СПОСОБ РАЗРЫХЛЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРЫХЛЕНИЯ ОТВАРНОГО РИСА
METHOD FOR LOOSENING AND DEVICE FOR LOOSENING BOILED RICE

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к способу разрыхления и к устройству для разрыхления, которые позволяют разрыхлять отварной рис на индивидуальные зерна при производстве риса быстрого приготовления или замороженного отварного риса.
Уровень техники
Рис быстрого приготовления или замороженный отварной рис изготовляют из отварного клейстерированного риса путем высушивания или быстрого замораживания. Это удобно, поскольку рис становится готов к употреблению сразу после его обдавания горячей водой, погружения в горячую воду или подогрева в микроволновой печи. В последнее время, благодаря новым технологиям стало возможным получать рис быстрого приготовления или замороженный отварной рис, текстура и вкусовые качества которого в значительной мере приближены к текстуре и вкусовым качествам традиционного отварного риса, отварного обжаренного риса или отварного плова, что позволило расширить ассортимент и объемы продаж.
Одним из важных аспектов при производстве подобной продукции является разделение отварного риса на индивидуальные зерна, то есть разрыхление риса таким образом, чтобы предотвратить его слипание.
Отварной рис имеет тенденцию к агломерации (слипанию), по мере того как поверхности рисовых зерен клейстерируются при варке, становясь очень клейкими, вследствие чего зерна риса сцепляются. При производстве риса быстрого приготовления, если рис, например, агломерируется, центральная часть агломерированного риса трудно поддается высушиванию, вследствие чего сушка оказывается недостаточной или неравномерной. Однако даже если отварной рис удается высушить, сцепленная часть трудно восстанавливается в горячей воде и имеет плохую текстуру. Кроме этого, при производстве замороженного отварного риса не удается осуществить быструю и равномерную заморозку, а после изготовления рис плохо поддается разморозке.
Важно разрыхлить подобный отварной рис на индивидуальные зерна, при этом большинство традиционных способов разрыхления отварного риса разрыхляют отварной рис механически за счет его перемешивания радиальной поворотной лопаткой или т.п. Между тем недостаток подобных способов разрыхления, использующих механическое усилие подобной поворотной лопатки, заключается в том, что зерна риса разрушаются, а разрыхлить всю партию отварного риса не представляется возможным.
Настоящим изобретением предлагается способ разрыхления отварного риса при помощи аэрации. Известная технология разрыхления отварного риса при помощи аэрации раскрывается в патентных документах 1 и 2. В данных документах из известного уровня техники соответственно раскрывается способ, при котором отварной рис сбрасывают вниз, а снизу на падающий отварной рис подается мощная струя воздуха для его разбивания. Между тем в подобном способе отварной рис обдувается мощной струей воздуха в течение короткого периода времени, поэтому добиться требуемого результата не удается.
Документы из известного уровня техники
Патентный документ 1: JP-A-S50-9413
Патентный документ 2: JP-A-H1-235552
Раскрытие изобретения
Проблемы, на решение которых направлено изобретение
Цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить способ и устройство, которые в процессе производства риса быстрого приготовления или замороженного отварного риса позволяют в достаточной степени разрыхлять весь отварной рис на индивидуальные зерна, и, в частности, предложить способ, причиняющий меньше повреждений, таких как разрушение отварного риса, и устройство, позволяющее реализовать подобный способ.
Средства для решения проблемы
Таким образом, настоящим изобретением предлагается способ разрыхления отварного риса, имеющего высокую клейкость и легко подверженного агломерации, при помощи воздуха, нагнетаемого с высокой скоростью, в котором отварной рис подается в разрыхлительную камеру, в разрыхлительной камере отварной рис обдувается воздухом, нагнетаемым с высокой скоростью, разделяющим и поднимающим рис, а поднятый отварной рис собирается в накопительной камере, расположенной рядом с разрыхлительной камерой.
То есть, отварной рис, поступающий в разрыхлительную камеру, обдувается воздухом, нагнетаемым с высокой скоростью, который разделяет рис на индивидуальные зерна и поднимает его, а поднятый отварной рис собирается в накопительной камере, которая является отдельной камерой, расположенной рядом, в виде индивидуальных зерен разрыхленного отварного риса. При этом плохо разрыхленный, агломерированный переваренный рис остается в разрыхлительной камере и дополнительно обдувается воздухом, нагнетаемым с высокой скоростью, для его разрыхления, что обеспечивает высокую степень разрыхления.
