專(zhuān)利名稱(chēng):用于連續(xù)制作罐式馬鈴薯片的方法
發(fā)明背景1.技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)馬鈴薯片的改進(jìn)方法，更具體地，涉及一種連續(xù)制作罐式馬鈴薯片的方法，用此方法制作的馬鈴薯片在味道和質(zhì)地上與由傳統(tǒng)的批處理過(guò)程生產(chǎn)的罐式馬鈴薯片相似。
2.相關(guān)技術(shù)描述馬鈴薯片的商業(yè)生產(chǎn)通常包括一個(gè)連續(xù)的過(guò)程，其中已切片的馬鈴薯被連續(xù)地放入一個(gè)裝有大約365(大約185℃)溫度或更高溫度的煎炸油的大桶中，切片馬鈴薯通過(guò)葉片或其它裝置傳送到油中，并在炸制大約2.5至3分鐘后，當(dāng)薯片的含水量按重量計(jì)算減少至2％或更低時(shí)，通過(guò)環(huán)形傳送帶將薯片從油中移出。所得到的產(chǎn)品通常具有作為典型商業(yè)生產(chǎn)的，由連續(xù)過(guò)程制作的馬鈴薯片的那種可被消費(fèi)者認(rèn)可的質(zhì)地和風(fēng)味特性。
在罐式油炸鍋中由批處理過(guò)程生產(chǎn)的馬鈴薯片具有通?？杀幌M(fèi)者認(rèn)可的質(zhì)地和風(fēng)味特性，其明顯不同于由典型商業(yè)生產(chǎn)的，通過(guò)連續(xù)過(guò)程制作的馬鈴薯片。顧名思義，馬鈴薯片的批處理過(guò)程的罐式油炸包括將一批馬鈴薯切片放置在熱油罐中，例如，油溫大約為300(大約150℃)。在罐式薯片的生產(chǎn)中所使用的傳統(tǒng)的罐式油炸鍋的烹制油溫沿美國(guó)專(zhuān)利號(hào)為No.5,643,626的專(zhuān)利的圖5中所示的時(shí)間對(duì)溫度的U形曲線(xiàn)而變化，該專(zhuān)利轉(zhuǎn)讓給與本發(fā)明相同的受讓人，并將其在此結(jié)合作為參考。在該馬鈴薯切片被放入油之前，油溫通?？焖傧陆荡蠹s50(大約28℃)或下降更多。由圖所示，該油溫在大約4分鐘的低點(diǎn)時(shí)間時(shí)降低到大約235到大約240的低點(diǎn)溫度。隨后對(duì)罐快速加熱，然后油溫開(kāi)始逐漸升高，到達(dá)最初油炸溫度大約300。所得到的馬鈴薯片的含水量按重量計(jì)算在1.5％到1.8％之間。
批處理油炸薯片通常比連續(xù)油炸薯片更硬并更易碎，并且一些消費(fèi)者發(fā)現(xiàn)其具有比典型連續(xù)油炸商業(yè)生產(chǎn)的薯片更吸引人的風(fēng)味?？梢哉J(rèn)為，在現(xiàn)有技術(shù)中，該U形溫度-時(shí)間曲線(xiàn)賦予了罐式薯片很好的風(fēng)味和獨(dú)特的口感。然而，該商業(yè)可用的罐式油炸鍋的相對(duì)簡(jiǎn)單的設(shè)備使得燃燒能力和熱傳輸能力被明顯地限制了。因此，在傳統(tǒng)的罐式設(shè)備中，所示的U形溫度-時(shí)間曲線(xiàn)不可避免地出現(xiàn)，因?yàn)樵撓到y(tǒng)不能足夠快速地供應(yīng)熱量，以克服由一批生馬鈴薯切片所產(chǎn)生的大冷源(heat sink)。改變油的體積，最初油炸溫度或馬鈴薯的批次重量將導(dǎo)致溫度曲線(xiàn)和最終產(chǎn)品特性的改變。因此，具有所需的罐式特性的馬鈴薯片的生產(chǎn)，就要求對(duì)過(guò)程參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，以滿(mǎn)足U形溫度-時(shí)間曲線(xiàn)。
使用批處理罐式油炸鍋的生產(chǎn)率由所使用的設(shè)備決定。用在批處理過(guò)程中的現(xiàn)代的罐通常由不銹鋼生產(chǎn)，并在尺寸和容量上可以改變。該罐通常由放在該罐底正下方的煤氣火焰直接加熱。油炸能力范圍在小到每小時(shí)60磅至高達(dá)每小時(shí)500磅之間(根據(jù)最終產(chǎn)品)，雖然大多數(shù)具有罐式油炸鍋的批量油炸操作可以每小時(shí)生產(chǎn)125至200磅的薯片。為了有效地使用給定尺寸的批量罐式油炸鍋，有必要保持一個(gè)特定的“負(fù)荷”或每體積油中的馬鈴薯切片數(shù)量，以產(chǎn)生所需的U形溫度-時(shí)間曲線(xiàn)。這些和其它約束就限制了使用批量罐式油炸鍋所實(shí)現(xiàn)的生產(chǎn)數(shù)量。相比而言，由連續(xù)過(guò)程制作的馬鈴薯片可以使用具有最終產(chǎn)品的生產(chǎn)能力在每小時(shí)1000到5000磅的連續(xù)油炸鍋。因此，該罐或批量過(guò)程沒(méi)有連續(xù)過(guò)程經(jīng)濟(jì)。
因此，在本領(lǐng)域需要一種用于生產(chǎn)具有批量油炸質(zhì)地和風(fēng)味特性的馬鈴薯片的有效的連續(xù)過(guò)程。具體地，需要一種在不減少所需的硬的口感和風(fēng)味下，用于增加油炸罐式馬鈴薯片的生產(chǎn)率和生產(chǎn)效率的方法。
