способ приготовления эмульгированных заправок для салатов и сама заправка для салата

Формула изобретения

1. Способ приготовления зачерпываемых и разливаемых заправок, характеризующийся тем, что

а) объединяют одну или более фаз исходных ингредиентов в емкости для предварительного смешивания, содержащей средство для смешивания, с образованием крупнодисперсной эмульсии, и

б) обрабатывают крупнодисперсную эмульсию за один проход через поточный аппарат для смешивания/эмульгирования, содержащий, по меньшей мере, один комплект статора и ротора, причем статор и ротор содержит выполненные с возможностью введения в коаксиальное зацепление венцы зубьев, имеющие совокупность концентрических лопаток и концентрических впадин с в основном наклонными боковыми стенками, проходящими от каждой лопатки до каждой впадины, при этом, когда ротор и статор вводят в зацепление, их располагают таким образом, что концентрические лопатки статора оказываются выровненными с соответствующими концентрическими впадинами ротора, концентрические лопатки ротора оказываются выровненными с соответствующими концентрическими впадинами статора, а соответствующие в основном наклонные стенки статора и ротора оказываются выровненными друг с другом, и при вышеупомянутом введении в зацепление каждая концентрическая лопатка и каждая концентрическая впадина вместе с выровненными наклонными стенками ограничивают зазор, образованный осевым зазором и наклонным зазором, с обеспечением возможности регулирования этого зазора путем изменения размера (а) осевого зазора с шагом примерно по 0,381 мм (0,015 дюйма).

2. Способ по п.1, при котором размер (а) осевого зазора составляет от примерно 0,254 мм (0,010 дюйма) до примерно 12,7 мм (0,500 дюйма).

3. Способ по п.1, при котором диаметр статора и ротора составляет примерно 228,6 мм (9 дюймов) или более.

4. Способ по п.2, при котором диаметр статора и ротора составляет примерно 228,6 мм (9 дюймов) или более.

5. Способ по п.1, при котором регулируемый электродвигатель работает со скоростью вращения, достигающей примерно 3600 об/мин.

6. Способ по п.2, при котором регулируемый электродвигатель работает со скоростью вращения, достигающей примерно 3600 об/мин.

7. Способ по п.3, при котором регулируемый электродвигатель работает со скоростью вращения, достигающей примерно 3600 об/мин.

8. Способ по п.4, при котором регулируемый электродвигатель работает со скоростью вращения, достигающей примерно 3600 об/мин.

9. Способ по любому из пп.1-8, при котором ротор имеет окружную скорость концов лопаток от примерно 33,03 м/с до примерно 76,25 м/с.

10. Способ по любому из пп.1-8, обеспечивающий производительность от примерно 0,756 кг/с до примерно 7,560 кг/с.

11. Способ по п.9, обеспечивающий производительность от примерно 0,756 кг/с до примерно 7,560 кг/с.

12. Способ по любому из пп.1-8, 11, при котором выполненные с возможностью введения в коаксиальное зацепление венцы зубьев статора и ротора разделены для ограничения радиальных каналов.

13. Способ по п.9, при котором выполненные с возможностью введения в коаксиальное зацепление венцы зубьев статора и ротора разделены для ограничения радиальных каналов.

14. Способ по п.10, при котором выполненные с возможностью введения в коаксиальное зацепление венцы зубьев статора и ротора разделены для ограничения радиальных каналов.

15. Способ по любому из пп.1-8, 11, 13, 14, при котором статор и ротор содержат совокупность радиальных каналов.

16. Способ по п.9, при котором статор и ротор содержат совокупность радиальных каналов.

17. Способ по п.10, при котором статор и ротор содержат совокупность радиальных каналов.

18. Способ по п.12, при котором статор и ротор содержат совокупность радиальных каналов.

19. Способ по любому из пп.1-8, 11, 13, 14, 16-18, при котором исходные ингредиенты состоят из масляной фазы, яичной фазы и водной фазы.

20. Способ по п.9, при котором исходные ингредиенты состоят из масляной фазы, яичной фазы и водной фазы.

21. Способ по п.10, при котором исходные ингредиенты состоят из масляной фазы, яичной фазы и водной фазы.

22. Способ по п.12, при котором исходные ингредиенты состоят из масляной фазы, яичной фазы и водной фазы.

23. Способ по п.15, при котором исходные ингредиенты состоят из масляной фазы, яичной фазы и водной фазы.

24. Способ по любому из пп.1-8, 11, 13, 14, 16-18, 20-23, при котором исходные ингредиенты состоят из масляной фазы, яичной фазы и крахмальной фазы.

25. Способ по п.9, при котором исходные ингредиенты состоят из масляной фазы, яичной фазы и крахмальной фазы.

26. Способ по п.10, при котором исходные ингредиенты состоят из масляной фазы, яичной фазы и крахмальной фазы.

27. Способ по п.12, при котором исходные ингредиенты состоят из масляной фазы, яичной фазы и крахмальной фазы.

28. Способ по п.15, при котором исходные ингредиенты состоят из масляной фазы, яичной фазы и крахмальной фазы.

29. Способ по п.19, при котором исходные ингредиенты состоят из масляной фазы, яичной фазы и крахмальной фазы.

30. Способ по любому из пп.1-8, 11, 13, 14, 16-18, 20-23, 25-29, при котором исходные ингредиенты состоят из масляной фазы, яичной фазы, крахмальной фазы, фазы подслащивающего вещества и водной фазы.

31. Способ по п.9, при котором исходные ингредиенты состоят из масляной фазы, яичной фазы, крахмальной фазы, фазы подслащивающего вещества и водной фазы.

32. Способ по п.10, при котором исходные ингредиенты состоят из масляной фазы, яичной фазы, крахмальной фазы, фазы подслащивающего вещества и водной фазы.

33. Способ по п.12, при котором исходные ингредиенты состоят из масляной фазы, яичной фазы, крахмальной фазы, фазы подслащивающего вещества и водной фазы.

34. Способ по п.15, при котором исходные ингредиенты состоят из масляной фазы, яичной фазы, крахмальной фазы, фазы подслащивающего вещества и водной фазы.

35. Способ по п.19, при котором исходные ингредиенты состоят из масляной фазы, яичной фазы, крахмальной фазы, фазы подслащивающего вещества и водной фазы.

