产品吸取进料到装纳和加工圆柱体2中的管20。
66.泵15设计成通过吸取管20从容器19回收基础产品并通过供给管10将其传输到装纳和加工圆柱体2中。
67.根据本发明，泵15的进料部件16可以交替地与圆柱体2的吸取管20和分配管11相连。
68.泵15的进料部件16与吸取管20和分配管11之间的连接随着冰淇淋生产工艺中的步骤而变化。
69.更具体来说，为了通过泵15的方式将基础产品从容器19传输到圆柱体2，泵15的进料部件16与吸取管20相连。
70.当圆柱体2中的基础产品进行巴氏杀菌循环过程中，泵15的进料部件16与分配管11相连。
71.如图3所示，在第三个实施方式中，泵15包括通用分路部件24，其位于进料部件16的上游并与其相连。
72.连接管18和吸取管20合并成通用分路部件24。
73.连接管18和吸取管20分别装配有第一和第二截流阀21和22。
74.在该实施方式中，第一截流阀21的作用引起连接管18的关闭，从而泵15通过吸取管20吸取基础产品，并通过供给管10填充圆柱体2。
75.一旦充满了圆柱体2，可以通过第二截流阀22的作用关闭吸取管20，并且可以通过第一截流阀21的作用打开连接管18。
76.机器1包括与第一和第二截流阀21和22逻辑连接的控制单元25，并且其能够在机器1的运行过程中打开和关系这些阀21和22。
77.以这种方式，泵15通过经由分配管11回收产品并经由供给管10将它们返回到圆柱体中，来对圆柱体2内的产品进行再循环(优选是连续的方式)。
78.在使用中，泵15将基础产品从容器19转移到罐2(即，圆柱体2)，直至后者被填充满。
79.当圆柱体2满了后，圆柱体2内的产品自身(以及在如图4所示的实施方式中，容器19中的基础产品)经受巴氏杀菌循环。
80.在巴氏杀菌循环过程中，再循环装置12通过分配管11从圆柱体2回收正在进行加工的产品，并通过供给管10将它们返回到圆柱体2中。这防止了正在进行加工的产品粘住圆柱体2的壁5、6和7，这达到了65-85℃的温度。
81.更具体地，再循环装置12阻止了正在进行加工的产品粘住被加热和冷却装置3包围住的圆柱体2的壁5、6和7，特别是侧壁5。
82.再循环装置12还阻止了进行加工的产品粘住圆柱体2的前端壁6和尾端壁7。
83.除了混合器单元8施加的搅拌作用之外，再循环装置12也对正在进行加工的产品
施加了搅拌作用。
84.更具体地，在图4所示的实施方式中，再循环装置12从可去除的容器19回收产品并且(优选通过泵15的方式)使得它们再循环通过圆柱体2。
85.有利地，从而可以在不将容器与圆柱体2断开的情况下，对可去除容器19中的内含物进行巴氏杀菌。
86.当结束巴氏杀菌后，进行加工的产品经受冷却循环和储藏循环，从而从基础产品获得最终产品，即冰淇淋。
87.通过控制单元25，根据机器1的运行循环来激活泵15。
88.在冷却和储藏循环过程中，加热和冷却装置3导致热交换流体在线圈4中流动，从而从圆柱体2去除热量，因而对其进行冷却。
89.通常，加热和冷却装置3将圆柱体2冷却至约为4℃的温度，这也是冰淇淋储藏温度。
90.此时，可以通过分配龙头13回收圆柱体2内的冰淇淋。
91.根据另一个方面，机器1包括存储器，其设计成储存与可去除的容器19的打开时间相关的一块信息。
92.术语“打开时间”用于表示这样一块时间信息，其表明了可去除的容器19何时是打开的，也就是说，它何时被第一次用于机器中。
93.例如，时间信息可包括以下一种或多种信息：
94.可去除的容器19打开的日期；
95.可去除的容器19打开的时间；
96.自从可去除的容器19打开所逝去的时间间隔。
97.事实上，应注意的是，进料通道30和出料通道31初始是关闭的：当可去除的容器第一次用于机器1中时，将它们打开(开孔)。