在現(xiàn)有技術(shù)曾做過(guò)許多嘗試來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。這些嘗試在美國(guó)專(zhuān)利4,741,912；4,929,461；4,863,750和4,956,189中說(shuō)明。但是，這些方案全都不能產(chǎn)生具有U形溫度-時(shí)間曲線(xiàn)的連續(xù)過(guò)程。
解決這個(gè)問(wèn)題的另一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)在轉(zhuǎn)讓給Borden的美國(guó)專(zhuān)利4,923,705中說(shuō)明，其公開(kāi)了一種生產(chǎn)罐式馬鈴薯片的連續(xù)方法。圖1是在Borden專(zhuān)利中公開(kāi)的發(fā)明示意圖。該圖示出了各種儀器的特征，包括，切片機(jī)1；裝備有攪拌裝置5的油槽3，該油槽3具有位于該油槽出口的可調(diào)節(jié)的活動(dòng)片10；具有多個(gè)油輸入端口的長(zhǎng)形油炸容器4，所述油炸容器4配備有縱向翼片組件15；沉入油中的傳送帶17；可選擇的油噴灑裝置18；離開(kāi)傳送帶19；油泵20；和用于從外部加熱油的熱交換裝置21。
該設(shè)備具有第一油輸入端口2，該端口位于該油槽的橫切端；第二油輸入端口7靠近油炸鍋的輸入端；并且第三油輸入端口11位于該油炸鍋的長(zhǎng)度上靠右端的2/3處。同時(shí)公開(kāi)了第四油輸入端口9，其位于第二和第三油輸入端口之間。多個(gè)油輸入端口的目的在于對(duì)全部油炸鍋內(nèi)提供特定溫度曲線(xiàn)。不幸地是，這種結(jié)構(gòu)不利于產(chǎn)生所需的溫度曲線(xiàn)或容易控制的溫度曲線(xiàn)。和許多現(xiàn)有技術(shù)提供的解決方案類(lèi)似，這個(gè)結(jié)構(gòu)使用產(chǎn)品負(fù)荷來(lái)降低油溫并且隨后要添加熱油到油炸鍋中以增加溫度。因此，來(lái)模擬U形溫度-時(shí)間曲線(xiàn)的波谷部分是非常困難的。例如，Borden專(zhuān)利教導(dǎo)可以經(jīng)由第二油輸入端口7添加再次加熱的油(具有300到大約320的油溫)，非再次加熱的油(具有285到大約300的油溫)，或再次加熱和非再次加熱的混合油。因此，進(jìn)入第二油輸入端口7的油溫在第二區(qū)域的開(kāi)始處時(shí)在285到320之間。此外，從油槽出來(lái)的油在大約250到275的溫度下進(jìn)入該第二區(qū)域。
給定的這些油輸入溫度，我們可以看出達(dá)到由Borden專(zhuān)利所要求的在第二區(qū)域中的油溫在大約240到大約265之間很困難。這個(gè)過(guò)程要依賴(lài)于產(chǎn)品負(fù)荷來(lái)實(shí)現(xiàn)在所需的時(shí)間內(nèi)下降到所需的低溫。此外，來(lái)自該油槽和第二油輸入端口7的全部體積的油必須隨后在第三區(qū)域被加熱到溫度在大約285到310之間，困難的想法賦予了其可利用的動(dòng)力。例如，用于在油炸鍋中加熱大量油的加熱裝置被限制在具有油溫在300到大約320的熱油中，僅僅比第三區(qū)域的目標(biāo)溫度高幾度。因此，公開(kāi)的結(jié)構(gòu)不能在連續(xù)的油炸鍋提供可容易控制的溫度曲線(xiàn)。
同樣地，轉(zhuǎn)讓給熱量和控制公司的美國(guó)專(zhuān)利5,137,740公開(kāi)了一個(gè)多溫度區(qū)域的油炸鍋，其將溫度在300到大約310之間的熱油與油炸鍋中的油混合，以改變?cè)诘诙^(qū)域中的溫度下降率。此外，嘗試用產(chǎn)品負(fù)荷和注入高于300的熱油來(lái)模擬U形溫度-時(shí)間曲線(xiàn)的波谷部分已被證實(shí)是困難的。
因此，需要對(duì)連續(xù)罐式油炸馬鈴薯片的生產(chǎn)進(jìn)行改進(jìn)。該改進(jìn)的方法應(yīng)該能模擬由傳統(tǒng)的批量制作地馬鈴薯片的溫度-時(shí)間曲線(xiàn)。此外，該改進(jìn)的方法應(yīng)該能提供在所需的時(shí)間內(nèi)較好地控制低點(diǎn)溫度的方法。再次，該改進(jìn)的方法應(yīng)該能提供一種較好地控制溫度升高的方法，所述的溫度升高發(fā)生在在所需的時(shí)間內(nèi)達(dá)到所需的低點(diǎn)溫度后。
發(fā)明概述本發(fā)明提供一種連續(xù)制作罐式馬鈴薯片的方法，該薯片模擬與由傳統(tǒng)批量過(guò)程生產(chǎn)的薯片相似的口感較硬的罐式馬鈴薯片。通過(guò)使用冷卻油，本發(fā)明提供了一種更好地實(shí)現(xiàn)在傳統(tǒng)批量過(guò)程中烹制的馬鈴薯片的U形溫度-時(shí)間曲線(xiàn)的波谷部分的方法。在一個(gè)實(shí)施例中，馬鈴薯切片被放置在具有熱烹制油的油槽的上游端，該烹制油提供大約300到大約320之間的溫度。在一個(gè)實(shí)施例中，該馬鈴薯切片隨后被送到油炸鍋的上游部分，在此，該馬鈴薯切片達(dá)到在大約3分鐘到大約4分鐘的低溫保留時(shí)間下的大約230到大約260的低點(diǎn)溫度。部分地，通過(guò)將冷卻油注入到該油炸鍋的上游部分從而實(shí)現(xiàn)該低點(diǎn)溫度和低溫保留時(shí)間。該馬鈴薯切片隨后在油炸鍋的其它部分進(jìn)一步被烹制，在此，油炸鍋中的熱油溫度隨著該馬鈴薯切片進(jìn)一步向下游移動(dòng)而增加。因此，本發(fā)明提供了一種更經(jīng)濟(jì)的設(shè)備和連續(xù)制作罐式馬鈴薯片的方法，通過(guò)該方法制作的馬鈴薯片具有所需的硬的口感和風(fēng)味特性。
