ПОЛУФАБРИКАТ ПРОДУКТА ПИТАНИЯ

Область техники
Представляемая полезная модель (далее - ПМ) может быть использована при производстве полуфабрикатов продуктов питания типа котлет.
Уровень техники
Известны различные полуфабрикаты продуктов питания, предназначенные для хранения в замороженном виде и последующей жарки с целью окончательной кулинарной обработки, представляющие собой формованный в виде котлеты фарш.
Так например, известен полуфабрикат на основе рыбы (патент РФ №2254000), получаемый методом экструзии или формовки. Такой полуфабрикат с целью придания ему вида, напоминающего естественные продукты, может быть выполнен в виде небольшой фигурки (весом порядка 20 г), например в форме кольца (аналог колец кальмара).
К достоинствам такого полуфабриката следует отнести равномерность прогрева при жарке различных его частей за счет того, что благодаря кольцевой форме полуфабриката различные его части, имея малые размеры, находятся в примерно одинаковых температурных условиях.
Недостатком известного полуфабриката является небольшое значение характерного для кольца отношения диаметра наружной боковой поверхности к диаметру внутренней, в результате чего:
- при относительно большом габарите такой полуфабрикат имеет незначительный объем, что, во-первых, затрудняет жарку - для получения заданной массы конечного продукта требуется обработать большое число единичных изделий, а, во-вторых, в случае использования для жарки сковороды возникает перегрев рабочей среды (масла, в котором осуществляется жарка) вне ее контакта с телом полуфабриката, тогда как в случае жарки во фритюре - имеет место большой расход масла;
- стенки такого полуфабриката тонкие - он хрупок, что приводит к его ломке как в процессе транспортировки, так и при жарке, особенно с использованием сковороды.
Сущность ПМ
Назначение представляемой ПМ - создание котлеты, удобной для жарки в домашних условиях, а также удобной при употреблении, как с тарелки, так и при использовании для создания бутерброда.
Технический результат, достигаемый за счет реализации отличительных признаков представленной ПМ, заключается в следующем:
- при обеспечении за счет новой формы котлеты в процессе ее жарки примерно одинаковых температурных условий для различных (центральной и периферийной) ее частей, котлета за счет большой площади ее поперечного сечения сохраняет высокую прочность и может иметь большой объем;
- при относительно большом значении отношения объема котлеты новой формы к ее габаритному размеру деформация (вспучивание какой бы то ни было части) при жарке такой котлеты незначительна, что позволяет получить удобный для дальнейшего использования конечный продукт, например, легко укладываемый на куски хлеба, нарезанные традиционным ножом с плоским лезвием;
- новая котлета включает новый элемент, позволяющий размещать в нем зелень, салаты, соусы и проч. дополнительные ингредиенты, например, бутерброда или иного конечного блюда;
- при употреблении котлеты новой формы с тарелки посредством вилки или ножа легко разделять ее на удобные для размещения во рту небольшие красивые фрагменты примерно одинаковых размера и формы, тогда как целая котлета может иметь вес более 100 г;
- котлета представляемой формы позволяет использовать для жарки сковороду, при сохранении по ее рабочей поверхности примерноодинаковой температуры масла, при равномерном прогреве различных частей котлеты.
Заявляемый технический результат достигается следующим. В полуфабрикат продукта питания, предназначенный для хранения в замороженном виде и последующей жарки с целью окончательной кулинарной обработки, представляющий собой формованный в виде котлеты фарш, вводят следующие отличительные признаки: вне своей периферийной части он имеет как минимум одно отверстие, в которое может быть вписана окружность с диаметром d, при том, что выполняется соотношение:
где h - минимальное расстояние между внутренней и наружной боковыми поверхностями полуфабриката,
в то время, как диаметр D окружности, которой может быть описана наружная боковая поверхность полуфабриката лежит в пределах от 40 до 160 мм, а толщина полуфабриката t - в пределах от 5 до 40 мм, при этом полуфабрикат включает две торцевые и как минимум две боковые поверхности, тогда как одна из упомянутых последними является наружной и как минимум одна - внутренней.
Для достижения заявленного технического результата в полной мере в полезную модель введен ряд частных отличительных признаков:
- контуром наружной боковой поверхности полуфабриката с погрешностью в пределах 25% может являться фигура, распознаваемая как: окружность, овал, треугольник, прямоугольник, трапеция, многоугольник, ромб, звезда, капля, контур цветка, контур сердечка, контур рыбы, контур животного;
- контуром его внутренней боковой поверхности с погрешностью в пределах 25% может являться фигура, распознаваемая как: окружность, овал, треугольник, прямоугольник, трапеция, многоугольник, ромб, звезда, капля, контур цветка, контур сердечка, контур рыбы, контур животного;
- упомянутое отверстие может быть выполнено глухим, при этом оно может быть выполнено на одной или обеих на торцевых поверхностях;
- как минимум одна из торцевых поверхностей может быть выполнена вогнутой и иметь стрелку прогиба от 1 мм до t/3;
- все кромки полуфабриката может быть притуплены или закруглены;
- как минимум одна из его боковых поверхностей может быть выполнена с уклоном, при этом как минимум одна из его боковых поверхностей может быть выполнена с переменным уклоном, причем со стороны одной из торцевых поверхностей уклон направлен в одну сторону, а со стороны другой - в другую, так, что вершины вписанных в них конусов в случае с внутренней поверхностью будут расположены в последних, а в случае с наружной - вне таковых;
- полуфабрикат может включать борозды разметки с глубиной, превосходящей 0,5 мм, при этом профиль поперечного сечения борозд разметки с погрешностью в пределах 25% может быть прямоугольным; треугольным; полукруглым, трапецеидальным.