Кроме этого, согласно настоящему изобретению разрыхлительная и накопительная камеры предпочтительно разделены стенкой, а отварной рис, поднимаемый воздухом, нагнетаемым с высокой скоростью, и перемещаемый по стенке, собирается в накопительной камере.
То есть, при разделении разрыхлительной камеры от другой камеры стенкой и образовании соответствующих камер поднятые индивидуальные зерна отварного риса неизменно будут собираться устройством, имеющим простую конструкцию, и кроме этого, степень разрыхления можно регулировать за счет изменения высоты стенки.
Кроме этого, в вышеуказанных способах разрыхления, если разрыхлительная камера будет непрерывно перемещаться, а при перемещении разрыхлительной камеры она будет обдуваться воздухом, нагнетаемым с высокой скоростью, и отварной рис, поднимаемый воздушной струей и перемещаемый по стенке, будет собираться в накопительной камере, то по мере разрыхления отварного риса в разрыхлительной камере его количество будет постепенно уменьшаться.
Поскольку отварной рис разрыхляется по мере перемещения разрыхлительной камеры, количество агломерированного отварного риса в разрыхлительной камере в результате перемещения может постепенно уменьшаться, а воздух может фокусированно подаваться на отварной рис, который не разрыхлился и который продолжает оставаться в агломерированном состоянии, таким образом, чтобы по завершении перемещения отварной рис оказывался в достаточной мере разрыхленным. Кроме этого, при подобном разрыхлении отварного риса по мере перемещения камеры степень разрыхления можно регулировать за счет регулирования скорости перемещения камеры.
Кроме этого, по настоящему изобретению предпочтительно используют следующее устройство.
Таким образом, устройство для разрыхления риса содержит: разрыхлительную камеру, в которую подается отварной рис; воздушное нагнетательное отверстие, которое может нагнетать воздух с большой скоростью в направлении отварного риса, находящегося в разрыхлительной камере; и накопительную камеру, расположенную рядом с разрыхлительной камерой и отгороженную от нее стенкой, при этом воздух с большой скоростью нагнетается через нагнетательное отверстие и обдувает отварной рис, находящийся в разрыхлительной камере таким образом, чтобы отварной рис разделялся и поднимался нагнетаемым воздухом, а поднятый и перемещающийся по стенке отварной рис собирался в накопительной камере.
При помощи данного устройства поднятые индивидуальные зерна отварного риса собираются в соседней камере, а агломерированные зерна риса продолжают оставаться в разрыхлительной камере и дополнительно разрыхляются на индивидуальные зерна воздухом, нагнетаемым с высокой скоростью, что позволяет значительно повысить эффективность и степень разрыхления отварного риса.
Кроме этого, в вышеуказанном устройстве для разрыхления отварного риса разрыхлительная камера предпочтительно расположена на подвижном конвейере, множество воздушных нагнетательных отверстий расположены над траекторией движения конвейера, а накопительная камера расположена сбоку от траектории движения конвейера.
Если разрыхлительная камера находится на конвейере, а множество нагнетательных отверстий для нагнетания воздуха с высокой скоростью расположены вертикально, над траекторией движения, то по мере перемещения конвейера воздух будет равномерно обдувать отварной рис, находящийся в разрыхлительных камерах, снизу нагнетательных отверстий, и за счет этого отварной рис, разделенный на индивидуальные зерна, будет собираться в накопительной камере, расположенной сбоку, постепенно уменьшая количество отварного риса в разрыхлительной камере. Кроме этого, поскольку накопительная камера находится сбоку от направления движения конвейера, в накопительной камере не нужно создавать воздушные нагнетательные отверстия, поскольку воздух может фокусированно подаваться в разрыхлительную камеру. Кроме этого, в подобной компоновке, когда разрыхлительная камера перемещается с помощью конвейера, степень разрыхления можно регулировать за счет регулировки скорости конвейера.