附圖簡(jiǎn)述本發(fā)明的新特征在所附的權(quán)利要求
書(shū)中指出。但是，對(duì)本發(fā)明本身，以及一種優(yōu)選的實(shí)施方式，及其進(jìn)一步的目的與優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)閱讀下面對(duì)所舉實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明并參考附圖后可以更好的理解，其中圖1是用于制作罐式馬鈴薯片的現(xiàn)有技術(shù)中的設(shè)備的示意圖。
圖2是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中用于制作罐式馬鈴薯片的設(shè)備的示意圖。
發(fā)明詳述本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例將參考圖2來(lái)說(shuō)明。圖2是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中用于制作罐式馬鈴薯片的設(shè)備的示意圖。除非另有說(shuō)明，否則在全部附圖中，相同標(biāo)號(hào)用于表示相同元件。該設(shè)備包括切片機(jī)1，其用于將去皮的馬鈴薯到切到厚度在0.058英寸到大約0.064英寸之間，該切片機(jī)例如使用Urschel可變厚度切片機(jī)1。該切片優(yōu)選地在進(jìn)入油槽3的熱油前不被沖洗或漂洗。該未被沖洗的馬鈴薯切片下落在帶21上，例如高速扁平(flatwire)帶21，以實(shí)現(xiàn)單層，并隨后被送入到油槽3的上游端，基本上為單層的排列以防止馬鈴薯切片的粘貼。切到高速帶21上的限幅以單個(gè)和單層切片被置于油槽中以確保馬鈴薯切片的最小成團(tuán)和所有切片在熱油中均勻暴露為好，從而使形成軟中心的可能最小化。加熱的油在第一油輸入端口41處進(jìn)入油槽3的上游部分，油槽溫度在大約300到大約320(148℃-160℃)之間。在此使用的加熱的油被定義為具有溫度在大約300之上的烹制油。該馬鈴薯切片在該油槽中有大約15到大約20秒的保留時(shí)間，并適合表面淀粉的移動(dòng)以防止產(chǎn)品在油炸鍋中的粘貼。在一個(gè)實(shí)施例中，該油槽3可攪動(dòng)以確保切片分離。
當(dāng)馬鈴薯切片沿油槽3向下游移動(dòng)時(shí)，振動(dòng)式指針翼片(oscillating finger paddles)(翼片好象鐘擺一樣前后擺動(dòng))，旋轉(zhuǎn)指針翼片(rotating finger paddles)，鼓形翼片(drum paddles)，浸入器(dunkers)，和/或旋轉(zhuǎn)翼片輪13可以用于連續(xù)地傳送切片通過(guò)油槽3和主油炸鍋，并用于控制成團(tuán)水平(定義為三個(gè)或多個(gè)馬鈴薯片粘貼在一起)，和賦予典型的批量罐式薯片的非均勻外表。這些指針翼片的速度和前后運(yùn)動(dòng)的持續(xù)時(shí)間是可以調(diào)節(jié)的。
該馬鈴薯切片隨后送入主油炸鍋40的上游部分。在此使用的主油炸鍋40的上游部分被定義為在第二輸入端口25和第三輸入端口35之間的全部區(qū)域。由于油槽3減少的體積和馬鈴薯切片表面水分的快速閃蒸(flash-off)，油溫在該主油炸鍋40的上游部分快速下降到低點(diǎn)溫度。在生產(chǎn)硬的口感的罐式馬鈴薯片的關(guān)鍵因素是低點(diǎn)溫度和低溫保留時(shí)間。在此使用的低溫保留時(shí)間被定義為將馬鈴薯切片從油槽3送入接近油炸鍋位置處的大致時(shí)間，在該位置，油炸鍋中的油溫開(kāi)始升高(例如U形溫度-時(shí)間曲線(xiàn)的波谷端)。在此使用的低點(diǎn)溫度被定義為在油炸鍋的上游部分測(cè)量的最低油溫在大約20的幅度內(nèi)變化的溫度(例如U形溫度-時(shí)間曲線(xiàn)的波谷部分)。令人驚訝地發(fā)現(xiàn)該低點(diǎn)溫度和低溫保留時(shí)間通過(guò)傳送或注入冷卻油到主油炸鍋的上游部分而被較好的控制。在此使用的冷卻油被定義為具有溫度低于大約250(121℃)的烹制油。冷卻油可以有許多來(lái)源包括，但不局限在此，環(huán)境溫度下的新鮮油，或存在于熱油冷卻器48中的油。
