устройство для изготовления пищевого экструдированного продукта

Формула изобретения

1. Устройство для изготовления пищевого экструдированного продукта, содержащее корпус, загрузочный бункер с дозатором, жернов, матрицу и фильеру со сквозным прямоугольным отверстием, причем в матрице последовательно выполнены соединенные друг с другом полости, отличающееся тем, что устройство снабжено распределителем потока, установленным с возможностью вращения заодно со шнеком и расположенным по оси вращения матрицы внутри жернова и внутри двух последовательно соединенных полостей, при этом между шнеком и жерновом, а также между жерновом и распределителем выполнены зазоры размером от 1 до 3 мм, образующие полость переминания зерна.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что матрица снабжена диффузором, выполненным с входными отверстиями, сообщающимися с диффузорной камерой.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к пищевой промышленности, преимущественно к производству взрывом и экструзией продуктов из цельного зерна.

Известен экструдер с термообработкой для производства биполимеров, который имеет, по меньшей мере, один лопаточный насос, расположенный между шнеком и соплом. Каждый из насосов состоит из одной матрицы или пластины с отверстиями, по меньшей мере, одного связанного с ней элемента с лопатками, вращающегося по поверхности матрицы (см. патент России №2160550, Кл. А 23 Р 1/12, опубл. 20.12.2000 г.).

Недостатком данного технического решения является то, что на нем невозможно получить плоские хлебцы прямоугольной формы с равномерным распределением всей массы зернового продукта по всей площади готового изделия, а также невозможно получить готовые хлебцы из цельного зерна и доводить до готовности смесь зерновых культур и круп с различной величиной и твердостью зерен.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для изготовления пищевого экструдированного продукта, содержащее корпус, загрузочный бункер с вибродозатором, матрицу и натяжитель. В матрице последовательно выполнены переходная выравнивающая полость, переходная диафрагма с отверстием, а также адаптивная полость с щелевой диафрагмой и фильера со сквозным прямоугольным отверстием (см. заявку №2001142237, Кл. А 23 Р 1/12, опубл. 23.11.2003 г.).

На этом устройстве уже можно получить плоские прямоугольные хлебцы из цельного зерна хорошего качества, но площадь поверхности этих хлебцов ограничена размерами в четыре миллиметра по ширине; двенадцать миллиметров по длине при толщине от одного до трех миллиметров. Поверхность хлебцов гладкая, так как между жерновом и корпусом матрицы происходит помол зерна на мелкие фракции.

При желании получить хлебец большей ширины и толщины на этом же устройстве масса зернового продукта уже не сможет быть равномерно распределена по всей площади изделия и вследствие этого хлебцы больших размеров потеряют свои прежние органолептические свойства.

Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, заключается в усовершенствовании устройства ближайшего аналога таким образом, чтобы на новом устройстве можно было получать хлебцы большей ширины и толщины, максимально приближенные к форме и размерам стандартного ломтя хлеба, со структурой взорванного укрупненного зерна и с новыми органолептическими свойствами при сохранении хорошего качества готового продукта, а также в повышении срока службы шнека, жернова и самой матрицы.

Поставленная техническая задача достигается тем, что устройство для изготовления пищевого экструдированного продукта содержит корпус, загрузочный бункер с дозатором, жернов, матрицу и фильеру со сквозным прямоугольным отверстием, причем в матрице последовательно выполнены соединенные друг с другом полости. Согласно изобретению устройство снабжено распределителем потока зерновой массы, установленным с возможностью вращения заодно со шнеком экструдера и расположенным по центральной оси внутри жернова и внутри двух последовательно соединенных полостей, при этом между шнеком и жерновом, а также между распределителем и жерновом выполнены зазоры размером от 1 до 3 мм, образующие полость переминания зерна.

Дополнительно матрица снабжена диффузором, выполненным с входными отверстиями, сообщающимися с диффузорной камерой.

