專利名稱：鋼表面,尤其是奶酪制作機表面的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋼表面處理方法，所述方法可使鋼表面尤其是生產(chǎn)帕斯塔費拉塔 (pastafilata)奶酪(如莫扎里拉(mozzarella)、普羅佛龍(provolone)、卡茨歐卡娃拉 (caciocavallo)和比薩-奶酪)的奶酪制作機的鋼表面不粘熱凝乳和酪蛋白。
背景技術(shù)：
在乳制品工業(yè)中眾所周知，熱凝乳(curds)(如用于生產(chǎn)帕斯塔費拉塔奶酪的那些)往往會粘附到金屬表面上，即使金屬表面高度拋光也是如此。一方面，該粘附在奶酪制作機(如捏合機(kneading)和成型(molding)機，特別是傳送螺旋鉆和模具)操作過程中產(chǎn)生明顯的問題；另一方面，粘附的凝乳使每天結(jié)束時的機器清潔既困難又費時。因此，目前與熱奶酪接觸的制帕斯塔費拉塔奶酪的機器和生產(chǎn)線的所有部分(如料斗壁和桶壁、傳送螺旋鉆、混合設(shè)備等)都涂上了防粘漆，所述防粘漆通常為聚四氟乙烯(PTFE，如商業(yè)上稱為特氟綸(Teflon)的材料)或其它類似產(chǎn)品。目前為止，聚四氟乙烯涂層是僅知的有效的防止熱凝乳粘附到機器部件上的方法。另外，PTFE或其它類似化合物的涂層也作為罐和深平底鍋的防粘處理在乳制品工業(yè)之外的其他領(lǐng)域使用。然而，食品設(shè)備，尤其是奶酪制作機中的不粘涂層有一些缺點和局限。首先，每當(dāng)初始損傷(如涂層的劃痕)引起變壞，因為這會預(yù)期材料剝落，涂層總是會逐步變壞，有時變壞非?？?。這種情況下，需要停止操作，不得不拆開機器并將損壞的部分重新涂布。這種定期維護，包括實際支出和機器關(guān)閉造成的費用非?？捎^，因為損壞的部分必須拆下且由第三方重新涂布，等待時間高達30天。即使對于食品工業(yè)設(shè)備的原來制造商，用特氟綸涂布設(shè)備的需要也涉及到增加成本并造成生產(chǎn)延期，因為不粘涂布操作通常轉(zhuǎn)包給專業(yè)公司。最后但不是最不重要，PTFE盡管在低于200攝氏度的溫度下是化學(xué)惰性的且通常被認(rèn)為是無毒的，因此被認(rèn)為是對消費者健康無害的，但近來還是引起了對其毒性及與食品的相容性的懷疑，有人甚至提出懷疑它是致癌的美國環(huán)境保護局和不同國家的一些消費者協(xié)會正在進行調(diào)查以評價PTFE的毒性程度以及其對人體健康的可能危害。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的主要目的是提供一種處理鋼表面使它們不粘的方法，并且尤其是加工熱凝乳的奶酪制作機(更具體是這些機器的螺旋鉆和模具(mold))中不使用聚四氟乙火布。另一目的是提供如上表面處理的方法，所述方法可通過使用奶酪制造設(shè)備制造商容易獲得且可采用的技術(shù)容易實施。又一個目的是提供如上表面處理的方法，所述方法可縮短設(shè)備制造的生產(chǎn)時間。還有一個目的是提供表面處理的方法，通過所述方法可使奶酪制作機的鋼表面的清潔更容易和精確。
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如所附的件權(quán)利要求1所述，本發(fā)明通過使用鋼表面(尤其是奶酪制作機)的防粘處理方法，達到了上述及其它目的和優(yōu)點(如下文所述)。本發(fā)明還涉及機器部件(如螺旋鉆(auger)、輸送管等)，它們已用上述方法處理。