В данном случае разрыхлительная камера предпочтительно разделена на несколько камер при помощи выпуклых экранов, выступающих над конвейером. Если разрыхлительная камера при помощи выпуклых экранов будет разделена на несколько камер, то отварной рис, перемещаемый по направлению движения конвейера или в противоположном направлении воздухом, нагнетаемым с высокой скоростью, будет продолжать оставаться внутри разрыхлительной камеры. Соответственно, воздух, нагнетаемый с высокой скоростью, можно эффективно подавать на отварной рис. Поэтому предпочтительно, чтобы экраны, используемые для разделения разрыхлительных камер на конвейере, были выше стенки, отделяющей разрыхлительную камеру от накопительной камеры.
Кроме этого, сверху разрыхлительной камеры, выше стенки, расположенной между накопительной камерой и разрыхлительной камерой, может находиться верхняя пластина, а между верхней пластиной и стенкой может быть образован зазор, таким образом, чтобы отварной рис, поднимающийся по стенке и проходящий через зазор, мог собираться в накопительной камере.
По мере того как отварной рис, поднимающийся по стенке и проходящий через зазор между верхней пластиной и стенкой, отделяющей разрыхлительную камеру от накопительной камеры, будет собираться в накопительной камере, находящейся сбоку, степень разрыхления можно регулировать путем регулировки зазора. В данном случае, если верхняя пластина перемещается вместе с разрыхлительной камерой, верхняя пластина должна быть воздухопроницаемой, например, иметь вид сетчатой пластины, чтобы не препятствовать воздуху, поступающему из воздушного нагнетательного отверстия; между тем, если верхняя пластина неподвижно закреплена к устройству, то единственным открытым отверстием может быть воздушное нагнетательное отверстие, при этом воздушное нагнетательное отверстие может либо выступать из открытого отверстия, либо может быть, по существу, заподлицо с ним.
Кроме этого, в настоящем изобретении нагнетание воздуха с высокой скоростью является обязательным условием, поскольку отварной рис необходимо разделять и поднимать. В качестве примера приведено устройство, способное нагнетать воздух со скоростью 50 м/с или более через нагнетающее отверстие или рядом с ним. Предпочтительно устройство способно нагнетать воздух со скоростью 60 м/с или более.
Эффект от внедрения изобретения
Способ разрыхления отварного риса и устройство для разрыхления отварного риса по настоящему изобретению позволяют эффективно разрыхлять отварной рис, который после варки легко комкуется или становится комкообразным рисом, на индивидуальные зерна. В частности, отварной рис обдувается воздухом, нагнетаемым с высокой скоростью, для его разрыхления и разделения на индивидуальные зерна. Отварной рис, разделенный на индивидуальные зерна, поднимается воздухом, нагнетаемым с высокой скоростью, а поднятый отварной рис собирается в накопительной камере, вследствие этого количество отварного риса в разрыхлительной камере постепенно уменьшается. Затем, после того как воздух, нагнетаемый с высокой скоростью, продолжает обдувать отварной рис, остающийся в разрыхлительной камере, оставшийся агломерированным отварной рис фокусированно разрыхляется. Таким образом, за счет использования способа разрыхления отварного риса и устройства для разрыхления отварного риса по настоящему изобретению зерна риса не разрушаются и становится возможным разрыхлять весь отварной рис.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показан вид сбоку устройства по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 2 показан вид спереди (с входной стороны) устройства по фиг. 1.
На фиг. 3 показан вид в сечении устройства по фиг. 1, со стороны поверхности конвейерной ленты при виде сверху.
На фиг. 4 схематически показан способ разрыхления по настоящему изобретению с использованием устройства по фиг. 1.
Осуществление изобретения
Далее будет рассмотрен один из вариантов осуществления устройства и способа разрыхления по настоящему изобретению. Рассматриваемый вариант является лишь примером осуществления настоящего изобретения и, разумеется, допускает соответствующие изменения и модификации, не выходящие за объем и сущность настоящего изобретения.
На фиг. 1 устройство показано на виде сбоку, на фиг. 2 - на виде спереди, а на фиг. 3 - на виде в сечении, в проекции сверху на верхнюю поверхность конвейера.