98.根据该方面，应注意的是，机器包括配置成测量可去除的容器19与圆柱体2相连的时间的存储控制单元35(其可以形成或者不形成机器的控制单元25的一部分)。
99.当可去除的容器19第一次与圆柱体2相连时，控制单元35更新打开时间信息(例如，储存打开的日期和/或时间，或者开始表明自从容器19打开所逝去的时间长度的计时)。
100.同样根据该方面，控制单元35配置成如果机器中的可去除的容器19的打开时间大于预定值(该值优选对应于24小时或72小时)，则提供指示。
101.应注意的是，该预定值使得，如果在该预定值内将可去除的容器19中产品用于制造最终产品，则不会产生食品安全风险。
102.因此，选择预定值来确保通过机器1制造的产品的食品安全。
103.根据该方面，机器1包括与控制单元35相连的指示单元(例如，显示器或声音装置)，从而如果机器中的可去除的容器19的打开时间大于(同样储存在控制单元35或存储器自身中的)预定值，则提供(视觉和/或听觉)指示。
104.优选地，控制单元35包括传感器36，其用于检测可去除的容器19与圆柱体2是何时相连的。
105.优选地，在一个实施方式中，控制单元35包括水平传感器，其用于检测可去除的容器19中的产品水平，并且基于检测到的水平，确定所述可去除的容器19是何时连接到圆柱
体2的(以这种方式来更新存储器中的打开时间，如果可去除的容器19是第一次与机器1(即圆柱体2)相连的话。
106.在另一个实施方式中，机器1包括将可去除的容器19与圆柱体2相连的连接件。
107.优选地，连接件配置成与可去除的容器19的进料通道30和出料通道31相连。
108.根据该方面，控制单元35包括传感器，其与连接件或可去除的容器19相关联，用于检测对应于可去除的容器19与圆柱体2的连接状态的可去除的容器19与连接件的连接。
109.根据本发明还限定了从基础产品制造和分配液态、半液态和/或半固态食物产品的方法。
110.方法包括：
[0111]-制备如下装置的步骤：至少一个用于装纳和加工基础产品的圆柱体2；用于对圆柱体2进行加热和冷却的装置3，其至少部分包围住圆柱体2；以及配置在圆柱体2内的混合器单元8，其能够在这些加工过程中混合基础产品；
[0112]-制备至少一个供给管10(用于将产品供给到圆柱体2中)以及至少一个分配管11(用于从圆柱体2回收食物产品)的步骤；
[0113]-对装纳和加工圆柱体2内中所含的产品进行再循环的步骤。
[0114]
应注意的是，再循环步骤包括：通过分配管11、11’从圆柱体2回收产品的步骤，以及通过供给管10将它们返回到圆柱体2中的步骤。
[0115]
对于如图4所示的实施方式，方法包括：
[0116]-制备如下装置的步骤：至少一个用于装纳和加工基础产品的圆柱体2；用于对圆柱体2进行加热和冷却的装置3，其至少部分包围住圆柱体2；以及配置在圆柱体2内的混合器单元8，其能够在这些加工过程中混合基础产品；
[0117]-制备用于进料基础产品的可去除的容器19的步骤，该容器19设置有进料通道30和出料通道31；
[0118]-制备至少一个供给管10(用于将产品供给到圆柱体2中)以及至少一个分配管11(用于从圆柱体2回收食物产品)的步骤，所述方法的特征在于，其在使用时至少包括对装纳和加工圆柱体2中所含的产品进行再循环的步骤；
[0119]-通过分配管11、11’从圆柱体2回收产品的步骤；
[0120]-通过供给管10将产品返回到圆柱体2的步骤；
[0121]-将可去除的容器19的进料通道30与分配管11、11’相连以及将可去除的容器19的出料通道31与供给管10相连的步骤，从而实现装纳圆柱体2和可去除的容器19之间的产品再循环；
[0122]-通过分配管11、11’，供给管10，进料通道30和出料通道31，在装纳圆柱体2和可去除的容器19之间对产品进行再循环的步骤。
[0123]