在一個(gè)實(shí)施例中，熱油從第一出口44泵出，并在熱油被送入到油炸鍋40的上游部分的第二輸入端口25前，其在熱油冷卻器48中被冷卻到溫度大約230(110℃)。上述溫度意在舉例而不是對(duì)發(fā)明的限制。存在于熱油冷卻器48中和送入第二輸入端口25的熱油的最佳溫度或溫度變化可以根據(jù)產(chǎn)品的流速(例如，油炸鍋中每小時(shí)的馬鈴薯片磅數(shù))，在油炸鍋和油槽3中油的流速，和在油槽3中使用的第一油輸入端口41的油溫來(lái)確定。熱油冷卻器48的使用使得馬鈴薯切片在大約3到大約4分鐘的低溫保留時(shí)間內(nèi)，能夠達(dá)到從大約230(110℃)到大約260(127℃)的低點(diǎn)溫度，該低點(diǎn)溫度較優(yōu)選的是250(121℃)到大約255(124℃)。熱油冷卻器48可以使用冷卻水或任意其它作為冷卻介質(zhì)所需的液體。在加熱的油被添加到油炸鍋中以提高主油炸鍋溫度以進(jìn)一步對(duì)馬鈴薯切片進(jìn)行脫水之前，來(lái)自熱油冷卻器48的冷卻油可以確保在所需的低溫保留時(shí)間內(nèi)達(dá)到所需的低點(diǎn)溫度。
一旦馬鈴薯切片在所需的低溫保留時(shí)間內(nèi)達(dá)到所需的低點(diǎn)溫度，油炸鍋50中其它部分的油被再次加熱，以模擬批量過(guò)程中的溫度-時(shí)間曲線(xiàn)。因此，油炸鍋50中其它部分的溫度隨著馬鈴薯切片向下游的移動(dòng)而增加。在此使用的油炸鍋50中其它部分被定義為第三油輸入端口35的下游區(qū)域，或在冷卻油被注入后，加熱的油被第一次注入的位置。這種再次加熱可以通過(guò)在一系列油離開(kāi)端口44、54、64排出被冷卻的煎炸油，同時(shí)通過(guò)一系列油輸入端口35、45、55、65將被加熱的熱油加入到油炸鍋中來(lái)有效地實(shí)現(xiàn)。在一個(gè)實(shí)施例中，油輸入端口被設(shè)置在油離開(kāi)端口的下游以避免排出剛剛加入的熱油。冷卻油的排出減少了被再次加熱的油的總體積。根據(jù)需要，加熱的油可以在所需的溫度范圍內(nèi)輸入到第三油輸入端口35以獲得所需的溫度-時(shí)間曲線(xiàn)。在第一油輸入端口41，第二油輸入端口25，第三油輸入端口35，第四油輸入端口45，第五油輸入端口55，和第六油輸入端口65的烹制油的溫度可以以本領(lǐng)域技術(shù)人員所知曉的許多方法來(lái)控制。例如，輸入端口的溫度可以通過(guò)控制熱交換器的離開(kāi)溫度來(lái)改變，所述的熱交換器包括主熱交換器78，補(bǔ)償熱交換器(trim heat exchanger)58，和冷卻熱交換器48。在一個(gè)實(shí)施例中，主熱交換器78和補(bǔ)償熱交換器58使用蒸汽作為加熱介質(zhì)。在一個(gè)實(shí)施例中，主熱交換器78的離開(kāi)油溫在大約350到大約400之間。這樣的溫度可以增加動(dòng)力，以在低點(diǎn)溫度后使在油炸鍋中油的更好的再加熱。在一個(gè)實(shí)施例中，未使用補(bǔ)償熱交換器58。輸入端口的油溫可同樣通過(guò)混合冷卻油與存在于熱交換器58、78中的熱油來(lái)控制，所述的冷卻油包括，但不局限在，環(huán)境溫度的新鮮油，存在在熱油冷卻器48中的油，或來(lái)自不經(jīng)過(guò)熱交換器58、78的其它路線(xiàn)。在此使用的環(huán)境溫度的新鮮油被定義為不是來(lái)自于油槽或油炸鍋中的烹制油。
一旦馬鈴薯切片在所需的低溫保留時(shí)間內(nèi)達(dá)到低點(diǎn)溫度，該馬鈴薯切片被脫水到該切片的離開(kāi)含水量按重量計(jì)算低于2％，并優(yōu)選低于1.5％。在此使用的馬鈴薯切片離開(kāi)含水量被定義為馬鈴薯切片在離開(kāi)油炸鍋后的含水量。在一個(gè)實(shí)施例中，至少油輸入端口35、45、55、65中的一個(gè)的溫度可以根據(jù)馬鈴薯切片的離開(kāi)含水量來(lái)調(diào)節(jié)，該離開(kāi)含水量通過(guò)安裝在靠近環(huán)形傳送帶19處的濕度測(cè)量裝置90來(lái)測(cè)定。型號(hào)FL710，從加拿大埃溫達(dá)爾(Irwindale)的紅外工程公司購(gòu)買(mǎi)的裝置可以作為濕度測(cè)量裝置使用。
油的流速，油溫，和沉入油中的速度可以單獨(dú)地或一起被改變，以控制馬鈴薯切片的離開(kāi)含水量。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，含水量控制目標(biāo)包括一個(gè)級(jí)聯(lián)過(guò)程(cascaded process)的控制，其近似為主熱交換器78的離開(kāi)油溫的控制。含水量控制運(yùn)算法則包括三個(gè)級(jí)聯(lián)控制部分。利用級(jí)聯(lián)過(guò)程可以允許每個(gè)控制部分被最佳地調(diào)整以與過(guò)程控制限制點(diǎn)相匹配，從而形成了可能最好的全控制性能網(wǎng)。最外面的部分是含水量控制部分。中間的控制部分是帶有固定點(diǎn)(setpoint)的溫度控制器，該固定點(diǎn)通過(guò)外面的控制部分的離開(kāi)而產(chǎn)生，并且當(dāng)過(guò)程控制改變時(shí)，可利用主熱交換器78的離開(kāi)溫度。最里面的控制部分基于該固定點(diǎn)控制一個(gè)在主熱交換器78上的蒸汽流速控制閥，該固定點(diǎn)通過(guò)中間的控制部分的離開(kāi)而產(chǎn)生，并且當(dāng)過(guò)程改變時(shí)，可利用蒸汽壓力(其加熱在主熱交換器中的油)。