АВТОМАТ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ИЗДЕЛИЙ ИЗ ТЕСТА С НАЧИНКОЙ

Предполагаемое изобретение относится к производству пищевых изделий из теста с начинкой, которые по форме и размерам традиционно отличаются от пельменей (например, манты, вареники и т.п.).
Известна линия «Равиоли», содержащая, бункер для теста, вальцы для раскатки тестяной ленты, матрицу с формирующими роликами и питатель начинки, соединенный с пуансоном для впрыска начинки в тестяную форму (см. патент РФ №2134969, 1999). Известно также устройство, включающее питатель фарша, вальцы для раскатки тестяных лент и штампующие барабаны с полусферическими ячейками (см. патент РФ №2272410, 2005). При помощи указанных устройств штампуют пельмени, имеющие традиционно сферическую форму и небольшого диаметра.
Наиболее близким по технической сути к предполагаемому изобретению является устройство для изготовления изделий из тестяной трубки с начинкой по патенту РФ №2042328, 1992, - прототип. Указанное устройство содержит нагнетатели теста и начинки, патрубки для теста и начинки, головку для формирования тестяной трубки (далее - трубки) с начинкой, штампующий узел для формирования изделий из трубки с начинкой.
К недостаткам прототипа следует отнести сравнительно низкие вкусовые качества конечной продукции. Проблема в том, что для обеспечения требуемой производительности нагнетатель должен развивать для прессования трубки соответствующее давление. При этом тесто в нагнетателе нагревается до высокой (около 50°С) температуры. При такой температуре белок в составе теста довольно быстро коагулирует (проще говоря, тесто пропекается). Таким образом, пельмень-полуфабрикат вынужденно имеет оболочку из полупропеченного теста, что ухудшает его вкусовые качества. Известны публикации о попытках снизить температуру теста путем полива формирующей головки холодной водой. Практическое применение данной идеи не привело к результату. Это объясняется огромной теплоемкостью воды в тесте. По этой причине для охлаждения нагретого теста требуется время, за которое белок во внутренних слоях теста успевает коагулировать. Попытки понизить температуру теста путем уменьшения давления в нагнетателе приводят к снижению производительности.
Технической задачей является повышение качества изделий из трубки с начинкой при обеспечении требуемой производительности.
Технический результат достигается тем, что в автомате для производства изделий из теста с начинкой, преимущественно, из тестяной трубки с начинкой, включающем нагнетатель начинки с выходным патрубком для начинки, шнековый нагнетатель теста, имеющий выходной канал для теста, узел для штамповки изделий, вал шнека выполнен в виде трубы, один конец которой шарнирно соединен с патрубком для начинки, другой конец размещен, с кольцевым зазором, внутри канала для теста с возможностью вращения, при этом корпус нагнетателя теста оборудован рубашкой, выполненной с возможностью циркуляции в ней охлаждающего агента.
Автомат характеризуется тем, что величина кольцевого зазора между валом шнека и каналом для теста равна установленной толщине стенки тестяной трубки. Автомат характеризуется также тем, что в качестве охлаждающего агента используют воду. Автомат характеризуется также тем, что нагнетатель начинки выполнен в виде шестеренчатого насоса.
Автомат отличается тем, что узел для штамповки изделий содержит барабаны, на цилиндрических поверхностях которых расположены дугообразные выступы со штампующими кромками в виде гильотинных ножниц. Автомат отличается тем, что узел для штамповки изделий выполнен в виде стойки, на которой закреплены рамка с отрезным устройством в виде диафрагменного ножа и полка-приемник с опрокидывателем.
Предполагаемое изобретение поясняется чертежом, на котором схематично показано сечение устройства вертикальной плоскостью.
В примере конкретного исполнения автомат содержит основание 1, на котором закреплены бункер 2 для начинки и бункер 3 для теста. Бункер 2 соединен с входом нагнетателя начинки в виде шестеренчатого насоса 4. С насосом 4 соединен патрубок 5 для начинки. Бункер 3 сообщен с входом нагнетателя теста, который содержит корпус 6, оборудованный охлаждающей рубашкой 7. Для циркуляции охлаждающего агента (конкретно, воды) рубашка 7 имеет впускной 8 и выпускной 9 патрубки. В корпусе 6 установлен шнек 10. Вал шнека выполнен в виде трубы 11. Патрубок 5 соединен с входом трубы 11 при помощи шарнирного узла 12. Выходной конец трубы 11 размещен, с возможностью вращения, в выходном канале 13 для теста, выполненном в корпусе 6. Минимальный кольцевой зазор между трубой 11 и каналом 13 равен установленной толщине стенки трубки. Вал шнека имеет привод 14. Автомат оборудован дополнительным патрубком 15 для начинки, который проложен в рубашке 7 в обвод канала 13. Патрубок 15 можно подключать к насосу 4 при помощи вентиля 16.
