устройство для внесения добавки в твердый пищевой продукт

Формула изобретения

1. Устройство для внесения путем распыления добавки, разбавленной разбавителем, в твердый пищевой продукт, содержащее емкость (1) для разбавителя, другую емкость (2) для указанной добавки, по меньшей мере один смеситель (6), трубопроводы, соединяющие указанную емкость (1) для разбавителя и емкость (2) для добавки с указанным смесителем (6) для обеспечения возможности разбавления добавки разбавителем из указанной емкости (1) для разбавителя, распылительное средство (7), подключенное для приема продукта, выдаваемого из указанного по меньшей мере одного смесителя при постоянном расходе и для распыления его в зоне распыления, и конвейер для транспортировки твердого продукта к указанной зоне распыления для приема добавки, причем в указанных трубопроводах размещены соответствующие регулирующие клапаны (5) для жидкости, связанные с упомянутыми емкостями (1, 2), и имеется средство управления разбавлением, управляющее указанными регулирующими клапанами (5) для регулирования поступления в указанный смеситель разбавителя и добавки, причем указанное средство управления разбавления способно реагировать на поток твердого продукта, перемещаемого указанным транспортным средством, для регулирования расхода добавки пропорционально расходу твердого продукта, и способно эффективно изменять расход разбавителя в зависимости от требуемого общего расхода жидкости в указанном распылительном средстве для поддержания постоянного общего расхода, при этом распылительные сопла обращены к конвейеру для твердого продукта, на который осуществляют распыление, а также тем, что указанное средство управления представляют собой микропроцессор, реагирующий на вес указанного продукта, находящегося на конвейере.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что один или несколько трубопроводов, соединяющих емкость для разбавителя или емкость для добавки со смесителем, связаны с соответствующими расходомерами.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что содержит несколько емкостей (2) для добавок, соединенных с указанным смесителем, причем каждая из указанных емкостей для добавок связана с соответствующим расходомером (4) для добавки и регулирующим клапаном (5) для регулирования расхода добавки.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что упомянутый или каждый смеситель является статичным смесителем.

5. Устройство по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что содержит несколько емкостей, сообщающихся с одним общим смесителем (6), при этом указанное средство управления корректирует пропорциональный расход каждой из различных добавок в зависимости от количества твердого продукта.

6. Устройство по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что на распылительное средство подается струя газа для поддержания постоянной интенсивности распыления.

7. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что при работе устройства жидкость перекачивается насосом (3) для разбавителя от емкости с разбавителем (1) до расходомера (4) разбавителя, а затем подается в соответствующий регулирующий клапан (5) для разбавителя перед его поступлением в смеситель (6), причем жидкость перекачивается одним или каждым насосом (3) для добавки от емкости (2) с добавкой до расходомера (4) для добавки, а затем подается в соответствующий регулирующий клапан (5) для добавки перед поступлением жидкости в смеситель (6), а смесь разбавителя (разбавителей) и добавки распыляют распылительным средством (7) посредством струи воздуха (8) при постоянном расходе.

8. Устройство по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что содержит несколько распылительных средств (7), каждое из которых приспособлено для обработки проходящего твердого продукта.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к новому устройству для внесения добавки путем распыления ее жидкой композиции на твердый пищевой продукт. Конкретно, изобретение относится к устройству, позволяющему осуществлять равномерное распыление очень небольших количеств жидкого компонента на относительно большое количество твердого продукта.

Применяемый здесь термин “твердый продукт” относится к продуктам в форме гранул, частиц или порошка, которые могут подаваться в виде сыпучей массы.

Предпочтительным применением настоящего изобретения является устройство для распыления жидких пищевых добавок, которые должны присутствовать в пищевых продуктах в небольших весовых количествах и которые состоят по существу из ферментов, витаминов и/или каротиноидов. Указанные добавки часто добавляются в очень небольших количествах, порядка нескольких десятков или сотен грамм на тонну пищевых продуктов.

Из уровня техники известны различные способы смешивания добавок с основным компонентом, такие как описанные в патентах США 4108335, США 5516625 и патенте Германии 4413249.

В тех случаях, когда основной компонент, принимающий меньший, добавляемый компонент, находится в твердой форме, ранее предлагали предварительно разводить добавку в жидком носителе, например, как предложено в заявке WO-A-97/16964. Другой пример разбавления добавки описан как необязательная возможность в патенте ЕР-789921, в котором описано устройство, содержащее:

- один или несколько термостатированных контейнеров, в которых помещается фермент, который может находиться в предварительно разбавленной форме;

- систему извлечения из контейнера жидкого фермента;

- регулирующий расход клапан;

- расходомер, обладающий высокой чувствительностью;

- систему впрыска с регулируемым углом распыления; и

- электронную систему с управляющим микропроцессором, предназначенную для регулирования дозы жидкого фермента.

Хотя эта система распыления является высокоэффективной, применяется в промышленных масштабах в течение многих лет и допускает внесение жидких пищевых добавок, которые могут находиться в предварительно разведенной форме, она выполнена без учета возможности непрерывного варьирования степени разбавления. В процессе ее применения выяснилось, что эта система недостаточно хорошо приспособлена к работе с ферментами, которые необходимо вносить с различной концентрацией, или для внесения нескольких различных компонентов, несовместимых между собой с физической или химической точек зрения.

Например, внесение таких добавок, как ферменты, в водном растворе не может осуществляться с одновременным внесением других добавок в жидкой форме, таких как витамины от А до Е, или же протеазы не могут вноситься вместе с белковыми ферментами.