雖然蒸汽是優(yōu)選的加熱介質(zhì)，但其它能源，如煤氣，熱的液體等也可以使用。這種控制級(jí)聯(lián)利用調(diào)制器驅(qū)動(dòng)(recipe-driven)產(chǎn)品含水量固定點(diǎn)和當(dāng)過(guò)程控制改變時(shí)的杠桿作用下的含水量計(jì)量。由于與過(guò)程有關(guān)的長(zhǎng)滯后時(shí)間(deadtimes)，模型預(yù)測(cè)高級(jí)控制軟件包可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的PID部分而被使用。模型預(yù)測(cè)高級(jí)控制軟件可以從德克薩斯州的奧斯汀城的Fisher-Rosemount或亞利桑那州的菲尼克斯城的Honeywell工業(yè)自動(dòng)化和控制公司購(gòu)買(mǎi)。在這種情況下，傳統(tǒng)的控制部分，通常失諧而需要對(duì)過(guò)程延遲進(jìn)行補(bǔ)償，從而降低了過(guò)程控制性能。高級(jí)控制軟件允許更積極的和最佳的過(guò)程控制。例如，來(lái)自主熱交換器78的油離開(kāi)溫度可被連續(xù)地調(diào)節(jié)以保持馬鈴薯切片在離開(kāi)油炸鍋時(shí)的含水量按重量計(jì)算在大約0.8％到大約2％之間。如果該含水量固定點(diǎn)是1.4％并且該含水量按重量計(jì)算升高到大約1.4％之上，隨后一個(gè)信號(hào)被傳輸?shù)街鳠峤粨Q器78的溫度控制器(中間控制部分)，該溫度控制器將依次傳輸一個(gè)信號(hào)到控制閥以調(diào)節(jié)進(jìn)入到主熱交換器78(內(nèi)部控制部分)的蒸汽壓力，該控制閥將依次控制進(jìn)入到主熱交換器78的蒸汽流速。本發(fā)明的含水量控制可以通過(guò)主熱交換器熱油溫度的調(diào)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)，該熱油溫度不影響進(jìn)入油槽的油的溫度(油槽油溫)或進(jìn)入低溫區(qū)域的冷卻油的溫度(冷卻油溫)。雖然這個(gè)例子說(shuō)明了如何通過(guò)單獨(dú)地改變油溫(保持油流速和沉入油中的速度恒定)來(lái)控制油炸鍋中的上述3個(gè)區(qū)域的含水量，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該清楚，給出的上述說(shuō)明，將可以單獨(dú)地或以油溫，油的流速，和沉入油中的速度的結(jié)合來(lái)控制薯片含水量。
在一個(gè)實(shí)施例中，在油槽3中的溫度可以根據(jù)增加或降低的冷卻油，例如，來(lái)自不經(jīng)過(guò)熱交換器78的其它路線(xiàn)的冷卻油和存在在熱交換器78中的熱油流速的百分比來(lái)調(diào)節(jié)。因此，熱油溫度可在不實(shí)質(zhì)改變前面3個(gè)輸入端口45、55、65的流動(dòng)速率的情況下來(lái)控制。同樣地，油的流速可以在不實(shí)質(zhì)改變前面3個(gè)輸入端口45、55、65的溫度的情況下來(lái)控制。
當(dāng)馬鈴薯切片沿油炸鍋向下游移動(dòng)時(shí)，旋轉(zhuǎn)指針翼片，鼓形翼片，翼片輪，浸入器(dunkers)13和/或沉入油中的傳送帶17可以保持馬鈴薯切片沉入在再次加熱的熱油中，以使該馬鈴薯切片脫水到含水量低于越2％，優(yōu)選低于大約1.5％。鼓形翼片13或沉入油中的傳送帶17的速度可以根據(jù)在油炸鍋中馬鈴薯切片停留時(shí)間的增加或減少而改變。在一個(gè)實(shí)施例中，鼓形翼片13或沉入油中的傳送帶17的速度可以根據(jù)馬鈴薯切片的離開(kāi)含水量來(lái)調(diào)節(jié)，該離開(kāi)含水量通過(guò)安裝在環(huán)形傳送帶19端口上部的濕度測(cè)量裝置90來(lái)測(cè)定。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，沉入油中的傳送帶17的速度和最后兩個(gè)輸入端口55、65的溫度可以通過(guò)智能控制軟件(smartcontrols software)自動(dòng)調(diào)節(jié)以實(shí)現(xiàn)大約1.4％的離開(kāi)含水量。
在切片機(jī)1中的馬鈴薯切片輸送到環(huán)形離開(kāi)傳送帶19的總停留時(shí)間大約是7到大約9分鐘。由上述過(guò)程制作的馬鈴薯片的油含量按重量計(jì)算大約在20％到大約23％之間，其比由傳統(tǒng)過(guò)程制作的罐式薯片要低?？梢愿鶕?jù)需要通過(guò)槽型裝置80在切片上添加額外的油，該槽型裝置具有溢洪堰以產(chǎn)生薄層油簾。一種這樣的裝置是HeatWave堰，其可以從加利福尼亞的Hayward熱和控制公司購(gòu)買(mǎi)。在一個(gè)實(shí)施例中，該薄層油簾覆蓋了離開(kāi)傳送帶19的寬度，以在油炸鍋的出口端對(duì)馬鈴薯切片添加油，以實(shí)現(xiàn)按重量計(jì)算高達(dá)40％的含油量，優(yōu)選含油量按重量計(jì)算在大約28％到大約32％之間。這樣的含油量比傳統(tǒng)的罐式馬鈴薯片的含油量更典型。在一個(gè)實(shí)施例中，油簾在馬鈴薯切片的含水量測(cè)量之前添加。利用油簾，而不用油噴射器，因?yàn)橛秃熡懈鄡?yōu)點(diǎn)，因?yàn)橛秃煹氖褂媚軠p少當(dāng)油在空氣中朝向馬鈴薯切片向下游移動(dòng)時(shí)的油氧化趨勢(shì)。以上述方式生產(chǎn)的馬鈴薯切片是具有與由傳統(tǒng)批量生產(chǎn)的薯片相似的硬的口感的罐式馬鈴薯片。