36. Способ по п.24, при котором исходные ингредиенты состоят из масляной фазы, яичной фазы, крахмальной фазы, фазы подслащивающего вещества и водной фазы.

37. Способ по любому из пп.1-8, 11, 13, 14, 16-18, 20-23, 25-29, 31-36, при котором исходные ингредиенты состоят из водной фазы, фазы подкисляющего вещества и по выбору - фазы твердых частиц.

38. Способ по п.9, при котором исходные ингредиенты состоят из водной фазы, подкисляющего вещества и по выбору - фазы твердых частиц.

39. Способ по п.10, при котором исходные ингредиенты состоят из водной фазы, фазы подкисляющего вещества и по выбору - фазы твердых частиц.

40. Способ по п.12, при котором исходные ингредиенты состоят из водной фазы, фазы подкисляющего вещества и по выбору - фазы твердых частиц.

41. Способ по п.15, при котором исходные ингредиенты состоят из водной фазы, фазы подкисляющего вещества и по выбору - фазы твердых частиц.

42. Способ по п.19, при котором исходные ингредиенты состоят из водной фазы, фазы подкисляющего вещества и по выбору - фазы твердых частиц.

43. Способ по п.24, при котором исходные ингредиенты состоят из водной фазы, фазы подкисляющего вещества и по выбору - фазы твердых частиц.

44. Способ по п.30, при котором исходные ингредиенты состоят из водной фазы, фазы подкисляющего вещества и по выбору - фазы твердых частиц.

45. Способ по любому из пп.1-8, 11, 13, 14, 16-18, 20-23, 25-29, 31-36, 38-44, при котором исходные ингредиенты объединяют для образования эмульсии, образующей продукт.

46. Способ по п.9, при котором исходные ингредиенты объединяют для образования эмульсии, образующей продукт.

47. Способ по п.10, при котором исходные ингредиенты объединяют для образования эмульсии, образующей продукт.

48. Способ по п.12, при котором исходные ингредиенты объединяют для образования эмульсии, образующей продукт.

49. Способ по п.15, при котором исходные ингредиенты объединяют для образования эмульсии, образующей продукт.

50. Способ по п.19, при котором исходные ингредиенты объединяют для образования эмульсии, образующей продукт.

51. Способ по п.24, при котором исходные ингредиенты объединяют для образования эмульсии, образующей продукт.

52. Способ по п.30, при котором исходные ингредиенты объединяют для образования эмульсии, образующей продукт.

53. Способ по п.37, при котором исходные ингредиенты объединяют для образования эмульсии, образующей продукт.

54. Зачерпываемая и разливаемая заправка, приготовленная способом, характеризующимся тем, что

а) объединяют одну или более фаз исходных ингредиентов в емкости для предварительного смешивания, содержащей средство для смешивания, с образованием крупнодисперсной эмульсии, и

б) обрабатывают крупнодисперсную эмульсию за один проход через поточный аппарат для смешивания/эмульгирования, содержащий, по меньшей мере, один комплект статора и ротора, причем статор и ротор содержат выполненные с возможностью введения в коаксиальное зацепление венцы зубьев, имеющие совокупность концентрических лопаток и концентрических впадин с в основном наклонными боковыми стенками, проходящими от каждой лопатки до каждой впадины, при этом, когда ротор и статор вводят в зацепление, их располагают таким образом, что концентрические лопатки статора оказываются выровненными с соответствующими концентрическими впадинами ротора, концентрические лопатки ротора оказываются выровненными с соответствующими концентрическими впадинами статора, а соответствующие в основном наклонные стенки статора и ротора оказываются выровненными друг с другом, и при вышеупомянутом введении в зацепление каждая концентрическая лопатка и каждая концентрическая впадина вместе с выровненными наклонными стенками ограничивают зазор, образованный осевым зазором и наклонным зазором, с обеспечением возможности регулирования этого зазора путем изменения размера (а) осевого зазора с шагом примерно по 0,381 мм (0,015 дюйма).

55. Заправка по п.54, при котором размер (а) осевой щели составляет от примерно 0,254 мм (0,010 дюйма) до примерно 12,7 мм (0,500 дюйма).

56. Заправка по любому из пп.54-55, во время приготовления которой диаметр статора и ротора составляет примерно 228,6 мм (9 дюймов) или более.

Описание изобретения к патенту

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к способу приготовления эмульгированных зачерпываемых и разливаемых заправок, заключающемуся в том, что объединяют фазы исходных материалов в емкости для предварительного смешивания с образованием крупнодисперсной эмульсии, а затем проводят заключительное эмульгирование ингредиентов в поточном аппарате для смешивания/эмульгирования. Этот поточный аппарат для смешивания/эмульгирования содержит, по меньшей мере, один комплект совмещенных ротора и статора, содержащих совокупность зубьев, имеющих лопатки, впадины и в основном наклонные стенки, а также зазор, ограниченный между лопатками и впадинами. Размеры этого зазора можно регулировать путем придания конкретных малых приращений, а скорость электродвигателя, который приводит во вращение ротор, можно изменять, когда поточный аппарат для смешивания/эмульгирования обрабатывает ингредиенты. Способ гарантирует заключительное эмульгирование фаз исходных материалов за один проход через поточный аппарат для смешивания/эмульгирования. Этот способ можно использовать для приготовления широкого ассортимента эмульгированных зачерпываемых и разливаемых заправок, таких как майонез, заправки майонезного типа и разливаемые заправки для салатов.

Уровень техники

Зачерпываемые и разливаемые заправки, такие как майонез, заправки майонезного типа и разливаемые заправки для салатов, в общем случае содержат главным образом две или более не смешивающиеся фазы, такие как масло и вода, в форме эмульсии. Образование эмульсии масла в воде, например, требует передачи значительной энергии для диспергирования масляной фазы в водной фазе. Эта энергия деформирует и разбивает капли масла на постепенно уменьшающиеся капли для диспергирования масла в воду с целью получения эмульсии.

