專利名稱：一種使食品被連續(xù)加熱成型的模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及食品加工領(lǐng)域，尤其涉及一種用于加工具有熱凝固性質(zhì)的食品物料，使食品被連續(xù)加熱成型的模具。
從理論上講，對(duì)物體進(jìn)行加熱的方式可以分為兩種，一種是使熱量從外部以熱傳導(dǎo)的方式被輸送到物體的內(nèi)部；另一種是使熱量直接產(chǎn)生于物體內(nèi)部。前者是外部加熱的過(guò)程，后者通常是一個(gè)化學(xué)能、電能或機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮艿哪芰啃问降霓D(zhuǎn)換過(guò)程，即內(nèi)部加熱過(guò)程。對(duì)這兩種加熱方式進(jìn)行比較時(shí)，一般的結(jié)論是后者的效率高于前者。
就物料成型的方法而言，也可以大致分為間歇式成型和連續(xù)式成型兩類，在兩種方法都可以采用的場(chǎng)合，后者由于生產(chǎn)效率高、材料利用率高、產(chǎn)品質(zhì)量容易控制、便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)，通常作為首選方案。
西式模制火腿、火腿腸、卡拉膠布丁等食品的制造過(guò)程中，通常都有加熱成型這一工序，其目的是使產(chǎn)品熟化、滅菌和利用物料的熱凝固性質(zhì)使其成型。目前普遍采用的加工方法多為傳統(tǒng)的外部加熱、間歇成型的方法，即物料被人工或機(jī)器裝入一個(gè)個(gè)單獨(dú)的專用模具，然后浸入水浴槽或在蒸汽柜中間接加熱，使物料在模具中受熱成熟并凝固成型。這一生產(chǎn)方式可以說(shuō)仍保留和沿襲了傳統(tǒng)的作坊式操作模式的特征，與其它行業(yè)高度自動(dòng)化連續(xù)化的現(xiàn)代大工業(yè)模式相比較，形成鮮明的反差。
在這一加工過(guò)程中，物料的溫度控制是很不嚴(yán)格的，因?yàn)橛赏獠窟M(jìn)行加熱，在物料的內(nèi)部就會(huì)形成溫度梯度，這種溫度分布的不均勻，使“最佳溫度”成為不切實(shí)的概念，為了改善這一狀況，生產(chǎn)中通常采用延長(zhǎng)加熱時(shí)間的方法，對(duì)一些體積較大的產(chǎn)品，甚至需要蒸煮幾個(gè)小時(shí)，生產(chǎn)效率很低，而能量的利用率通常只有10％左右；同時(shí)，由于采用單體的專用模具，不同尺寸規(guī)格的產(chǎn)品，使用的模具也不同，一個(gè)中型的熟肉制品加工廠，模具的種類起碼有幾十種甚至上百種，這些模具用不銹鋼制成，造價(jià)很高，使用數(shù)量也很大，成為一項(xiàng)不可忽視的開支；隨著消費(fèi)者趣向的不斷改變，許多種類的模具被閑置甚至被淘汰，由此造成的浪費(fèi)是很大的，如在熱狗腸的加工中，通常采用專用腸衣來(lái)使產(chǎn)品成型，出廠前將腸衣剝?nèi)?，這些剝下的腸衣不能重復(fù)使用，其費(fèi)用必然計(jì)入成本。
目前的市場(chǎng)發(fā)展趨向是越來(lái)越多的產(chǎn)品在出廠前即被分切成丁、片等形狀，為了使分切后的產(chǎn)品規(guī)格一致，就會(huì)有一些邊腳被切下，產(chǎn)生相當(dāng)比例的下腳料，形成一類不可低估的損失。
采用上述傳統(tǒng)加工方法，相應(yīng)地人工輔助工作量也很大，而生產(chǎn)過(guò)程中人工輔助環(huán)節(jié)多，產(chǎn)品的衛(wèi)生指標(biāo)也就不易控制。
本實(shí)用新型的目的是提供一種能使具有熱凝固性質(zhì)的食品物料被連續(xù)加熱并凝固成型的模具，達(dá)到減少傳統(tǒng)方式中的模具費(fèi)用及人工輔助環(huán)節(jié)，提高能量的利用率，使生產(chǎn)過(guò)程向連續(xù)化、自動(dòng)化的現(xiàn)代模式轉(zhuǎn)變的目的。
本實(shí)用新型提供的模具由導(dǎo)流管和模腔組成，其中，模腔包括有絕緣模腔和接通交流電源的電極模腔，導(dǎo)流管的出口端連接絕緣模腔，而絕緣模腔被電極模腔隔開，二者的截面尺寸相同，且模腔的截面具有一定的幾何形狀。
本實(shí)用新型的實(shí)施原理是采用使電流通過(guò)物料的歐姆加熱即內(nèi)部加熱方法使物料升溫，與其它內(nèi)部加熱方式相比，具有安全、可靠、能量利用率高、便于與連續(xù)過(guò)程組合等優(yōu)點(diǎn)。
