PL B1. FRUKTUS KOWALCZYK SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ, Wąsosz Dolny, PL BUP 08/11. STANISŁAW KOWALCZYK, Wąsosz Górny, PL

Transkrypt

1 PL B1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: (51) Int.Cl. A23L 1/24 ( ) A23L 3/3418 ( ) Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: (54) Sposób wytwarzania majonezu i homogenizator próżniowy do wytwarzania majonezu (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 08/11 (73) Uprawniony z patentu: FRUKTUS KOWALCZYK SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ, Wąsosz Dolny, PL (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 04/14 (72) Twórca(y) wynalazku: STANISŁAW KOWALCZYK, Wąsosz Górny, PL (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Katarzyna Żeromska

2 2 PL B1 Opis wynalazku Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania majonezu i homogenizator próżniowy do wytwarzania majonezu. Aktualnie, zdecydowana większość producentów majonezu na świecie produkuje ten wyrób w urządzeniu o nazwie homogenizator próżniowy. W homogenizatorze próżniowym surowce tworzące tak zwaną fazę wodną jak woda, ocet i rozpuszczone w nich składniki sypkie cukier, sól, przyprawy łączą się trwale z fazą olejową jak olej roślinny i rozprowadzona w nim zawiesina substancji zagęszczających. Łączenie tych faz następuje w wyniku intensywnego ich mieszania w obecności emulgatora jakim są żółtka jaj kurzych. Znany jest homogenizator próżniowy, w którym podstawowym elementem jest zbiornik główny z zamontowanym wewnątrz mieszadłem, wyposażony w płaszcz grzewczo-chłodzący. Pod dolną, stożkowatą częścią zbiornika głównego znajduje się głowica homogenizująca w obudowie połączona z górną częścią zbiornika głównego poprzez obieg homogenizujący. Głowica homogenizująca poprzez zawory jest połączona ze zbiornikami satelitarnymi, z których doprowadzane są do niej surowce używane do produkcji majonezu. Surowce te, wirujący z dużą prędkością kątową rotor głowicy homogenizującej energicznie przerzuca do wnętrza zbiornika głównego poprzez obieg homogenizujący a obracające się we wnętrzu zbiornika głównego mieszadło surowce te miesza. Ważnym elementem homogenizatora próżniowego jest pompa próżniowa, której zadaniem jest wytworzenie podciśnienia w zespole mieszania, który tworzą połączone głowica homogenizująca, obieg homogenizujący i zbiornik główny. Pompa próżniowa jest połączona ze zbiornikiem głównym. Na początku procesu technologicznego jest wytworzone przy pomocy pompy próżniowej podciśnienie w