面包制作的工艺和设备

面包制作的工艺和设备

本发明涉及面包制作的工艺和设备，该工艺和设备适合于在多变或极严酷的气候条件下应用，在开机后的短时内便可进行生产，且该设备便于运输，因此能大量生产面包，以解受饥馑袭击的灾民的燃眉之急。

面包的生产或制作包括三步主要的操作，把面粉和水揉和成面团、至少两次发酵以及把发酵的面团烘烤成面包。在这三步主要的操作中辅以几步次要的操作，如称重量、切块或成形，以使烤出的面包有一定的形状。相对而言，面包的制作是劳动密集型的，并且有时要在困难的夜间条件下进行，因此人们为了克服这些约束而提出了所述的自动面包制作机，例如在专利FR-A-2,515,001或US-A-4,061,314中所阐述的、主题是面包圈的制作机，虽然不同于现有的面包制作领域，但有时也会存在同样的问题。

自动面包制作机已见供应，如日立公司的附以说明书HB B100而上市的自动面包制作机以及在专利EP-0,243,364、WO-84/02449、EP-0,131,264或EP-0,113,327中描述的自动面包制作机，并且它们都是家用型的自动面包制作机，这类面包机主要包括一容器，它用于人工放入配料(面粉、盐、水、酵母等)并进行搅拌，接着在此容器或另一固定的辅助容器中进行烘烤，然后将容器从面包机中抽出，倒出制成的面包。不用说，这类面包机完全不适合面包的大量制作，而已有的工业生产面包的设备要么不是全自动的，无法连续操作，例如公开于FK-A-2,515,001中的工业生产面包的设备；要么是过于复杂的大型生产设备，它们需要大量的劳力进行生产和维修，以便满足用于人类食用品的对工业生产食品所要求的卫生检查条件。

因此，问题在于提供一种能克服现有工艺和设备的不足之处的面包生产工艺和设备。

因此，本发明总的目的是通过提出一种面包制作工艺和一种使用该工艺的设备来提供一克服这一问题的解决方案，本发明的设备既能生产出与现有面包制作同样的高质量、多品种的面包，又能适用于工业型的自动连续生产。

另外，本发明的一个目的是提供一种工艺和设备，它能使用当地所提供的基本原料生产出形状、重量，并且总的来说，其产品特点尽量符合当地居民的心理、口味和饮食习惯的面包制品。

本发明的另一个目的是提供一种全自动且连续生产的通用设备，它大小适中，因此能安装在空间有限的使用地点，例如船上，但是该设备也可安装在完全不同的环境中，如公共的或私人组织的餐厅设施中，甚至可安装在气候条件十分不利的使用地点。

本发明的再一目的是提供一种小型面包制作机，它只需很小的工作能量，且其大小便于运输，用普通装卸设备即能运到饥荒地点，例如因自然灾害造成的饥荒等等，并且它一安装完毕就能投入使用，可大量的供应面包。

根据本发明的面包制作工艺其中包括揉好面团，然后烤制发酵的面团块，其在第一方面的特征是，一步实现分别在揉面机和泵机中进行的面团的揉和和抽运而揉面机和泵机与自清洁装置是设计成一体的。

该自动的连续制作生产能毫不中断地获得大量的做成面团块的面圈，它们经过发酵，可烤制成面包制品；而与在高压下运行的挤压装置完全不同的是使用常压揉面机/泵机进行的揉面能在良好的条件下、在很短的时间内获得极高品质的面团，同时由于与常压揉面机/泵机一体化的自清洁装置的存在，从而使常压揉面机/泵机在每一轮制作完成之后能轻易地被彻底打扫干净，由此可同时满足一切卫生条件的要求。

而且，按照本发明，面团块的成形是在发酵前，并且在离开常压揉面机/泵机的揉面工序后而即刻进行的，不经过已有面包制作工艺中所存在的一个放置阶段。

根据本发明的工艺的另一个特征是，不管生产地点的气候条件如何，总设法在一定温度范围内、最好是在30℃-40℃的温度范围内制作面团。

本发明的这种设置可避免水蒸汽凝结的现象，而水蒸汽的凝结是造成面粉和水结块的原因，这种现象使机器无法正常运转，并且使面粉和酵母无法顺利地流出各自的料箱，同时也不利于清扫。