方法包括如下步骤：将基础产品(从可去除的容器19)传输到装纳和加工圆柱体2中，之后(在如图4所示的实施方式中，在圆柱体2和容器19之间)，对装纳和加工圆柱体2中的产品进行再循环。
[0124]
优选地，在装纳和加工圆柱体2与可去除的容器19之间对产品进行再循环的步骤连续进行一段预定的时间间隔。
[0125]
涉及图4的方法包括制备用于进料基础产品的可去除的容器19的步骤，该容器19
设置有进料通道30和出料通道31。
[0126]
优选地，可去除的容器19是已知的“箱中袋”类型。
[0127]
应注意的是，如果基础产品是在“箱中袋”类型的容器19中，则当将基础产品传输到装纳和加工圆柱体2中的步骤结束时，方法包括将吸取管20与容器19断开的步骤。
[0128]
这意味着，有利地，容器19可以保持与机器1分离。
[0129]
因此，有利地，可以将容器19储藏在冰箱中，以允许储藏基础产品在之后的阶段再次使用。再循环步骤包括：通过分配管11从圆柱体2回收产品的步骤，以及通过供给管10将它们返回到圆柱体2中的步骤。
[0130]
或者，对装纳和加工圆柱体2中所含的产品进行再循环的步骤包括：通过分配龙头13从圆柱体2回收产品的步骤，以及通过供给管10将它们返回到圆柱体2中的步骤。
[0131]
优选在基础产品的巴氏杀菌循环过程中，对装纳和加工圆柱体2中所含的产品进行再循环步骤。
[0132]
该方法包括将再循环装置12与装纳和加工圆柱体2的供给管10和分配管11相连的步骤，限定了用于圆柱体2内的产品再循环的回路。
[0133]
更具体地，方法包括如下步骤：将泵15的进料部件16与基础产品的容器19断开连接，并通过至少一个连接管18的方式将泵15的进料部件16与分配管11相连。
[0134]
为了将泵15的进料部件16与容器19断开连接，方法包括将吸取管20与泵15的进料部件16断开连接的步骤。
[0135]
因此，在该步骤中，容器19和相关的吸取管20与泵15分离。
[0136]
如果需要的话，容器19和相关的吸取管20可以保持与机器1分离。或者，方法包括如下步骤：将泵15的进料部件16与基础产品的吸取管20断开连接，并通过至少一个连接管18的方式将泵15的进料部件16与分配龙头13相连。更具体地，泵15的进料部件16与分配龙头13的分配出口14相连。
[0137]
根据另一个方面，方法包括：
[0138]-储存时间信息(打开时间)的步骤，该时间信息表明了何时可去除的容器19是打开的；
[0139]-将该储存的时间信息与预定值比较的步骤，用于提供自从打开后的时间间隔是否大于预定值的指示。
[0140]
根据该方面，方法优选包括通过传感器的方式检测可去除的容器19何时与圆柱体2相连的步骤。
[0141]
有利地，根据该方面，可以知道容器打开的任意时间(即，自从打开所逝去的时间)：从而，机器的使用者立即知道可去除的容器已经打开了多久，并基于该认识，可以决定是否处置可去除的容器19或者在其内含物腐败之前用完它们。
[0142]
有利地，在巴氏杀菌循环过程中，通过混合器单元8搅动基础产品，并通过再循环装置12进行再循环，从而防止它们粘住圆柱体2的壁，特别是与线圈4接触的侧壁5，因此防止了正在进行加工的产品发生过烧(burning)。
[0143]
这表示机器1产生了比现有技术机器更好质量的冰淇淋，因为再循环装置12改善了巴氏杀菌过程中基础产品混合的均匀性。
[0144]
下文所述是适用于上文所述的机器或方法的一个或多个实施方式的一些方面。
[0145]
根据另一个方面，机器包括与控制单元35相连的指示单元，用于当(从储存器中储存的打开时间开始计算的)可去除的容器19已经打开一段长度的时间时大于预定值时，提供指示。
[0146]
根据另一个方面，控制单元35包括水平传感器，用于检测可去除的容器19中的产品水平，并且基于检测到的水平，确定所述可去除的容器19是何时连接到圆柱体2的。