本发明公开了一种方法和设备，其在没有减小生产率或生产量的情况下提供具有所 需要的体积密度的包装好的油炸的零食产品。当在运送或操作期间包装好的产品受到沉 降力时，这种方法和设备在控制包装好的产品的体积密度的变化量或沉降量上同样有帮 助。有轮廓的浸没组件的形状在脱水经过该油炸中的零食片的玻璃化转变之前和过程中 给予每个零食片随机的曲率以确定它们的最终形状。
附图说明
本发明的特点带来的新颖特征在附加的权利要求书中被描述。然而，通过参考以下 说明性的实施例的详细描述并结合附图将更好地理解本发明自身，以及其优选使用的方 式，其它目的和优点，其中：
图1是根据现有技术的具有连续浸没传送带的连续油炸锅设备的侧面剖视图；
图1a是如图1所示的连续浸没传送带的放大图；
图2是对于例如用于制作零食片或片的面团的聚合物质的典型的橡胶/玻璃转化图 表，纵轴从下到上表示温度的升高，横轴从左到右表示含水量的增加；
图3是根据本发明的一个实施例的具有轮廓的浸没组件的分层式油炸锅(batch fryer)的侧面剖视图，其给予烹制中的预成型片以随机的曲率；
图4是使用在本发明的实施例中的两种有轮廓的浸没组件的立体图，每一个具有不 同的V-形轮廓外形或剖面形状；
图4a是如图4所示的一种有轮廓的浸没组件的放大图，其显示相对浸没组件的一 个轮廓按压出的三角形的预成型片；
图5是根据本发明的一个实施例的具有连续的有轮廓的浸没组件的传送带的连续 油炸锅设备的侧面剖视图；
图5a是根据本发明的一个实施例的具有连续的有轮廓的浸没组件的传送带的连续 油炸锅设备的放大图；
图6是根据现有技术在平的浸没组件下烹制出的三角形的烹制好的零食片的立体 图，显示了典型的，有微小的，自然产生曲率的烹制好的产品；
图7是根据本发明的一个实施例烹制出的三角形的烹制好的零食片的立体图，显示 了通过有轮廓的浸没组件给予的随机产生的曲率；
图8是根据如图6所示的根据现有技术在平的浸没组件下烹制出的烹制好的零食片 的容器的立体图；
图9是根据如图7所示的根据本发明的有轮廓的浸没组件烹制出的烹制好的零食片 的容器的立体图；和
图10是根据本发明的有轮廓的浸没组件的各种可行结构的剖面形状的侧面剖视 图。
参考标号
102 连续油炸锅
104 油炸或烹制油
106 连续油炸锅的自由油炸部分
108 连续油炸锅的浸没组件部分
110 输入传送带
112 现有技术的浸没组件
114 输出传送带
116 短桨或翅片
120 未烹制的预成型片
122 油炸中的预成型片
122 湿的预成型片
124 橡胶态的漂浮的预成型片
126 浸没的预成型片
128 烹制好的零食片
132 浸没的预成型片
134 具有较大曲率的浸没的预成型片
202 柔韧态
204 橡胶态
206 玻璃化转变状
208 玻璃态
302 烹制中的预成型片
304 相邻轮廓之间的间隔
306 浸没组件的轮廓
308 分层式油炸油
310 有轮廓的浸没组件
320 分层式油炸锅
402 与有轮廓的浸没组件的轮廓一致的预成型片
404 具有V-形轮廓外形的有轮廓的浸没组件
406 具有V-形轮廓外形的有轮廓的浸没组件
512 有轮廓的浸没组件
516 有轮廓的浸没组件的轮廓
518 轮廓间隔
512 第一有轮廓的浸没组件
512 环形的有轮廓的浸没组件
526 烹制中的预成型片
528 成型的烹制好的零食片
530 轮廓高度
542 随后的浸没组件
802 圆柱形容器
804 空隙空间
806 对照的零食片
904 成型的零食片
1002 具有相同间隔的V-形轮廓外形
1004 具有不相同间隔的V-形轮廓外形
1006 具有相同间隔的正弦轮廓外形
1008 具有不相同间隔的正弦轮廓外形
1010 具有相同间隔的成钝锯齿形的轮廓外形
1012 具有渐缩的成钝锯齿形和不相同间隔的轮廓外形
1014 由不相同尺寸的球体组成的轮廓外形
1016 由圆锥形突出体组成的轮廓外形
发明详述
本发明下面对优选实施例进行描述，其它实施例也是可能的。在此公开的概念对于 油炸各种类型的柔韧的预成型零食的其它系统同样适用并且给予每个零食片随机的曲 率。