zespole mieszania homogenizatora próżniowego. Wytworzone podciśnienie umożliwia zassanie do wnętrza głowicy homogenizującej poszczególnych składników majonezu ze zbiorników satelitarnych, skąd są one energicznie przerzucane do wnętrza zbiornika głównego. Wytworzone podciśnienie nie tylko umożliwia proces technologiczny, ale również sprawia, że proces mieszania przebiega w atmosferze rozrzedzonego powietrza. Obecność powietrza podczas produkcji majonezu, które zawiera tlen, jest czynnikiem niekorzystnym, gdyż wywołuje utlenianie oleju roślinnego, popularnie nazywane jełczeniem. Jeżeli w urządzeniu procesowym a w konsekwencji w gotowym majonezie powietrza jest mniej, to proces utleniania oleju roślinnego przebiega wolniej a więc majonez jest trwalszy. Utlenianie oleju roślinnego pogarsza również parametry zdrowotne majonezu, gdyż czyni go produktem szkodliwym dla zdrowia człowieka. Poprzez prowadzenie procesu w warunkach podciśnienia osiąga się mniejszą, niż byłoby to w warunkach normalnych, zawartość pęcherzyków powietrza w majonezie, co hamuje rozwój niepożądanej mikroflory tlenowej. Producenci majonezu, chcąc zwiększyć jego trwałość dodają do składu surowcowego antyoksydanty, czyli substancje chemiczne częściowo zapobiegające utlenianiu tłuszczu na przykład wersenian sodowy. W celu zapobieżenia rozwojowi niepożądanej mikroflory majonez jest konserwowany chemicznie, głównie benzoesanem sodowym i sorbinianem potasowym. Wymienione związki chemiczne są dopuszczone do stosowania, lecz nie są obojętne dla zdrowia człowieka. Znany jest z opisu patentowego Wielkiej Brytanii nr sposób wytwarzania majonezu, w którym stosuje się gaz obojętny dwutlenek węgla lub azot, wprowadzany do chronionego również tym patentem urządzenia. Do zamkniętego zbiornika, w którym zamontowane jest mieszadło wprowadza się jednocześnie składniki płynne jak olej, jaja i tak zwaną fazę wodną to jest ocet z wodnym roztworem cukru, soli i przypraw oraz oddzielną rurką gaz obojętny. Gaz ten wprowadzany jest również do zbiorników, z których te składniki dozowane są do zbiornika głównego, w którym przebiega produkcja majonezu. Gaz obojętny w butli, z której przesyłany jest do tych zbiorników, znajduje się w postaci sprężonej. Proces otrzymywania majonezu odbywa się w warunkach nadciśnienia panującego wewnątrz zbiornika głównego. Dlatego gaz obojętny musi być wprowadzany do zbiorników pomocniczych w celu wyrównania ciśnień - inaczej surowce znajdujące się w tych zbiornikach nie dostałyby się do zbiornika głównego.