В патенте США №1949791 предложен способ приготовления заправки для салатов с использованием аппарата для смешивания и эмульгирования и оговорено использование гомогенизатора, висколизатора, коллоидной мельницы или аналогичного аппарата в качестве аппарата для эмульгирования. Примерами типичных мельниц, используемых для приготовления зачерпываемых и разливаемых заправок, являются коллоидные мельницы, такие, как коллоидная мельница "Шарлотта" от фирмы "Кемиколлоид Лаборэториз, Инк.", Гарден Сити Парк (Charlotte Colloid Mill from Chemicolloid Laboratories, Inc., Garden City Park), штат Нью-Йорк, США. Патент США №4844620 касается способа приготовления эмульсии с высоким соотношением фаз содержащихся ингредиентов в поточном аппарате для смешивания/эмульгирования, причем способ предусматривает рециркуляцию продукта, полученного из поточного аппарата для смешивания/эмульгирования, обратно в этот поточный аппарат для смешивания/эмульгирования с целью дальнейшей обработки.

Патент США №3940115 касается использования мельницы, имеющей статор и ротор, для эмульгирования. В патенте США №3940115 указано, что с помощью обычных мельниц, имеющих статор и ротор, невозможно или - в лучшем случае - исключительно трудно достичь частоты, необходимой для образования эмульсии. В патенте США №3940115 говорится об устранении этой проблемы с помощью устройства, которое позволяет регулировать щель между ротором и статором.

Раскрытие изобретения

Задача настоящего изобретения состояла в том, чтобы разработать новый способ приготовления зачерпываемых и разливаемых заправок, который является более гибким и требует меньшего оборудования и затрат, чем способы, реализованные промышленно на существующем уровне техники.

Дополнительная задача изобретения состояла в том, чтобы разработать новый способ приготовления зачерпываемых и разливаемых заправок с использованием поточного аппарата для смешивания/эмульгирования, требующий лишь одного прохода через поточный аппарат для смешивания/эмульгирования.

Еще одна задача изобретения состояла в том, чтобы разработать способ приготовления широкого ассортимента зачерпываемых и разливаемых заправок.

Эти и другие задачи изобретения решаются с помощью способа, предусматривающего использование поточного аппарата для смешивания/эмульгирования, имеющего, по меньшей мере, один комплект статора и ротора, каждый из которых содержит зубья, вводимые во взаимное зацепление, причем зазор между ротором и статором регулируют в пределах определенных приращений, а частота вращения ротора является величиной переменной и может быть отрегулирована во время осуществления способа. Способ обеспечивает приготовление широкого ассортимента черпаемых заправок, таких как майонез, заправка майонезного типа и разливная заправка для салатов, путем проведения одних и тех же процедур.

В описании данной заявки все доли, выраженные в частях и процентах, приведены применительно к соотношению масс, если нет других конкретных указаний.

Изобретение относится к способу приготовления высококачественных устойчивых эмульсий для зачерпываемых и разливаемых заправок. Способ заключается в том, что объединяют одну или более фаз ингредиентов в емкости для предварительного смешивания, где происходит предварительное крупнодисперсное эмульгирование, и проводят заключительное эмульгирование в специально приспособленном поточном аппарате для смешивания/эмульгирования, в котором зазор между статором и ротором, а также скорость вращения и окружную скорость концов лопаток можно регулировать для получения приемлемого эмульгирования, в частности - эмульсий масла и воды. Способ можно использовать для приготовления широкого ассортимента черпаемых и разливаемых заправок.

Аппарат для смешивания/эмульгирования содержит, по меньшей мере, один комплект статора и ротора, предпочтительно - один комплект, имеющий приводимые в осевое зацепление зубья в форме концентрических лопаток и впадин. Зубья представляют собой множество концентрических лопаток и концентрических впадин с находящимися между ними в основном наклонными стенками. Ротор и статор выровнены таким образом, что концентрические лопатки статора выровнены с соответствующими концентрическими впадинами ротора, а соответствующие концентрические впадины статора введены в зацепление с соответствующими концентрическими лопатками ротора, при этом в основном наклонные стенки статора выровнены с в основном наклонными стенками ротора. Осевой зазор между концом каждой концентрической лопатки и дном каждой концентрической впадины и наклонный зазор между расположенными друг против друга в основном наклонными стенками зубьев статора и ротора ограничивают зазор. При осуществлении способа согласно изобретению этот зазор регулируют путем изменения размера осевого зазора с шагом, примерно по 0,381 мм, что обеспечивает использование единственного поточного аппарата для смешивания/эмульгирования для приготовления широкого ассортимента зачерпываемых и разливаемых заправок, таких как майонез, заправки майонезного типа с низким содержанием жиров и светлые заправки майонезного типа, а также заправки для салатов с полным и сниженным содержанием жиров, и поэтому придает всему способу желаемую гибкость.

Крупнодисперсная эмульсия из емкости для предварительного смешивания попадает в зазор между статором и ротором в центральной точке подачи в центре статора и концентрически продвигается в радиальном направлении к краю ротора и статора под воздействием центробежной силы, вызываемой движением ротора относительно статора и естественным течением крупнодисперсной эмульсии, возникающим в результате перекачивания этой крупнодисперсной эмульсии в центр статора. В некоторых конкретных вариантах осуществления изобретения зубья статора и ротора имеют конфигурацию с радиальными каналами для входа радиального потока. Во время движения частицы жидкости фаз движутся через концентрические наборы лопаток и впадин ротора и статора, что создает силу сдвига, обеспечивающую заключительное эмульгирование за счет диспергирования не смешивающихся фаз ингредиентов. Ротор работает на валу, который приводится во вращение электродвигателем с регулированием скорости вращения. Способ предусматривает регулирование, обеспечивающее изменение скорости вращения электродвигателя при осуществлении способа с использованием поточного аппарата для смешения/эмульгирования. Эта особенность способа обеспечивает регулирование параметров способа во время работы для обеспечения улучшенных свойств эмульгирования и меньших потерь продуктов наряду с выгодами, достигаемыми в результате возможности регулирования зазора посредством придания приращений, а также реализацию более гибкого способа приготовления широкого ассортимента зачерпываемых и разливаемых заправок в одной и той же технологической цепочке.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 представлена блок-схема типового способа согласно изобретению.

На фиг.2 представлено поперечное сечение типичного поточного аппарата для смешивания/эмульгирования, используемого для осуществления изобретения.

На фиг.3 представлен в увеличенном масштабе разрез, иллюстрирующий вводимые во взаимное зацепление зубья статора и ротора.

На фиг.4 представлен вид спереди статора, используемого для осуществления изобретения.

На фиг.5 представлено поперечное сечение статора, показанного на фиг.4.