具體實施例方式在本發(fā)明的開發(fā)過程中，發(fā)明人從觀察提出，對于高拋光表面和粗糙的噴砂表面， 似乎無涂層的鋼表面上熱凝乳的粘性程度都是很高，但是對于中等光潔度卻有很大的、明顯的、無法預(yù)見的變化。這種情況產(chǎn)生了最初的直覺，可能有一種表面光潔度，其本身對于熱凝乳或帕斯塔費拉塔奶酪是不粘的，且不需要PTFE或其它防粘合劑材料的任何涂層。為了挑選出不粘熱凝乳，因而也可代替PTFE涂層用于奶酪制作機的特殊的光潔度，發(fā)明人在生產(chǎn)帕斯塔費拉塔奶酪(如莫扎里拉等)的奶酪制作機(即，主要是捏合機和成型機)普遍采用的典型操作條件下，在用不同表面拋光處理的不銹鋼表面上進行了一組實驗。在不銹鋼AISI 304和AISI 316 (即典型用于奶酪制作機的構(gòu)造以及更通常的食品機的鋼)上進行的一組初步實驗已表明許多光潔度都不可用。更具體的是，用55-100微米(極細(xì)噴丸(peening))、70-110微米(細(xì)噴丸)、90_150微米(中噴丸)、100-200微米 (粗噴丸)的鋼球或玻璃珠(如通常用于乳制品工業(yè)噴丸硬化(shot-peen))螺旋鉆、桶和機器的其它部件的)噴丸硬化鋼表面都被證明是無效的用任何種類的噴丸和任何值的粒度，粘性都很大。對于已經(jīng)過電解(electrolitic)拋光、氧化或用硅質(zhì)砂噴砂處理的表面，熱凝乳仍有很大程度的粘附。最后，對已用剛玉粉，尤其是白剛玉粉噴砂處理的表面進行了系統(tǒng)實驗。為此目的，準(zhǔn)備了由AISI 304不銹鋼制得的小矩形板組成的樣品。所述板由3毫米厚的工業(yè)用鋼板制得，并具有標(biāo)準(zhǔn)光潔度2B(AISI，UNI 6903-71)的表面。樣品用不同表面噴砂處理方法處理，說明如下。白剛玉是一種主要由氧化鋁(Al2O3)和痕量其它氧化物(如氧化硅、氧化鈣和氧化鈉)組成的材料的商品名，其中其它氧化物的總含量低于0.5%。眾所周知，白剛玉Come noto的莫氏硬度為9，僅低于鉆石的硬度。不同的樣品分別用不同粒度的粉末噴砂(即，80、100、120、150、180、220和觀0目)，分別對應(yīng)于以下的材料的顆粒的規(guī)格范圍0. 18-0. 20mm、0. 13-0. 15mm、 0. ll-o. 13mm、0. 08-0. llmm、0. 06-0. 09mm、0. 05-0. 08mm 和 0. 03-0. 06mm。樣品通過噴射空氣和剛玉粉在以下條件下噴砂空氣壓力約8巴，距離約50cm，噴嘴沿軌道移動慢，同時沿表面逐漸移動噴射以使處理速度約為100cm2/min。對于每個實驗，一定量的凝乳在大鍋中于80度下與水混合，從而重新產(chǎn)生帕斯塔費拉塔奶酪在其生產(chǎn)過程中捏合時普遍采用的條件。本領(lǐng)域的專家知道，帕斯塔費拉塔未熟時不太粘，且隨著其熟化變得越來越粘， 即，因乳糖逐漸分解它的酸性增大。因此，選擇由PH = 5. 1-5. 2的乳酸酶發(fā)酵而獲得的凝乳；該PH是生產(chǎn)帕斯塔費拉塔奶酪捏合時凝乳的典型值。在實驗進行過程中，將兩種不同噴砂的樣品浸入上面提到的碗(bowl)中并且使其各處運動以攪拌帕斯塔費拉塔。樣品受到相互擠壓和涂刷，帕斯塔費拉塔疊合在該樣品之間。隨后將樣品都從水中取出并緩慢分開。隨后檢查樣品表面以確定帕斯塔費拉塔在兩種情況下的粘附程度并作比較。丟棄被證明是更粘的樣品并用不同光潔度的樣品替代，從而形成用于實施新實驗的一對新的樣品，依此類推。噴砂之后，根據(jù)上述過程對樣品進行粘附測試，即從水中提起一塊帕斯塔費拉塔并壓實且將其在兩個樣品之間摩擦，隨后分開樣品并檢查它們的表面及帕斯塔費拉塔的情況。實驗的結(jié)果列于下表。
噴砂 1號樣品噴砂 2號樣品分開后的情況80目120目帕斯塔費拉塔成碎片并粘附于兩種樣品上100目120目同上80目150目帕斯塔費拉塔粘附于兩個樣品上，但主要在1號上100目150目同上120目150目同上100目180目帕斯塔費拉塔完全粘附于1號樣上，2號樣干凈120目180目帕斯塔費拉塔完全粘附于1號樣上，2號樣干凈150目180目帕斯塔費拉塔完全粘附于1號樣上，2號樣干凈120目220目帕斯塔費拉塔粘附于兩個樣品上，主要粘附于1號上150目220目帕斯塔費拉塔成碎片并同樣粘附于2個樣品上180目220目帕斯塔費拉塔完全粘附于2號樣上，1號樣干凈120目280目帕斯塔費拉塔粘附于兩個樣品上，主要粘在1號樣上150目280目帕斯塔費拉塔以同等程度粘附于2個樣品上180目280目帕斯塔費拉塔完全粘附于2號樣上，1號樣干凈220目280目帕斯塔費拉塔粘于兩個樣品上，主要粘在2號上上表列出的實驗結(jié)果得出令人驚訝的結(jié)論，即帕斯塔費拉塔不粘附在經(jīng)180目的白剛玉噴砂處理的鋼板上。