根据本发明的另一个特征，随所要制作的面包制品的不同，需选择加盐面粉/酵母/水的混合物的不同比例，并相应控制可控制加盐面粉和酵母的投放量的装置。

根据另一个方面，本发明的面包制作工艺的另一特征在于，已采取措施使面粉以一预定高度从储存面粉的料箱出口下落到常压揉面机/泵机的入口。

此外，按照本发明，在揉面工艺后成形的面团块，需在发酵室里行进足够长的路线，使面团块在放进邻近发酵室的烤炉内之前能充分发酵，面包制品经烘烤后从烤炉中搬出。

在清洗阶段，本发明设法改变面粉/酵母/水混合物的比例，以使连续制作的面团有更好的流动性，然后，在经过一段时间之后，用净化水进行清洗操作。

因此，除了加盐面粉料箱和酵母料箱之外，根据本发明的面包制作机包括：—用于控制从上述料箱投放的加盐面粉和酵母的数量的装置；—用于把面粉和酵母投向揉面机的装置，并且在此处还加入适量的水；

—用于把在揉面机/泵机中混合并揉和的面团不断地送往切割装置以形成面团块的泵机和输送装置；—结合在揉面机/泵机内的自清洁装置以及用于清洗上述输送面团的装置和切割面团的装置的装置；—面团块接受器，它们连接到传送装置上，该传送装置使面团块先在发酵室中沿着曲折的路线行进，然后再在烘烤炉中行进；以及—用于使上述接受器卸下面团块的控制装置，从而确保这些不断行进的接受器在重新被带回到面团块装载位置前是空的。

在根据本发明的面包制作机的一种优选结构中，面粉和酵母是靠重力投放的，并且输送装置为可变形管。

在本发明的一个优选实施例中，供给揉面机/泵机的水具有预定的温度，并用电热丝加热，该电热丝位于发酵室加热装置的附近。

为了使面团制作区能保持在一定的温度范围内、最好是在30℃-40℃的范围内，根据本发明的面包制作机装有用于把上述温度控制在上述预定范围内的装置。

本发明还设法把一压力传感器连接到常压揉面机/泵机上，从而控制由泵机供给切割装置的面团数量。

在本发明的面包制作机的一个优选实施例中，面团块接受器为摆盘，其轴向一端固定连接在两根同步的链条上，该链条与面包机出口处的带齿和带槽的转轮一起构成上述的传送装置，该转轮使摆盘向下翻转，从而保证烤成的面包能顺利地从摆盘上卸下，这样，在链条的返回侧，上述摆盘空出，并当它们到达面团块的投放位置时，用于重新接受混合好或揉和好的新面团块，如此周而复始地连续操作。

按照提供给用户的多种不同性能的指标，如面包制品的形状(特别是长度)和面包制品的重量、成份、操作时间、特别是机器的起动次数、制成品的计数、清洗周期等等设定的自动操作周期，本面包制作机还连接有编程装置，用以控制本面包制作机。

在本面包制作机的一个优选实施例中，与揉面机/泵机一体化的自清洗装置包括用以清洗揉面机的螺旋浆、此螺旋浆的端部叶片和搅拌机械手的装置以及用于泵的四周清洗的装置，而清洗用于输送面团的输送装置(可变形管)和面团切割或成形装置的装置包括一水槽和一台泵机，在可移动的承载器处于清洗位置时，它们用来排放流经该承载器水槽中的清洗水。

本发明的其它特性和优点可从依靠举例，并参照附图的如下说明中看出。附图中：图1为根据本发明的面包制作机的非常简略的纵向剖视示意图；图2为面团制作装置的示意图；图3为揉面机的剖视示意图；图3A为面团抽运泵装置的纵向剖视示意图；图4为用于切割面团并用于将面团块放入接受器，使它们在机内行进的装置的侧视示意图；