На фиг.6 представлен вид спереди ротора, используемого для осуществления изобретения.

На фиг.7 представлено поперечное сечение ротора, показанного на фиг.6.

На фиг.8 представлено поперечное сечение статора, показанного на фиг.5, и статора, показанного на фиг.6, введенных во взаимное зацепление.

Осуществление изобретения

Способ получения продуктов, представляющих собой эмульсию, предусматривает объединение исходных ингредиентов. В предпочтительном конкретном варианте осуществления способа, зачерпываемые и разливаемые заправки приготавливают, получая совокупность одной или более отдельных фаз, содержащих исходные ингредиенты. Например, в случае приготовления продуктов для майонеза, эти фазы могут включать в себя масляную фазу, яичную фазу и водную фазу; в случае приготовления зачерпываемых заправок на основе крахмала, эти фазы могут включать в себя масляную фазу, яичную фазу и крахмальную фазу; в случае приготовления майонеза с низким содержанием жиров, эти фазы могут включать в себя масляную фазу, яичную фазу, фазу крахмальной пасты, фазу подслащивающего вещества и водную фазу, а в случае приготовления разливаемых заправок, эти фазы могут включать в себя водную фазу, масляную фазу, фазу подкисляющего вещества и, по выбору, фазу твердых частиц.

Обращаясь теперь к фиг.1, где представлена блок-схема типового способа согласно изобретению в случае приготовления майонеза и продуктов майонезного типа, предусматривающего объединение трех фаз исходных материалов (начиная Фазой I и кончая Фазой III), следует понять, что этот и все последующие чертежи являются лишь иллюстрациями, а способ может предусматривать объединение одной или более фаз в емкости для предварительного смешивания с целью крупнодисперсного эмульгирования (предварительного эмульгирования) и проведение заключительного эмульгирования в поточном аппарате для смешивания/эмульгирования, при этом отдельные фазы хранятся в средствах 1 для хранения исходных материалов, таких как емкости для хранения, сосуды, контейнеры или упаковки для продуктов. В некоторых конкретных вариантах осуществления, в частности, если приготавливают зачерпываемые заправки, циркуляцию фаз по трубам осуществляют по отдельности и непрерывно, причем эта циркуляция может осуществляться средствами циркуляции (не показаны), такими как насос, в емкость 2 для предварительного смешивания, где происходит крупнодисперсное эмульгирование. В конкретных вариантах осуществления, предусматривающих приготовление разливаемых заправок, фазы исходных материалов можно объединять в партии в емкости для предварительного смешивания, где происходит крупнодисперсное эмульгирование, а потом каждую партию крупнодисперсной эмульсии подавать непрерывно, проводя ее через остальные процедуры способа. Емкость для предварительного смешивания содержит средство 3 для смешивания, такое как мешалка, крыльчатка, встряхивающее устройство и т.п., которое смешивает исходные материалы, образуя крупнодисперсную эмульсию. Эта крупнодисперсная эмульсия циркулирует за счет перекачивания средством 4 для циркуляции, таким как насос, в поточный аппарат 5 для смешивания/эмульгирования. Примерами поточных аппаратов для смешивания/эмульгирования, пригодных для осуществления изобретения, являются аппараты, коммерческие поставки которых осуществляет компания "Чарльз Росс и Сыновья Ко.", Хэппейдж (Charles Ross & Sons Co., Happauge), штат Нью-Йорк, США, в частности, аппараты модели ЭмИ-4125ЭксЭс-15 (EM-4125XS-15), имеющие средства для изменения щели зазора между статором и ротором, а также электродвигатель с регулированием скорости вращения. Примеры роторов и статоров, пригодных для использования в поточном аппарате для смешивания/эмульгирования согласно изобретению, описаны в патенте США №5632596, упоминаемом в данном описании для справок. Способ осуществляется непрерывно, а эмульгированный продукт, выходящий из поточного аппарата для смешивания/эмульгирования, в общем случае передается на упаковку или дальнейшую обработку.

Способ может также предусматривать использование устанавливаемого по выбору средства 6 для впрыскивания газа в эмульсию во время обработки крупнодисперсной эмульсии поточным аппаратом для смешивания/эмульгирования. Таким средством может быть сосуд высокого давления, например баллон со сжатым газом, имеющий регулируемый клапан и трубу, идущую от этого клапана к поточному аппарату для смешивания/эмульгирования. Газ впрыскивают в крупнодисперсную эмульсию в некоторой точке между тем местом, где крупнодисперсная эмульсия выходит из емкости 2 для предварительного смешивания, и тем местом, где крупнодисперсная суспензия попадает в зазор между статором и ротором. Примерами газов, которые можно впрыскивать в крупнодисперсную эмульсию, являются азот, диоксид углерода или их сочетания.

Обращаясь теперь к фиг.2, где представлено поперечное сечение типичного поточного аппарата для смешивания/эмульгирования, обозначенного как единое целое позицией 8 и используемого для осуществления способа, отмечаем, что этот поточный аппарат для смешивания/эмульгирования содержит статор 9 и ротор 10. Поточный аппарат для смешивания/эмульгирования также содержит вал 12, который прикреплен одним концом к фланцу 16 ротора, а другим концом - к электродвигателю 11 с регулируемой скоростью вращения. Ротор 10 крепится к фланцу 16 ротора крепежными средствами 17, которыми, как показано на фиг.2, могут быть болты или крепежные винты. Поточный аппарат для смешивания/эмульгирования также содержит фланец 18 статора, а статор 9 крепится к фланцу 18 статора крепежными средствами 17, которыми, как показано на фиг.2, могут быть болты или крепежные винты. Поточный аппарат для смешивания/эмульгирования также содержит кожух 19, который взаимодействует с фланцем 16 ротора, ротором 10, фланцем 18 статора и статором 9. Статор 18 статора как единое целое с прикрепленным к нему статором 9 в общем случае крепится к кожуху 19 таким образом, что создается кольцевое пространство 20, ограниченное кожухом 19, фланцем 16 ротора, ротором 10, фланцем 18 статора и статором 9, причем упомянутое крепление осуществляется так, что элементы конструкции, в частности зубья 30 статора 9 и ротора 10, взаимодействуют друг с другом. Кожух 19 и/или фланец 18 статора могут содержать рубашку 22 охлаждения.