由弯曲的零食片所占用的体积根据每个零食片特定的形状、尺寸和排列而定。在本 发明中，随机包装的片具有测定体积的体积密度，其在此定义为容纳零食片的容器的每 绝对体积的被包装的零食片的净重。在此使用的绝对体积被定义为容纳该随机包装的零 食片的容器的总液体体积。举一个例子，随机包装的零食片的体积密度可以通过填满已 知体积的圆柱形容器并随后测量该容器的净重来测定。该容器在填充时不包装或不干 扰：该片可以沉降并且当受到沉降力时最终占用较小的体积。在受到这种沉降力后的该 体积密度被定义为沉降的体积密度。
为控制由面片形成的零食片的体积密度，需要控制每个片的形状和曲率。然而，仅 仅产生具有曲率的零食片与平的片相比不一定产生较高或较低的体积密度。零食片的厚 度、曲率、重量和方向必须被考虑并被潜在地进行优化以实现所需要的体积密度。所需 要的体积密度可以通过给予每个零食片一定随机的曲率而获得。
如前面说明的并参考图2，当预成型零食片被烹制时，通常通过油炸，零食片在它 们从橡胶态转变为玻璃态时实现它们的最终形状。在使用有轮廓的浸没组件在分层式油 炸锅中油炸时，当每个零食片从橡胶态转变为玻璃态时，给予每个零食片以随机的曲率。
参考图3，在一个实施例中，预成型片302放置在分层式油炸锅320中位于有轮廓 的浸没组件310的下面。随着该预成型片302的烹制，它们通过作用在该烹制中的预成 型片302的浮力保持在有轮廓的浸没组件310的轮廓上。当该预成型片302被烹制时， 该预成型片302通过该浸没组件310的轮廓306被给予随机的形状。在一段特定的时间 后，该烹制的片302从该油炸锅320中离开并可以进一步处理和包装。
参考图5，在另一个实施例中，预成型片120首先被连续地引入到连续油炸锅102 中的包括油炸油104的自由油炸部分106。随着自由油炸的预成型片122失去足够的水 分，通常当首先引入该油104的含水量为30％至60％，当进入有轮廓的浸没组件512时， 具有大约重量百分比8％至15％的含水量，它们不再有粘附在一起的倾向。在这个点，该 橡胶态的预成型片124可以浸没在环形的有轮廓的浸没组件512的下面。如果油炸中的 预成型片122以高于大约10％的含水量进入并在有轮廓的浸没组件512下烹制时，不管 是单层或多层，都可能发生粘附和/或成团。
参考图5，在一个优选实施例中，当橡胶态的预成型片124到达有轮廓的浸没组件 512时，该预成型片124聚集并浸没用于进一步烹制。环形的有轮廓的浸没组件512通 常不覆盖自由油炸锅102的全部长度。由谷类面粉和/或块茎面粉制作的预成型片具有 大约15至少90秒的保留时间。浸没的预成型片526可以折叠成较小或较大的程度，以 使沿着该有轮廓的浸没组件512的长度有多层的预成型片526。经过在有轮廓的浸没组 件512下的烹制，预成型片526失去水分，该预成型片526经过玻璃化转变从橡胶态转 变成玻璃态。每个片的最终形状随着每个片达到这个玻璃态而获得。对于典型的面团配 方，当烹制中的预成型片526具有大约重量百分比5％的含水量时，这些预成型片可以 从该有轮廓的浸没组件512中离开而不影响该已经成型的零食片产品528的最终形状。
参考图5，连续油炸锅102的浸没组件部分108中的有轮廓的浸没组件512具有实 质不同于现有技术中的轮廓516。有轮廓的浸没组件512不仅仅是如图1所示的典型的 现有技术实施例中的具有翅片的浸没的传送带。在本发明的一个实施例中，有轮廓的浸 没组件512具有V-形外形，其中每个轮廓516具有轮廓高度530。连续轮廓516之间的 距离是轮廓间隔518。在一个实施例中，该轮廓间隔518从轮廓516到轮廓516之间是 相等的。然而，在另一个实施例中，该轮廓间隔518在连续的轮廓516之间可以是不等 的。
当烹制中的橡胶态的预成型片124到达第一有轮廓的浸没组件512时，该轮廓516 对烹制中的橡胶态的预成型片124提供改进的聚集。通常，每单位长度的传送带具有比 浸没组件的翅片(如图1所示的116)更多的轮廓516。通常使用轮廓以代替浸没组件 的翅片并给予改进的功能性。通过轮廓516的使用，由于第一有轮廓的浸没组件512 的该轮廓516接合着移动中的橡胶态的预成型片124，每个浸没的预成型片526在油104 下更连续地受力。由于该轮廓间隔518通常比现有技术的浸没传送带的连续翅片之间的 距离更短，该浸没的预成型片526沿着改进的活塞流(plug flow)移动。