Зазоры между шнеком и жерновом, образующие полость переминания зерна, препятствуют перетиранию и помолу зерна на мелкие фракции. Вследствие этого цельное зерно сохраняет все свои микроэлементы внутри, оно только проталкивается вперед и мнется. Поэтому на выходе готовые хлебцы имеют поверхность не гладкую, а со структурой крупного взорванного зерна и с новыми органолептическими свойствами, отличными от аналогов.

Получить хлебцы большей ширины и толщины при сохранении хорошего качества готового изделия на устройстве ближайшего аналога проблематично, так как масса перемолотого зерна не сможет быть равномерно распределена по большей площади хлебцов.

В предлагаемом изобретении эту функцию выполняет распределитель потока зерна, установленный с возможностью вращения заодно со шнеком. Этот распределитель проходит сквозь жернов вовнутрь матрицы, в камеру распределения продукта и в камеру стабилизации потока продукта. Распределитель потока вытесняет массу продукта из центральной зоны рабочих объемов вышеуказанных камер, создавая больший объем потока продукта на периферии камер. Это также разгружает шнек и способствует увеличению срока его службы.

Поскольку между жерновом и матрицей практически не производится работы на трение, то жернов также подвержен намного меньшему износу, а заодно и корпус матрицы.

Таким образом, вращающийся распределитель, зазоры, образующие полость переминания зерна, позволяют получать готовые хлебцы большей ширины и толщины при новых вкусовых качествах, с новой структурой поверхности и с производительностью от 1 до 17 г/сек, а также увеличить срок службы деталей матрицы.

На чертеже изображено в разрезе устройство для изготовления пищевого экструдированного продукта.

Устройство содержит корпус матрицы 1, в котором установлены жернов 2, шнек 3 экструдера и на выходе фильера 4 со сквозным прямоугольным отверстием 5.

Со шнеком 3 жестко соединен распределитель 6 потока продукта, установленный с возможностью вращения заодно со шнеком 3.

Между шнеком 3 и жерновом 2, а также между распределителем 6 и жерновом 2 выполнены зазоры шириной от 1 до 3 мм, образующие каналы, которые сообщаются друг с другом под углом в 90° и являются полостью 7 переминания зерна.

В матрице последовательно выполнены камера 8 распределения продукта и камера 9 стабилизации потока продукта. Распределитель 6 расположен по оси вращения матрицы внутри жернова 2, камеры 8 распределения продукта и камеры 9 стабилизации потока продукта.

За камерами 8 и 9 установлен диффузор 10, имеющий входные отверстия 11, сообщающиеся с дифузорной камерой 12. Между диффузорной камерой 12 и сквозным отверстием 5 фильеры 4 выполнено щелевое отверстие 13 диффузора 10.

Устройство работает следующим образом. Зерновая смесь поступает из бункера в экструдер с крупным шагом на шнеке 3. Далее зерно сжимают под большим давлением и подают в матрицу в полость 7 переминания зерна. Проходя через полость 7, зерно мнется за счет давления и работы, произведенной над ним в пределах от 4, 5 до 5,6 кВт.

Затем зерно попадает в камеру 8 распределения продукта. В этой камере вращающийся распределитель 6 вытесняет поток зерна от центра к периферии и в сторону следующей камеры 9 стабилизации потока продукта, где выравнивается и стабилизируется давление и температура зерна при перемене производительности экструдера.

Далее зерно под давлением поступает к входным отверстиям 11 диффузора 10, через которые зерно попадает в диффузорную камеру 12, где происходит поперечное выравнивание давления на поток продукта и равномерное сжатие перед щелевым отверстием 13. Пройдя через щелевое отверстие 13, поток мятого перегретого зерна, доведенного до большого давления и температуры, взрывается, заполняя собой отверстие 5 в фильере 4 и при этом теряя влагу в виде перегретого пара.

На выходе из фильеры 4 получаются готовые прямоугольные хлебцы шириной от 6 до 8 мм и толщиной до 9-10 мм с новыми вкусовыми качествами по сравнению с аналогами. Поверхность готовых хлебцов напоминает структуру крупного взорванного зерна, отформованного плоскостями фильеры.