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Verfahren zur Herstellung von Butter
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Butter, bei dem das Buttern chargenweise in einem mit umlaufenden Schlagwerken ausgerüsteten Butterungsbehälter erfolgt und das fertiggestellte Butterkorn stetig einer kontinuierlich arbeitenden Knet- und Mischvorrichtung zugeführt wird.
. Der bekannte Butterfertiger erfordert einen hohen Kraftbedarf mit entsprechend schwerem Getriebe und entsprechende Fundamente, da ausser dem eigentlichen Butterungsaufwand noch die schweren umlaufenden Massen zu berücksichtigen sind. Nachteilig ist ferner, dass das Ausbringen der fertigen Butter aus dem Butterfass in die Formmaschine bzw. in die Einlagerungstonnen manuell erfolgen muss. Man hat zwar vorgeschlagen, die in einem umlaufenden Butterungsbehälter fast fertig bearbeitete und geknetete Butter der Formmaschine bzw. den einzelnen Tonnen durch Pumpen zuzuführen. Dies erfordert aber zum befriedigenden Arbeiten eine fast fliessfähige Butter. Eine solch weiche Konsistenz ist aber vielfach nicht erwünscht bzw. bei gewissen Fettverhältnissen gar nicht erreichbar.
Neben dem Butterfertigverfahren sind auch kontinuierlich arbeitende Butterungsverfahren bekanntgeworden, von denen das Schaumbutterungsverfahren eine gewisse Bedeutung erlangt hat.
Hiebei wird der Rahm kontinuierlich einem Butterungszylinder zugeführt und unterliegt während seinesDurchflusses der Bearbeitung durch eine mit hoher Geschwindigkeit umlaufende Schlägerwelle, wobei während des Durchganges die Fett-in-Wasser-Emulsion des Rahmes umgewandelt wird in die Wasser-inFett-Emulsion der Butter. Anschliessend wird die Mischung von Butter-Buttermilch aus dem Butterungszylinder in eine besondere Misch-und Knetvorrichtung geleitet, worin der Wassergehalt entsprechend den gesetzlichen Bestimmungen dadurch eingestellt wird, dass der Überschuss herausgepresst und gleichzeitig das verbleibende Wasser bzw. die Restbuttermilch fein verteilt wird. Von hier gelangt die fertige Butter direkt in die Ausform- und Verpackungsmaschinen.
Dieses Verfahren hat den Nachteil, dass es erfahrungsgemäss die Verbutterung von gesäuertem Rahm oder auch solchem mit normal niedrigem Fettgehalt in den kontinuierlich arbeitenden Butterungsmaschinen nur bedingt gestattet. Im wesentlichen hat aber dieses Verfahren nur Verbreitung gefunden mit der Verbutterung von Süssrahm mit einem Fettgehalt von mindestens 42 bis 48 %. Ferner erfordert dieses Verfahren im Hinblick auf die Änderungen der Fettkristallisation, die Butter sofort im Anschluss an die Herstellung auszuformen und zu verpacken, da bei einem späteren Ausformen, z. B. nach vorhergegangener Einlagerung, nur eine Haltbarkeit von wenigen Tagen gewährleistet ist.
Gegenüber den bekannten Verfahren besteht die Erfindung darin, dass zur Förderung des Butterkorns in die Knet- und Mischvorrichtung stetig Wasser zugeführt wird, das einerseits zu Temperaturhaltung des Butterkorns, anderseits zum Einschwemmen des Butterkorns in die Knetvorrichtung dient. Das zugeführte Wasser erfüllt daher zwei Funktionen, die eine wesentliche Vereinfachung des Herstellungsverfahrens bedeuten. Bei der Herstellung ungewaschener Butter kann das Butterkorn mittels Buttermilch gefördert werden.