Зубья 30 статора 9 и ротора 10 введены в зацепление друг с другом. Например, статор 9 и ротор 10 могут быть оснащены венцами зубьев, выполненными с возможностью введения в коаксиальное зацепление друг с другом. Конкретные варианты осуществления, показанные на фиг.2-8, иллюстрируют зубья 30 статора 9, имеющие совокупность концентричных лопаток 23 и концентричных впадин 24. Зубья 30 статора 9 имеют в основном наклонные боковые стенки 28, которые проходят от каждой лопатки 23 до каждой впадины 24. Ротор 10 также имеет зубья 30, имеющие совокупность концентрических лопаток 25 и концентрических впадин 26. Зубья 30 ротора 10 имеют в основном наклонные боковые стенки 29, которые проходят от каждой лопатки 25 до каждой впадины 26. Когда статор 9 и ротор 10 введены в зацепление, они выровнены таким образом, что концентрические лопатки 23 статора 9 выровнены внутри соответствующих концентрических впадин 26 ротора 10, а концентрические лопатки 25 ротора 10 выровнены внутри соответствующих концентрических впадин 24 статора 9, кроме того, выровнены соответствующие в основном наклонные стенки 28 и 29 статора 9 и ротора 10. Конец каждой концентрической лопатки и дно каждой концентрической впадины вместе с выровненными наклонными стенками ограничивают зазор, т.е. зазор 27.

В конкретном варианте осуществления, изображенном на фиг.4-8, концентрические зубья 30 статора 9 и ротора 10 разделены промежутком между каждым набором концентрических зубьев, ограничивающим радиальный канал 31, а статор 9 и ротор 10 будут содержать совокупность таких радиальных каналов 31. В этих конкретных вариантах осуществления выровненные статор и ротор образуют как радиальные, так и концентрические каналы для протекания текучей среды.

На фиг.2 показан поточный аппарат для смешивания/эмульгирования, который в типичном случае можно использовать для осуществления способа, а также типичные элементы статора и ротора. На фиг.4-8 показан конкретный вариант осуществления статора и ротора, которые можно использовать в поточном аппарате для смешивания/эмульгирования при осуществлении предлагаемого способа, причем такие статор и ротор обычно поставляются компанией "Чарльз Росс и Сыновья Ко." и описаны в патенте США №5632596. Вместе с тем, следует понять, что при осуществлении предлагаемого способа можно использовать поточный аппарат для смешивания/эмульгирования любого типа, содержащий статор и ротор, которые имеют размеры, технические параметры и характеристики, приведенные в данном описании.

Как показано на фиг.3, зазор будет иметь размер (а) осевого зазора и размер (b) наклонного зазора, а поточный аппарат для смешивания/эмульгирования, используемый для осуществления способа, будет иметь средство для регулирования размера (а) осевого зазора и размера (b) наклонного зазора. Зазор можно регулировать посредством задаваемых приращений, вставляя или вынимая тонкие прокладки между ротором и фланцем ротора. Размер осевого зазора можно регулировать, придавая размеру (а) осевого зазора приращения с шагом величиной примерно 0,381 мм (0,015 дюйма) и изменяя этот размер (а) осевого зазора в диапазоне от примерно 0,254 мм (0,010 дюйма) до примерно 12,7 мм (0,500 дюйма), а в предпочтительном варианте - от примерно 0,762 мм (0,030 дюйма) до примерно 4,572 мм (0,18 дюйма), при соответствующем диапазоне изменения размера (b) наклонного зазора от примерно 0,076 мм (0,003 дюйма) до примерно 4,242 мм (0,167 дюйма), а в предпочтительном варианте - от примерно 0,254 мм (0,010 дюйма) до примерно 1,524 мм (0,060 дюйма). Зазор регулируют при остановленном роторе.

Статор может иметь любой размер, но предпочтительно имеет диаметр примерно 152,4 мм (6 дюймов) или более, в предпочтительном варианте - примерно 228,6 мм (9 дюймов) или более, в частности, от примерно 304,8 мм (12 дюймов) до примерно 557,2 мм (18 дюймов), а в наиболее предпочтительном варианте - примерно 381 мм (15 дюймов). Статор и ротор могут быть изготовлены из любого материала, приемлемого для обработки пищевых продуктов, а предпочтительно - из нержавеющей стали, включая нержавеющую сталь марок 316, 316Эл (316L), ЭйЭл6ЭксЭн (AL6XN) или ЭсЭмОу654 (SMO654). Помимо влияния на изменение скорости вращения электродвигателя, упомянутые диаметр ротора и статора и размер зазора будут влиять на эмульгирование фаз исходных материалов и, в частности, обеспечат использование поточного аппарата для смешивания/эмульгирования при непрерывном приготовлении эмульсии, готовой к употреблению, за один проход через поточный аппарат для смешивания/эмульгирования.

Обращаясь теперь к фиг.2 и 4-5, отмечаем, что крупнодисперсная эмульсия будет попадать в поточный аппарат для смешивания/эмульгирования через впускную трубу 21, из которой она выпускается в зазор между ротором и статором в центральной точке впуска (обозначенной, например, на фиг.4 и 5 позицией 32) в статоре. Молекулы крупнодисперсной эмульсии движутся через концентрические наборы введенных друг с другом в зацепление лопаток и впадин ротора и статора под воздействием центробежной силы, а также за счет перекачивания крупнодисперсной эмульсии в центральную точку впуска. Движение лопаток и впадин ротора относительно лопаток и впадин статора создает силу сдвига, которая обеспечивает передачу энергии частицам, движущимся через ротор и статор, а эта энергия затем обеспечивает диспергирование не смешиваемых фаз крупнодисперсной эмульсии и создание готовой эмульсии зачерпываемой или разливаемой заправки. В конкретных вариантах осуществления изобретения, предусматривающих наличие радиальных каналов 31 в статоре и роторе, эти радиальные каналы интенсифицируют радиальное движение, когда крупнодисперсная эмульсия движется через зазор. Эмульгированная зачерпываемая или разливаемая заправка выпускается из ротора и статора и собирается в кольцевом пространстве 20 ведущем в выпускную трубу 22. После выхода из выпускной трубы 22 эмульгированную заправку можно подвергать дальнейшей обработке, если это необходимо, или упаковывать.