На чертежах широкий ленточный конвейер 1 имеет ширину «а», лента конвейера установлена на ролики 11, 12, конвейер 1 непрерывно перемещается в направлении стрелки, а ролик 12 приводится во вращение электродвигателем (не показан). На конвейере 1, через равные промежутки по ширине конвейера, расположены два ряда экранов 2, каждый из экранов 2 имеет ширину «b». По мере перемещения конвейера 1 экраны 2 также перемещаются.
Сверху конвейера, на участке «с», расположены узкие трубчатые нагнетательные форсунки 31 (воздушные нагнетательные отверстия), спускающиеся  вниз от камеры 3 таким образом, чтобы воздух с высокой скоростью нагнетался вертикально вниз в направлении конвейера 1. Верхний участок камеры 3 соединен с воздуховодом (не показан), а воздуховод соединен с нагнетателем (не показан), нагнетающим воздух с высокой скоростью. Большое количество нагнетательных форсунок 31 расположены плотно друг к другу по направлению движения конвейера, на участке «с», на виде сбоку устройства (фиг. 1), и расположены плотно друг к другу по ширине «b» экрана 2 на виде спереди конвейера (фиг. 2). То есть, нагнетательные форсунки 31 расположены в виде пояса в области, имеющей ширину «b» и длину «с», на других участках форсунки отсутствуют.
Туннельная верхняя пластина (крышка) 4 неподвижно соединена с основанием конвейера или с камерой 3 на участке «d», таким образом, чтобы она закрывала верхнюю поверхность конвейера 1. На верхней поверхности верхней пластины 4, напротив нагнетательных форсунок, проделаны отверстия для прохода воздуха, нагнетаемого форсунками 31, расположенными над конвейером. Отверстия нагнетательных форсунок 31 и отверстия в верхней пластине 4 расположены, по существу, симметрично друг другу. Торец верхней пластины 4 на боковой поверхности устройства согнут перпендикулярно вниз и образует боковую стенку 41, проходящую, по существу, перпендикулярно верхней поверхности конвейера 1, при этом зазор между кромкой верхней пластины и верхней поверхностью конвейера 4 практически отсутствует. То есть, туннель устройства образован верхней пластиной 4, а конвейер 1 выступает в качестве транспортерной ленты, перемещающейся в направлении стрелки. В данном случае экран 2 не доходит по высоте до верхней пластины 4.
На всем протяжении конвейера 1 стенки 5 неподвижно соединены с основанием конвейера или с камерой 3 таким образом, чтобы они огибали экран 2 на расстоянии, по существу, равном или незначительно превышающем ширину «b» экрана 2 конвейера 1. Пространство, образованное стенкой 5, экраном 2, верхней пластиной 4 и поверхностью конвейера 1, используется в качестве разрыхлительных камер 21, 22, 23, 24, отварной рис соответственно подается в разрыхлительные камеры 21…, а по мере движения конвейера 1 разрыхлительные камеры 21… перемещаются в направлении стрелки.
Сбоку от траектории движения разрыхлительных камер образованы отдельные ленточные накопительные камеры 26, 27, отделенные стенкой 5. Накопительная камера 26 является пространством, образованным стенкой 5, верхней пластиной 4, боковой стенкой 41 верхней пластины 4 и лентой конвейера 1, тогда как накопительная камера 27 является пространством, образованным стенкой 5, стенкой 5 смежного ряда, верхней пластиной 4 и лентой конвейера 1.
Высоту стенки 5 выбирают так, чтобы образовать зазор определенной величины с верхней пластиной 4, таким образом, чтобы индивидуальные зерна отварного риса, разделенные в разрыхлительных камерах 22, 23, проходили через данный зазор со стенкой 5 и собирались в накопительных камерах 26, 27. Меняя высоту стенки 5 с целью регулировки величины зазора, можно регулировать степень разрыхления отварного риса, собираемого в накопительных камерах. Например, если необходимо тщательно разрыхлить все зерна друг от друга, зазор может быть уменьшен, а если допустимо оставлять некоторое количество агломерированных зерен риса, то зазор может быть увеличен. Кроме этого, последовательно меняя высоту стенки 5, например, за счет поэтапного уменьшения высоты стенки 5 по ходу движения конвейера 1 можно повысить эффективность разрыхления отварного риса. Например, если высота стенки 5 конвейера 1 спереди по ходу движения от участка «с» будет увеличена, уменьшив тем самым зазор между стенкой 5 и верхней пластиной 4, а высота стенки 5 конвейера 1 сзади по ходу движения от участка «с», будет уменьшена, увеличив тем самым зазор, то отварной рис будет тщательно разрыхляться в разрыхлительных камерах спереди по ходу движения конвейера 1, а отварной рис, разрыхленный в достаточной степени в разрыхлительных камерах, будет эффективно собираться в накопительных камерах 26, 27, расположенных сзади по ходу движения конвейера 1.