3 PL B1 3 Mieszadło, obracające się przez cały czas podczas wprowadzania surowców intensywnie miesza składniki, które stopniowo gęstnieją tworząc emulsję. W tej gęstniejącej emulsji zamykane są cząsteczki gazu obojętnego. Ponieważ w zbiorniku, podczas procesu wytwarzania majonezu znajduje się również pewna ilość powietrza, więc emulsja zamyka również powietrze. W rozwiązaniu według przedmiotowego patentu gaz obojętny wprowadzany jest do urządzenia, w którym następuje mieszanie składników majonezu w atmosferze gazu obojętnego, co ma decydujący wpływ na niedostateczny stopień nasycenia majonezu gazem obojętnym i niezadawalającą równomierność nasycenia masy majonezu tym gazem. Nie bez znaczenia jest fakt, że zastosowane w urządzeniu mieszadło zamocowane na wale silnika ma obroty rzędu kilkadziesiąt obrotów na minutę, co przyczynia się do powstawania cząstek emulsji majonezu o znacznej wielkości, a co za tym idzie powoduje rzadkie rozmieszczenie w masie majonezu cząsteczek gazu obojętnego. Tak uzyskana emulsja majonezu zawiera zarówno gaz obojętny jak i powietrze. Z japońskiego zgłoszenia wynalazku nr JP znany jest sposób produkcji tłuszczy przeciwutleniających i olei, jedzenia zawierającego zielony olej i zemulgowanego zielonego jedzenia, w którym proces mieszania prowadzi się w środowisku azotowym, by uzyskać właściwości przeciwutleniające. Stosuje się też wtrysk azotu na powierzchnię majonezu znajdującego się w opakowaniach jednostkowych. Bezpośrednio po wtryśnięciu azotu opakowania jednostkowe na przykład słoje zamykane są szczelnie wieczkami. W słojach nad górną powierzchnią majonezu tworzy się poduszka azotu, co wprawdzie spowalnia proces utleniania oleju roślinnego, zawartego w majonezie, ale tylko tego, który jest zawarty w zewnętrznej warstwie majonezu. Celem niniejszego wynalazku jest rozwiązanie problemu sposobu wytwarzania majonezu pozbawionego powietrza jak również zaproponowanie rozwiązania homogenizatora próżniowego, które umożliwi realizację tego sposobu. Sposób wytwarzania majonezu według wynalazku, w którym stosuje się gaz obojętny i wykorzystuje się homogenizator próżniowy, w którego zespole mieszania, który stanowią połączone głowica homogenizująca, obieg homogenizujący i zbiornik główny intensywnie miesza się składniki tworzące fazę wodną jak woda, ocet i rozpuszczone w nich składniki sypkie ze składnikami tworzącymi fazę olejową jak olej roślinny i substancje zagęszczające w obecności emulgatora, którym są żółtka jaj kurzych. Na otrzymany w wyniku tego procesu majonez nałożony do opakowań jednostkowych wtryskuje się gaz obojętny nad wierzchnią warstwę majonezu. W sposobie według wynalazku proces wytwarzania majonezu rozpoczyna się wytworzeniem podciśnienia w zespole mieszania przy pomocy pompy próżniowej homogenizatora próżniowego. Sposób wytwarzania majonezu według wynalazku charakteryzuje się tym, że do zespołu mieszania, w którym jest wytworzone podciśnienie wprowadza się gaz obojętny pod własnym ciśnieniem poprzez dysze w obudowie głowicy homogenizującej, a po napełnieniu zespołu mieszania gazem obojętnym aż do wyrównania ciśnienia wewnątrz zespołu mieszania z ciśnieniem atmosferycznym zamyka się dopływ gazu obojętnego do homogenizatora próżniowego. Następnie włącza się pompę próżniową homogenizatora próżniowego dla wytworzenia w zespole mieszania podciśnienia, a z kolei wprowadza się stopniowo do zespołu mieszania składniki w kolejności najpierw żółtka jaj kurzych a następnie stopniowo składniki tworzące fazę wodną i równolegle składniki tworzące fazę olejową, przy czym wprowadzając stopniowo do zespołu mieszania te składniki prowadzi się proces produkcji majonezu. Po zakończeniu tego procesu do zespołu mieszania wprowadza się gaz obojętny przez dysze w obudowie głowicy homogenizującej, aż do osiągnięcia równowagi ciśnienia z ciśnieniem atmosferycznym. Otrzymany majonez przepompowuje się i rozlewa się do opakowań jednostkowych od dołu przy pomocy dozownicy, Po ich napełnieniu majonezem wtryskuje się gaz obojętny nad wierzchnią warstwę majonezu, a następnie bezpośrednio po wtrysku gazu obojętnego zamyka się opakowania jednostkowe. Korzystnie jako gaz obojętny stosuje się azot. Homogenizator próżniowy do wytwarzania majonezu według wynalazku zawiera zbiornik główny z zamontowanym wewnątrz niego mieszadłem, połączony poprzez obieg homogenizujący z napędzaną silnikiem elektrycznym głowicą homogenizującą w obudowie, stanowiące zespół mieszania.