Описание фигур чертежей
ПМ иллюстрируется пятью фигурами.
На фиг.1 представлен один из вариантов заявляемого полуфабриката со сквозным отверстием в центральной части.
На фиг.2 представлен вид сверху на полуфабрикат, изображенный на фиг.1.
На фиг.3 представлен хороший по мнению автора вариант реализации ПМ.
На фиг.4 представлен полуфабрикат с бороздами разметки, предназначенными для обозначения места его разделения на части ножом или вилкой.
На фиг.5 представлен вид сверху на полуфабрикат, изображенный на фиг.4.
Фиг.1, 2 приведены для определения основных геометрических параметров полуфабриката, а также для представления его основных элементов.
Фиг.3 приведена для иллюстрации полуфабриката с двумя вогнутыми торцевыми поверхностями и боковыми поверхностями, имеющими переменный уклон.
Фиг.4, 5 приведены для иллюстрации борозд разметки.
На фигурах приняты следующие обозначения:
1 - наружная боковая поверхность;
2 - нижняя торцевая поверхность;
3 - отверстие;
4 - внутренняя боковая поверхность;
5 - фарш;
6 - верхняя торцевая поверхность;
7 - граница периферийной части полуфабриката - части полуфабриката, прилегающей к его наружной боковой поверхности (преимущественно для котлет простой формы указанная граница отстоит от края полуфабриката не менее, чем на 5 и не более, чем на 25% от минимальной протяженности полуфабриката в направлении от одного края наружной боковой поверхности к противоположному);
8 - метка, нанесенная на торцевой поверхности;
D - диаметр окружности, описывающей наружную боковую поверхность;
d - диаметр окружности, вписанной во внутреннюю боковую поверхность;
h - минимальная ширина - минимальное расстояние между внутренней и наружной боковыми поверхностями;
R - радиус кривизны фрагмента торцевой поверхности;
1,…4
r - закругления кромок;
t - толщина;
α - угол при вершине конуса, вписанного во внутреннюю боковую поверхность;
β - угол при вершине конуса, описывающего наружную боковую поверхность.
Понятия, используемые в представляемых материалах
Под котлетой понимается изделие из формованного фарша, имеющее определенную устойчивую геометрическую форму и выполненное в виде лепешки круглой, прямоугольной, овальной и любой другой формы. В частности под котлетой понимаются: биток, гамбургер, бифштекс рубленный, шницель рубленный, тефтель и т.п.
Под фаршем понимается основной материал полуфабриката, полученный смешением различных компонентов его композиции (основы фарша, воды, наполнителей, специй и вкусоароматических добавок, технологических веществ, биологически активных добавок и проч.).
Под основой фарша - основной компонент фарша - понимается преимущественно гомогенизированная среда, полученная из рубленых или молотых: мяса; рыбы; птицы; дичи; овощей и др. сырья пищевой промышленности.
Под кромкой понимается место сопряжения различных поверхностей.
Под окружностью, описывающей поверхность, понимается окружность минимального радиуса, внутри которой может лежать проекция поверхности.
Под окружностью, вписанной в поверхность, понимается окружность максимального радиуса, внутри которой может лежать проекция поверхности.
Сведения о возможности реализации ПМ
Представляемый полуфабрикат должен быть выполнен в виде котлеты, в основном состоящей из фарша 5 (фиг.1).
При этом вне своей периферийной части он должен иметь как минимум одно отверстие, в которое может быть вписана окружность с диаметром d, при том, что выполняется соотношение (1).
В результате полуфабрикат имеет:
- наружную боковую поверхность 1;
- нижнюю торцевую поверхность 2;
- отверстие 3;
- внутреннюю боковую поверхность 4;
- верхнюю торцевую поверхность 6.
При этом периферийная часть полуфабриката может быть ограничена границей 7.
Хороший, с точки зрения равномерности прогрева различных частей полуфабриката, результат достигается, когда d≤2h, а с точки зрения минимизации времени приготовления заданного количества продукта -d≤h с точностью ±10% от h.
В том случае, когда данное условие применить сложно, можно использовать более простое - d≤0,6D.
Во всяком случае d должно быть больше 5 мм (удовлетворяет задаче по удобству употребления при разделке вилкой или ножом).