在這個(gè)發(fā)現(xiàn)之前，產(chǎn)品負(fù)荷被用于降低油溫，并且添加額外的熱油以升高主油炸鍋中的溫度。因此，產(chǎn)品與油的比率十分重要。如果使用過(guò)多的產(chǎn)品，則得到的油溫過(guò)低，馬鈴薯切片會(huì)成團(tuán)并粘貼在一起，由于難于炸制成團(tuán)的馬鈴薯切片而導(dǎo)致包括中心軟的產(chǎn)品缺陷。如果添加過(guò)少的產(chǎn)品，則不能達(dá)到低點(diǎn)溫度，就不能得到硬的，想要的質(zhì)地。在這個(gè)發(fā)現(xiàn)之前，很難在連續(xù)生產(chǎn)基礎(chǔ)上快速獲得在所需的保留時(shí)間內(nèi)恰當(dāng)?shù)牡忘c(diǎn)溫度。所以，產(chǎn)品質(zhì)量不均勻。因此，本發(fā)明生產(chǎn)的硬的口感的罐式馬鈴薯片與由傳統(tǒng)批量生產(chǎn)的薯片具有相似的質(zhì)地，并且在具有較高的生產(chǎn)水平的連續(xù)過(guò)程中制作的該薯片具有較少的產(chǎn)品缺陷。
令人驚訝地，一項(xiàng)消費(fèi)者測(cè)試顯示，消費(fèi)者事實(shí)上喜歡由本發(fā)明制作的馬鈴薯片勝過(guò)由傳統(tǒng)的現(xiàn)有技術(shù)中的批量烹制的罐式馬鈴薯片。該測(cè)試以127個(gè)消費(fèi)者為一組進(jìn)行，這些消費(fèi)者被要求至少每周一次的來(lái)消費(fèi)一些罐式馬鈴薯片。這個(gè)組包括大約相同人數(shù)的男性和女性，并且18到25歲和26到35歲的人數(shù)大概相同。而且，本發(fā)明制作的馬鈴薯片在測(cè)定的質(zhì)地和風(fēng)味的9分嗜好程度的得分平均是7.0，而現(xiàn)有技術(shù)的薯片在質(zhì)地上平均得分僅為6.5，在風(fēng)味上平均得分僅為5.9。另外，本發(fā)明制作的馬鈴薯片在外觀(guān)和總體喜愛(ài)程度上平均得分是7.1，而現(xiàn)有技術(shù)的薯片在外觀(guān)上平均得分僅為6.3，在總體喜愛(ài)程度上平均得分僅為6.1。
本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是提供了在啟動(dòng)后更經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。例如，油炸鍋的溫度曲線(xiàn)可以在沒(méi)有產(chǎn)品和當(dāng)產(chǎn)品被放置在該系統(tǒng)時(shí)被建立，罐式薯片因此可將產(chǎn)品缺陷最小化。從而，只有很少的產(chǎn)品被浪費(fèi)。另一方面，在現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)中，由于產(chǎn)品本身提供了冷卻的油，該系統(tǒng)不得不在產(chǎn)品運(yùn)行一段時(shí)間后校準(zhǔn)該系統(tǒng)，就導(dǎo)致了大量的最初產(chǎn)品的缺陷和沒(méi)用產(chǎn)品的產(chǎn)生。
同樣應(yīng)該被注意的是，溫度曲線(xiàn)的改變可能使產(chǎn)品特性改變。以這種方式，可以在一定程度上控制產(chǎn)品的質(zhì)地。通過(guò)本發(fā)明，可以容易地控制溫度曲線(xiàn)。本發(fā)明的另一個(gè)成果是，它能夠控制主要產(chǎn)品的參數(shù)，該參數(shù)包括，但不局限在，質(zhì)地，含水量和如彎曲和成團(tuán)程度的視覺(jué)特性。同樣地，可以生產(chǎn)不同于傳統(tǒng)罐式馬鈴薯片的產(chǎn)品。
本發(fā)明另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是油的質(zhì)量高于現(xiàn)有技術(shù)的批量油炸過(guò)程的油的質(zhì)量。例如，在批量油炸鍋中，最初產(chǎn)生的蒸汽量相對(duì)較大。隨后，一旦馬鈴薯切片到達(dá)它們的低點(diǎn)溫度，實(shí)質(zhì)上只有少量蒸汽產(chǎn)生。當(dāng)產(chǎn)品移出油炸鍋時(shí)，幾乎沒(méi)有蒸汽產(chǎn)生。當(dāng)蒸汽產(chǎn)生的量相對(duì)少時(shí)，在油表面的空氣可以接觸到油。因此，氧化發(fā)生了。油的氧化負(fù)面地影響并降低了油的質(zhì)量。較低的油質(zhì)量導(dǎo)致較短的貨架期，并降低了如風(fēng)味和色澤等的食品產(chǎn)品質(zhì)量。另一方面，一旦產(chǎn)品存在于連續(xù)的油炸鍋中，蒸汽薄層存在于油表面上，因此產(chǎn)品被油炸。該蒸汽薄層減少了與油接觸的空氣量。當(dāng)較少的空氣接觸油時(shí)，發(fā)生較少的氧化。較少的氧化等同于較高的油質(zhì)量，也等同于較高的食品產(chǎn)品質(zhì)量。在批量或連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程中，如果油質(zhì)量達(dá)到某一極限，至少一部分的油應(yīng)該被新鮮的油所取代。因此，為保證在批量過(guò)程，同樣也在連續(xù)過(guò)程中具有相同的油質(zhì)量，需要經(jīng)常添加較多新鮮的油。