Рабочая скорость вращения ротора является функцией габаритов ротора, зазора (т.е. размера осевой щели и размера наклонной щели) и эмульгируемых ингредиентов. Поточный аппарат для смешивания/эмульгирования оснащен электродвигателем с регулируемой скоростью вращения, который позволяет изменять скорость вращения во время работы поточного аппарата для смешивания/эмульгирования. Электродвигатель в общем случае может работать, совершая примерно до 3600 оборотов в минуту (об/мин), в предпочтительном варианте - от примерно 300 об/мин до примерно 3600 об/мин. Ротор работает на скоростях вращения от примерно 1500 об/мин до примерно 8000 об/мин, в предпочтительном варианте - от примерно 1900 об/мин до примерно 5000 об/мин, а окружная скорость концов лопаток составляет от примерно 33,03 м/с (6500 фт/мин) до примерно 76,25 м/с (15000 фт/мин), в предпочтительном варианте - от примерно 36,22 м/с (7125 фт/мин) до примерно 71,80 м/с (14125 фт/мин).

Поточный аппарат для смешивания/эмульгирования, оснащенный статором и ротором, может приготавливать высококачественные эмульгированные зачерпываемые и разливаемые заправки при реализации предлагаемого способа, обеспечивая производительности от примерно 0,756 кг/с (100 фунтов в минуту) до примерно 7,560 кг/с (1000 фунтов в минуту), а в предпочтительном варианте - от примерно 1,134 кг/с (250 фунтов в минуту) до примерно 6,804 кг/с (900 фунтов в минуту), при условии работы поточного аппарата для смешивания/эмульгирования на текущей частоте вращения, находящейся в диапазоне от примерно 10 Гц до примерно 75 Гц, и с обеспечением регулирования зазора путем придания приращений величиной примерно по 0,381 мм (0,015 дюйма) размеру осевого зазора и изменяя этот размер осевого зазора в диапазоне от примерно 0,254 мм (0,010 дюйма) до примерно 12,7 мм (0,500 дюйма), при соответствующем изменении размера наклонного зазора в диапазоне от примерно 0,076 мм (0,003 дюйма) до примерно 4,242 мм (0,167 дюйма). Например, высококачественные майонезные продукты можно приготавливать предлагаемым способом с производительностями от примерно 1,096 кг/с (145 фунтов в минуту) до примерно 7,560 кг/с (1000 фунтов в минуту), в предпочтительном варианте - от примерно 1,134 кг/с (250 фунтов в минуту) до примерно 6,804 кг/с (900 фунтов в минуту), при условии работы поточного аппарата для смешивания/эмульгирования на текущей частоте вращения, находящейся в диапазоне от примерно 20 Гц до примерно 65 Гц, и с обеспечением зазора, имеющего размер осевого зазора в диапазоне от примерно 1,524 мм (0,060 дюйма) до примерно 3,048 мм (0,120 дюйма) и соответствующий размер наклонного зазора в диапазоне от примерно 0,508 мм (0,020 дюйма) до примерно 1,016 мм (0,040 дюйма), а светлые майонезные продукты на основе крахмала можно приготавливать предлагаемым способом с производительностями от примерно 1,096 кг/с (145 фунтов в минуту) до примерно 7,560 кг/с (1000 фунтов в минуту), в предпочтительном варианте - от примерно 2,268 кг/с (500 фунтов в минуту) до примерно 5,670 кг/с (750 фунтов в минуту), при условии работы поточного аппарата для смешивания/эмульгирования на текущей частоте вращения, находящейся в диапазоне от примерно 10 Гц до примерно 36 Гц, и с обеспечением зазора, имеющего размер осевого зазора в диапазоне от примерно 2,229 мм (0,090 дюйма) до примерно 3,048 мм (0,120 дюйма) и соответствующий размер наклонного зазора в диапазоне от примерно 0,762 мм (0,030 дюйма) до примерно 1,016 мм (0,040 дюйма). Для сравнения можно отметить, что обычные способы приготовления майонеза с использованием мельниц не могут обеспечить работу с такими производительностями; например мельницы фирмы "Кемиколлоид" могут работать с производительностью примерно 0,030 кг/с (4 фунта в минуту), примерно 0,983 кг/с (130 фунтов в минуту) или примерно 1,134 кг/с (250 фунтов в минуту).

Поточный аппарат для смешивания/эмульгирования оснащен электродвигателем с регулированием скорости вращения и бесступенчатым регулированием текущей частоты вращения, однако в предпочтительном варианте электродвигатель упомянутого аппарата для смешивания/эмульгирования может иметь текущую частоту вращения, регулируемую путем придания ей приращений величиной примерно 0,050 Гц. Текущую частоту вращения можно регулировать с целью оказания влияния на свойства эмульгирования при осуществлении предлагаемого способа. Например, не обязательно приостанавливать осуществление способа для регулирования текущей частоты вращения с целью изменения характеристик продуктов.

Предлагаемый способ можно использовать для приготовления широкого ассортимента зачерпываемых и разливаемых заправок. Так, предлагаемый способ можно использовать для приготовления майонезного продукта, содержащего совокупность до трех или более фаз исходных материалов; это может быть масляная фаза, содержащая масло или смесь масел, яичная фаза, содержащая яйцо, соль, подслащивающее вещество, такое как сахар, и воду, а также водную фазу, содержащую воду и подкисляющее вещество, такое как уксус. Предлагаемый способ также можно использовать для приготовления светлой заправки майонезного типа на основе крахмала, содержащей совокупность до трех или более фаз исходных материалов; это может быть масляная фаза, содержащая масло или смесь масел, яичная фаза, содержащая яйцо, соль, подслащивающее вещество, такое, как сахар, и воду, и фаза крахмальной пасты, содержащая крахмал, воду и подкисляющее вещество, такое как уксус. Предлагаемый способ можно использовать для приготовления майонеза с низким содержанием жиров, содержащего совокупность до пяти или более фаз, включая масляную фазу, содержащую масло, яичную фазу, содержащую яйцо, соль и воду, фазу крахмальной пасты, содержащую крахмал, воду, уксус и улучшители консистенции, фазу подслащивающего вещества, содержащую воду и подслащивающее вещество, такое как сахар, и водную фазу, содержащую воду. Предлагаемый способ также можно использовать для приготовления разливаемой заправки, такой как сливочная заправка для салатов, содержащая совокупность до четырех или более фаз исходных материалов, например, это может быть водная фаза, содержащая воду, консерванты, структурообразующие и подслащивающие вещества, масляная фаза, содержащая салатное масло, эмульгаторы, вкусовые и окрашивающие вещества, фаза подкисляющего вещества, содержащая подкисляющее вещество, такое как уксус, соль, и - по выбору - фаза твердых частиц, содержащая крупные частицы.