В подвале основания 1 установлены конвейер 17 для выгрузки изделий 18 в контейнер 19 и узел для штамповки изделий. Конструкция узла зависит от вида изделия, установленного производственной программой. В конкретном примере показан узел для штамповки изделий типа манты, который содержит барабаны 20, на цилиндрических поверхностях которых расположены в шахматном порядке дугообразные выступы 21 для штамповки манты. Высота выступов рассчитана так, что при вращении барабанов штампующие края выступов на линии сопряжения заходят друг за друга по принципу гильотинных ножниц.
С автоматом работают в следующем порядке. Сначала подключают патрубок 8 к источнику холодной воды, которой заливают рубашку 7. При наличии холодной воды корпус 6 и шнек 10 быстро охлаждаются. В бункер 3 закладывают тесто, в бункер 2 - начинку (конкретно, фарш для манты), вентиль 16 оставляют закрытым.
Для производства изделий включают привод 14, который вращает шнек 10. При вращении шнек начинает нагнетать тесто в канал 13. При этом тесто нагревается, но незначительно, поскольку избыток тепла уносит проточная вода в рубашке 7. При проталкивании теста через кольцевой зазор между валом 11 и каналом 13 прессуется трубка (не показано). В процессе прессования температура трубки несколько повышается, но, благодаря отрегулированному теплообмену между шнеком 10 и охлаждающей рубашкой 7, она не достигает температуры коагуляции белка. Получившаяся трубка при допустимой температуре поступает в зазор между барабанами 20. При вращении барабанов выступы 21 сходятся, штампуя из трубки полуфабрикаты (см. ниже).
Для внесения начинки в трубку включают, при закрытом вентиле 16, насос 4, который нагнетает фарш из бункера 2 в патрубок 5. Фарш проходит по патрубку 5 и поступает в трубу 11. На выходе трубы 11 фарш нагнетается внутрь тестяной трубки, которая окружает его после выдавливания из канала 13. При этом фарш дополнительно охлаждает трубку изнутри. В результате, на барабаны 20 поступает наполненная начинкой бесконечная тестяная трубка, имеющая допустимую температуру теста.
Барабаны 20 при вращении захватывают трубку, обжимая ее с двух сторон. При этом края дугообразных выступов 15 заходят один за другой на линии сопряжения, формируя швы изделия и отделяя его от трубки. Расход фарша синхронизирован с вращением барабанов 20 так, чтобы при штамповке было обеспечено равномерное заполнение трубки фаршем. При дальнейшем повороте барабанов выступы 21 расходятся. Отштампованное изделие 18, имеющее характерные размеры и форму, повторяющую форму выступов 21, падает с небольшой высоты на конвейер 17, который транспортирует его в контейнер 19. В дальнейшем цикл повторяется.
В автомате для изготовления изделий типа хинкали узел для штамповки выполнен в виде стойки, на которой закреплены рамка с диафрагменным ножом и полка с опрокидывателем (не показано). Рамку закрепляют по оси канала 13, а полку располагают над конвейером 17. При перемещении через рамку трубки с начинкой диафрагменный нож с заданной периодичностью отсекает от нее порционные куски, запечатывая шов в виде пуговки в центре. При падении полуфабриката на полку формируется плоское дно изделия. При срабатывании опрокидывателя изделие, имеющее характерную форму «репки», перегружается на конвейер.
В соответствии с описанной выше схемой на предприятии заявителя был изготовлен опытный экземпляр автомата для производства манты. Испытания показали хороший результат. При достижении необходимой производительности температура теста в канале составляла 38°С, что ниже критической.
Предлагаемое к патентованию устройство имеет определенные преимущества по сравнению с прототипом. Благодаря термостатированию нагнетателя теста тестяная оболочка изделия остается сырой, изделие сохраняет требуемые вкусовые качества. Если по каким-то причинам начинка нагрелась до комнатной температуры, ее можно охладить, пропуская по патрубку 15 через систему охлаждения. При этом вал шнека получает дополнительное охлаждение изнутри.
Описанное выше новое, промышленно применимое устройство, отвечающее, на наш взгляд, критерию неочевидности, предлагается к правовой защите патентом на изобретение.