Андрей (Гавриэль) ЛИВШИЦ изобретатель, инженер-исследователь в компании «АДЕМ». США, Калифорния
Продукты питания, как и фармацевтические препараты, в какой то степени и косметические препараты представляют собой особо контролируемый по качеству сектор инновационного поля деятельности изобретателей. Прежде всего это поле характеризуется необходимостью полного соответствия новых инновационных продуктов и технологий стандартам здравоохранения и всё ужесточающимся экологическим нормативам. Необходимо признаться, что на этом технологическом поле очень сильно влияние традиций, климатических и культурных особенностей характерных для региона, в котором инновационный продукт предлагается потребителю. Но также важно признать, что наиболее удачные локальные инновационные решения и изобретения, имеющие применение не только в области ограниченной сферой продуктов питания, но и в областях общей технологии, могут служить эффективным толкающим звеном в поступательном развитии интегративных инновационных технологий. Вниманию читателей предлагается предположительно одна из таких технологий. Новая технология гидродинамического смешивания различных жидких компонентов, с одновременным сбиванием в динамичном, периодически повторяющемся, развитом кинетическом режиме с регенерацией накопленной кинетической энергии и её последовательным трансфером в процесс. Предлагаемая INTERNATIONAL ENVIRONMENTAL TECHNOLOIGIES, INC инновационная технология представляет собой процесс динамического воздействия на смешиваемые и сбиваемые жидкие или частично консистентные компоненты. Наиболее исследованными, и часто в разных вариантах применяемые в этом процессе, являются компоненты из различных молочных продуктов. Компания INTERNATIONAL ENVIRONMENTAL TECHNOLOIGIES, INC ведёт такого рода исследования и разработки специального технологического оборудования; Целью указанных исследований, опытно – конструкторских и дизайнерских работ, а также формирования диетологических алгоритмов и программ, является поиск новых путей для производства композитных, компаундных или однородно комбинированных продуктов питания, у которых отсутствует или сведено к минимуму содержание жиров и, у которых наоборот увеличена концентрация витаминов и биологически активных элементов. Дополнительной целью реализации предлагаемого процесса, является возможность без тепловой обработки и без других видов воздействия на продукт, как уже сказано, в основном молочный или молочно-кислый, получить смесь или взбитую смесь компонентов, которые в обычных условиях либо не смешиваются вообще, либо плохо смешиваются либо не являются стабильными. Для получения возможности применять предлагаемую технологию в условиях современного производства и в соответствии с современными нормами и стандартами потребления, следуюшей целью компании INTERNATIONAL ENVIRONMENTAL TECHNOLOIGIES, INC является возможность получения устойчивой и стабильной смеси из только базовых продуктов питания, которая сохраняет свои свойства и однородность на протяжении длительного времени. Конечными продуктами предлагаемой технологии являются:. - сливочное масло, сбитое из сметаны, с необычно низким содержанием жира, не более 13%.
- сливочное масло, сбитое из сметаны с поливитаминными добавками,- смесь сметаны с морковным соком.
- сливочное масло, сбитое из сметаны с поливитаминными добавками,- смесь сметаны с поливитаминами – каротиноидами, полученными при глубокой переработке куриных яиц, ( также технология компании INTERNATIONAL ENVIRONMENTAL TECHNOLOIGIES, INC ).
- сливочное масло, сбитое из сметаны с томатным соком.
- сливочное масло, сбитое из сметаны с различными фруктовыми сиропами.
- сливочное масло сбитое из сметаны с мёдом.
- сливочное масло, сбитое из сметаны с чесноком, укропом.
- сливочное масло, сбитое из сметаны, модифицированное сверх-чистым яичным маслом (производство сверх-чистого яичного масла, - технология компании INTERNATIONAL ENVIRONMENTAL TECHNOLOIGIES, INC).
- сливочное масло, сбитое из сметаны, модифицированное альфа-лицитином, полученным при глубокой, бехотходной переработке куриных яиц (производство сверх-чистого альфа- лицитина , - технология компании INTERNATIONAL ENVIRONMENTAL TECHNOLOIGIES, INC).
- сливочное масло, сбитое из сметаны, модифицированное альбумином, полученным при глубокой переработке куриных яиц (производство сверх-чистого яичного альбумина , - технология компании INTERNATIONAL ENVIRONMENTAL TECHNOLOIGIES, INC).
- сливочное масло, сбитое из сметаны, модифицированное лизоцимом, полученным при последовательной глубокой, безотходной переработке куриных яиц (производство сверх-чистого яичного лизоцима , - технология компании INTERNATIONAL ENVIRONMENTAL TECHNOLOIGIES, INC).
- сливочное масло, сбитое из сметаны, модифицированное какао- маслом.
- сливочное масло сбитое из сметаны, модифицированное пастой авокадо.
- сливочное масло, сбитое из сметаны, модифицированное овощными пастами.
- сливочное масло, сбитое из сметаны, модифицированное фруктовыми пастами.
Прямая переработка молока и его модификация при смешивании с другими компонентами, позволяет создать новые модифицированные комбинированные молочные композиты, обладающие новыми, необычными свойствами и исключительно высоким потребительским качеством.. В первую очередь это взбитая смесь молока с мёдом; причём для смеси используется обесжиренное молоко – 1 % жирности, охлаждённое до температуры 2-3 градуса цельсия и натуральный пчелиный мёд в пропорции,- 75% молока и 25% мёда; полученная смесь устойчива, однородна, обладает исключительно тонким, приятным вкусом и очень полезна. Благодаря широким возможностям аппарата для гидродинамического смешивания и сбивания, разработанного в рамках опытно-конструкторских работ компании INTERNATIONAL ENVIRONMENTAL TECHNOLOIGIES, INC, можно готовить смеси из многих вариаций и комбинаций материалов, жидкостей и консистентных паст и сиропов. Прибор, реализующий новую технологию, может быть изготовлен в рассчёте на широкий диапазон производительности. Одним из вариантов, производительностью в приблизительно 1 литр или 850 грамм масла за один цикл сбивания, может быть прибор для фермеров, который может быть применён для переработки излишков молока. ПРИБОР-АППАРАТ построен на изобретении, в основе которого лежит принцип формирования гидродинамических кинетических линейных возвратно-поступательных пульсаций в замкнутом объёме ёмкости с смешиваемыми и сбиваемыми компонентами. Инициируемые движения настолько эффективны, что позволяют достичь эффекта смешивания и сбивания за сравнительно короткий промежуток времени, при исключительно гомогенной структуре полученной смеси или композитном масле. Прибор может иметь исполнение в качестве продукта массового спроса, с небольшой ёмкостью для сбиваемых и смешиваемых компонентов, приблизительно в 1 литр; он может иметь электрический привод, но может быть ручным, что позволит значительно снизить его цену и увеличить объёмы продаж. Прибор может иметь исполнение в качестве дополнительного оборудования для кафе и ресторанов; в этом случае его ёмкость может достичь 2 литров и в комплекте поставки должно быть несколько сменных ёмкостей для большей оперативности и универсальности. Прибор может иметь исполнение в качестве Оригинального технологического оборудования для промышленных предприятий, занимающихся переработкой молочных продуктов и использоваться для производства небольших серий молочных пищевых композитов. Прибор может иметь исполнение в качестве автоматизированного технологического оборудования для крупно-серийного и массового производства модифицированных молочных продуктов. В основу конструкции и принципа действия аппарата положены изобретения компании INTERNATIONAL ENVIRONMENTAL TECHNOLOIGIES, INC . Фото 1. . На фото 1 показан Пищевой композит на базе натурально- ферментированной молочнокислой жировой матрицы, полученной при добавлении в сливки, полученные из цельного молока, ферментирующего агента, например кефира, также полученного путём переработки цельного молока. В объём матрицы могут быть введены добавки, как например в виде ореховой пасты, чесночного соуса, и тому подобные, которые не изменяют цвет полученного композита. Исключительно важной является возможность гомогенизировать композит одновременно с процессом механо-гидравлического сбивания; Именно благодаря этому имеется возможность ввести в состав компонентов такие вещества, как продукты глубокой безотходной переработки куриных яиц. Эти продукты могут быть в виде мелкодисперсного порошка из особо чистого альбумина или в виде жидкого глубоко очищенного альфа-лицитина или в виде желеобразной смеси поливитаминов – каротиноидов или в виде жидкого также глубоко очищенного лизоцима – натурального консерванта, придающего продукту уникальные свойства при длительном хранении.. Дегустация продукта показала исключительно высокие вкусовые свойства продукта в различных сочетаниях компонентов . Фото 2. . На фото 2 показан Пищевой композит на базе натурально- ферментированной молочнокислой жировой матрицы, смешанной с морковной пастой в пропорции 60 частей молочнокислой матрицы на 40 частей остальных компонентов композита. Фото 3. . На фото 3 показан Пищевой композит на базе натурально - ферментированной молочнокислой матрицы и натурального укропно-чесночно-оливкового соуса в исходной пропорции 70 частей молочнокислой матрицы на 30 частей остальных компонентов композита. Фото 4. . На фото 4 показан пищевой интегрированный композит на базе натурально - ферментированной молочнокислой жировой матрицы динамически и гомогенно смешанной с натуральной томатной пастой и натуральным чесночным пастообразным соусом в пропорции 70 частей молочнокислой матрицы на 30 частей остальных компонентов композита. Фото 5. . На фото 5 показан Пищевой композит на базе натурально - ферментированной молочнокислой матрицы и, динамически смешанного с ней натурального пчелиного мёда с добавкой ореховой пасты, в исходной пропорции 70 частей молочнокислой матрицы на 30 частей остальных компонентов композита. Фото 6. . . На фото 6 показан Пищевой композит на базе гомогенной смеси из натурально-ферментированной, натуральной, абсолютно без примесей, без консервантов и стабилизаторов, молочнокислой матрицы и динамичной однородной смеси из маковых зерен, предварительно гомогенно смешанных с натуральным пчелиным мёдом и натуральной ореховой пастой, в исходной пропорции 70 частей молочнокислой композиции на 30 частей остальных компонентов композита. . . Фото 7. . На фото 7 показаны некоторые из множества различных видов молочно-кислых пищевых композитов и интегрированных пищевых композитов, которые могут быть получены даже в домашних условиях с обеспечением высокого качества и стерильности. Принципиальные отличия процесса сбивания (пищевого композита) пищевой композиции на базе сливочного масла, от известных процессов такого же назначения: - сбивание ведётся в колбе, имеющей форму цилиндра, с торцов закрытого полусферическими крышками, имеющими по оси конические отверстия.
- вся конструкция колбы, состоящая из цилиндрической рубашки с коническими заточками по торцам и двух полусферических крышек, имеющих конические фаски на основании и соосные им конические отверстия по оси, собирается и герметизируется при введении в конические отверстия крышек, предварительно совмещённых с цилиндрической рубашкой по коническим заточкам на её торцах и коническим фаскам на основании крышек,- зажимающих, ориентирующих, фиксирующих и герметизирующих внутренний объём указанной конструкции, фиксирующих зажимных приспособлений, установленных в резьбовых отверстиях поводковой рамки, и, имеющих отверстие по оси, с устройством перекрытия сечения этого отверстия и конический наконечник, выполненный по оси, совпадающей с осью указанного отверстия, и, при сборке вводимый в конические отверстия крышек.
- благодаря указанным особенностям конструкции, процесс сбивания получает наряду с формальными существенными отличиями, существенные технологические преимущества, выражающиеся в качестве полученного продукта и возможностях расширения технологического диапазона процесса сбивания масла.
- дополнительные возможности в процессе, реализуемом на предлагаемом устройстве:.
- объём в котором ведётся сбивание масла,- сборно-разборный.
- в процессе сбивания имеется возможность санкционированного проникновения в внутренний объём, введения в него компонентов сбиваемой смеси, вывода отходов или части компонентов из рабочего объёма.
- конические отверстия полусферических крышек способствуют более полному разбиванию смеси при ударе в внутреннюю полусферу крышек, то есть выполняют ряд совмещённых функций, таких как,- активирующую, совмещающую и ориентирующую, герметизирующую, фиксирующую, и,что самое главное,выполняют функции технологического шлюза с обоих сторон конструкции, причём как выводного так и вводного, в зависимости от того в каком положении находится колба.
- указанная конструкция позволяет иметь на одном устройстве для сбивания несколько комплектов колб, что позволяет, при сравнительно небольшой длительности процесса сбивания, менять состав компонентов для сбивания, включая и характер молочнокислой матрицы, степень её жирности и других параметров.
- гидродинамические параметры процесса сбивания, при форме элементов колбы, при наличии в конце каждого линейного перемещения сбиваемой массы сферического углубления с активирующим конусом в центре, позволяют существенно поднять эффективность процесса сбивания, что объясняется тем, что объём сбиваемой массы при каждом ударе в крышку, происходящем через пол оборота поводковой рамки, трансформируется, переходя в течении очень малого промежутка времени из цилиндрической формы в сферическую, то есть имеет место процесс сминания одновременно с процессом сбивания.
- описанный характер воздействия на сбиваемую массу, благодаря тому, что имеет место кинетическое многообразие видов вынуждённого изменения объёма и геометрической формы сбиваемой массы, под влиянием многих силовых факторов, обусловленных сочетанием и концентрацией движений и нагрузок, вызванных как формой геометрии колбы, так и характером движений обусловленных кинематикой системы аппарата для сбивания масла.
Из представленных результатов испытаний моделей полусферических крышек видно, что:. - их конструкция технологична.
- они обладают высокой прочностью.
- они удобны в обслуживании.
- они гигиеничны.
- их можно изготавливать из самых разных материалов.
- на одну и ту же конструкцию цилиндрической рубашки можно иметь различные варианты крышек, отличающиеся крутизной сферической поверхности и глубиной конического отверстия по оси, при сохранении идентичности стыковочных элементов конструкции.
Устройство для сбивания пищевых композитов в том числе и композитного масла- описание аппарата и принципов его реального применения Прибор для сбивания и гомогенизации пищевых композиций и композитного масла предназначен для эффективного сбивания этих комплексных продуктов из молочнокислого сырья, преимущественно сметаны или сливок, и преимущественно с низким содержанием жиров. Исходные продукты или компоненты могут быть изначально подвергнуты ферментации. Предварительные испытания прибора показали возможность эффективного сбивания не только из чистой сметаны, но и из сметаны с различными добавками в основном растительного происхождения . К числу таких добавок . например, можно отнести следующие материалы: - морковный сок.
- морковное пюре или паста .
- томатный сок.
- томатная паста.
- огуречный рассол.
- огуречное пюре.
- пюре авокадо.
- пюре киви.
- пюре из сладкого перца.
- различные пюре из кабачков.
- различные фруктовые пюре,- яблочное; сливовое; персиковое; грушевое; абрикосовое; ананасное; Пюре из тропических фруктов и овощей.
- различные комбинации из всех указанных добавок, и в сочетании с укропом, чесноком,луком, лимонами.
- мякотью чернослива.
- вареньем из черноплодной рябины; облепихи и других лекарственных плодоягодных растений.
- различными пюре из клубники, земляники, черники; чёрной смородины; малины; шелковицы; калины; крыжовника и других ягод.
Вышеуказанный перечень можно продолжить и вводить в него различные овощи и фрукты из локальных географических зон, также в различных комбинациях и в сочетаниях с известными продуктами. Возможна модификация композитного масла, путём введения в процессе сбивания жиров растительного происхождения с целью изменения баланса в масле жиров растительного и животного происхождения. С целью расширения области применения устройства для сбивания масла, конструкция его позволяет гибко перестраивать на изготовление масла с самыми различными добавками и в самых разных объёмах.. Универсальность, как возможность быстрой перестройки на сбивание композитного масла с другими компонентами, является одним из основных эксплуатационных преимуществ аппарата и самого процесса сбивания.. Устройство колбы миксера, имеющей три составных элемента, из которых оригинальными и в максимальной степени влияющими на результаты сбивания и получения коммерческих продуктов с различными свойствами являются:. - рубашка колбы миксера, имеющая на фланцах конические углубления, для герметизации внутреннего объёма и одновременно для центрирования и объёмной ориентации геометрических параметров колбы в трёхмерном пространстве, позволяющие в процессе сбивания сохранять в неизменном виде все геометрические пространственные соотношения, включая соотношения положения осей аппарата.
- условно- верхняя полусферическая крышка, имеющая, расположенные по одной оси, две конические поверхности, предназначенные для центрирования, ориентации и герметизации внутреннего объёма колбы, и позволяющая в верхнее из них, воспринимающее осевое усилие для фиксации и локальной герметизации колбы от фиксатора с осевым перекрываемым отверстием, вводить все необходимые компоненты исходной композиции для сбивания масла,при собранной и герметизированной конструкции колбы..
- условно-нижняя полусферическая крышка, имеющая, расположенные по одной оси, три конические поверхности, предназначенные для центрирования, ориентации, герметизации и освобождения от отходов сбивания внутреннего объёма колбы, и,позволяющая в нижнее из них, воспринимающее осевое усилие для фиксации и локальной герметизации колбы, от фиксатора с шаровым краном, выводить отходы,образовавшиеся от процесса сбивания масла, при собранной и герметезированной,конструкции колбы..
Процесс сбивания высококачественного, особо чистого, гомогенизированного масла без добавок состоит из нижеследующих операций: После отмывки от предыдущего цикла сбивания, колбу и верхнюю и нижнюю полусферические крышки предварительно совмещают по коническим поверхностям, помещают в скобу и фиксаторами начинают сжимать по оси, до полного совмещения конических поверхностей- двух в верхней крышке и рубашке колбы миксера и двух в нижней крышке и рубашке колбы миксера. После этого в верхнем фиксаторе открывают герметизирующую пробку и наливают необходимый объём сметаны или ферментированных сливок в внутренний объём колбы. Далее закрывают пробку в фиксаторе и начинают вращать рамку с колбой. Сметана перемещается по оси внутренней полости колбы, совершая одно полное перемещение с ударом в днище крышки на каждые пол оборота вращения рамки. . После завершения цикла сбивания, система останавливается, и рамка проворачивается и, при этом, колба устанавливается в такое положение, когда нижняя крышка находится внизу, открывают шаровый кран, и, отходы от сбивания масла (попутный продукт), выливаются из внутренней полости колбы. После этого освобождают фиксаторы и удаляют колбу с крышками из рамки; затем удаляют обе крышки и сбитое масло вынимают из внутренней цилиндрической полости рубашки колбы миксера. После этого три составных элемента колбы моются, а на их место устанавливается сменный комплект.. В случае,если необходимо ввести в масло добавки или комбинацию из добавок, все компоненты вводятся по вышеописанной схеме. Если необходимо ввести компоненты последовательно или с различными интервалами времени, то перед введением каждого из компонентов необходимо остановить рамку и открыть пробку фиксатора. Возможность гибкого ввода компонентов в процесс, с ориентацией или по времени или по степени готовности масла, или по какой либо технологической реакции, например при изменении температуры или при наличии химико-технологических признаков, значительно расширяет технико-технологический диапазон аппарата для сбивания масла. . ПРОЦЕСС И АППАРАТ ДЛЯ СБИВАНИЯ ЖИВОТНОГО КОМПОЗИТНОГО МАСЛА ИЗ МНОГОКОМПОНЕНТНОГО СЫРЬЯ, ИМЕЮЩЕГО КОМПОНЕНТЫ РАСТИТЕЛЬНОГО И ЖИВОТНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ ВНЕДРЁННЫЕ В МОЛОЧНОКИСЛУЮ МАТРИЦУ В РАЗЛИЧНЫХ ПРОПОРЦИЯХ Что же изобретено: 1. Процесс сбивания животного масла, преимущественно из многокомпонентного сырья на базе молочнокислой матрицы с любым в том числе и пониженным содержанием жиров, Включающий: формирование в внутренней полости колбы миксера исходного материала, путём последовательного введения молочнокислой матрицы и добавок растительного и животного происхождения. установку колбы миксера в поводковую рамку миксера и герметизацию её внутреннего объёма при помощи осевой фиксации полусферических крышек. монтаж поводковой рамки миксера в приводной скобе указанного миксера, при обеспечении определённого угла между осями колбы миксера и осью вращения шпинделей приводной скобы, и с обеспечением постоянства этого угла в течении всего периода сбивания. возвратно-поступательное перемещение исходного материала вдоль оси колбы миксера с введением массы указанного материала в ударный контакт с внутренней поверхностью полусферических крышек через каждые пол оборота поворота шпинделей приводной скобы. инициирование изменения направления движения исходного материала на каждые пол оборота шпинделей приводной скобы. аккумулирование кинетической энергии движущейся массы исходного материала при каждом изменении её направления движения; . слив технологического отхода от процесса сбивания. разгерметизацию колбы миксера и её удаление из поводковой рамки миксера. освобождение цилиндрической рубашки колбы миксера от полусферических крышек и удаление из цилиндрической рубашки колбы миксера сбитого продукта. 2. Аппарат для сбивания животного масла из многокомпонентного сырья на базе молочнокислой матрицы и добавок растительного и животного происхождения, 3. Состоящий из постоянных и сменных элементов, причём постоянные элементы содержат,размещённые в приводной скобе шпиндели для вращения сменных элементов, имеющие общую ось вращения и, несущие поводковую рамку миксера, преимущественно в форме квадрата,имеющего по диагонали узлы фиксации и герметизации рубашки колбы миксера и полусферических крышек, причём на торцах рубашки колбы миксера имеются конические углубления в которые входят конические выступы полусферических крышек, имеющих конические отверстия по вершине полусферы, в которые входят фиксирующие и герметизирующие элементы, из которых как минимум один содержит шаровый кран, соединённый в зафиксированном положении указанного элемента с внутренним объёмом колбы миксера. 4. Аппарат для сбивания животного масла из многокомпонентного сырья на базе молочнокислой обезжиренной матрицы и легирующих добавок растительного и животного происхождения, включающий постоянные и сменные элементы, связанные кинематически между собой механизмами вращения и формирования возвратно- поступательного движения сбиваемых масс указанного многокомпонентного сырья, причём монтажно-установочные оси постоянных и сменных элементов находятся под углом друг к другу и ось вращения шпинделей, входящих в кинематическую цепь постоянных элементов, расположена горизонтально. 5. Аппарат для сбивания животного масла, содержащего легирующие добавки из продуктов растительного и животного происхождения, из исходных материалов в виде многокомпонентного сырья на базе молочнокислой матрицы с различным диапазоном параметров жирности, состоящий из сборно-разборной колбы миксера, имеющей как минимум два центра фиксации, герметизации и ориентации относительно поводковой рамки миксера, причём один из них имеет устройство вывода отходов сбивания и их оси совмещены с осью указанной колбы, которая входит в автономную кинематическую цепь,формирующую возвратно-поступательное движение исходного материала в колбе миксера вдоль её оси,находящейся под углом к оси вращения второй автономной кинематической цепи, связывающей приводную скобу с как минимум двумя шпинделями, из которых один является ведущим а второй ведомым и упорным, и кроме того оси вращения обоих шпинделей совпадают и являются горизонтальными. 6. Процесс сбивания животного масла, содержащего, как правило различные добавки как растительного так и животного происхождения, вводимые в исходный продукт до начала процесса сбивания масла в большинстве случаев в жидком виде,причём исходный продукт является жидкой молочнокислой матрицей, представляющий собой после введения добавок многокомпонентную смесь, в которой добавки внедрены в базовую молочнокислую матрицу, включающий последовательное ударное контактирование указанной смеси с полусферическими поверхностями, ограничивающими внутренний цилиндрический объём сборно-расборной колбы причём ударное контактирование осуществляется в непосредственной кинематической зависимости от числа оборотов шпинделей,входящих в кинематическую цепь постоянных элементов аппарата, реализующего процесс, и направление возвратно-поступательного движения и кинетического разгона имеет тенденцию к постоянному изменению направления вектора движения и кинетического разгона на противоположное, по отношению к моментальной фазе поворота сборно-расборной колбы.
источник:
Интернет-сайт "ВЯПат"
полезный материал? Нажмите:
|