所謂歐姆加熱是利用“電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)為克服導(dǎo)體電阻而作功，電能轉(zhuǎn)換為熱能”這一原理對(duì)導(dǎo)體進(jìn)行加熱的方法。由電工學(xué)理論可知，當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，其產(chǎn)熱的功率為E=V2/R=I2R式中E--功率V--電壓R--電阻I--電流導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生的熱量Q是時(shí)間的函數(shù)Q=∫otEdt=R∫otI2dt=1/R∫otV2dt]]>即熱量隨著時(shí)間而積累。
在現(xiàn)代工程中，通過(guò)調(diào)整電壓來(lái)控制產(chǎn)生熱量的多少是很方便的。
將這一方法應(yīng)用于物料流，使物料連續(xù)地經(jīng)過(guò)歐姆加熱處理，達(dá)到設(shè)訂的溫度值，當(dāng)物料具有熱凝固性質(zhì)時(shí)，其幾何形狀將被固定下來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)我們期望的連續(xù)加熱成型的目的。
操作時(shí)，電極板接線柱與交流電源接通，具有熱凝固性質(zhì)的物料被定量泵或其它輸送設(shè)備經(jīng)導(dǎo)流管入口端送入模腔內(nèi)，當(dāng)物料在模腔內(nèi)勻速通過(guò)時(shí)，交流電經(jīng)過(guò)電極板直接穿過(guò)物料，由于物料本身的電阻而產(chǎn)生歐姆效應(yīng)，將電能轉(zhuǎn)換為熱能，物料被加熱并在遙過(guò)模腔的過(guò)程中凝固成型。
其中，電極模腔可以由聯(lián)接交流電源的電極板和由絕緣材料制成的側(cè)模板相間構(gòu)成，即電極板設(shè)置于模腔內(nèi)相對(duì)的兩側(cè)，此時(shí)電流方向與物料走向垂直；該電極模腔還可以是由環(huán)形電極板構(gòu)成，即電極板環(huán)繞于模腔內(nèi)側(cè)，此時(shí)電流方向與物料走向平行。
根據(jù)需要絕緣模腔可以被一個(gè)或一個(gè)以上的電極模腔分隔開來(lái)，進(jìn)一步滿足加熱和成型的需要。
根據(jù)不同產(chǎn)品的要求，模腔截面形狀可以有多種設(shè)計(jì)方案，如圓形、環(huán)形、三角形、矩形、六角形或心形等等。
本實(shí)用新型的特點(diǎn)首先，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)物料升溫時(shí)間和所達(dá)到的溫度的更精確的控制，同時(shí)，物料的溫度分布可以作到內(nèi)外一致而不存在溫度梯度，從而大大縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，提高和穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量；由于歐姆加熱方式中熱量直接產(chǎn)生于物料內(nèi)部，消除了傳統(tǒng)方法中各類能量的耗散損失，甚至可以使能量的利用率接近100％，這一方面意味著生產(chǎn)成本的降低，另一方面也意味著一種全新的和良好的生產(chǎn)環(huán)境的形成。
在連續(xù)加熱成型過(guò)程中，以一個(gè)通道式模具代替?zhèn)鹘y(tǒng)的大量的單體式模具，例如采用一種大截面模具，將成型后的物料分切成各種規(guī)格的塊狀、片狀或丁狀產(chǎn)品；以連續(xù)加熱成型的方法加工熱狗腸時(shí)，可以不再使用成型用的腸衣以及剝皮機(jī)等設(shè)備，從而大大減少生產(chǎn)開支；連續(xù)加熱--成型方法的應(yīng)用，使操作過(guò)程由過(guò)去的眾多環(huán)節(jié)簡(jiǎn)化為對(duì)電壓的控制，大幅降低了勞動(dòng)量及生產(chǎn)人員，并為自動(dòng)化生產(chǎn)鋪平了道路。
本實(shí)用新型更詳細(xì)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程及特點(diǎn)結(jié)合
如下圖面說(shuō)明圖1是本實(shí)用新型的模具的實(shí)施原理圖。
圖2為圖1的A-A剖面圖。
圖3為圖1的B-B剖面圖。
圖4是本實(shí)用新型的實(shí)施例剖面示意圖。
圖5圖4中電極模腔的B-B剖面圖。
圖6是本實(shí)用新型另一種模具實(shí)施例的剖面示意圖。