Сочетание возможности изменять размер зазора, придавая приращения величиной примерно 0,381 мм (0,015 дюйма) размеру осевого зазора, и возможности регулировать скорость вращения (т.е. текущую частоту вращения) электродвигателя поточного аппарата для смешивания/эмульгирования обеспечивает гибкий способ приготовления зачерпываемых и развиваемых заправок повышенного качества и однородности при осуществлении единственного технологического процесса, уменьшая таким образом капиталовложения и эксплуатационные затраты. Это сочетание обеспечивает повышенную гибкость с целью приготовления широкого ассортимента съедобных эмульсий из зачерпываемых и разливаемых заправок в широком диапазоне консистенций - от консистенции сливок до твердой консистенции. Эмульгирование, проводимое этим способом, позволяет приготавливать продукты со сниженным содержанием масла и сниженным уровнем эмульгирующих компонентов по сравнению с обычными способами.

Изменение щели зазора в сочетании с возможностью регулировать скорость вращения электродвигателя позволяет оператору управлять размером частиц дисперсных фаз и распределением размеров частиц, что приводит к улучшенной консистенции и устойчивости эмульсии. В случае заправок на основе крахмала предлагаемый способ обеспечивает расширенную возможность управления целостностью гранул крахмала, вследствие чего улучшается внешний вид, консистенция, разжевывание и вкус заправки на основе крахмала. Предлагаемый способ также обеспечивает приготовление разливаемых заправок для салата, которые включают в себя необходимые крупные частицы, не будучи обязательно подвергнуты дроблению этих крупных частиц.

Специально приспособленный поточный аппарат для смешивания/эмульгирования, имеющий регулируемый зазор и предусматривающий возможность регулирования частоты вращения встроенного электродвигателя, обладает способностью создавать существенный сдвиг, не вызывая кавитацию, что приводит к уменьшению технологического шума и позволяет избежать эрозии. Весь способ в целом приводит к существенной экономии затрат на капиталовложения, производственные издержки и покупку исходных материалов. Например, предлагаемый способ, предусматривающий использование одного поточного аппарата для смешивания/эмульгирования, оснащенного одним комплектом ротора и статора диаметром 381 мм (15 дюймов), зазор между которыми регулируется, и электродвигателем с регулированием скорости вращения, может заменить четыре или более самых больших коллоидных мельниц и позволяет добиться такой же производительности, потребляя при этом лишь примерно 75% мощности, потребляемой четырьмя мельницами, и требуя капиталовложений, составляющих от примерно 66% до примерно 75% капиталовложений в четыре мельницы.

ПРИМЕРЫ

ПРИМЕР 1

Натуральный майонез, содержащий от примерно 4% до примерно 8% яйца, от примерно 1% до примерно 2% соли, от примерно 1% до примерно 3% сахара, от примерно 2% до примерно 4% уксуса, от примерно 2% до примерно 27% воды и от примерно 65% до примерно 81% салатного масла приготавливали с помощью поточного аппарата для смешивания/эмульгирования модели ЭмИ-4125ЭксЭс-15 от компании "Чарльз Росс и Сыновья Ко.", оснащенного средствами для изменения зазора между статором и ротором путем придания приращений величиной примерно по 0,381 мм (0,015 дюйма) размеру осевого зазора, а также электродвигателем с регулированием скорости вращения. Поточный аппарат для смешивания/эмульгирования был оснащен комплектом статора и ротора, имеющих конструкцию зубьев, аналогичную той, которая описана со ссылками на фиг.4-8.

Ингредиенты объединяли, создавая сначала в отдельных сосудах масляную фазу, содержащую масло или смесь масла, яичную фазу, содержащую яйцо, соль, сахар и воду, и водную фазу, содержащую воду и уксус. Отдельные фазы ингредиентов объединяли непрерывно в обычной емкости подходящей вместимости, оснащенной гребным винтом для смешивания, и смешивали для получения крупнодисперсной эмульсии. Затем крупнодисперсную эмульсию подавали непрерывно в поточный аппарат для смешивания/эмульгирования, имеющий размер осевого зазора, заданный равным примерно 1,905 мм (0,075 дюйма). Этот поточный аппарат для смешивания/эмульгирования эксплуатировали на частоте вращения от примерно 35 Гц до примерно 55 Гц, а средняя производительность составляла примерно 2,268 кг/с (500 фунтов в минуту).

8,5 л (девять кварт) продукта, приготовленного в соответствии с этой процедурой, выбирали произвольно и подвергали проверке на вкус по сравнению с майонезом, приготовленным в соответствии с обычными способами и с помощью мельницы от фирмы "Кемиколлоид". Восемьдесят шесть дегустаторов пробовали оба майонеза - приготовленный согласно изобретению и приготовленный как обычно, давая оценку общим вкусовым ощущениям и пастообразности/внешнему виду. Между образцами, приготовленными в соответствии с изобретением, и образцами, приготовленными обычными способами, не было обнаружено статистически значимых различий в плане общих вкусовых ощущений и пастообразности/внешнего вида.

ПРИМЕР 2

Светлый продукт майонезного типа на основе крахмала, содержащий от примерно 6% до примерно 7% яйца, от примерно 2% до примерно 3% соли, от примерно 2% до примерно 3% сахара, от примерно 0,05% до примерно 0,1% загустителей, от примерно 4% до примерно 6% крахмала, от примерно 3% до примерно 4% уксуса, от примерно 19% до примерно 35% салатного масла и от примерно 48% до примерно 58% воды, приготавливали с помощью поточного аппарата для смешивания/эмульгирования модели ЭмИ-4125ЭксЭс-15 от компании "Чарльз Росс и Сыновья Ко.", оснащенного средствами для изменения щели зазора между статором и ротором путем придания приращений величиной примерно по 0,381 мм (0,015 дюйма) размеру осевого зазора, а также электродвигателем с регулированием скорости вращения. Поточный аппарат для смешивания/эмульгирования был оснащен комплектом статора и ротора диаметром 381 мм (15 дюймов), имеющих конструкцию зубьев, аналогичную той, которая описана со ссылками на фиг.4-8.