Диаметр D окружности, которой может быть описана наружная боковая поверхность полуфабриката должен лежать в пределах от 40 до 160 мм. Оптимальный диапазон для D-60-90 мм.
Толщина полуфабриката t должна лежать в пределах от 5 до 40 мм. Оптимальный диапазон для t - от 7 до 16 мм.
Контуром наружной боковой поверхности полуфабриката может являться фигура, выбранная из перечня: окружность, овал, треугольник, прямоугольник, трапеция, многоугольник, ромб, звезда, капля, контур цветка, контур сердечка, узнаваемые контур рыбы, животного. Оптимальными являются: окружность, треугольник, овал.
Контуром внутренней боковой поверхности полуфабриката может являться фигура, выбранная из перечня: окружность, овал, треугольник, прямоугольник, трапеция, многоугольник, ромб, звезда, капля, контур цветка, контур сердечка, узнаваемые контур рыбы, животного. Оптимальными являются: окружность, треугольник, овал.
Упомянутое отверстие может быть выполнено глухим. При этом оно может быть выполнено как с одной, так и с обеих торцевых поверхностей полуфабриката.
Как минимум одна из торцевых поверхностей полуфабриката может быть выполнена вогнутой. При этом она будет иметь стрелку прогиба от 1 мм до t/3. Описанная поперечным сечением такой поверхности окружность будет иметь радиус R (фиг.1).
1,…4
Все кромки полуфабриката могут быть притуплены или закруглены с некоторыми радиусами r.
Любая из боковых поверхностей полуфабриката может быть выполнена с уклоном. При этом во внутреннюю боковую поверхность может быть вписан, а внешней - может быть описан конус с углом при вершине соответственно α и β.
Как минимум одна из боковых поверхностей полуфабриката может быть выполнена с переменным уклоном, причем со стороны одной из торцевых поверхностей уклон будет направлен в одну сторону, а со стороны другой - в другую так, что вершины вписанных в них конусов в случае с внутренней поверхностью будут расположены в последних, а в случае с наружной - вне таковых.
Полуфабрикат может включать борозды разметки 8 (метки, нанесенные на торцевой поверхности) с глубиной, превосходящей 0,5 мм. Оптимальное значение глубины борозд - от 1 до 4 мм. Ширина борозд может лежать в пределах от 5 до 2 мм. По этим бороздам удобно разламывать котлету вилкой или ножом во время еды.
Профиль поперечного сечения борозд разметки может быть выбран из перечня: прямоугольный, треугольный, полукруглый, трапецеидальный. Оптимальным при использовании панировки является треугольный профиль, а без нее в случае с мелкодисперсным фаршем - прямоугольный.
Представляемый полуфабрикат может быть получен методом экструзии с последующим отделением конечного изделия или формования, например, с закладными элементами.
Хороший, по мнению автора, пример реализации ПМ.
Котлета и отверстие в ней выполняются круглой формы, тогда как обе торцевые поверхности выполняются вогнутыми (фиг.3). При этом котлета имеет следующие значения параметров:
D=8 см (выбирается исходя из характерного размера лопатки для переворачивания котлет при их жарке на сковороде);
cв
d=4 см (примерно вычисляется из следующих соображений: площадь наиболее нагретой свободной поверхности S сковороды между четырьмя круглыми котлетами, оптимальным образом расположенными на сковороде, равна
при этом с точки зрения оптимизации тепловых потоков она должна быть равна площади  четырех четвертей отверстий упомянутых четырех котлет, откуда, пренебрегая уклонами, находим d:
h=2 см (размер указан для справок);
R=2,6 см (примерно вычисляется исходя из эмпирически определяемого для типичных видов фарша значения стрелки прогиба k торцевой поверхности, при которой в процессе жарки не происходит вспучивание полуфабриката
где для фарша на основе говядины, k=0,2 см);
1,…4
1,…4
r=0,2-0,4 см - выбираем r=0,3 см (определяется геометрией оснастки);
3
t=1,3-2 см - выбираем t=1,6 см (примерно вычисляется, исходя из желаемого веса котлеты m(80-100 г), с учетом характерной плотности фарша ρ[1,3-1,6 г/см) по формуле
α, β=24° (определяется из технологических соображений).
Следует отметить, что вес такой котлеты отличается от веса котлеты с теми же габаритами, но без отверстия всего примерно на 30%.
Другой пример - фиг.4, 5 (оптимальные параметры, в том числе с точки зрения технологичности изготовления, выявлены в ходе эксперимента):
D=9 см;
d=3 см;
h=3 см (оптимально с точки зрения разделения котлеты на части вилкой);
R=- 3 см;
1,…4
r - (притупление кромок) допускается;
t=1,5;
α, β (односторонний уклон - аналогично фиг.1) - допускается.
В зависимости от плотности фарша вес такой котлеты составит 110-135 г, тогда как вес аналогичной по габаритам котлеты без отверстия составил бы 125-150 г, т.е. был бы всего примерно на 15% больше.
Борозды разметки могут быть выполнены и с другим профилем поперечного сечения (треугольным, полукруглым и др.).