图5和5A为图4的平面示意图；图6为图4和图5所示装置的说明图；图7为在面包机出口处翻转摆盘的装置的示意图；以及图8非常简略地表示出根据本发明的面包机的供水线路。

请首先参看图1和图2，它们简略地表示出用于大量提供面包的根据本发明的面包制作工艺和设备，而不是在家庭厨房中可见到的那种家用面包机，但是它们既避免了已有工业面包机的缺点，又没有已知工业面包机那么大的体积。本发明的面包制作机包括具有加盐面粉料箱11、酵母料箱12和揉面机13的工段10，或称面团制作工段10。料箱11通过管14与储备箱15连接，在储备箱15的出口处装有振动器14a，而由电动机16带动旋转的螺旋浆14b根据由“底层”传感器给出的信号控制着料箱11的装载并且当料箱装满时中断供应。与料箱11的出口漏斗11a相连的是一个由电动机18驱动的螺旋浆17，用以控制由该漏斗投放的加盐面粉的数量；以及由同一电动机驱动的转动梳形装置19，用来防止该漏斗“挂料”；类似的装置，即由电动机21驱动的螺旋浆20，与酵母料箱12相连，用来控制酵母粉的投放量。酵母粉通过管22投放，管22有一延长管23，来自料箱11的面粉在管23处被引入。

沿着依靠重力流动的面粉和酵母流的流动方向，在管子23的下游端设有阀30，把管23与揉面机13的入口31隔开。如图3所示，揉面机能不断地搅拌加盐面粉、酵母和水，水由电热丝S加热，并由管35供水，供水管35经一管形件35b连接到由电动机驱动的泵机35a上。揉面机在其机壳36内装有倾斜的螺旋浆36′，该螺旋浆沿面团行进的方向在其下游端装有搅拌机械手39和叶片37，叶片37用来大致清扫揉面机，揉面机的出口38形成装置40的入口，参看图3A，用于通过可变形软管42把面团送往把面团切割成形的工段55。装置40由泵体41构成，泵体41内装有能转动的螺旋浆41′，螺旋浆41′由电动机43驱动，一管形件44与装置40相连，该管形件44沉入泵体周边的埋头孔45中，并与用于清洗装置的高压水源连接，这一点在下文中还要说明。这样揉面机13和装置40就构成了常压揉面机/泵机，与已有的挤压装置不同，其运行不在高压下进行，因此常压揉面机/泵机装置13-40制成的面团具有由通常面包制作工艺制成的面团的特点，其品质与通常的面包相似。在泵体41中装有压力传感器54，用来控制由泵机40提供给切割装置55的面团的数量。

软管42中装有用于清洗软管42的开有细孔的管50；它通过端接头51与高压水源相连，并沿箭头f所示的面团行进方向在其下游端终止于工段55，工段55把上述面团切割以形成一个个面团块p。从图4、图5和图6中可清楚地看出，工段55主要包括一承载器60，一管路61穿过承载器60且在机器正常使用的条件下是垂直的，参见图6，管路61的顶端沉入端接头62中，软管42即装在端接头62上。承载器60做成能在与机器的纵向正交的方向，即双箭头t所示的方向上来回作平移运动，如图5和图5A所示，当开动与齿条—齿轮装置67、68相连的电动机66时，该承载器就受活动轴63和64的引导，来回运动。

在承载器60下表面的下方装有割刀70，如图5和图6所示，用以关闭管路61的下部出口，从而切割来自软管42并穿过管路61的连续面团条T。如图6所示，做成与面团不粘连的割刀70受双齿轮(例如71)/齿条(例如72)系统的驱动，在双箭头C所示的方向上作来回的往复运动，其中一组齿轮/齿条“拉”，另一组齿轮齿条“推”，并且该双齿轮/齿条系统用如爪73的机械手与割刀相配合。承载器60随同割刀装在根据本发明的面包机中，这样它可占据如图4所简略表示的两个位置，一是实线所示的位置、一是虚线所示的位置，它们分别对应于“工作”位置(实线)和清洗位置(虚线)，在工作位置上，承载器切割它通过管42接受到的连续面团条T，以形成面团块P，并且以下文要讲到的方式把这些面团块投入接受器或摆盘90中。

更确切地说，在双箭头t所示方向引导承载器60的平移运动的活动轴63和64一方面在其两端由横梁75和76连接在一起，另一方面与曲柄臂77、78、79和80相接，而这些曲柄臂能以机架M上的轴81、82、83和84为枢轴旋转，因此，如图5所示，在驱动筒85的驱动下，并由于驱动筒85的连杆86通过曲柄87与活动轴63连接，承载器就能从图4实线所示的位置变为虚线所示的位置，从而离开摆盘通常接受面团块P的区域89。

在所述区域89，固定连接在两根无接头链条91和91a上的接受器或摆盘90来到承载器60的管路61下端出口处和与出口关联的割刀70的下方，每一摆盘在管路61的出口处接受一定数量的面团，此数量一方面决定于承载器的沿双箭头t方向的移动速度，另一方面决定于割刀70的驱动方式。因此，通过适当编程，一次次驱动割刀70便能使大量的长卷形面团投入摆盘90中，如图5A所示；而在承载器的来回行进中，割刀70的反复驱动就能将大量的圆卷形面团Pi、Pi+1、Pi+2、…投入到摆盘90中，如图5所示。

按照本发明，面团的制作、切割和投入摆盘90都是在一定的温度范围中进行的，最好是30℃-40℃，为此，本发明的设备有温度调节装置53，如图1所示。

不管承载器60/割刀70装置在工段55和区域89投入的发酵前面团的形状如何，摆盘90从工段55被运入发酵室100，如图1所示，由位于电热丝S(电热丝S用于加热揉面用的水)附近的电阻元件101加热，并且摆盘在发酵室中沿曲折的路径行进，此路径由位于发酵室顶部的带齿转轮1021、1022等和位于发酵室底部的带齿转轮1031、1032等确定，两根同步链条91和91a的驱动受电机系统105的控制，如图1所示。

一离开发酵室100，载着“发起”面团的摆盘90即进入烤炉110，该烤炉的底部不是全封闭的，但摆盘起到盖子的作用，正好使它成为差不多是全封闭的。烤炉110的侧墙和顶部由隔热室111围绕，使烤炉中220℃-280℃的高温不致影响到发酵室或面团制作工段的温度。

摆盘90在烤炉110中的路线要比其在发酵室100中的路线短得多，从而使面团块P在最适宜的温度下烤制成面包，该温度用测头112控制，测头作用于热阻元件113和114，热阻元件113与烤炉的侧墙邻接，热阻元件114放置在烤炉的底部，烤炉底部还配备有通风扇115。

一离开烤炉110的出口116，摆盘首先进入区域117，然后进入区域118以卸下面包，在区域118的顶部装有装置120，如图1和图7所示，用来翻转摆盘90，并由此保证把烤制好的面包从摆盘中顺利地卸下，从而使摆盘在链条91和91a的返回边b上是空的，摆盘在到达工段55和区域89时可重新接受新的面团，如此周而复始地连续操作。

如图7所示，装置120主要包括一带齿的转轮121，该带齿转轮与带槽转轮122同轴，带齿转轮121承接把摆盘铰接到链条91和91a上的销钉123，而带槽转轮的槽口如124则扣住与台架相连的嵌钉125，使台架翻转，从而把面包PA倒入斜面126上，面包就从斜面126运送到位于面包制作机出口的面包仓中。

如图1所示，该面包制作机用薄壁金属框或钢壳130围住，在其接近料箱10和11的部位装有控制和编程的操纵台以及电力设施，而在其外部配备有用以连结电源的装置131(示意地用131表示)，供水装置132和废水排放装置133。

根据本发明的面包制作机配备有约300个摆盘，它们的总体尺寸为1×2×3.5m，总重约1600-1900kg，每小时能供应800个面包。

该机便于运送，可用于救援遭自然灾害或其它灾害侵袭的饥民，或在正常使用的条件下，能毫无困难地从建造地点用比方说空间有限的船只运送到使用地点，另外，该机也可用作流动的工业面包制作机。

根据本发明的设备的操作可从上述内容中一眼看出。在料箱11和12分别装载好加盐面粉和酵母之后，并且在机器通过装置131接通电源并通过装置132和133安排好供水排水线路后，操作员在控制和编程操纵台上显示出所要制作面包的品种、数量、重量等等。使用接受到的指令，编程装置控制电机18和21驱动与料箱11和12的出口漏斗相连的螺旋浆，使预定数量的加盐面粉和酵母源源不断地送入管23中，管23从料箱出口处到揉面机13的入口31处的高度约为20公分。

然后，进入揉面机13的加盐面粉和酵母与一定数量的热水在揉面机中混合，从而不断地制作成面团，面团一离开揉面机，就由泵机40往上运送，揉面机13和泵机40一起组成常压揉面机/泵机装置，该装置把搅拌、揉和好的面团经软管42送向工段55，在工段55，把上述面团切成面团块P，并投入摆盘90中。起初处在图5的实线所示位置上的承载器60也即处在图4中实线所示的工作位置上，它接着沿链条91a的方向移动，而切割面团条T的割刀70的切割动作为在承载器正向行进时割下面团块P，投入其时停住不动的摆盘90n中，然后在承载器反向行进时，把割下的面团块投入此时取代摆盘90n的位置、也停在那里的摆盘90n+1中，与此同时摆盘90n已移近发酵室。

在本发明的面包制作机的一个实施例中，每一个摆盘90在工段55停留约18秒，然后向前行进3秒，以便为下一个摆盘所替代。

摆盘90在离开面团块P的装载区89后，行进很短的一段水平路径，然后进入发酵室100，在发酵室100中，摆盘沿着一条曲折的路径以一定速度在发酵室顶部和底部之间上下地垂直运送，由此使面团块在发酵室里耽搁约一小时，而该发酵室的温度保持在恒温约40℃，接着就放在烤炉110中烘烤。在离开烤炉110后，摆盘在经过一小段水平路线后，在区域117内被垂直上举，然后来到机器出口处附近的区域118中，在这里从摆盘上卸下，运走面包。

整个制造周期历时约一小时四十分钟到二小时。

在一给定的运转时间之后，本发明设计有清洗步骤。清洗步骤使用来自主管道140的净水进行，如图8所示，主管道140通过装置132连接饮水水源。更准确地说，在清洗阶段开始时，本发明设法在保持注入揉面机的水量不变的条件下，不断减少取自料箱11的面粉的数量，从而使出自常压揉面机/泵机13-40的面团的稠度经过一段时间后变得越来越稀，而此时处在管道42下游端的正常稠度的面团仍能使用。经过一定时间后，用驱动筒85移动承载器60，把它移至图4中的虚线所示的位置，在此位置上，管路61与垂直的水槽141处于同一垂直线上，该水槽的下端与清洗水排放泵机142连接，泵机142由电机143驱动，将泵机的出口144连接到废水排放装置133上。当承载器60处在此位置上时，打开与净水管140连接的电磁阀165，借助与端接头51连接的管形件166，就能使用开有细孔的管子50清洗软管42和管路61，从常压揉面机/泵机流出的稠度变稀的面团由泵机142轻而易举地排放掉。在关上阀30以停止面粉和酵母向揉面机13的供应后，开启与净水管140连接的电磁阀150和151，如图8所示。打开电磁阀150，然后通过管形件152就能把清洗水压入揉成机13中的螺旋浆36区域，而打开电磁阀151，通过管形件153就能把清洗水强制地压入叶片37上，排水管为管155，其进入揉面机13的出口由阀15b关闭，如图3所示。

为了清洗泵机40，只需打开电磁阀160，通过管形件161和管44将清洗水压入泵体的沉头孔45即可。这样就能彻底并全部地从四周清洗泵机和面团流经的一切部件。

在机器清洗完之后，即可以上述方式重新开始面包制作，此时开动驱动筒85，将承载器60移回其工作位置，然后打开为揉面机供料的阀门30，机器如上所述地进入连续的运转状态，此时在壳体130内的机器在毫无杂质的环境中运转。