4 4 PL B1 Głowica homogenizująca jest połączona poprzez zawory z dwoma zbiornikami satelitarnymi. Homogenizator próżniowy jest również wyposażony w pompę próżniową, połączoną ze zbiornikiem głównym. Homogenizator próżniowy do wytwarzania majonezu według wynalazku charakteryzuje się tym, że w obudowie głowicy homogenizującej ma na przestrzał zamontowaną co najmniej jedną dyszę, stanowiącą doprowadzenie gazu obojętnego z zewnątrz do wnętrza zespołu mieszania homogenizatora próżniowego. W homogenizatorze próżniowym korzystnie liczba dysz wynosi trzy i są one zamontowane co 120 w walcowej obudowie głowicy homogenizującej. Korzystnie stosunek średnicy otworu wlotowego do średnicy otworu wylotowego w dyszy jest około 3, a oś otworu wylotowego jest odchylona w stosunku do osi otworu wlotowego o około 45. Zastosowanie sposobu i homogenizatora próżniowego według wynalazku pozwala na otrzymanie majonezu zupełnie pozbawionego powietrza. W sposobie według wynalazku ze zbiornika głównego, przy pomocy pompy próżniowej odsysa się powietrze a w jego miejsce wprowadza się gaz obojętny, dzięki czemu proces emulgacji zachodzi wyłącznie w atmosferze gazu obojętnego, a w samym majonezie niemal w ogóle nie ma powietrza. Nie bez znaczenia jest również sposób rozprowadzania pęcherzyków gazu obojętnego w majonezie, co ma znaczenie dla jego trwałości - gaz obojętny wprowadzany jest specjalnymi dyszami poprzez głowicę homogenizującą do samej struktury majonezu. Taki sposób wprowadzania gazu obojętnego powoduje, że znajdujący się dopiero w fazie powstawania majonez już jest nasycony gazem obojętnym. Prędkość obrotów głowicy homogenizującej - około 3300 obrotów na minutę - powoduje bardzo znaczące rozdrobnienie nie tylko użytych do produkcji surowców ale i wprowadzonego gazu obojętnego, co zwiększa stopień nasycenia majonezu gazem obojętnym i wpływa pozytywnie na równomierność tego nasycenia. Po zakończeniu produkcji, zarówno wewnątrz majonezu jak i nad jego powierzchnią znajduje się wyłącznie gaz obojętny, który nie wchodzi w reakcję z olejem roślinnym. Ma to podstawowe znaczenie dla trwałości majonezu, gdyż podstawowym warunkiem uzyskania jego odpowiednio długiego okresu przydatności do spożycia jest zapobieżenie utlenianiu tłuszczów, to jest wyeliminowanie zjawiska autooksydacji, polegającego na łączeniu się tlenu z powietrza z kwasami tłuszczowymi. Proces ten przyspieszany jest obecnością wody i działaniem światła słonecznego, a więc czynnikami powszechnie występującymi podczas obrotu majonezem. Kolejną, niezwykle istotną korzyścią zastosowania tej metody produkcji majonezu jest zdecydowane polepszenie jego czystości mikrobiologicznej, co wynika z uzyskania środowiska beztlenowego, a więc takiego, w którym nie następuje rozwój drobnoustrojów tlenowych. Jak wiadomo w przemyśle spożywczym głównie ma się do czynienia z mikroflorą tlenową. Gaz obojętny uniemożliwia rozwój flory bakteryjnej, ponieważ bakterie nim nie oddychają za wyjątkiem beztlenowców. Sposób wytwarzania majonezu według wynalazku eliminuje konieczność dodawania zarówno konserwantów jak i antyoksydantów, co jest korzystne dla zdrowia człowieka. Zastosowana w homogenizatorze próżniowym konstrukcja dysz umożliwia wtrysk gazu obojętnego w kierunku przemieszczania się strumienia składników majonezu a po uzyskaniu emulsji majonezu. Powoduje to efektywniejsze wymieszanie cząstek gazu obojętnego ze składnikami majonezu. Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia homogenizator próżniowy w widoku, fig. 2 przedstawia homogenizator próżniowy w widoku z boku, fig. 3 przedstawia podzespół głowicy homogenizującej napędzanej silnikiem elektrycznym w widoku z zaznaczonym przekrojem B-B przez obudowę głowicy homogenizującej, fig. 4 przedstawia przekrój B-B przez obudowę głowicy homogenizującej, fig. 5 przedstawia podzespół głowicy homogenizującej napędzanej silnikiem elektrycznym w widoku z zaznaczonym szczegółem A, fig. 6 przedstawia szczegół A, zaznaczony na fig. 5, obrazujący przekrój przez dyszę. Homogenizator próżniowy do wytwarzania majonezu zawiera zbiornik główny 1 z zamontowanym wewnątrz niego mieszadłem. Zbiornik główny 1 jest połączony poprzez obieg homogenizujący 2 z napędzaną silnikiem elektrycznym 5 głowicą homogenizującą 3 w walcowej obudowie 4. Zbiornik główny 1, obieg homogenizujący 2 i głowica homogenizująca 3 stanowią zespół mieszania homogenizatora próżniowego. Głowica homogenizująca 3 jest połączona poprzez zawory z pierwszym zbiornikiem satelitarnym 6 i drugim zbiornikiem satelitarnym 7, co przedstawiono na fig. 2.