Между тем, устройство не ограничено рассмотренным выше вариантом осуществления. В описании выше, перемещающиеся разрыхлительные камеры 21 расположены вдоль конвейера 1 в два ряда. Между тем, также допустимо использовать один ряд или несколько рядов. Кроме этого, перемещаться по конвейеру могут лишь разрыхлительные камеры, а накопительные камеры могут быть неподвижны. Хотя накопительная камера 26 выполнена в виде непрерывной ленточной камеры, накопительные камеры также могут быть выполнены таким образом, чтобы они были совмещены с соответствующими разрыхлительными камерами 21, а в накопительных камерах могут находиться воздушные нагнетательные отверстия. Хотя верхняя пластина 4 выполнена в виде неподвижной конструкции, она также может иметь сетчатую конструкцию и может перемещаться вместе с конвейером 1. Стенка 5 может быть расположена на конвейере 1 таким образом, чтобы она перемещалась вместе с конвейером. Смысл заключается в том, чтобы конструкция включала в себя разрыхлительную камеру, нагнетательные отверстия для нагнетания воздуха с высокой скоростью в направлении отварного риса, находящегося в разрыхлительной камере, и накопительную камеру для сбора разделенного и поднятого в воздух отварного риса. В вышеуказанном варианте осуществления используется разрыхлительное устройство непрерывного типа, в котором разрыхлительные камеры 21 являются подвижными. Между тем, допустимо использовать устройство замесного типа, в котором разрыхлительная камера является неподвижной.
Далее, со ссылкой на фиг. 4 будет рассмотрен способ разрыхления отварного риса с использованием устройства для разрыхления по фиг. 1-3. Снаружи левых торцов по фигурам 1 и 3 находится устройство для варки риса (не показано), а отварной рис подается в разрыхлительную камеру (обозначенную позицией 21 на фигурах), расположенную у левого торца конвейера 1, то есть, в месте, не закрытом верхней пластиной 4. Подобная подача может осуществляться автоматически машиной либо может осуществляться оператором таким образом, чтобы в разрыхлительную камеру каждый раз подавалось одинаковое количество риса. Отварной рис, попадающий на левый торец конвейера, проходит снизу верхней пластины 4 (участок «d») по мере перемещения конвейера вправо (в направлении стрелки) и оказывается снизу нагнетательных форсунок 31 (участок «с»), нагнетающих воздух с высокой скоростью.
На фиг. 4 показаны нагнетательные форсунки 31 и состояние отварного риса, находящегося снизу участка «с». Сверху на фиг. 4 показан схематический вид в сечении разрыхлительных камер 23, 24… при виде основных компонентов устройства для разрыхления в направлении, параллельном направлению движения разрыхлительных камер (со стороны устройства), тогда в нижней части фигуры показан схематический вид в сечении разрыхлительных камер 23, 24…, перпендикулярно направлению их движения, то есть, показано, что по мере перемещения конвейера 1 отварной рис уходит из разрыхлительных камер и собирается в накопительных камерах. Вначале, отварной рис, подаваемый с левой стороны по фиг. 4, оказывается в той части разрыхлительной камеры 23, где он разделяется на индивидуальные зерна воздухом, нагнетаемым с высокой скоростью вертикально сверху вниз из нагнетательных форсунок 31, после чего разделенный на индивидуальные зерна рис оказывается во взвешенном состоянии. Отварной рис во взвешенном состоянии перемещается по стенке 5, отделяющей разрыхлительную камеру 23 от накопительных камер 26, 27, через зазор между стенкой 5 и верхней пластиной 4, и собирается в накопительных камерах 26, 27. В данном случае экраны 2, отделяющие разрыхлительные камеры друг от друга, удерживают отварной рис внутри разрыхлительной камеры 23, не позволяя ему при нагнетании воздуха с высокой скоростью выходить наружу и собираться в накопительных камерах 26, 27, т.е. рис не переходит в другую разрыхлительную камеру в направлении движения конвейера.
В настоящем изобретении, поскольку отварной рис разрыхляется при помощи воздуха, клейкость поверхности отварного риса уменьшается и зерна риса плохо сцепляются друг с другом, т.е., обеспечивается высокая эффективность разрыхления.
На фиг. 4 также показано, что по мере перемещения разрыхлительных камер вправо (в направлении стрелки) по фиг. 4, за счет перемещения конвейера 1, количество отварного риса в разрыхлительных камерах постепенно уменьшается (уменьшается в порядке 23, 24…), тогда как индивидуальные зерна отварного риса постепенно собираются в накопительных камерах. В ходе данного процесса, поскольку количество отварного риса в разрыхлительных камерах уменьшается постепенно (23>24>…), агломерированные части риса в разрыхлительных камерах эффективно обдуваются воздухом с высокой скоростью. Также в данном варианте осуществления, поскольку накопительные камеры 26, 27 также перемещаются конвейером 1, аналогично разрыхлительным камерам 21, 22, то по мере их перемещения вправо по фиг. 4, количество разрыхленного риса в накопительных камерах увеличивается.
После того как разрыхлительные камеры проходят участок «с», на котором отварной рис обдувается воздухом с высокой скоростью, и достигают правого торца конвейера, разрыхленный отварной рис, собираемый в накопительных камерах, сбрасывается с конвейера 1 и передается на следующий процесс, например сушку. При этом, хотя отварной рис, остающийся в разрыхлительных камерах, может снова возвращаться к левому торцу конвейера 1, если степень разрыхления вполне приемлема или если последующий процесс включает в себя просеивание и т.п., данный рис также может передаваться на следующий процесс вместе с отварным рисом, находящимся в накопительных камерах.
Результаты испытаний
Будут рассмотрены результаты испытаний, в ходе которых отварной рис был фактически загружен в устройство по фиг. 1-3.
Площадь каждой из разрыхлительных камер 21, 22, 23… (камер, образованных стенкой 5, экраном 2, верхней пластиной 4 и лентой конвейера 1) составляла 450 мм (ширина «b») на 500 мм, высота стенки 5 составляла 65 мм, а высота от поверхности конвейера 1 до верхней пластины 4 составляла 70 мм. В верхней пластине 4, напротив нагнетательных форсунок 31, были проделаны сквозные отверстия. Нагнетательные форсунки (воздушные нагнетательные отверстия) 31 находились на расстоянии 1500 мм от траектории движения разрыхлительной камеры 21 (участок «с»), на данном участке с находилось 280 форсунок 31. Открытый участок каждой форсунки 31 и поверхность верхней пластины 4 были расположены симметрично друг другу.
Партия в 3200 г. отварного риса, содержащего 60% воды, подавались, по существу, равномерно в разрыхлительную камеру 21, с левого торца по фиг. 3, на движущийся конвейер 1, а из нагнетательных форсунок 31 нагнетался воздух с высокой скоростью для разрыхления отварного риса, находящегося в разрыхлительной камере. Скорость конвейера 1 была выбрана таким образом, чтобы за 30 секунд он проходил участок «с», на котором из нагнетательных форсунок 31 осуществлялось нагнетание воздуха со скоростью 100 м/с, имеющего температуру примерно в 60°C. В результате, после прохождения через участок «с», большая часть отварного риса перемещалась в накопительную камеру. Зерна риса в накопительной камере и небольшое количество почти неагломерированного риса, остающегося в разрыхлительной камере, были в достаточной степени разделены на отдельные зерна.
Цифровые обозначения ссылочных позиций
1: конвейер
2: экран
4: верхняя пластина (крышка)
5: стенка
21, 22, 23, 24: разрыхлительная камера
26, 27: накопительная камера
31: нагнетательная форсунка (воздушное нагнетательное отверстие)