請(qǐng)參閱圖1至圖5所示，本實(shí)用新型提供了一種利用歐姆加熱--連續(xù)成型的方法使具有熱凝固性質(zhì)的食品物料被連續(xù)加熱并凝固成型的模具，具有熱凝固性質(zhì)的待成型的物料被某種通用的輸送設(shè)備如灌腸機(jī)或定量泵輸送，以圖中箭頭所示方向勻速通過(guò)導(dǎo)流管5，經(jīng)導(dǎo)流管5的出口端和與其連接的由流道模板4及側(cè)模板1構(gòu)成的絕緣模腔，速度分布逐漸達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，并以這種穩(wěn)定狀態(tài)進(jìn)入由電極板3和側(cè)模板1構(gòu)成的電極模腔，側(cè)模板1是由絕緣材料制成，它將圖中的兩塊電極板3隔開，電極板3與交流電源聯(lián)接，并與作為導(dǎo)體的物料構(gòu)成電流回路，使物料在通過(guò)電極板3之間的電極模腔時(shí)連續(xù)地被電流處理，由于電流克服物料電阻而作功，電能轉(zhuǎn)換成熱能，物料在通過(guò)電極模腔的過(guò)程中熱量不斷積累，并在此段的終點(diǎn)達(dá)到設(shè)定的最高溫度值，這一溫度值可以通過(guò)調(diào)整施加在電極板3上的電壓來(lái)控制，根據(jù)我們的目的，此時(shí)它應(yīng)是一個(gè)等于或大于物料熱凝固點(diǎn)的溫度，因此，在此電極模腔的終點(diǎn)處，物料成為凝固狀態(tài)，并在模腔內(nèi)滑動(dòng)前進(jìn)進(jìn)入由定型模板2和側(cè)模板1構(gòu)成的絕緣模腔，其內(nèi)腔與電極模腔具有相同的截面尺寸和形狀，使凝固的物料在其中繼續(xù)受到約束，這種約束通常有助于穩(wěn)定成型的質(zhì)量，這樣，當(dāng)物料從該段絕緣模腔中連續(xù)滑出時(shí)，已經(jīng)是具有與模腔相同的截面形狀的凝固體了，由此完成了歐姆加熱--連續(xù)成型過(guò)程。
該模具的模腔截面形狀可以根據(jù)不同產(chǎn)品的要求設(shè)計(jì)成如圓形、環(huán)形、三角形、矩形、六角形、或心形等等。
電極模腔的構(gòu)造除上述之外，如圖6所示，還可以是由環(huán)形電極板3構(gòu)成，即電極板3以“環(huán)行”方式環(huán)繞于模腔內(nèi)側(cè)，此時(shí)電流方向與物料方向平行；并且根據(jù)需要可以由一個(gè)或一個(gè)以上的電極模腔將絕緣模腔分隔開來(lái)，物料被重復(fù)加熱凝固，進(jìn)一步滿足加熱和成型的需要。
權(quán)利要求1.一種使食品被連續(xù)加熱成型的模具，其特征在于，該模具由導(dǎo)流管和模腔組成，其中，模腔包括有絕緣模腔和接通交流電源的電極模腔，導(dǎo)流管的出口端連接絕緣模腔，而絕緣模腔被電極模腔隔開，二者的截面尺寸相同，且模腔的截面具有一定的幾何形狀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的使食品被連續(xù)加熱成型的模具，其特征在于，電極模腔由聯(lián)接交流電源的電極板和由絕緣材料制成的側(cè)模板相間構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的使食品被連續(xù)加熱成型的模具，其特征在于，該電極模腔是由環(huán)形電極板構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的使食品被連續(xù)加熱成型的模具，其特征在于，絕緣模腔被一個(gè)或一個(gè)以上的電極模腔分隔開來(lái)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的使食品被連續(xù)加熱成型的模具，其特征在于，模腔截面形狀可以是圓形、環(huán)形、三角形、矩形、六角形或心形。
專利摘要一種用于加工具有熱凝固性質(zhì)的食品物料,能使食品被連續(xù)加熱成型的模具。模具由導(dǎo)流管和模腔組成,模腔包括有絕緣模腔和接通交流電源的電極模腔,導(dǎo)流管的出口端連接絕緣模腔,而絕緣模腔被電極模腔隔開,二者的截面尺寸相同,且模腔的截面具有一定的幾何形狀。其工作原理是采用使電流通過(guò)物料的歐姆加熱即內(nèi)部加熱方法使物料升溫,具有操作簡(jiǎn)便,生產(chǎn)成本低,能量利用率高等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)A23P1/10GK2347418SQ98207119
公開日1999年11月10日 申請(qǐng)日期1998年7月30日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月30日
發(fā)明者張翼明 申請(qǐng)人:張翼明