進一步測試表明，盡管用于噴砂的砂子的粒度最佳值為180目，通常粒度范圍為 170至190目都可得到可接受的結(jié)果。使用pH = 5. 8-5. 9的檸檬酸引起凝結(jié)獲得的凝乳重復(fù)進行了相同的實驗，所述凝乳是一種經(jīng)常用于生產(chǎn)帕斯塔費拉塔(pastafilata)奶酪(如莫扎里拉(mozzarella)、及其它類似奶酪)的凝乳。結(jié)果與上表所列的基本一致。用不同于上述的8巴的氣壓重復(fù)進行相同的實驗，結(jié)果得出結(jié)論如下在通常采用的數(shù)值范圍內(nèi)(5至10巴)，關(guān)于不粘性的變化的噴砂處理的效果與氣壓的變化關(guān)系不大。優(yōu)選壓力值為7至9巴，8巴的氣壓最佳。據(jù)觀察，雖然用剛玉(corundum)噴砂通常用于拋光鋼板制造的機器部件，已證明根據(jù)本發(fā)明噴砂的效果與表面的初始光潔度無關(guān)。應(yīng)注意使用合成白剛玉而非天然剛玉的主要原因是白剛玉不含氧化鐵，眾所周知，氧化鐵的存在會污染正在噴砂的不銹鋼，造成開始的氧化及跟著發(fā)生的腐蝕。然而，防粘附作用可認(rèn)為通常是剛玉固有的。另外，據(jù)觀察，隨著剛玉砂反復(fù)用于隨后的噴砂操作，其對處理后的表面提供的防粘附效果逐漸下降。據(jù)信這主要是由于剛玉顆粒在相互碰撞的情況下往往會碎裂，因而砂的有效粒度逐漸改變。因此，優(yōu)選只使用未用過的剛玉砂，或至多使用兩次的砂。作為一種可采用的方法，可以優(yōu)選每次處理后篩分剛玉砂，以獲得精確分級為所需粒度的砂。特別關(guān)于乳制品工業(yè)及奶酪制作設(shè)備的螺旋鉆、輸送管和模具開發(fā)了本發(fā)明，但是設(shè)想本發(fā)明也可應(yīng)用于長柄小鍋和平底煎鍋的內(nèi)表面處理，方法為用上文揭示的白剛玉噴砂處理而不用現(xiàn)今使用的PTra基不粘漆的涂層。這樣處理的平底煎鍋會顯示至少部分的不粘性，既不粘酷蛋白又不粘白蛋白和其它動物蛋白質(zhì)，因而在煎蛋或培根或類似的食料時對防粘將是特別有效的。
權(quán)利要求
1.一種鋼表面的不粘處理的方法，所述鋼表面尤其是奶酪制作機的部件的表面，其特征在于，所述方法為用粒度范圍為170至190目的白剛玉砂噴砂處理鋼表面。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述白剛玉砂的粒度為180目。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述白剛玉砂的噴砂壓力為8巴。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項所述的方法，其特征在于，所述砂的噴砂距離為距處理表面約50厘米。
5.如權(quán)利要求1-4中任一項所述的方法，其特征在于，所述白剛玉砂是未用過的。
6.如權(quán)利要求1-4中任一項所述的方法，其特征在于，所述白剛玉砂在噴砂前分級為預(yù)定的粒度。
7.奶酪制作機的部件，所述部件用權(quán)利要求1-6中任一項的方法處理。
8.螺旋鉆，所述螺旋鉆用權(quán)利要求1-6中任一項的方法處理。
全文摘要
為在避免在與熱凝乳(帕斯塔費拉塔)接觸的奶酪制作機的部件上使用基于聚四氟乙烯或其它類似材料的防粘涂層，部件的表面優(yōu)選用粒度約為180目的未用過的白剛玉粉噴砂處理。另人驚奇的是，這樣處理的表面對于上述的應(yīng)用來說是不粘的。
文檔編號B24C11/00GK102341218SQ201080010617
公開日2012年2月1日 申請日期2010年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月23日
發(fā)明者S·托馬蒂斯 申請人:Cmt建筑機械及技術(shù)股份公司