5 PL B1 5 Homogenizator próżniowy jest wyposażony w pompę próżniową 8, połączoną ze zbiornikiem głównym 1 przewodem próżniowym 10. W przykładzie wykonania wynalazku homogenizator próżniowy ma w walcowej obudowie 4 głowicy homogenizującej 3 na przestrzał zamontowane trzy dysze 9. Trzy dysze 9 są zamontowane co 120 w walcowej obudowie 4 głowicy homogenizującej 3, co przedstawiono na fig. 4. W dyszy 9 stosunek średnicy otworu wlotowego do średnicy otworu wylotowego wynosi 3, a oś otworu wylotowego jest odchylona w stosunku do osi otworu wlotowego o 45, co przedstawiono na fig. 6. Trzy opisane dysze 9 stanowią doprowadzenie gazu obojętnego z zewnątrz do wnętrza zespołu mieszania homogenizatora próżniowego. W przedstawionym przykładzie wykonania wynalazku tym gazem obojętnym jest azot. Opisany homogenizator próżniowy wykorzystuje się w realizacji sposobu wytwarzania majonezu według wynalazku, Ze zbiornika głównego 1, obiegu homogenizującego 2 i głowicy homogenizującej 3 pompa próżniowa 8 odsysa powietrze, tym samym wytwarzając w zespole mieszania homogenizatora próżniowego podciśnienie. Następnie poprzez dysze 9 w walcowej obudowie 4 głowicy homogenizującej 3 do zespołu mieszania wprowadza się z zewnątrz azot pod własnym ciśnieniem. Po napełnieniu zespołu mieszania azotem aż do wyrównania ciśnienia wewnątrz zespołu mieszania z ciśnieniem atmosferycznym zamyka się dopływ azotu do homogenizatora próżniowego. Następnie włącza się pompę próżniową 8, dla wytworzenia w zespole mieszania podciśnienia, które jest potrzebne do zasysania komponentów. Wytworzenie podciśnienia przyczynia się również do wyciągnięcia z zespołu mieszania resztek zmieszanego z azotem powietrza. Następnie do pierwszego zbiornika satelitarnego 6 wsypuje się sproszkowane żółtka jaj kurzych, wlewa się określoną ilość wody i przy pomocy mieszadła zbiornika satelitarnego 11 rozprowadza się żółtka w wodzie. Rozprowadzone żółtka w wodzie są zasysane poprzez głowicę homogenizującą 3 do zbiornika głównego 1 i cyrkulują one dzięki napędowi głowicy homogenizującej 3 w zespole mieszania. Następnie do opróżnionego pierwszego zbiornika satelitarnego 6 wprowadza się olej roślinny i substancje zagęszczające - mieszaninę skrobi modyfikowanej, gumy guarowej i ksantanu. Poprzez uruchomienie mieszadła zbiornika satelitarnego 11 tworzy się zawiesinę tych substancji w oleju roślinnym - jest to tak zwana faza olejowa. Otwierając zawór łączący pierwszy zbiornik satelitarny 6 z głowicą homogenizującą 3 stopniowo wprowadza się poprzez tę głowicę homogenizującą 3 olej roślinny i substancje zagęszczające do zbiornika głównego 1. Jednocześnie, równolegle ze składnikami tworzącymi fazę olejową poprzez drugi zbiornik satelitarny 7 wprowadza się stopniowo składniki tworzące tak zwaną fazę wodną to jest wodę i rozpuszczalne w niej składniki sypkie jak cukier, sól, przyprawy. Wprowadzając stopniowo do zespołu mieszania składniki prowadzi się proces produkcji majonezu. Wprowadzane do zbiornika głównego 1 za pośrednictwem głowicy homogenizującej 3 i obiegu homogenizującego 2 składniki są intensywnie mieszane. Ostatnim wprowadzanym składnikiem fazy wodnej jest ocet dostarczany do zespołu mieszania z drugiego zbiornika satelitarnego 7. Po zakończeniu procesu produkcji majonezu do zespołu mieszania wprowadza się azot przez dysze 9 w walcowej obudowie 4 głowicy homogenizującej 3 aż do osiągnięcia równowagi ciśnienia z ciśnieniem atmosferycznym.. Otrzymany majonez przepompowuje się ze zbiornika głównego 1 i rozlewa się do słoików od dołu przy pomocy dozownicy. Po napełnieniu słoików majonezem wtryskuje się azot nad jego wierzchnią warstwę. Bezpośrednio po wtrysku azotu zamyka się słoiki. Celem wtrysku azotu jest usunięcie powietrza, które podczas przemieszczania się słoików po taśmie transportera mogło się do nich dostać.