例子下面是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的詳細(xì)例子。大約每小時(shí)4000磅的未沖洗的去皮馬鈴薯(對(duì)應(yīng)著大約每小時(shí)1100磅的最終產(chǎn)品)被切片為厚度在大約0.062英寸，落在高速傳送帶21上，并隨后置于油槽3中。316(158℃)的熱油以大約每分鐘193加侖(每分鐘730升)的速度泵入油槽3中。馬鈴薯切片在油槽3中的保留時(shí)間是大約15到20秒。該馬鈴薯切片隨后被送入油炸鍋40的上游部分。熱油在大約262(128℃)的溫度下從該油炸鍋的中段部分泵入，即以每分鐘85加侖(每分鐘320升)的速度從第一離開(kāi)端口44通過(guò)熱油冷卻器48泵入，由此在油炸鍋40的上游部分的油溫范圍在大約230(110℃)到大約248(120℃)之間。馬鈴薯切片在大約三分鐘的保留時(shí)間內(nèi)保持這一溫度范圍。在這個(gè)特定的例子中，沒(méi)有熱油進(jìn)入第三輸入端口35。熱油在大約356(180℃)的溫度下以每分鐘70加侖(每分鐘260升)的速度加入第四輸入端口45，在第四輸入端口45的下游升高油溫到275(135℃)。熱油從油炸鍋第二離開(kāi)端口54以大約273(134℃)的溫度，大約每分鐘62加侖(每分鐘235升)的速度流出。第二離開(kāi)端口54的下游，熱油在大約356(180℃)的溫度下以大約每分鐘70加侖(每分鐘260升)的速度加入到第五輸入端口55，在第五輸入端口55下游的油溫升高到295(146℃)。熱油從油炸鍋第三離開(kāi)端口64以大約293(145℃)的溫度，大約每分鐘57加侖(每分鐘216升)的速度流出。第三離開(kāi)端口64的下游，熱油在大約356(180℃)的溫度下以大約每分鐘70加侖(每分鐘260升)的速度加入到第六輸入端口65，在第六輸入端口65下游的油溫升高到303(151℃)。熱油從油炸鍋第四離開(kāi)端口74以大約298(148℃)的溫度，大約每分鐘280加侖(每分鐘1062升)的速度流出。最終的馬鈴薯片具有按重量計(jì)算大約1.4％的含水量和大約20％到22％的含油量。
雖然本發(fā)明是參照一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例來(lái)進(jìn)行具體說(shuō)明的，但是本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知道在不超過(guò)本發(fā)明的思想和范圍的情況下是可以進(jìn)行各種形式和細(xì)節(jié)上的改變的。
權(quán)利要求
1.一種在油槽和油炸鍋中連續(xù)制作馬鈴薯片的方法，包括以下步驟a)在所述油槽的油中炸制馬鈴薯切片，最初油溫在大約300到大約320之間，其中所述馬鈴薯切片和所述油離開(kāi)所述油槽到所述油炸鍋的上游部分；b)將來(lái)自熱油冷卻器的冷卻油注入到所述油炸鍋的所述上游部分，所述被注入的冷卻油具有比處于所述上游部分的油的溫度低的冷卻油溫，其中所述馬鈴薯切片離開(kāi)所述上游部分到所述油炸鍋的其它部分；和c)將熱油注入到所述油炸鍋的所述上游部分的下游的其它部分，所述被注入的熱油具有比處于所述其它部分的油的溫度高的熱油溫度。
2.如權(quán)利要求
1所述的方法，其特征在于，在步驟b中的所述冷卻油的溫度低于大約250。
3.如權(quán)利要求
1所述的方法，其特征在于，在步驟b中的處于所述上游部分中的所述油的溫度在大約230到大約260之間。
4.如權(quán)利要求
1所述的方法，其特征在于，在步驟b中的所述冷卻油包括在環(huán)境溫度下的新鮮油。
5.如權(quán)利要求
1所述的方法，其特征在于，在步驟c中的所述熱油的溫度高于320。
6.如權(quán)利要求
1所述的方法，其特征在于，在步驟c中的所述熱油的溫度可以根據(jù)離開(kāi)的馬鈴薯切片的含水量來(lái)改變。
7.如權(quán)利要求
1所述的方法，其特征在于，在步驟c中的所述熱油的注入量可以根據(jù)離開(kāi)的馬鈴薯切片的含水量來(lái)改變。
8.如權(quán)利要求
1所述的方法，其特征在于，離開(kāi)的馬鈴薯切片的含水量由所述熱油溫度控制，所述熱油溫度在不影響油槽的油溫或所述冷卻油的油溫情況下，由主熱交換器提供。
9.如權(quán)利要求
1所述的方法，其特征在于，所述馬鈴薯切片在所述油炸鍋中停留一段停留時(shí)間，并且其中所述停留時(shí)間根據(jù)離開(kāi)的馬鈴薯切片的含水量，通過(guò)改變沉在油中的傳送帶的速度來(lái)改變。
10.如權(quán)利要求