Vorteilhaft wird der Butterungsbehälter als Rahmreifer verwendet, wobei der feststehende Butterungs- behälter mit einem Temperiermantel versehen ist und die Schlägerwelle durch eine besondere Rahmreifungsschaltung mit stark herabgesetzter Drehzahl als Rührwerk die Durchmischung bei gutem Wärmeüber- gang zwischen dem Rahm und dem Temperiermittel bewirkt.
In der Zeichnung ist das erfindungsgemässe Verfahren erläutert und sind Vorrichtungen zu seiner
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Durchführung schematisch dargestellt.
- Fig. l stellt die vollständige Butterungseinrichtung im Längsschnitt dar. Die Fig. 2 und 3 zeigen einen Querschnitt des Butterungsbehälters mit verschiedenen Strömungsverhältnissen je nach den gewählten Drehrichtungen und schliesslich zeigen die Fig. 4 und 5 Ausschnitte aus der Schlägerwelle mit Rührblech.
Ein feststehender, sich nicht drehender, sonst aber beliebiger Butterungsbehälter 1 mit darin umlaufenden Schlagwerkzeugen, der im gezeichneten Beispiel ein liegender zylindrischer Butterungsbehälter ist, kann mit schwacher Neigung aufgestellt sein. Zwei im unteren Teil der Trommel angeordnete Schlägerwellen 2 mit Schlagblechen3 werden von einem Elektromotor über ein Getriebe 4 angetrieben. An der
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Die Arbeitsweise ist folgende : Der Butterungsrahm gelangt von einem nicht gezeichneten Separator über Rahmerhitzer und Kühler-in den Butterungsbehälter 1. Durch Zusatz von Säurewecker - wenn Sauer- rahmbutter hergestellt werden soll-wird der Rahmreifungsvorgang eingeleitet, wobei entsprechend dem
Fortschritt der Rahmreifung cder Rahm temperiert wird. Hiebei laufen die beiden Schlägerwellen 2 mit langsamer Drehzahl um, so dass eine gleichmässige, intensive Strömung erzeugt und dabei ein guter Wär- meübergang erreicht wird.
Durch Einbau eines PH-Messgerätes und'voll Thermometern, die mit Einstellkontakten versehen sind und hierüber entsprechend dem jeweiligen Rahmzustand den Antrieb der Schlägerwellen schalten und den
Temperiermittelkreislauf regeln, kann die Rahmreifung entsprechend einem vorgegebenen Programm automatisch bis zu Beginn des Butterns ablaufen. Ein eingebautes Zeitrelais schaltet in bestimmten Zeit- abständen kurzzeitig den Antrieb ein, um den Rahm durchzumischen und so eine gleichmässige Reifung zu bekommen.
Ähnlich verläuft die RahmreifUl1g bei Herstellung von Süssrahmbutter. Hiebei ist jedoch eine laufen- de Kontrolle des Säuregrades bzw. des PH. Wertes nicht erforderlich.
Beim anschliessenden Buttern laufen die beiden Schlägerwellen 2 mit hoher Drehzahl. Dies ergibt durch die intensive Bearbeitung des Rahmes einen ausgezeichneten Butterungseffekt.
Der Verlauf der Butterung kann gut an der Stromaufnahme des Antriebsmotors verfolgt werden, da der Kraftbedarf im Gegensatz zum bisherigen Butterungsfertiger mit umlaufendem Fass hier nur durch die eigentliche Butterungsarbeit bestimmt wird. Der Kraftbedarf sinkt bei Beginn des Butterns bis zum Schluss der Schaumbildung zunächst geringfügig ab und steigt beim Ausbuttern wieder schnell und stark an. Diese Erscheinung lässt sich dahingehend ausnutzen, dass bei Erreichung einer bestimmten Stromaufnahme, die vorher z. B. an einem Amperemeter eingestellt ist, ein Signal ertönt bzw. der Antrieb stillgesetzt wird.
Erfahrungsgemäss lässt sich der Fettgehalt in der abfliessenden Buttermilch herabsetzen und damit die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens erhöhen, wenn bei Beginn des Ausbutterns die Drehzahl herabgesetzt wird, um die letzte Butterungsphase zeitlich zu strecken. Dieser Arbeitsgang lässt sich auch automatsieren, da er drehmomentabhängig verläuft. Ein Regelgetriebe, vorzugsweise mi-t stufenloser Drehzahleinstellung, regelt bei Erreichung eines bestimmten, vorher eingestellten Drehmomentes die Drehzahl so herab, dass dieses Moment konstant gehalten wird und dass bei Erreichung einer bestimmten Mindestdrehzahl der Antrieb stillgesetzt wird.
Vorteilhaft und einfach lässt sich dieser Vorgang mittels einer elektromagnetischen Induktionskupplung steuern, bei der bei Erreichung eines eingestellten Momentes ein Drehzahlschlupf eintritt. Auch hier wird bei Erreichung der Mindestdrehzahl der Antrieb selbsttätig stillgesetzt.
Nach dem Ablaufen der Buttermilch kann das Butterkorn wie gewohnt ein oder mehrere Male im Butterungsbehälter gewaschen werden, wobei durch Wahl einer entsprechenden Wassertemperatur und Verweildauer des Waschwassers die Konsistenz und das Gefüge der Butter weitgehend beeinflusst werden können,
Während die Herstellung des Butterkorns chargenweise erfolgt, verläuft das anschliessende Kneten und Ausformen der Butter kontinuierlich. Zum kontinuierlichen Fördern des fertigen Butterkorns hat sich ein Ausschwemmen mittels Wasser als besonders vorteilhaft erwiesen. Das Wasser gelangt mit der Temperatur des Butterkorns, die während des ganzen weiteren Vorganges konstant gehalten wird, in den Butterungsbehälter. Durch dieses Wasser tritt gleichzeitig eine Kühlwirkung ein, so dass ein Aufwärmen des Butterungsgutes verhindert wird.
Die Menge des mitgerissenen Butterkorns lässt sich durch die Menge des eingeführten Wassers regeln, womit gleichzeitig der gewünschte Wassergehalt, der ausserdem von der Temperatur und von der zuge-
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führten Wassermenge abhängig ist, in der Butter fein eingestellt werden kann. Das überschüssige Wasser wird in der Knetvorrichtung, derenDrehzahl regelbar sein kann, herausgepresst und fliesst aus ihr ab.
Das erfindungsgemässe Verfahren behält also die Vorteile des bekanntenButterfertigers bei, wie ein- fache Verbutterung von Rahm mit niedrigem und hohem Fettgehalt, von süssem und von gesäuertem Rahm.
Dabei ist es durch Änderung nur weniger Werte möglich, sich den jeweiligen Fettverhältnissen genau anzupassen.
Dank der einfachen Einrichtung kann der Arbeitsablauf weitgehend automatisiert werden. Für das Kneten wird eine besondere Knetvorrichtung, z. B. ein Doppelschneckenkneter, vorgesehen, der auf Grund seiner ausschliesslichen Knet-Funktion eine besonders gute Wirkung hat.
Durch das kontinuierliche Arbeiten auf den Kneter und von dort direkt in die Butterformmaschine entfällt die bisher für das Kneten aufgewendete Zeit vollständig, da diese jetzt nur durch die Leistung der Formmaschine bedingt wird. Ferner scheidet jede manuelle Arbeit und Berührung beim Transport der Butter in die Formmaschine aus, so dass die Hygiene verbessert wird.
Es ist ohne weiteres möglich, mit mehreren Butterfässern auf eine Kneteinrichtung und eine Formmaschine zu arbeiten, sofern die Butterfässer abwechselnd betrieben werden.
Die imButterungsbehälter befindlichen Schlagwerke bestehen vorzugsweise aus Rührblechen mit Aussparungen. Diese Aussparungen können durch eingeschnittene und abgebogene Teile der Rührbleche gebildet sein. Um den Butterungsbehälter auch als Rahmreifer verwenden zu können, wird man ihn zweckmässig ganz oder teilweise mit einemDoppelmantel zun. Hindurchleiten eines Temperiermittels oder zur unmittelbaren Verdampfung eines Kältemittels ausrüsten. Zum Steuern der Rahmreifung können eingebaute PH- und Temperatur-Messgeräte dienen, die den Temperiermittelkreislauf und die Rahmreifschaltung automatisch regeln.
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Process for making butter
The invention relates to a method for the production of butter, in which the churning takes place in batches in a churning container equipped with rotating beating mechanisms and the finished butter grain is continuously fed to a continuously operating kneading and mixing device.
. The well-known butter maker requires a high power requirement with a correspondingly heavy gear and appropriate foundations, since, in addition to the actual buttering effort, the heavy rotating masses must also be taken into account. Another disadvantage is that the finished butter has to be removed manually from the butter churn into the molding machine or into the storage bins. It has been proposed that the butter, which is almost completely processed and kneaded in a rotating butter-making container, be fed to the molding machine or to the individual tons by pumping. But this requires an almost flowable butter for satisfactory work. However, such a soft consistency is often not desired or even not achievable with certain fat ratios.
In addition to the butter preparation process, continuously operating buttermaking processes have also become known, of which the foam buttering process has gained a certain importance.
The cream is continuously fed to a butter-making cylinder and, while it is flowing through, is subjected to processing by a beater shaft rotating at high speed, the fat-in-water emulsion of the cream being converted into the water-in-fat emulsion of the butter during the passage. The butter-buttermilk mixture is then passed from the butter-making cylinder into a special mixing and kneading device, in which the water content is set in accordance with the statutory provisions by squeezing out the excess and at the same time finely distributing the remaining water or the residual buttermilk. From here, the finished butter goes directly to the molding and packaging machines.
This process has the disadvantage that experience has shown that it is only possible to a limited extent to butter sour cream or cream with a normally low fat content in continuously operating buttermaking machines. Essentially, however, this process has only found widespread use with the buttering of sweet cream with a fat content of at least 42 to 48%. Furthermore, with regard to the changes in fat crystallization, this method requires the butter to be shaped and packaged immediately after production, since when it is later shaped, e.g. B. after previous storage, only a shelf life of a few days is guaranteed.
Compared to the known method, the invention consists in that water is continuously supplied to convey the butter grain into the kneading and mixing device, which serves on the one hand to maintain the temperature of the butter grain and on the other hand to float the butter grain into the kneading device. The water supplied therefore fulfills two functions, which mean a significant simplification of the manufacturing process. When producing unwashed butter, the grain of butter can be conveyed using buttermilk.
The butter-making container is advantageously used as a cream gripper, the fixed butter-making container being provided with a tempering jacket and the beater shaft using a special cream-ripening circuit with a greatly reduced speed as a stirrer to mix with good heat transfer between the cream and the temperature control medium.
In the drawing, the inventive method is explained and are devices for its
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Implementation shown schematically.
- Fig. 1 shows the complete butter-making device in longitudinal section. FIGS. 2 and 3 show a cross-section of the butter-making container with different flow conditions depending on the selected directions of rotation and finally, FIGS. 4 and 5 show details of the beater shaft with stirring plate.
A stationary, non-rotating, but otherwise arbitrary butter-making container 1 with percussion tools rotating therein, which in the example shown is a horizontal cylindrical butter-making container, can be set up with a slight incline. Two racket shafts 2 with striking plates 3 arranged in the lower part of the drum are driven by an electric motor via a gear 4. At the
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The method of operation is as follows: The buttering cream passes from a separator, not shown, via a cream heater and cooler into the buttermaking container 1. The cream ripening process is initiated by adding acid starter - if sour cream butter is to be produced
Progress of cream maturation cthe cream is tempered. The two club shafts 2 revolve at a slow speed, so that a uniform, intensive flow is generated and a good heat transfer is achieved.
By installing a PH measuring device and full thermometers, which are provided with setting contacts and which switch the drive of the racket shafts and the
Regulate the temperature control medium circuit, the cream maturation can take place automatically according to a predetermined program until the start of churning. A built-in time relay briefly switches on the drive at certain intervals in order to mix the cream and ensure that it matures evenly.
The cream ripening process is similar in the production of sweet cream butter. In doing so, however, the acidity and the pH are continuously checked. Value not required.
During the subsequent churning, the two racket shafts 2 run at high speed. The intensive processing of the cream results in an excellent buttering effect.
The course of the butter making can be easily followed from the power consumption of the drive motor, since the power requirement, in contrast to the previous butter making machine with a rotating barrel, is only determined here by the actual butter making work. The power requirement initially drops slightly from the start of churning to the end of foam formation and increases again quickly and strongly when churning out. This phenomenon can be used to the effect that when a certain power consumption is reached, which previously z. B. is set on an ammeter, a signal sounds or the drive is stopped.
Experience has shown that the fat content in the outflowing buttermilk can be reduced and thus the economic efficiency of the process can be increased if the speed is reduced at the start of the buttering in order to lengthen the last buttermaking phase. This operation can also be automated, as it is torque-dependent. A control gear, preferably with stepless speed setting, regulates the speed when a certain, previously set torque is reached, so that this torque is kept constant and that the drive is stopped when a certain minimum speed is reached.
This process can advantageously and easily be controlled by means of an electromagnetic induction coupling, in which a speed slip occurs when a set torque is reached. Here, too, the drive is automatically shut down when the minimum speed is reached.
After the buttermilk has run off, the butter grain can be washed one or more times in the butter-making container as usual, whereby the consistency and structure of the butter can be largely influenced by selecting a suitable water temperature and the length of time the washing water remains.
While the butter kernel is produced in batches, the subsequent kneading and shaping of the butter is continuous. For the continuous conveyance of the finished butter grain, flushing out by means of water has proven to be particularly advantageous. The water reaches the butter-making container at the temperature of the butter grain, which is kept constant throughout the rest of the process. This water also has a cooling effect, so that the buttered food is prevented from heating up.
The amount of entrained butter grain can be regulated by the amount of water introduced, which at the same time determines the desired water content, which also depends on the temperature and the
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depends on the amount of water in which the butter can be finely adjusted. The excess water is pressed out in the kneading device, the speed of which can be regulated, and flows out of it.
The method according to the invention therefore retains the advantages of the known butter maker, such as simple buttering of cream with a low and high fat content, of sweet and sour cream.
By changing only a few values, it is possible to adapt precisely to the respective fat ratios.
Thanks to the simple setup, the workflow can be largely automated. For kneading, a special kneading device, e.g. B. a twin-screw kneader is provided, which has a particularly good effect due to its exclusive kneading function.
By continuously working on the kneader and from there directly into the butter molding machine, the time previously spent on kneading is completely eliminated, as this is now only due to the performance of the molding machine. Furthermore, any manual work and touch when transporting the butter into the molding machine is eliminated, so that hygiene is improved.
It is easily possible to work with several churns on a kneading device and a molding machine, provided that the churns are operated alternately.
The hammer mechanisms located in the buttering container preferably consist of stirrer plates with cutouts. These recesses can be formed by incised and bent parts of the stirring plates. In order to be able to use the butter making container as a cream creamer, it is expedient to wholly or partially cover it with a double jacket. Equipment for passing a temperature control medium or for direct evaporation of a refrigerant. To control the ripening of the cream, built-in pH and temperature measuring devices can be used, which automatically regulate the temperature control medium circuit and the cream ripening circuit.