В применяемой до сих пор системе степень разбавления фермента определяли заранее, а количество разбавленного фермента регулировали с помощью управляемого микропроцессором расходомера в зависимости от количества пищевых продуктов, проходящего по конвейерной ленте. При использовании такой системы происходит постоянное согласование распыляемого потока с количеством сухих пищевых продуктов, транспортируемых на конвейерной ленте.

Однако неожиданно было обнаружено, что легче и удобнее согласовывать как с количеством сухих пищевых продуктов, транспортируемых на конвейерной ленте, так и с расходом добавки разбавление добавки в разбавителе (воде) для поддержания суммарного распыляемого потока на постоянном уровне при постоянном расходе сухих пищевых продуктов.

Таким образом, настоящее изобретение предлагает устройство для распыления добавки, разбавленной соответствующим разбавителем, содержащее:

- емкость для разбавителя;

- другую емкость для указанной добавки;

- по меньшей мере один смеситель;

- трубопроводы, соединяющие указанную емкость для разбавителя и емкость для добавки с указанным смесителем для обеспечения возможности разбавления добавки разбавителем из указанной емкости для разбавителя;

- распылительное средство, подключенное для приема продукта, выдаваемого из указанного по меньшей мере одного смесителя при постоянном расходе и для распыления его в зоне распыления; и

- средство для транспортировки твердого продукта к указанной зоне распыления для приема добавки;

- причем в указанных трубопроводах размещены соответствующие регулирующие клапаны для жидкости, связанные с упомянутыми емкостями; имеются средства регулирования разбавления, предназначенные для управления указанными регулирующими клапанами для регулирования поступления в указанный смеситель разбавителя и добавки, причем указанное средство контроля способно реагировать на поток твердого продукта, перемещаемого указанным транспортным средством, для регулирования расхода добавки пропорционально расходу твердого продукта, и способно эффективно изменять расход разбавителя в зависимости от требуемого общего расхода жидкости в указанном распылительном средстве для поддержания постоянного общего расхода; и

- характеризующееся тем, что распылительные сопла обращены в направлении конвейера для твердого продукта, на который осуществляют распыление, а также тем, что средства управления представляют собой микропроцессор, реагирующий на вес указанного продукта, находящегося на конвейере.

В настоящем изобретении предпочтительно используют статичные смесители.

Транспортным средством может служить конвейер, а регулирующие клапаны могут управляться микропроцессором, который в зависимости от веса твердого продукта, находящегося на конвейере и на который распыляют смесь добавки и разбавителя, корректирует пропорциональный расход различных добавок и разбавителя таким образом, чтобы поддерживать расход при распылении на постоянном уровне и пропорционально весу твердого продукта.

Если, согласно фиг.1, отслеживается поток от емкости с водой (1), жидкость перекачивают насосом (3) до расходомера (4), после чего подают в регулирующий клапан (5) перед ее поступлением в смеситель (6).

Если отслеживается поток от емкости (2) с первой добавкой, жидкость перекачивают насосом (3) до расходомера (4), после чего подают в регулирующий клапан (5) перед ее поступлением в смеситель (6). То же касается и каждой другой добавки.

Смесь воды и нескольких разных добавок распыляют в струе воздуха (8) распылительным средством (7) с постоянным расходом над потоком гранул. Хотя гранулы могут перемещаться на конвейере, т.е. горизонтальной ленте конвейера, гранулы можно также опрыскивать при их вертикальном падении из гранулирующего охладителя. Возможно применение для твердого продукта и любого другого транспортного средства.

В случае, когда несколько добавок нельзя смешивать друг с другом в водном потоке, на выходе устройства может быть установлено по отдельности несколько распылительных систем, так чтобы обеспечить варьируемое нанесение каждой добавки на твердый продукт, при сохранении оптимального расхода в каждом средстве распыления (сопле). Очевидно, что даже в случае взаимной совместимости добавок может оказаться предпочтительным использовать не один, а несколько распылительных сопел на выходе устройства.

Преимущества настоящего изобретения заключаются в следующем:

- равномерное распределение жидкой добавки (добавок) по пищевому продукту;

- регулирование расхода одной из добавок без обязательного нарушения функционирования распылительного сопла;

- совместимость с нормативными требованиями к предварительным смешанным добавкам.

Обнаружено, что при использовании системы, являющейся предметом настоящего изобретения, можно добиться варьирования в широких пределах расхода различных жидкостей при точном контроле интенсивности нанесения по меньшей мере одной добавки на твердый продукт. Так, например, интенсивность нанесения одной из добавок может быть в диапазоне от 1 литра до 15 литров в час, и в качестве примера можно указать на возможность подачи в струю разбавляющей воды двух отдельных добавок, одной при расходе 1 литр в час и другой при расходе 15 литров в час.

Для того чтобы поддержать оптимальные условия расхода на распылительном сопле, расход воды будет подобран таким образом, чтобы обеспечить требующуюся величину расхода, которая может составлять порядка 20-100 литров в час на распылительное сопло.

При использовании таких значений можно добиться равномерного нанесения от 0.5 до 1 литра добавки на тонну гранул твердого пищевого продукта, проходящую через устройство.

Хотя производительность в данном случае применения устройства определяется твердым продуктом, на который наносят смесь добавки и разбавителя, следует отметить, что этот продукт не является текучим, и при предпочтительном использовании устройства твердый продукт должен быть сухим продуктом, предпочтительно в форме гранул.