1所述的方法，其特征在于，在步驟c后的所述馬鈴薯切片的含水量按重量計(jì)算低于大約1.5％。
11.如權(quán)利要求
1所述的方法，其特征在于，在步驟c后的所述馬鈴薯切片的含油量按重量計(jì)算在大約20％到大約23％之間。
12.如權(quán)利要求
1所述的方法，其特征在于，在步驟c后的所述馬鈴薯切片離開(kāi)所述油炸鍋，并且其中所述馬鈴薯切片穿過(guò)薄層油簾，并隨后按重量計(jì)算具有在大約28％到大約40％之間的含油量。
13.如權(quán)利要求
1所述的方法，其特征在于，在步驟c中的所述注入發(fā)生在油輸入端口，并且其中所述油炸鍋的所述其它部分中的油離開(kāi)所述油離開(kāi)端口上游的所述油炸鍋的所述其它部分。
14.一種由權(quán)利要求
1所述的方法制作的馬鈴薯片。
15.一種連續(xù)制作罐式馬鈴薯片的方法，包括以下步驟a)在所述油槽的油中炸制馬鈴薯切片，最初油溫在大約300到大約320之間，其中所述馬鈴薯切片和所述油離開(kāi)所述油槽到所述油炸鍋的上游部分；b)在所述油炸鍋的所述上游部分炸制所述馬鈴薯切片，其中冷卻油被注入到所述油炸鍋的所述上游部分，所述冷卻油具有低于大約250的冷卻油溫；和c)在所述上游部分下游的其它部分炸制所述馬鈴薯切片，其中熱油被注入到所述其它部分，所述熱油具有高于大約300的熱油溫度。
16.如權(quán)利要求
15所述的方法，其特征在于，在步驟b中的所述油炸鍋的所述上游部分具有在大約230到大約260之間的低點(diǎn)溫度范圍。
17.如權(quán)利要求
16所述的方法，其特征在于，所述馬鈴薯切片在油中在所述低點(diǎn)溫度范圍內(nèi)被炸制大約3分鐘到大約4分鐘。
18.如權(quán)利要求
15所述的方法，其特征在于，在步驟b中的所述冷卻油包括來(lái)自熱油冷卻器中的油。
19.如權(quán)利要求
15所述的方法，其特征在于，在步驟b中的所述冷卻油包括在環(huán)境溫度下的新鮮油。
20.如權(quán)利要求
15所述的方法，其特征在于，在步驟c中的所述熱油溫度高于大約320。
21.如權(quán)利要求
15所述的方法，其特征在于，在步驟c中的所述熱油溫度可以根據(jù)離開(kāi)的馬鈴薯切片的含水量改變。
22.如權(quán)利要求
1所述的方法，其特征在于，離開(kāi)的馬鈴薯切片的含水量由所述熱油溫度控制，所述熱油溫度在不影響油槽的油溫或所述冷卻油的油溫情況下，由主熱交換器提供。
23.如權(quán)利要求
15所述的方法，其特征在于，在步驟c中所述熱油的注入量根據(jù)離開(kāi)的馬鈴薯切片的含水量改變。
24.如權(quán)利要求
15所述的方法，其特征在于，所述馬鈴薯切片在所述油炸鍋中停留一段停留時(shí)間，并且其中所述停留時(shí)間根據(jù)離開(kāi)的馬鈴薯切片的含水量，通過(guò)改變沉在油中的傳送帶的速度來(lái)改變。
25.如權(quán)利要求
15所述的方法，其特征在于，在步驟c后的所述馬鈴薯切片的含水量按重量計(jì)算低于大約1.5％。
26.如權(quán)利要求
15所述的方法，其特征在于，在步驟c后的所述馬鈴薯切片的含油量按重量計(jì)算在大約20％到大約23％之間。
27.如權(quán)利要求
15所述的方法，其特征在于，在步驟c后的所述馬鈴薯切片離開(kāi)所述油炸鍋，并且其中所述馬鈴薯切片穿過(guò)薄層油簾，并隨后按重量計(jì)算具有在大約28％到大約40％之間的含油量。
28.如權(quán)利要求
15所述的方法，其特征在于，在步驟c中的所述注入發(fā)生在油輸入端口，并且其中所述油炸鍋的所述其它部分中的油離開(kāi)所述油離開(kāi)端口上游的所述油炸鍋的所述其它部分。
29.一種由權(quán)利要求
15所述的方法制作的馬鈴薯片。
專(zhuān)利摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種連續(xù)烹制過(guò)程，該過(guò)程模擬由批量罐式炸制馬鈴薯片操作所產(chǎn)生的U形溫度－時(shí)間曲線(xiàn)。馬鈴薯切片被放置在一個(gè)連續(xù)油炸鍋的油槽部分的熱油中。該馬鈴薯切片離開(kāi)該油槽進(jìn)入該油炸鍋的上游部分。冷卻油被注入到該連續(xù)油炸鍋的上游部分，以連續(xù)地實(shí)現(xiàn)U形溫度－時(shí)間曲線(xiàn)的波谷部分。該馬鈴薯切片隨后被送到該油炸鍋的下游部分進(jìn)一步被炸制，該下游部分區(qū)域具有升高的熱油溫度。該升高的熱油溫度通過(guò)在該下游部分注入熱油實(shí)現(xiàn)。被注入的熱油溫度可通過(guò)該馬鈴薯切片的離開(kāi)含水量控制。
文檔編號(hào)A23L1/01GK1997287SQ200580024639
公開(kāi)日2007年7月11日 申請(qǐng)日期2005年7月12日
發(fā)明者伊恩·安帝瑞斯·巴斯, 大衛(wèi)·勞倫斯·巴里, 蓋瑞米·拉塞爾·比斯里, 杰弗里·韋爾登·歐帝斯, 尼爾·大衛(wèi)·羅斯特, 羅斯·道格拉斯·塞繆爾斯, 邁克爾·瑞詹德拉·卡利卡·塞恩 申請(qǐng)人:福瑞托-雷北美有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan