本发明涉及一种焙烤食品的机械和方法，更具体地说，涉及一种可食容器的成型和烘烤的方法和装置。
由于结构及美观上的一些新的差异，依照本发明设计的成形和烘烤方法做出的可食容器是不能确切地与现有的可食容器的制品及/或其结构进行等同看待的，尽管它是在同样方式下被吃掉的，即在手持的条件下被食用。以此种方式食用的食品在食品工业中被称作“手拿食品”。所谓“手拿食品”就是可以由食用者的手指直接捏住或用一个可食容器或包装物由手指捏住送入嘴内而不需任何其他辅助物品，而其理想之处是不致沾污手指。
当将食物装入、填进而盖住或包在一个可食容器之上或之内后，该可食容器就成为一种可食的手拿食品包装，从而可以被拿着送往口中食用。一些现有技术的手拿食品可食容器包装往往由于它们所盛装的具体食品而被赋予一些专用的名称，例如：热狗面包、汉堡包面包、馅饼杯、皮塔面包、石鲈和油炸三明治壳、冰淇淋卷等。这些名词已经具有消费者熟知的其独特的含义，一般它们都描述了它们各自的作用和形状供装用具体的食品。
本发明的设计所成形和烘烤成的可食容器是非常新颖的，而且前它在市场上的流广范围还有限，因此它目前还没有从消费者那里取得它独特的称号。但由于所述的可食容器具有一个很深的中空结构，它可以将所盛装的食品完全包围起来，因而它可在一种整洁的、吸引人的、外观上与任何面包或其他可食容器包装不同的形态下将食品提供给消费者。为了使消费 者能在广泛的手拿食品品种中识别本发明的外观上不同的设计，本申请人在美国商标局登记了它的名称为“船形面包”，注册商标号码为1，449，946，并在外观设计商标号码为1，539，865之中描述了它的外形。
船形面包的设计使得它可以容纳许多不同种类和不同大小的食品。本发明不受长度、宽度或深度方向尺寸的限制;它也不受面团在烘烤后的物理特性的限制，诸如：质地、硬度、软度、弱度、强度、或挠性;它的唯一独特的限制是它的整洁的、吸引人的设计或外形，此界限在外观设计商标1，539，865中已作了清晰的和足够的规定。
在此限定条件下其中空的形状可以用来满足具体食品的具体要求。本发明的实施例是针对法兰克福香肠或热狗及其调味物料这样一种具体食品的。在现有技术中，法兰克福香肠的普遍食用方式是将它夹在一个长的、剖开的面包中的，叫做“热狗面包”。此面包是用一种标准的做白面包的面团烤成的，它具有一种柔软而有弹性的质地，它有1.125英寸厚、具有一层相对来说不是柔软的、不含孔洞的易碎的外皮。由于消费者喜爱这种现有技术面包所具有的柔软和弹性，本发明基本上保留了这些受欢迎的特性。因为消费者不喜欢现有技术的热狗面包的易碎和不足的柔性，本发明的外皮将具有更大的强度和柔性。
迎合消费者的喜好是推销新产品时追求的目的。本发明的一个目的就是满足消费者的喜好并据以改进。在本说明书中将以对比本发明的船形面包和现已普遍采用的长形中间分开的面包之间的差异来表明上述目的是如何达到的。因此，为了易于推销，在当前小批量上市的、用手工操作生产的、较贵的但 非常成功的船形面包中，使用了现有技术的热狗面包的面包类型生面团作为原料。但是在形状和烘烤工艺以及为了大批量商业性生产以取得成功的推销效果，必须采用低成本的自动化的生产流水线。在建成这样的流水线过程中遇到了几个未预期到的、不易对付的难题，这是本发明要设法解决的。
在1982年1991的九年中，申请人在形成并烘烤该长形中空而端部封闭的船形面包可食容器时，是用手工将一层1/8英寸厚的生面团复盖在一个金属阳模上，然后将一个在全范围内都比该阳模大1/4英寸的金属阴模罩上，因此使处于该两个金属模子之间的1/8英寸厚的生面团可以增加厚度一倍至大约1/4英寸。使用了这个方法、手段和手工操作的装置，该阴模是不施加压力地搁置在面团上的，并且在烘烤中面团膨胀时可以自由地向上移动。由于是手工操作，这一生产方式对于要以低成本大规模生产、大量上市的要求来说，是不实际的。此外，放在面团上的不施加压力的阴模会带来烘烤成形后的船形面包上的不能预见的、不受欢迎的不规则的形状、皮厚、质地和表皮色泽。结果是一种在大规模商业生产和要求很严的市场上不能被接受的成品，因为消费者要求他买的是具有吸引力的、质地一致的商品。
一直到1991年本申请人发现了独特的和实用的方法和手段来大规模地成形和烘烤船形面包的生产程序时，才解决了使用面包类型生面团制造用于法兰克福香肠的船形面包所带来的难题。下面对本发明的公开和发明的目的的叙述说明了在商业性面包工业内的一种新的和独特的方法、手段和装置。但是由于船形面包的独特性，确实了也带来了一些在种类和尺寸大小方面都具有独特性的意想不到的重大的难题。
船形面包的独特的设计带来了几个在成形和烘烤方面独特的问题，这些问题在面包工业内过去从未遇到及/或解决过;特别是需要在密闭的带高压的阳/阴模具内同时成形和烘烤面团的问题。
在研制本发明的成形和烘烤船形面包的过程中，最终理解到有几个具体的目的必须达到才能解决成形和烘烤方面的所有问题，而且它们必须同进行大规模生产的方法、手段和装置一起解决，以使它在市场上成为一项商业上的成功。所有这些目的都在下面加以叙述和说明。
本发明的总的目的是提供一种用专门配方的面包类型生面团以大规模商业性方式来生产船形面包可食容器的基本方法、手段和装置。
“基本”一词在此指的是构成本发明的独特的具体细节的那些方法、手段和装置，它们包括粉料的配方、烘烤压力、以及为了本发明的运作而必需的流水线上各转运点的机械动作。这是并不包括将所述的装置实际连结到在生产线上将它们运送穿过烤炉的移动着的皮带或链条的方法和器具。这种连结方法通常用的是现有技术，对于这些细节可以留给采用本发明的人去选择。
为达到总的目的和为达到该目的所必须达到的几个专门的、具体的、附带性的和基础性的目的，有两个最重要的基础性目标必须解决：就是生面团的配方和在高压下烘烤。这两个基础性目标的控制直接影响到本发明的所有其他附带性的目标。
1.按照例示的船形面包的规格，制成一种顶部开口、具 有三维尺寸、柔软薄皮、长形深穴和闭合端部的可食容器所需的方法、手段和装置：
船形面包可以有任意长度、宽度和深度，根据市场需要而定。为本发明的实施例所定的示范性规格是：内部长6英寸（152.4毫米）、宽1.25英寸（31.8毫米），深1英寸（25.4毫米），供装入用于标准长度的热狗面包的6英寸（152.4毫米）长、3/4英寸（19毫米）直径的法兰克福香肠及其配料。面包皮的示范性厚度是均匀的1/4英寸（6.4毫米），异常地柔软而不会折断。没有任何其他商业性生产或上市过的可食容器具有本发明的船形面包的规格。因此本发明的目的是生产所述的示范性规格的船形面包。
2.一种能形成具有异常薄的、柔软的和高强度外皮的船形面包的示范性生面团配方：
使用本发明的人必须意识到为得到具有薄层、柔软、高强度特性的船形面包的外皮，生面团中酵母和谷蛋白成份所起的重要作用。一方面要异常地薄和柔软，另一方面又要有异常高的强度，这是两种互不相容的特性的结合，因为异常薄和柔软的特性通常会降低面包皮的强度。这是船形面包所不希望的。由于皮薄而柔软，这就要求一种比之现有技术的面包更独特的和不成比例地高的强度。这是通过一种独特的生面团配方来取得的。
面粉中的谷蛋白的质量和数量是决定面包强度的主要因素。但要这种强度在船形面包内起作用，它还必须具有高的柔性和挠性。酵母的作用之一就是给予谷蛋白所需的柔性和挠性而不降低对其所要求的强度。
当确定一种生面团的配方时，应该根据所需的强度和柔性结合弯折不断的要求来调整谷蛋白和酵母的含量，如在下面的对比表中所示者。任何使用特级面粉的面包类型由酵母发酵的面团可以应用本发明的方法和手段。但为了同时取得所述的船形面包的典型用途所需的异常的柔软和结实的性能，生面团中谷蛋白和酵母的百分比应被给予谨慎的和特别的注意。该两个成份在生面团配方中的百分配比应比在常规面包中所含的有实质性的提高。应使用谷蛋白含量最高的面粉再加上至少3.5%的浓缩谷蛋白，而酵母的含量应比正常的面包的配比中高约50%。
表1给出了一张典型的生面团配方，可看出其中酵母＊和谷蛋白＊的高含量：
表1
重量百分比
*高谷蛋白特级面粉 49.00
水 24.00
*酵母 6.00
植物油 6.00
转化糖 5.00
*上等小麦谷蛋白 3.50
蛋粉 1.50
盐 1.50
焦糖色素 1.00
双重香料 1.00
乳清 0.90
HB3面团调质剂/防腐剂 0.60
总计: 100.00
HB3面团调质剂/防腐剂可从新泽西州托托瓦（Totowa）市（地区号07512）的卡拉文制品公司（Caravan Products Co.，Inc.）购得。
制作者可以对典型的生面团配方中影响色泽、味感和香气的成份比率作较大的变动，只要烤制出来的面包被消费者接受即可。
但是对于谷蛋白和酵母的成分改变则必须谨慎从事，因为它们决定烤制品的质地、柔性和物理强度。任何改变必须对市场上消费者的接受程度经过充分的考核后才作出。申请人自己的经验表明市场反应决定了上表所列的谷蛋白和酵母的百分比数值，这是谨慎和智慧的最佳产物。
为了使制作者对于船形面包所要求的互相矛盾的薄皮、柔软和强度的汇合一体有个参考，下面用大家熟知的现有技术的中间分开的面包来作一比较。表2所列的面包皮的差别，是由：
a.用一根佩鲁士（Pelouze）5-T型扭杆来测量在拉开力的作用下将面包皮拉裂时所需的力量（以英两计）;
b.将面包皮的弯曲试样在一个90°（直角）的角上弯曲，以测量它在断裂前的柔性。
表2 面包皮强度和柔性的比较
平均皮厚 试样宽度 抗拉强度,
拉力以英两计
a.现有技术 1.125英寸 1英寸 2英两
船形面包 0.25英寸 1英寸 4英两
试样长度 柔性,
用弯曲角度表示
b.现有技术 1.125英寸 5英寸 40°
船形面包 0.25英寸 5英寸 90°
因此，在面包皮比现有技术薄350%（1/4英寸与1.125英寸之比）的船形面包上取得的相互矛盾的层薄、柔软和强度等性能的结合结果是，在用拉开力测量（4英两比2英两）的抗拉强度方面，它至少是现有技术的两倍（100%），而在柔性方面，它比现有技术高125%（弯曲角度90°比40°）
3.一套可分开的模具，当闭合起来以后可承受最大为55磅/平方英寸（3.74公斤/平方厘米）内压，用来快速成形和烘烤可食容器，该可食容器的整个结构具有均匀的厚度、柔性和强度：
生产一个夹着法兰克福香肠的现有技术的热狗面包需要一块2英两重的面团，而与之相当的示范性装着法兰克福香肠的船形面包只需要1.25英两的面团。表3比较了烤制这两种产品所需的时间。
表3 现有技术的中间分开的长形面包与船形
面包的面团加工和烘烤时间的比较
时间
加工和烘烤过程 2.0英两现有 1.25英两船
技术面包 形面包
在380°F烤炉内
成形和烤熟 20分钟 18分钟
(在非密闭的 (在密闭的模具内)
带盖盘子内)
加工和烘烤总时间 80分钟 43分钟
上面的比较明确地说明了船形面包比之现有技术的中间分开的面包在生面团加工和烘烤时间上的显著缩短，这一结果是由于采用了在最高为55磅/平方英寸压力下烘烤的工艺。该55磅/平方英寸的最高压力是实际运行工况下得到的最高值，在该压力下面团的成形和烘烤是完满的。没有必要再提高压力。但是，如果压力因疏忽而超过了55磅/平方英寸，也不会明显地影响烤出的面包质量。
生产现有技术的面包所需的包括发酵、生面团变软和烘烤时间在内的80分钟总时间在采用了本发明的方法、手段和装置来生产船形面包以后缩短到了43分钟，这导致了下列的比较结果：
1.面团重量减少了37.5%，即0.75英两;
2.发酵和生面团变软时间缩短了35分钟（60分钟与25分钟之比），即58%，因为这两道工序的很大一部分是在所述的密闭模具中在压力下的18分钟烘烤时间内完成的;
3.发酵、生面团变软和烘烤三道工序的总时间缩短了37分钟，即46%;
4.所有这些较多的加工节省最后都转移到运营费用上的实际的总的可观收益。这些节省都通过采用了所述的独特的方法、手段和装置，包括在压力模具中成形和烘烤成规定尺寸的面包，这将在下面结合附图加以详细说明。
现有技术的夹着法兰克福香肠的中间分开的面包，以及任何其他用酵母发酵的面包类型生面团做成的面包，都从来没有采用商业化方式在正压下的密闭空间内加工、成形和烘烤制成的。它们的面团总是放在开口的、装有浮动的盖的盘内，或松放在盘内，或松放在架子内的条件下烘烤制成，而不是将面团围住在一个密闭的有压力的空间内。
它们的生面团总是放在炉边的室温下，在发酵过程中可以自由发起，胀大或缩小，放在各自的开口的及/或不密闭的盘内发酵、延缓、变软和烘烤到它们的面团数量/重量以及烘烤的时间/温度所能产生的任何大小、形状、质地、以及皮厚。没有关于采用如同本发明所采用的在密闭的高压空间内烘烤面包类型的用酵母发酵的面团的公开的记录。面包行业显然 从来没有需要，及/或遇到过，采用这类烘烤方式的问题。
但是这种需要及其问题则是本发明的核心部分。如果没有在烤制船形面包时在密闭空间内产生的高压，则本发明的单独的或综合的目的就不可能达到。这样，快速地形成船形面包可食容器外皮的目的不仅具有比现有技术节省时间、能源和空间的优点，而且也可导致财力上的节约。
因此本发明的目的就是在密闭的模具内利用受热产生的高压来成形和烘烤可食容器的外皮。
附图简要说明：
图1是一套模具的透视图;
图2是图1所示模具在合上前的透视图;
图3是阳模子已放入阴模子后的透视图;
图4是沿图3中X-X剖面线剖开后的视图;
图5是一套模具放置在一个开启着的夹具内的透视图;
图5A是一个夹具处于开启位置时的透视图;
图5B是从图5A的夹具上拆下的锁定装置上的主动或可动的锁紧销子的水平透视图;
图5C是将锁定装置装在图5A所示的夹具内的组件V-C的分解图（由括弧示出）和组合图（示于虚线圆圈内）的透视图;
图6是模具被锁住在夹具内的状态的透视图;
图7是完成烘烤而被开启了的夹具的透视图;
图8是烤好的面包正在从阴模子中被倒出时的透视图;
图9是示范性面包的全尺寸透视图。
本申请人为在高压下成形和烘烤船形面包所设计的方法、手段和装置利用了一个装有铰链的夹持架子，它以可松 开的方式在烘烤时产生的高至55磅/平方英寸（3.74公斤/平方厘米）内压力条件下锁住一套模具。结合附图将对该夹具进行详细的说明。
在所述的模具和夹具内，面团的成形和烘烤的过程如下：
一套由一对相配和相互定位的阳、阴模子构成的模具是用22号卡规所测厚度的金属板压成或热塑性材料成型的，与面团接触的表面上涂抹着任何可防止面团粘住的标准物料。两个模子间具有均匀的、在本例子中是1/4英寸（6.4毫米）的空隙以供形成船形面包所要求的薄皮。一坨揉好的、未经发酵/延缓/变软的具有高谷蛋白含量、加入占生面团总重量6%酵母的生面团被放置在模子之间的空隙内。该装入了生面团的模子对准了中心以后被紧紧地压在一起，保持着所述的带有空隙的关系，从而将面团挤压分布到所述的空隙内。然后将模具以可松开的方式锁紧在一个带铰链的夹具内，使模具密闭住以承受由于在大约350°F（177℃）温度下烘烤所产生的最佳的55磅/平方英寸（3.74公斤/平方厘米）的内压，该压力/温度将使生面团膨胀而充满整个空隙并使其在18分钟内成形和烤熟。所述的可松开的锁定装置是由弹簧施力的，这样当内压力升高达到一个预先规定的压力值55磅/平方英寸时起到泄压的作用。
在典型的烤制过程中，静止的生面团在所述的模具内很快地膨胀成一个船形面包的制成品，其形成的步骤如下：
在烘烤前：一坨重1.25英两（39克）的长形生面团被放到模具的阴模底部，然后阳模被套入阴模，被对准中心，此时该生面团被挤压并部分地被展开，它占据了该两个模子 间1/4英寸空隙的7立方英寸（113.3立方厘米）容积中的大约2立方英寸（32立方厘米）。所述的装了生面团的模具然后在一个可松开的以弹簧施力的夹具间被密封地夹住，然后置入烤炉中。
在烘烤中：在18分钟的烘烤时间的前半部中该生面团的膨胀是很缓慢的。在烘烤周期开始了大约12分钟以后，此时生面团的温度大约升到了170°F（77℃），它开始快速膨胀，并在大约3分钟时间内基本上已充满了两个模子之间的全部空隙。在剩下的3分钟时间内，生面团的温度到达350°F（177℃），模具内的压力升高到了一个预先规定的55磅/平方英寸的数值。生面团完成了它的膨胀，挤满了全部空隙，在模具内完成了全部成形/烘烤过程，过高的压力被弹簧加力的锁定装置放泄掉。
在18分钟的成型/烘烤周期完成以后，所述的模具被松开和分开，并将该阴模反转过来，此时烤好的船形面包会从阴模中掉下，被包装和运走。
对于熟知此行业的行家来说，可以理解，所叙述的本发明的示范性规格可以作很多变动而仍然不超出本发明的精神或实质的范围。
例如，可以采用其他方法来放泄内压。一种选择是让过高的压力通过一系列钻于阴阳模子结合部边缘上的0.001英寸（0.0254毫米）直径的小孔来泄出，或者也可通过松松夹住的夹具使在超压时模具能由于压力引起而自行张开以泄压。通过这些泄压小孔或由于压力引起的模具张开的缝隙，半熟的面团可能会被从模具内挤出，一般叫它为“飞边”。在所述的小孔或所述的缝隙处挤出的所述的飞边可能变成所述的船形面 包的边缘的一部分。如果挤出的飞边太多，不管它是从小孔中或从缝隙中被挤出的，它可在包装所述成形/烘烤好的船形面包时很快地被去掉。
可选择的方法中最难的是要提供一种完善的、均匀的、一致的方法来控制所有在烘烤船形面包过程中影响模具内压的变量。这些变量包括：面团的配方和重量，在揉面和分割面团时的温度，以及烘烤过程本身。如果对于所述的变量能实施完善的控制，则所述的烘烤中的面团就会在最小的压力下完全充满模具的内部而不会发生挤出飞边的现象。要取得这样的效果需要在被烤的面团和存在于模具内未被生面团占据的空隙内的空气之间建立一种均匀的交换过程。所述的空气最后都会进入烤好的面包内部的充气组织中去。如果实施本发明的人不能取得这样一种对所述的变量的在实际操作中的完善的控制，则模具上必须装设泄放超压的措施，例如上面已述及的本发明提供的方式。
本发明的实施例示于附图中并在下面详细地加以说明，在该实施例中四个模子被焊成一组。附图编号的程序也符合本发明的操作程序。
图1是一套模具A的透视图，其阳模子和阴模子是分开的并是平排放置着的。阳模子A-1包括它的周边突缘1-a和12个沿周边布置的夹片4，这些零件用三根连接条3焊接在一起（见图2），这样就可以被整体地翻入四个被焊成一体的阴模子A-2，该12个夹片保持阳模子与四个焊成一体的阴模子对准中心。有两个凸片5焊在阴模子上，它们是为了在船形面包烤好后便于将模子分开而设置的。
图2是该套模具的透视图，图中该阳模子A-1提升在阴 模子A-2的上方。单个的阳模子用三根连接条3焊在一起，正准备被放入阴模子A-2内，在阴模子的底部已放入每坨重1.25英两（39克）的生面团b。
图3是阳模子A-1已放入阴模子A-2后的透视图，从而形成被夹片4对中并保持在闭合位置的4个模具，生面团已在模具内（看不见）。
图4是沿图3中X-X剖面线剖开后的视图，它示出了已部分烤熟的生面团6充满了阳模子和阴模子之间的1/4英寸（6.4毫米）的空隙6-a。这是所述的生面团在经过大约12分钟烘烤以后所处的状态和位置。
图5是一套模具A放置在一个开启着的夹具7内的透视图，所述的模具正处于将被所述的夹具夹紧并锁定的状态。
图5-A是一个夹具7处于开启位置时的透视图，它的几个重要部件以被组合起来和被拆开的形式示出。V-A是轭铁，在虚线圆圈内示出了它的组合图，而在括弧旁的则是它的分解图。它是所述夹具的锁定装置的被动或静止部件，它包括一个带倾角的肩部X，凹槽Y和枕块Z。
图5-B是从所述的夹具上拆下的该夹具的锁定装置上的主动或可动的锁紧销子的水平透视图，销子d放置在长孔d-1内，由弹簧d-2顶住，弹簧的弹力可被螺丝d-3调整到使能保持模具内的压力为55磅/平方英寸以下。用虚线椭圆圈围住的V-B是所述的夹具的锁定装置的主动或可动部件垂直地组装在所述的夹具内的透视图。
图5-C是将所述的锁定装置在所述的夹具内的组件V-C的分解图（由括弧示出）和组合部V-C（示于虚线圆圈内）的透视图，它包括一个轭铁X-1，枕块Y-1和销轴Z-1。
图6是模具A处于被锁住在夹具7内的状态的透视图，锁紧销子d由弹簧压紧在凹槽Y内，生面团则位于阳模子和阴模子之间的空隙内（图中看不见），准备被送入烤炉内、进行烘烤，并被从炉内取出。当模具内被烤和膨胀的面团产生的压力升高到可以将压紧销子d从凹槽Y内抬起时，销子d会从带倾角的肩部X滑下，从而使所述的夹具解除锁定而开启，而所述的带着内部烤好的面团的模具也可被从所述的夹具内取出。
图7是完成了烘烤而被开启了的夹具7的透视图，阳模子已被取出，烤好的面包8还在阴模子内。
图8是烤好的面包8正在从阴模子A-2中被倒出时的透视图，面包的底面朝上。
图9是示范性面包8的全尺寸透视图，它被仰放着，里面已放入了一根法兰克福香肠9。
上面详细地就一个具体的实施例说明了本发明的内容，应该理解的是所述及的具体细节都可能被本行业的专业人员作很大的变动;但仍然不超出本发明的精神和范围之内。