6 6 PL B1 Zastrzeżenia patentowe 1. Sposób wytwarzania majonezu, w którym stosuje się gaz obojętny i wykorzystuje się homogenizator próżniowy, w którego zespole mieszania, który stanowią połączone głowica homogenizująca, obieg homogenizujący i zbiornik główny intensywnie miesza się składniki tworzące fazę wodną jak woda, ocet i rozpuszczone w nich składniki sypkie ze składnikami tworzącymi fazę olejową jak olej roślinny i substancje zagęszczające w obecności emulgatora, którym są żółtka jaj kurzych, a na otrzymany w wyniku tego procesu majonez nałożony do opakowań jednostkowych wtryskuje się gaz obojętny nad wierzchnią warstwę majonezu, przy czym proces wytwarzania majonezu rozpoczyna się wytworzeniem podciśnienia w zespole mieszania przy pomocy pompy próżniowej homogenizatora próżniowego, znamienny tym, że do zespołu mieszania, w którym jest wytworzone podciśnienie wprowadza się gaz obojętny pod własnym ciśnieniem poprzez dysze (9) w obudowie (4) głowicy homogenizującej (3), a po napełnieniu zespołu mieszania gazem obojętnym aż do wyrównania ciśnienia wewnątrz zespołu mieszania z ciśnieniem atmosferycznym zamyka się dopływ gazu obojętnego do homogenizatora próżniowego, po czym włącza się jego pompę próżniową (8), dla wytworzenia w zespole mieszania podciśnienia, a z kolei wprowadza się stopniowo do zespołu mieszania składniki w kolejności najpierw żółtka jaj kurzych, a następnie stopniowo składniki tworzące fazę wodną i równolegle składniki tworzące fazę olejową, przy czym wprowadzając stopniowo do zespołu mieszania te składniki prowadzi się proces produkcji majonezu, zaś po zakończeniu tego procesu do zespołu mieszania wprowadza się gaz obojętny przez dysze (9) w obudowie (4) głowicy homogenizującej (3) aż do osiągnięcia równowagi ciśnienia z ciśnieniem atmosferycznym, po czym otrzymany majonez przepompowuje się i rozlewa się do opakowań jednostkowych od dołu przy pomocy dozownicy, a po napełnieniu opakowań jednostkowych majonezem wtryskuje się gaz obojętny nad jego wierzchnią warstwę, a następnie bezpośrednio po wtrysku gazu obojętnego zamyka się opakowania jednostkowe. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako gaz obojętny stosuje się azot. 3. Homogenizator próżniowy do wytwarzania majonezu, zawierający zbiornik główny z zamontowanym wewnątrz niego mieszadłem, połączony poprzez obieg homogenizujący z napędzaną silnikiem elektrycznym głowicą homogenizującą w obudowie, stanowiące zespół mieszania, przy czym głowica homogenizująca jest połączona poprzez zawory z dwoma zbiornikami satelitarnymi oraz wyposażony w pompę próżniową, połączoną ze zbiornikiem głównym, znamienny tym, że w obudowie (4) głowicy homogenizującej (3) ma na przestrzał zamontowaną co najmniej jedną dyszę ( 9), stanowiącą doprowadzenie gazu obojętnego z zewnątrz do wnętrza zespołu mieszania homogenizatora próżniowego. 4. Homogenizator według zastrz. 3, znamienny tym, że liczba dysz (9) wynosi trzy i są one zamontowane co 120 w walcowej obudowie (4) głowicy homogenizującej (3). 5. Homogenizator według zastrz. 3 albo 4, znamienny tym, że stosunek średnicy otworu wlotowego do średnicy otworu wylotowego w dyszy (9) jest około 3, a oś otworu wylotowego jest odchylona w stosunku do osi otworu wlotowego o około 45.

7 PL B1 7 Rysunki

8 8 PL B1

9 PL B1 9

10 10 PL B1 Departament Wydawnictw UPRP Cena 2,46 zł (w tym 23% VAT)