着色混合机的制作方法

冰激凌以及其它冷冻甜食是最受欢迎的款待。尽管深受喜爱而无添加成分，但是诸如沙司和料块的内含物的存在用于进一步改善享用经历。
背景技术：
：尽管消费者喜欢冷冻甜食中的沙司和料块的存在，但是考虑到对处理它们伴随而来的挑战的话，对制造食物负责的个别人可能会感觉到两难。特别地，可能很难实现令人期望的料块分布以及沙司漩涡图案。因为确信消费者期望体验每一勺产品中的冰激凌、料块和沙司的味道组合，所以这是一个问题。另外，期望的是容易且迅速地清洁设备。花费太多时间的清洁是对工厂能力的非期望的约束。被称为着色混合机(variegator)的设备被用于将沙司分配在冷冻甜食内。对于着色混合机而言存在促进一致性分配但是还允许迅速清洁的要求。专利公开文献ca687293公开了一种着色混合机，其具有开口，用于引入冰激凌的开口下方引入色剂。转子旋转以使得色剂与冰激凌组合。专利公开文献us3408960公开了一种包括旋转的自旋器的着色混合机。为了制造着色混合后的冷冻美食如波纹式冰激凌，合适的具有对比的美味糖浆被引入到t横向延伸部中，用于最终造型引入到半冷冻美食例如冰激凌中。冰激凌借助于由横向延伸部承载的供料管被引入到第二t接头中。moser的专利文献us2774314公开了一种着色混合机并且提及已经提出了将阻挡器具夹置在包含沙司流的流体基体的路径中，从而产生分配沙司的湍流。提及了包含诸如水果和坚果的固体颗粒的沙司的分配。binley等人的专利文献us2003/0068409公开了一种喷嘴，其包括固定的混合器。binley等人的设备制备结合有内含物的冷冻冰甜点，从而包括内含物的流可以在多个位置被断续地引入。binley等人的发明据说特别适用于制备结合有软水果块的冷冻冰甜点。peyton的美国专利no.2,669,946公开了一种采用分散盘的设备，以便制造着色混合的冰激凌。watts的专利文献gb1,386,955公开了一种用于促进湍流的管。所述管可以包括湍流促进元件，所述元件包括螺旋线。其它装置在moser的专利文献ca570098、moser的专利文献us2979996、dutchess的专利文献us3014437、gb897820(plussales)，ball等人的专利文献us3477393、和bell等人的专利文献ca883029中公开。技术实现要素：本发明涉及着色混合机以及使用所述着色混合机的方法。本发明的着色混合机允许制造商获得沙司和料块的期望的分布图案，而同时允许快速清洁就位时间，以最小化工厂停工期。本发明的着色混合机包括a)一个或多个导管，每个适于将一个或多个基冷冻食材(basefrozenconfection)供给到进入室内的第一开口或第一组开口；b)一个或多个导管，适于将诸如沙司或复数个沙司的一个或多个流体着色混合材料在所述基冷冻食材开口下方供给通过在低于所述第一组的高度处进入到所述室内的第二开口或第二组开口；以及c)所述着色混合材料开口下方的固定混合器，所述固定混合器包括至少两个挡板。优选地，所述固定混合器的第一挡板在进入所述室内的着色混合材料的开口的直接下方出现。特别地，所述第一挡板在距所述着色混合材料开口的底部从0至12mm处开始，优选地在距从0.5至8mm处、特别4至5mm处开始。本发明的着色混合机可以包括至少两个导管，每个适于将基冷冻食材供给至室内的开口，每个导管包括至少一个区段，所述至少一个区段供料到沿着同一轴线并且彼此相对设置的开口中。各导管可以直接供料到所述开口中。有利地，适于将所述一个或多个着色混合材料供给通过进入所述室内的所述一个或多个第二开口的导管的轴线与适于将所述一个或多个基冷冻食材供给至进入所述室内的开口的一个或多个导管中的至少一个垂直地设置。优选地，所有着色混合材料导管在其进入所述室以与一个或多个基冷冻食材混合的位置点处的轴线垂直于所有冷冻食材导管在其进入所述室内的位置点处的轴线。固定混合器的挡板将大体上是螺旋的。优选地，固定混合器具有两个竖直延伸的侧，并且存在至少两个导管，适于将一个或多个着色混合材料供给通过在冰激凌或其它冷冻食材开口下方的位置点处进入所述室内的至少两个第二开口。固定混合器第一区段是在固定混合器的第一侧上，并且定位成从第一着色混合材料导管接收着色混合材料，并且固定混合器的第二侧上的第二固定混合器区段从第二导管接收着色混合材料。流体着色混合材料可以是诸如沙司的单个流体材料，流体材料的混合物(例如，复数个沙司或者不同的沙司)，每个被引入到在冰激凌(或其它冷冻食材)开口下方的位置点处进入到室内的一个或两个或多个开口中。也就是说，引入到进入室内的一个开口中的着色混合材料可以是与通过另一个开口或复数个开口引导的着色混合材料相同的或不同的。本发明还涉及使用本发明的着色混合机制备冷冻食材的方法。本发明可以包括：通过一个或多个导管将一个或多个基冷冻食材供给到进入室内的第一开口或第一组开口；在所述基冷冻食材开口下方通过一个或多个导管将一个或多个流体着色混合材料供给通过在所述第一开口组下方进入到所述室内的第二开口或第二组开口；并且将组合的冷冻基食材和着色混合材料供给到所述着色混合材料开口下方的固定混合器，所述固定混合器包括至少两个挡板。在本发明的方法中，固定混合器的第一挡板优选是紧邻进入室内的使得一个或多个着色混合材料着色混合的开口的底部。如上所述，优选地，所述至少两个固定混合器挡板中的第一挡板在距着色混合材料开口的底部从0至12mm处开始，优选地距从0.5至8mm处、特别4至5mm处开始。本发明的方法优选地包括通过至少两个所述导管(每个通至进入所述室内的开口)供给一个或多个基冷冻食材，各导管包括沿着同一轴线并且彼此相对设置的至少一个区段。优选地，经其所述着色混合材料被供给通过进入所述室内的一个或多个第二导管的导管的轴线在进入室的位置点处与经其所述基冷冻食材在进入室的位置点处供给至进入室内的基冷冻食材开口的一个或多个导管中的至少一个的轴线垂直地设置。更加优选地，所有基冷冻食材导管在其进入室的位置点处的轴线垂直于所有着色混合导管在其进入室的位置点处的轴线。固定混合器的挡板将大体上是螺旋的。方法优选地包括通过通至固定混合器的至少两个导管将一个或多个着色混合材料供给通过进入所述室内的第二组开口，其中，固定混合器包括在固定混合器的第一侧上用于从着色混合材料导管之一接收一个或多个着色混合材料的第一区段、以及在固定混合器的第二侧上用于从着色混合材料导管中的第二导管接收相同或不同的一个或多个着色混合材料的第二区段。根据本发明的方法，在基冷冻食材被供给到着色混合机中时，颗粒内含物被包含在基冷冻食材中。颗粒内含物可以是料块，所述料块具有从0.5至30mm的平均长度以及从0.125至27000mm3的平均体积。针对不同制品采取的示例如下：mmmmmmmm3料块尺寸最小(micup)0.50.50.50.125料块尺寸最大(micup)2020208000料块尺寸最小(pint)0.50.50.50.125料块尺寸最大(pint)30303027000颗粒内含物可以在基冷冻食材中以颗粒内含物的重量百分比是基于冷冻食材的重量(包含被引入到着色混合机中的内含物，但是排除着色混合材料)的0％至60％、特别10％至50％的等级被包含。颗粒内含物的示例包括巧克力、曲奇圈、曲奇等的料块。更广泛地，在被引入到着色混合机中时的冷冻食材中呈现的内含物可以包括油基料块/内含物、稠膏、烘培的内含物和坚果。通过基冷冻食材，在此意味着冷冻食材减去诸如沙司的流体着色混合材料。因为颗粒内含物将作为基冷冻食材的一部分被供给，所以基冷冻食材可以包括任何颗粒内含物。为了对于本发明的上述和其它特征和优点的更加完全的理解，应当参照优选实施例的以下说明。附图说明图1是本发明的着色混合机的从前方和上方看过去的立体图。图2是从图1的后方看过去的沿着图1的线ii-ii的剖视图。图3是从图1的右侧看过去的沿着图1的线iii-iii的剖视图。图4包括使用本发明的着色混合机制造的产品的图片。具体实施方式着色混合机20(图1)包括基冷冻食材供料开口22以及向下延伸的共用的导管24。基冷冻食材可以从冰箱被供应到开口22中。导管24分成两个水平延伸的冷冻食材导管26和32。导管26引至向下延伸的导管28，而导管32引至向下延伸的导管34。在行进通过导管28、34之后，基冷冻食材进入水平延伸的导管30、36，所述水平延伸的导管沿着同一水平轴线取向并且是彼此相对的，也就是说，它们彼此引向对方。导管30、36引至进入到室54、55(图2)内的开口50、52(图2)。尽管在图1和2中示出具有单个基冷冻食材开口22，但是可以设置不止一个开口，特别是如果期望将不同的基冷冻食材引入到诸如54、55的室内的话。开口60(图1)接收沙司或其它流体(沙司可以是在-10℃至40℃、优选-5至20℃的温度范围内)着色混合材料，并且分成两个导管46、44。导管46、44分别引至进入室54和55内的开口62、64(图3)。着色混合材料开口62、64(图3、6)是在基冷冻食材开口50、52下方。尽管在图1和3中示出具有单个流体着色混合材料开口60，但是可以提供不止一个开口，特别是如果期望将不同的基冷冻食材引入到诸如54、55的室内的话。室54、55通到固定混合器38中。开口下方62、64的短距离是第一固定混合器挡板48。固定混合器38包括一组螺旋挡板，它们以挡板48开始。高效地，挡板将固定混合器的第一侧和第二侧分成分离的区段。随着基冷冻食材以及着色混合材料下降通过混合器并且遭遇固定挡板，基冷冻食材以及着色混合材料在固定混合器的第一侧和第二侧的每个中被混合。利用这些分离的区段，固定混合器将混合物分开并重新组合，并且赋予“彩虹”效应。在通过所有挡板之后，混合后的冷冻食材遭遇缩窄的漏斗区段40和着色混合机出口42。在操作中，来自于冰箱的诸如冰激凌的基冷冻食材被供给到开口22中并且然后供给到共用的导管24中。一个或多个泵或冰箱或者scape式换热器可以被使用以将基冷冻食材和着色混合材料推压通过着色混合机20。基冷冻食材然后横贯水平导管26、32，向下行进通过导管28、34，并且经由相对的共直线的导管30、36水平向回朝向着色混合机的中心。基冷冻食材(或者复数个食材)行进通过开口50、52进入室54、55内。大体上将为沙司的着色混合材料同时被供给到开口60中，通过导管46、44，并且通过在冷冻食材开口50、52下方的开口62、64，并且进入到室54、55内并且垂直于基冷冻食材通过导管30、36进入室的方向。已经发现，如果基冷冻食材以及诸如沙司的着色混合材料被泵送使得在进入室54、55内之后它们以相同的速度向下移动，则获得良好的结果。也就是说，优选地，基冷冻食材不会驱动沙司或其它着色混合材料的流。此后马上，基冷冻食材和着色混合材料遭遇固定混合器38的一组螺旋挡板。优选地，每个螺旋挡板是与相邻的一个偏离90度。螺旋挡板将混合器高效地分成两个侧。固定混合器是不会运动的混合器，其从流动的流体本身产生为了混合所需的流体运动或者能量消散。所述混合器包括在管内附接的重复的结构，被称为混合元件或挡板。混合元件将通过其的流体分开并重新组合。本发明的着色混合机包括各种类型的计量分配装置。基冷冻食材(在与流体着色混合材料组合之前)是优选充气的，也就是说，其具有大于百分之20、优选大于百分之30、更加优选大于百分之50的超量率(overrun)。优选地，基冷冻食材具有小于百分之200、更加优选小于百分之150、最优选小于百分之120的超量率。超量率由以下公式定义并且在大气压的状态下被测量：超量率％＝((混合物的密度-冷冻食材的密度)/冷冻食材的密度)×100基冷冻食材是诸如冰激凌、果汁冰糕、冰糕、雪糕、冷冻酸奶等的冷冻制品。诸如采用了除了乳脂肪以外的植物脂肪的那些乳品的“冰激凌”是不会被使用的。在此所使用的“冷冻”表明，制品在结冰的条件下被固化至硬包装或可泵送的稠密度。冷冻食材的含冰量应当大于15％但小于45％。由沙司或其它流体着色混合材料调味的冷冻食材可以与威化饼的其它成分组合成冰激凌三明治。冷冻食材优选是水连续乳液。如果期望的是，可以使用不止一个基冷冻食材。例如，两个不同的基冷冻食材可以在被引入到着色混合机之前被混合在一起，或者不同的基冷冻食材可以通过每个开口被引入。沙司或其它流体着色混合材料是非固体的。它们优选是在它们的处理温度(-10℃至40℃、优选-5至20℃)是足够软的，大体上是半固态或液态，从而(从冰箱或者scrape式换热器)泵送至固定混合器，并且在固定混合器内混合之后，形成对于味觉以及视觉非均质的冷冻食材，例如呈现为波纹。本领域技术人员能够清楚香料/成分是否是足够非固态的。流体着色混合剂的示例包括坚果糊剂例如花生酱、杏仁酱、乳脂软糖、其它巧克力沙司、焦糖等。一个或多个流体着色混合材料可以甚至是诸如冰激凌的冷冻食材，只要其是足够流体状态的，以便行进通过通到着色混合机内的流体着色混合材料孔口。沙司或其它流体着色混合材料优选呈现为基冷冻食材，程度为从2.5至50wt.％，特别是从5至30wt.％，wt％计算排除诸如料块的任何固体内含物的重量。基冷冻食材(排除任何固态内含物)优选以从97.5至70wt.％、特别地从80至96wt.％呈现。大体上，本发明的制品将包括乳品源，例如全脂牛奶、脱脂牛奶、炼乳、淡奶、奶油、黄油、乳脂、乳清、牛奶固体脱脂等。乳品将大体上贡献乳品脂肪和/或非脂乳固体例如乳糖和乳蛋白，例如乳清蛋白和酪素。乳品蛋白粉末例如乳清蛋白可以被用作为蛋白质源。乳糖将大体上在本发明所使用的基冷冻食材中以从0至8wt.％、特别从0.5至7％、更加优选从3至8wt.％的范围内呈现(也就是说，排除流体着色混合材料)并且排除固体内含物——即，沙司或其它流体调味剂所添加的冰激凌等减去任何固体内含物)。乳品蛋白将大体上在本发明的基冷冻食材中呈现为从1至5wt.％、特别从1至3wt.％(即，排除沙司或其它流体着色混合材料)以及排除固体内含物)。其它蛋白能够以0至3wt.％呈现。尽管来自奶油和其它乳品源的油脂在基冷冻食材中是优选的，但是诸如植物脂肪的替代脂肪源可以在本发明的一些实施例中使用。例如，脂肪可以由包括可可油、雾冰草脂、牛油树脂、棕榈脂、棕榈仁、盐、大豆、棉籽油、椰肉、菜籽、油菜籽、和向日葵油、以及它们的混合物的组提取。甘油三酯脂肪(triglyceridefat)在基冷冻食材中的等级、(即，排除沙拉或其它流体着色混合材料)并且排除固定内含物)、实际上优选地基冷冻食材制品中的可消化脂质的总等级是优选从2wt.％至20wt.％，更加优选从3wt.％至15wt.％。如果期望的话，制品可以包含乳化剂。典型的乳化剂可以是磷脂质和蛋白质例如乳品或大豆蛋白，或者长链脂肪酸的酯以及多元醇。甘油的脂肪酸酯、脂肪酸的聚甘油酯、脂肪酸的脱水山梨糖醇酯和聚氧乙烯以及脂肪酸的聚氧丙烯酯可以被使用，但是感官特性当然必须被考虑。单甘油酯和甘油二酯也可以被使用但是也可以被忽略。实际上，除了蛋白质和磷脂质以外的乳化剂可以被忽略。如果存在的话，非蛋白质乳化剂以占基冷冻食材重量((即排除沙司和其它流体着色混合剂)并且排除任何固体内含物)的大约百分之0.03至百分之0.5、优选百分之0.1至百分之0.3的量被使用。树胶稳定剂在控制黏度方面是特别高效的，提供了口感并且改善搅打(充气)特性；以提供保护胶体，从而针对热处理稳定蛋白质；以调整脂肪表面的表面化学特性，从而最小化奶油化；以提供针对蛋白质系统的酸稳定性；并且以增加冻融稳定性。树胶可以被归类为中性的和酸性的，直链的和支链的，凝胶的和非凝胶的。可以被使用的基本的树胶是刺梧桐树胶、刺槐豆胶、角叉菜胶、黄原胶、瓜尔胶、藻酸盐和羧甲基纤维素。树胶大体上以基冷冻食材成分((即排除沙司和其它流体着色混合剂)并且排除任何固体内含物)的0.02至0.5wt.％的浓度被使用。由于不同的功能，特定的树胶的组合可以提供比单个树胶更好的制品。例如，针对一些类型的冷冻食材而言，刺梧桐树胶理想地与聚葡萄糖一起被使用。稳定剂可以是在美国专利no.5,209,942例如avicel581所描述的微晶纤维素，其是活化的或“解胶的”。微晶纤维素与羧甲基纤维素钠(cmc)的组合可以给出良好的结果。微晶纤维素已经在由nationalacademyofsciences-nationalresearchcouncil的第一版的foodchemicalscodex的fourthsupplement被列出为：纤维素、微晶(纤维素凝胶)。与纤维素树胶组合的纤维素凝胶是特别优选的。另一个成分可以包括羧甲基纤维素(算上微晶纤维素所涂覆的羧甲基纤维素)、黄原胶、淀粉和藻酸盐之一或组合。如果期望的话，诸如225花(bloom)的明胶可以被包含在基冷冻食材成分中，级别为所谓0.1至1wt.％，特别是从0.1至3wt.％(即，排除沙司和其它流体着色混合剂)并且排除任何固体内含物。诸如磷酸盐和氯化物的特定的盐可以被采用，以改变系统的缓冲能力，并且改善蛋白质的水结合能力，并且改善溶解性以及味道。非常低级别的氯化钠和次亚磷酸钠是优选的，但是也可以采用磷酸钙以及特别磷酸一钙。磷酸钙优选是在基冷冻食材的百分之0.05至百分之0.3的级别；并且磷酸一钙优选是在基冷冻食材((即排除沙司和其它流体着色混合剂)并且排除任何固体内含物)的百分之0.01至百分之0.1的级别。大体上，本发明的成分是天然变甜的。甜味的天然源包括蔗糖(液体或固体)、葡萄糖、果糖和玉米糖浆(液体或固体)。其它甜味剂包括乳糖、麦芽糖和半乳糖。糖以及糖源的级别优选地导致了基冷冻食材中的最大28wt.％的糖固体级别，优选从5至24wt.％、特别从10至24wt.％。如果期望使用人工甜味剂，则可以使用本领域已知的任何人工甜味剂，例如阿斯巴甜、糖精、alitame(可从辉瑞公司获得)、乙酰磺胺酸钾(可从hoechst获得)、甜蜜素、纽甜、三氯蔗糖等和它们的混合物。甜味剂以基冷冻食材的大约百分之0.005至百分之1的改变量被使用，优选地例如取决于甜味剂百分之0.007至百分之0.73。阿斯巴甜可以以基冷冻食材的百分之0.07至百分之0.15的级别被使用，优选地以百分之0.01至百分之0.05的级别被使用。乙酰磺胺酸钾优选以基冷冻食材的百分之0.01至百分之0.15的级别。上述人工甜味剂是基冷冻食材的百分比(即排除沙司和其它流体着色混合剂)并且排除任何固体内含物。天然低热量或无热量甜味剂例如甜叶菊可以以基冷冻食材((即排除沙司和其它流体着色混合剂)并且排除任何固体内含物)的从0.01至0.15、特别0.01至0.05的级别被使用。如果期望的话，制品可以包括聚葡萄糖。聚葡萄糖同时被用作为膨胀剂和纤维源，并且以基冷冻食材((即排除沙司和其它流体着色混合剂)并且排除任何固体内含物)的从1至10wt.％、特别从3至6wt.％被包含。聚葡萄糖能够以来自daniscosweeteners的商标名称litesse获得。可以被包含在本发明的成分中的其它纤维源是诸如菊粉的果寡糖。可以被使用的附加的膨胀剂包括麦芽糖糊精、糖醇、玉米糖浆固体、糖或淀粉。本发明的基冷冻食材中的总膨胀剂级别将可以是从大约百分之5至百分之20、优选百分之13至百分之16(即排除沙司和其它流体着色混合剂)并且排除任何固体内含物。如果期望的话，诸如甘油、山梨糖醇、乳糖醇、麦芽糖醇、甘露醇等的糖醇可以被用于控制冰形成。如果存在的话，糖醇可以以基冷冻食材((即排除沙司和其它流体着色混合剂)并且排除任何固体内含物)的大约百分之1至百分之8、优选百分之2.5至百分之8.0的量被使用。然而，本发明还可以使用排除甘油的配方。除了沙司或其它流体着色混合材料以外，其它调味剂优选被添加至制品，但是优选地是以将赋予温和的、令人愉悦的味道的量。调味剂可以是在冰激凌中采用的任何商用调味剂，例如各种类型的可可、纯香草或人造调味剂例如香草醛、乙基香兰素、巧克力、提取物、香料等。进一步能够想到的是，通过基本调味剂的组合可以获得多种调味剂变化。食材成分如上所述按照口味被调味。合适的调味料还可以包括诸如盐的佐料，以及个别或任何合适组合的仿水果或巧克力调味剂。麦芽粉可以被使用，例如用于赋予味道，优选地以基冷冻食材的从0.01至3.0wt.％，特别是从百分之0.05至百分之1(即排除沙司和其它流体着色混合剂)并且排除任何固体内含物。按照期望，可以使用诸如山梨酸钾的防腐剂。按照期望，可以包括诸如威化饼和涂层的附属物。在涂层的情况中，它们大体上以本发明的基冷冻食材的从5至30wt.％的级别呈现(博包括涂层的重量但是排除沙司或其它流体着色混合剂的重量并且排除任何固体内含物的重量)。水/水分/冰将大体构成基冷冻食材的平衡，例如以从40至90wt.％、特别从50至75wt.％(即排除沙司和其它流体着色混合剂)并且排除任何固体内含物。除了着色混合机的使用以外，用于制造制品的类似的过程类似于用于传统的冷冻制品的过程。典型的过程步骤包括：组分混合、泵送、消毒、均质化、烹调、充气、冷冻以及包装。根据本发明，在冷冻之后并且在包装之前，冷冻的食材在固定混合器内并且恰在其之前与流体着色混合材料组合，以形成本发明的冷冻的食材。制品可以成批地或者通过连续的过程、优选连续地被制造。组分可以是液态的或干燥的，或者二者的组合。液态组分可以通过使用正压计量泵被混合至混合罐或者通过内联混合。干燥的组分必须在混合操作的过程中被湿化。这最常见通过在处理桶内使用涡轮混合器实现或者通过经由高速离心泵将干燥的材料合并来实现。混合温度取决于组分的特性，但是混合温度必须高于任何脂肪的融点(meltingpoint)并且足以完全湿化用作为稳定剂的任何树胶以及任何蛋白质。消毒大体上以高温短时间(htst)单位进行，其中，均质器被集成到消毒系统中。在添加可能干扰湿化的其它成分之前，蛋白质和任何微晶纤维素被有意地完全湿化。着色混合机的使用以及本发明的过程导致了在诸如冰激凌的冷冻的食材内的沙司和料块的一致性的分布图案，而同时允许快速清洁就位时间，以最小化工厂停工期。示例利用如上所述并且如图1至3所示的设备和过程来处理具有巧克力曲奇片以及黑焦糖漩涡[tg1]的ben&jerry品牌优质冰激凌。巧克力曲奇片利用冰箱之后的内联分配器装置被包含在基冰激凌内，并被供给到着色混合机的基冷冻食材开口中，并且焦糖漩涡被引作为流体着色混合材料。在被供给通过着色混合机之后，冰激凌被包装并且着色混合机然后被清洁就位。六个试验被完成，并且表1中所示的测试被执行以测量清洁的成功。在六个试验中制造的冰激凌的品质被测量，并且结果在表2中提供。清洁就位的程序在表3中提出。表1可以从表1看出，所有检测在清洁就位之后都通过。表2刀值(knifevalue)从表2可以看出，使用本发明的着色混合机和过程，所有品质标准都通过。表3根据本发明所制的制品的试样在图4中示出。料块、曲奇圈块以及漩涡被均匀地分布。当前第1页12