参考图5a，当烹制中的预成型片由于浮力向上按压到有轮廓的浸没组件的该轮廓 516上时，这些片与该轮廓516的曲率或形状一致。由于每个片526位于沿着该轮廓516 的随机位置，所以给予每个片526以随机形状。当相邻轮廓之间的间隔518大于每个零 食片526的最大尺寸时，可以获得优选的随机的曲率和最终的体积密度。然而，可以使 用轮廓的其它间隔518以产生具有所需要的体积密度的最终成型的片528。每个成型的 烹制好的片528的最终曲率由有轮廓的浸没组件512的全部外形或形状，相邻轮廓之间 的间隔518，在该浸没组件512下面的烹制中的预成型片526的层数，和面团配方和每 个预成型片526的形状决定。有轮廓的浸没组件512的轮廓高度530可以是随机尺寸并 可以在轮廓516到轮廓516之间变化。然而，该轮廓高度530优选足够大以容纳多层烹 制中的预成型片526并且当该有轮廓的浸没组件512引导它们向油炸锅的输出传送带 114传送时，同时在活塞流中保持所有这样的预成型片526。
在另一个实施例中，预成型片526以多层在第一有轮廓的浸没组件512中保持一段 较短的持续时间。该持续时间由浸没的烹制中的预成型片526的含水量决定。该预成型 片在第一有轮廓的浸没组件512下通过经过玻璃态获得它们的最终形状。在这个点，烹 制中的预成型片526可以在不失去它们形状的情况下经过随后的浸没组件。随后的浸没 组件帮助烹制该烹制中的预成型片526直到它们具有最终的所需要的含水量；在一个实 施例中，最终含水量大约是重量百分比的2％。最终含水量可以低到1％。随后的浸没组 件可以与第一有轮廓的浸没组件512有不同的形状、速度、轮廓或尺寸。随后的浸没组 件甚至可以是类似于现有技术的浸没组件。
在另一个实施例中，浸没的烹制中的预成型片526可以不以它们的最终形状经过随 后的浸没组件。在这样的实施例中，浸没的预成型片526从第一有轮廓的浸没组件512 获得最初的形状，并从随后的浸没组件获得它们的最终形状。这样的浸没的预成型片在 随后的浸没组件下进入玻璃态。最终成型的零食片产品528从烹制油104中离开到输出 传送带114上。
最终片产品528接下去被包装。这种最终片产品通常具有较低的体积密度，因此在 容器中填充地更多，即使最终的片产品包装受到例如运送和操作中的沉降力的作用。这 种较低的体积密度的最终片产品通常能提供比具有较高体积密度的最终片产品更高的 消费吸引力。
可以设想有轮廓的浸没组件的各种实施例。图10显示了一些可以在本发明的精神 范围内使用的不同的外形或轮廓。在一个特定的实施例中，连续油炸锅102中的轮廓通 常垂直于预成型片302的流动方向。然而，该轮廓可以是随机方向，或可以没有方向或 可以根本没有相同的形状。该轮廓甚至可以平行于在连续油炸锅102中的油和预成型片 302的流动方向。该轮廓可以由不重复的，不连续形状的表面特征组成。
参考图10，在一个实施例中，有轮廓的浸没组件是具有相同轮廓间隔1002，或可 选择的，是具有不相同的轮廓间隔1004的V-形外形。在一个可选择的实施例中，有轮 廓的浸没组件是具有相同轮廓间隔1006，或是具有不相同的轮廓间隔1008的正弦外形。 在另一个实施例中，有轮廓的浸没组件是具有相同或不相同的轮廓间隔的成钝锯齿形外 形1010。这个实施例的变化例子是具有渐缩的成钝锯齿形的轮廓外形1012，并且其中 该轮廓间隔可以相同或不相同。
在另一个实施例中，有轮廓的浸没组件由不相同尺寸的球体1014，或可选择的由 圆锥形突出体1016组成。在这个实施例的变化例子中，有轮廓的浸没组件可以由在此 描述的各种类似形状和/或外形组成。有轮廓的浸没组件可以同样具有三维轮廓外形， 例如，但不限于，在规则或不规则间隔中具有峰和谷的鸡蛋硬纸盒状的外形。如图10 所示的这样的实施例是出于说明目的而不是限制目的。下面的例子将更全面地说明本发 明的实行。
例子1
在第一个例子中，使用各种具有不同的形状或轮廓的有轮廓的浸没组件以烹制成型 为等边三角形的预成型片。参考图3，在分层式油炸锅320中试验各种形状或外形的有 轮廓的浸没组件310，以影响特定配方和形状的零食片的体积密度。在这个例子中，有 轮廓的浸没组件310成型为正弦曲线，并且从这种形状获得该最终烹制好的零食片的体 积密度大约是7.51b/cu.ft.(0.0694oz/cu.in.；0.120g/cu.cm)。使用不同的 有轮廓的V-形浸没组件310，该零食片的最终体积密度大约是6.251b/cu.ft.(0.0579 oz/cu.in.；0.100g/cu.cm)。使用各种形状的有轮廓的浸没组件，当以这些成 型的或有轮廓的浸没组件烹制时，最终烹制好并包装好的片具有大于大约6.01b/cu. ft.(0.0556oz/cu.in.；0.096g/cu.cm)至大约7.51b/cu.ft.(0.0694oz /cu.in.；0.120g/cu.cm)的体积密度。最终，在现有技术中已知并通常使用的 平的有轮廓的浸没组件被用来烹制相同形状的预成型的零食片，在此被烹制的该片作为 对照。使用平的有轮廓的浸没组件310来烹制的片的体积密度大约是8.51b/cu.ft. (0.0787oz/cu.in.；0.136g/cu.cm)。
例子2
在本发明的第二个例子中，使用了与在第一个例子中使用的浸没组件不同的两种有 轮廓的浸没组件，并且这两种有轮廓的浸没组件具有不同的V-形的外形，并评价它们 对零食产品体积密度的影响。等边三角形形状的各批预成型的零食产品在被批次油炸前 由面片制作。例子2中的预成型片由与例子1中使用的实质不同的面团配方制作。在这 个例子中，在这两种有轮廓的浸没组件下油炸的片的体积密度与在受控的有轮廓的浸没 组件下油炸的片的体积密度相比：平的不锈钢穿孔板或金属网。如图4所示，例子2 中的该两种有轮廓的浸没组件404,406都具有V-形轮廓外形。与其它的有轮廓的浸没 组件406相比，有轮廓的浸没组件404具有较大轮廓间隔或连续轮廓之间的距离的轮廓。
参考表1，各批预成型片以上述三种浸没组件中的一种来烹制，并且对每个样品的 最终重量和体积进行记录。表1中的对照批次编号为1-3，其是在对照或平的浸没组件 下被烹制。参考图4，表1中编号1-3的样品S1用具有多个狭窄的V-形轮廓406的浸 没组件烹制，并与使用具有轮廓404的浸没组件烹制的编号1-3的样品S2对比。 例子2中的被烹制片的每个批次被随机包装到刚性圆柱形容器中。每个批次被轻打十下 以模拟在运送和操作中的沉降力。每个批次在沉降后的体积和最终沉降后的体积密度在 表1中记录。对于对照批次，平均的沉降后的体积密度是每立方英寸0.0506盎司每立 方英寸(oz/cu.in.)，标准公差是0.0032oz/cu.in。对于样品S1，平均体积密度是 0.0420oz/cu.in.，标准公差是0.0023oz/cu.in。并且对于样品S2，平均体积密度 是0.0366oz/cu.in.，标准公差是0.0010oz/cu.in。这些体积密度的测量值彼此间 变化较大，这是由于使用了不同的成型轮廓的浸没组件来烹制该零食片。
表1 用两种不同的V-形有轮廓的浸没组件油炸零食片的结果

图8和图9是来自包装在圆柱形容器中的片的照片的图。图8显示对照的片806 被相对集中地包装。在图8中，有许多实质上相互平行放置的零食片806。通过该容器 上方的空间804作为实质沉降的证据，在该空间处该片806最初是填充在容器802里面 的。图9显示样品S2的片904被包装在相同的容器802中。这里有更多的空间间隔并 且由于这里有较小的沉降，因此在该容器802的上方形成的空间间隔很小。该降低的体 积密度，并由此形成的在容器中的片的大体积通常对于消费者来说具有更优选的外观效 果。
在通过参考优选实施例示出了本发明并进行了描述之后，本领域的技术人员会理解 对本发明可进行形式和细节方面的不同变化，而并不背离本发明的精神和范围。