Ингредиенты объединяли, создавая сначала в отдельных сосудах масляную фазу, содержащую масло или смесь масла, яичную фазу, содержащую яйцо, соль, сахар и воду, и фазу крахмальной пасты, содержащую крахмал, который мог быть полностью или частично подвергнут тепловой обработке, воду, уксус и загуститель. Отдельные фазы ингредиентов объединяли непрерывно в обычной емкости подходящей вместимости, оснащенной турбинным колесом для смешивания, и смешивали для получения крупнодисперсной эмульсии. Затем крупнодисперсную эмульсию подавали непрерывно на протяжении 24 часов в поточный аппарат для смешивания/эмульгирования, имеющий размер осевого зазора, заданный равным примерно 1,905 мм (0,075 дюйма) в течение первых примерно 7,5 часов работы, и размер осевого зазора, заданный равным примерно 2,667 мм (0,105 дюйма) в течение следующих примерно 3,5 часов работы, и размер осевого зазора, заданный равным примерно 3,048 мм (0,120 дюйма) в течение последних примерно 13 часов работы. Этот поточный аппарат для смешивания/эмульгирования эксплуатировали на частоте вращения от примерно 10 Гц до примерно 36 Гц, а средняя производительность составляла примерно 2,268 кг/с (500 фунтов в минуту).

ПРИМЕР 3

Майонез с низким содержанием жиров, содержащий от примерно 2% до примерно 4% яйца, от примерно 2% до примерно 3% соли, от примерно 6% до примерно 8% сахара, от примерно 2% до примерно 4% уксуса, от примерно 5% до примерно 6 % масла, от примерно 6% до примерно 8% крахмала, от примерно 0,5% до примерно 0,7% улучшителей консистенции и от примерно 75% до примерно 85% воды, приготавливали с помощью поточного аппарата для смешивания/эмульгирования модели ЭмИ-4125ЭксЭс-15 от компании "Чарльз Росс и Сыновья Ко.", оснащенного средствами для изменения зазора между статором и ротором путем придания приращений величиной примерно по 0,381 мм (0,015 дюйма) размеру осевого зазора, а также электродвигателем с регулированием скорости вращения. Поточный аппарат для смешивания/эмульгирования был оснащен комплектом статора и ротора диаметром 381 мм (15 дюймов), имеющих конструкцию зубьев, аналогичную той, которая описана со ссылками на фиг.4-8.

Ингредиенты объединяли, создавая сначала в отдельных сосудах масляную фазу, содержащую масло, яичную фазу, содержащую яйцо, соль и воду, фазу крахмальной пасты, содержащую крахмал, который мог быть полностью или частично подвергнут тепловой обработке, воду, уксус и улучшители консистенции, фазу подслащивающего вещества, содержащую воду и сахар, и водную фазу, содержащую воду. Отдельные фазы ингредиентов объединяли непрерывно в обычной емкости подходящей вместимости, оснащенной турбинным колесом для смешивания, и смешивали для получения крупнодисперсной эмульсии. Затем крупнодисперсную эмульсию подавали непрерывно в поточный аппарат для смешивания/эмульгирования, имеющий размер осевого зазора, заданный равным примерно 3,048 мм (0,120 дюйма). Этот поточный аппарат для смешивания/эмульгирования эксплуатировали на частоте вращения от примерно 10 Гц до примерно 30 Гц, а средняя производительность составляла примерно 2,268 кг/с (500 фунтов в минуту). Посредством описанного способа были получены высококачественные майонезные продукты.

ПРИМЕР 4

Сливочную заправку для салатов, содержащую от примерно 1% до примерно 3% структурообразующих веществ, от примерно 0,1% до примерно 4% подслащивающих веществ, от примерно 0,01% до примерно 0,2% консервантов, от примерно 0,1% до примерно 0,3% эмульгаторов, от примерно 1% до примерно 2,5% вкусовых и окрашивающих веществ, от примерно 2% до примерно 8% подкисляющего вещества, от примерно 1% до примерно 3% соли, от примерно 0,1% до примерно 6% твердых частиц, от примерно 45% до примерно 55% салатного масла и от примерно 27% до примерно 31% воды, приготавливали с помощью поточного аппарата для смешивания/эмульгирования модели ЭмИ-4125ЭксЭс-15 от компании "Чарльз Росс и Сыновья Ко.", оснащенного средствами для изменения щели зазора, а также электродвигателем с регулированием скорости вращения. Поточный аппарат для смешивания/эмульгирования был оснащен комплектом статора и ротора диаметром 152,4 мм (6 дюймов), имеющих конструкцию зубьев, аналогичную той, которая описана со ссылками на фиг.4-8.

Ингредиенты объединяли, создавая сначала в отдельных сосудах масляную фазу, содержащую масло, эмульгатор и вкусовые и окрашивающие вещества, фазу подкисляющих веществ, содержащую подкисляющие вещества и соль, водную фазу, содержащую воду, структурообразующие вещества, подслащивающие вещества и консерванты, и фазу твердых частиц, содержащую крупные частицы. Партию крупнодисперсной эмульсии приготавливали, объединяя водную фазу, масляную фазу и фазу подкисляющих веществ в обычной емкости подходящих размеров, оснащенной гребным винтом, и смешивали для получения крупнодисперсной эмульсии. После завершения образования крупнодисперсной эмульсии добавляли в смеситель фазу твердых частиц и продолжали смешивание до диспергирования добавленных крупных частиц в крупнодисперсной эмульсии. Партию крупнодисперсной эмульсии с упомянутыми частицами подавали непрерывно в поточный аппарат для смешивания/эмульгирования, имеющий размер осевого зазора, заданный равным примерно 1,270 мм (0,050 дюйма). Этот поточный аппарат для смешивания/эмульгирования эксплуатировали на частоте вращения от примерно 20 Гц до примерно 70 Гц, а средняя производительность составляла от примерно 0,756 кг/с (100 фунтов в минуту) до примерно 0,907 кг/мин (120 фунтов в минуту). Посредством описанного способа высококачественные продукты в виде сливочных заправок для салатов были получены без необязательного дробления упомянутых крупных частиц.