Verfahren zum gleichzeitigen kontinuierlichen Abfüllen und Dosieren von Feststoffteile enthaltenden Produkten
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum gleichzeitigen kontinuierlichen Abfüllen und Dosieren von Feststoffteile enthaltenden Produkten, dadurch gekennzeichnet, dass die Feststoffteile in einem Wasser enthaltenden Medium mit Hilfe von Emulgatoren und/ oder Dickungsmitteln gleichmässig verteilt und dann einer Abfülleinrichtung zugeführt werden.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist von besonderer praktischer Bedeutung auf dem Gebiet essbarer Produkte.
So besteht z. B. bei der Herstellung von Konserven das Problem, Verpackungseinheiten mit genau dosierter Menge an Fleischstückchen, Gemüse wie Karotten, Erbsen, Spargel, Kohlbestandteile u. ä. zu erhalten.
Bei Produkten mit Fleischinhalt muss in vielen Ländern die Fleischmenge auf der Verpackung angegeben werden. Aus diesem Grunde muss der Fleischinhalt vom Hersteller garantiert werden. Es ist aber auch aus anderen, naheliegenden Gründen erwünscht, dass nennenswerte Streuungen im Inhalt von in den Handel gebrachten Lebensmittelprodukten wie Büchsensuppen, Tütensuppen, vorfabrizierten Fertigsuppen und -gerichten vermieden werden.
Zu diesem Zwecke waren bisher umständliche und zeitraubende Einzeleinwaagen erforderlich, welche z. B. in Konservenfabriken durch eine Vielzahl von Arbeitskräften für jede Verpackungseinheit einzeln vorgenommen werden mussten.
Es ist bekannt, Suppen mit einem Gehalt an getrockneten Substanzen herzustellen, wobei die getrockneten Substanzen durch Einverleiben grösserer Mengen von Emulgatoren in Suspension gehalten werden.
Des weiteren ist es bekannt, Fleisch und Gemüse enthaltende Suppenkonzentrate durch Einverleiben von Gelatine oder Bindemitteln - z. B. zur Verwertung als Suppenwürfel - herzustellen.
Auch die Bereitung stückförmiges Gut enthaltender hitzebeständiger Emulsionen, die ihre Stabilität der Einverleibung von Hartfetten mit hohem Schmelzpunkt verdanken, ist bekannt.
Allen diesen bekannten Verfahren, bei denen die Dosierung der Inhaltsstoffe auf konventionelle Weise vorgenommen wird, liegt nicht die erfindungsgemässe Aufgabenstellung zugrunde. Die entsprechenden bekannten Produkte sind auch nicht zur Lösung der erfindungsgemässen Aufgabe geeignet.
Nach dem Verfahren der Erfindung können Feststoffteile in den gewünschten Prozentsätzen, so auch zu so hohen Prozentsätzen, wie z. B. 50i0 und darüber in einem für Festgutteile tragfähigen Medium - nachfolgend als Voremulsion bezeichnet - gleichmässig verteilt werden. Hierbei entsteht eine pumpfähige Masse, die bequem einer beliebigen Abfüllmaschine und Dosiereinrichtung zugeführt werden kann. Die mit Hilfe derartiger Vorrichtungen abgefüllten Portionen enthalten gewichts- und volumengleiche, konstante Mengen an Inhaltsstoffen, sofern das Gut bei konstanter Temperatur eingefüllt wird.
Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren zu bereitende Voremulsion enthält ausser Wasser, etwaigen sonstigen Bestandteilen, wie vorzugsweise Fett, noch Emulgatoren und/oder Dickungsmittel, wobei die Menge der Emulgatoren und Dickungsmittel so gering bemessen sein soll, dass keine nachhaltigen Wirkungen wie Trübungen von Flüssigkeiten auftreten können. Vorzugs weise werden weniger als 1 7% Emulgiermittel, bezogen auf die Feststoffteile, angewandt.
Das erfindungsgemässe Verfahren eignet sich besonders gut zur Abfüllung und volumetrischen Dosierung von Fleisch-und Gemüsestücken bei der industriellen Herstellung von Suppen, z. B. Dosensuppen, vorgefertigten Suppen in Beuteln und ähnlichen Verpackungseinheiten sowie Konserven aller Art. Dabei ergibt sich ein weiterer Vorteil, wenn man die Fleisch- oder Gemüsestückchen enthaltende Voremulsion nach Abfüllung und Dosierung in die jeweiligen Verpackungseinheiten in üblicher Weise durch Hitzeeinwirkung bei 100 bis 1200 C sterilisiert. Durch diese Hitzeeinwirkung wird die Voremulsion in wünschenswerter Weise gebrochen, so dass ein dem jeweiligen Bedürfnis entsprechendes arteigenes Produkt erhalten bleibt.
Ein bevorzugtes Merkmal der Erfindung ist also, die zur maschinellen Abfüllung und Dosierung zu bereitende Voremulsion so einzustellen, dass sie einerseits für die Festgutteile eine gute Tragfähigkeit erhält, anderseits jedoch bei Sterilisationstemperaturen wieder gebrochen wird. Nach einer besonders vorteilhaften Variante des erfindungsgemässen Verfahrens wird die Emulsion so eingestellt, dass sie bei Sterilisationstemperaturen zu einer Flüssigkeit zerfällt, die keinerlei Trübungen aufweist. Diese Ausführungsform ist wichtig für die Herstellung klarer Suppen, wie z. B. Hühnersuppe oder Rindfleischsuppe.
Bei der Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens kann man folgendermassen vorgehen:
Die für eine industriell herzustellende Suppe gedachten Inhaltsstoffe, wie z. B. Fleisch oder Gemüse, werden roh oder gekocht und/oder gewürfelt (Portion I).
Die für die Suppe vorgesehene wässrige Phase wird gesondert durch Einverleiben von Dickungsmitteln beliebiger Art, wie z. B. Alginat, Pektin, Guaran oder Johannesbrotkernmehl und Salz usw. bereitet, indem man sie erwärmt und die Mischung einer Homogenisierung in üblichen Homogenisierungsvorrichtungen unterzieht (Portion II).
In dem für die Suppe vorgesehenen erwärmten Fett oder in einem Teil dieses Fettes wird ein handelsüblicher Emulgator gelöst (Portion III).
Die abgekühlte Portion II wird in ein Rühr- oder Schlagwerk gegeben und anschliessend die Portion III bei laufendem Rühr- oder Schlagwerk langsam hinzugegeben und gegebenenfalls homogenisiert, so dass sich eine gleichmässige Voremulsion bildet.
In die dadurch entstandene Emulsion wird die Portion I eingeführt.
Die so entstandene Feststoffgutteile enthaltende tragfähige Masse (Voremulsion) kann nun einer beliebigen Abfüllmaschine zugeführt und mittels einer derartigen Vorrichtung in Verpackungseinheiten abgefüllt und volumetrisch dosiert werden.
Die auf diese Weise gefüllten Verpackungseinheiten enthalten genau dosierte Mengen an Inhaltsstoffen und können anschliessend nach dem Verschliessen sterilisiert werden. Bei Einhaltung der aufgeführten Verfahrensschritte zur Bereitung der Voremulsion erhält man eine besonders stabile tragfähige Masse, die ihre vorteilhaften Eigenschaften in einem weiten Temperaturbereich unterhalb Sterilisationstemperaturen behält. Eine Voremulsion mit derartigen Eigenschaften kann aus fabrikationstechnischen Gründen sehr wesentlich sein. Bei der Herstellung von klaren Suppen, bei denen eine Nachtrübung vermieden werden muss, ist die Einhaltung der obengenannten Verfahrensschritte unabdingbar.
Im einzelnen sei das erfindungsgemässe Verfahren anhand folgender Beispiele beschrieben:
Beispiel I
4 kg ausgelassenes Hühnerfett wird auf 50-600 C erwärmt. In Vi kg dieses Fettes wurden 80 g Mono Diglycerid-Emulgator gelöst.
15 Liter Hühnerbouillon werden mit 150 g Koch salz auf etwa 350 C erwärmt. Dann werden 150 g handelsübliches Carraghenat eingerührt. Dieses Gemisch wird in einer Kolloidmühle homogenisiert. Anschliessend wird die so entstandene gelartige Masse in ein Rühroder Schlagwerk gegeben und die oben beschriebene Emulgator enthaltende Fettmasse in das laufende Schlagwerk einfliessen gelassen. Zu der dabei entstandenen Emulsion wird das restliche auf 350 C gehaltene Fett langsam hinzugefügt. Zu der fertigen Voremulsion werden 10,5 kg gekochtes und gewürfeltes Fleisch mit einer Würfelgrösse von etwa 5 mm3 und 3 kg in einem Wolf zermahlene Haut von gegarten Hühnern unter Rühren eingemischt.
Die entstandene Fleischstückchen enthaltende Emulsion wird in einen Abfülltrichter gegeben und bei einem Druck von 0,2-0,6 atü mittels einer Dosierpumpe über eine volumetrische Abfüllmaschine kontinuierlich in Beutel aus Aluminiumfolie gedrückt.
Die Beutel werden versiegelt und im Autoklaven bei 1200 C und 1-3 atü Gegendruck sterilisiert. Dabei zerfällt die zwischenzeitlich gebildete Voremulsion wieder in gewünschter Weise in Fett- und Bouillonphase, in welcher die Fleischstückchen gleichmässig verteilt sind. Die Gewichtsschwankung der Inhalts stoffe in den Einzelpackungen betrug bei einem Nettogewicht von 34g/Beutel + 1
Beispiel 2
Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 geschildert, werden 3,75 kg Rinderfett erwärmt und in einem Teil des Fettes 80 g Mono-Diglycerid-Emulgator gelöst (bei etwa 600 C).
15 Liter Rinderbouillon werden nach leichter Erwärmung mit 370 g handelsüblichem hydrolysierten Eiweiss, 150 g Salz sowie 150 g handelsüblichem Carraghe- nat versehen und in einer Kolloidmühle homogenisiert.
Nach Abkühlung wird bei etwa 30-400 C die auf gleiche Temperatur abgekühlte Fettmasse in einem laufenden Schlagwerk mit der Bouillon zusammengegeben.
In die entstandene Voremulsion werden 15 kg gekochtes und gewürfeltes Rindfleisch eingerührt.
Die so entstandene Fleisch enthaltende mayonnaiseartige Masse wird, wie im Beispiel 1 beschrieben, über eine Dosierpumpe einer Abfüllmaschine zugeführt und mit deren Hilfe in sterilisierfähige Beutel abgefüllt und dosiert. Nach der Versiegelung und Sterilisierung der Beutel entsteht ein Produkt, in welchem die Feststoffe in klarer Bouillon gleichmässig verteilt vorliegen.
In dem vorstehenden Beispiel kann das Fett/ Bouillon-Verhältnis innerhalb weiter Grenzen verändert werden, ohne dass die Voremulsion ihre vorteilhaften Eigenschaften verliert.
Beispiel 3
150 kg Rinderfett wurden zum Schmelzen gebracht.
In etwa 1 kg dieses Fettes wurden 200 g Mono Diglycerid-Emulgator aufgelöst.
15 kg Rinderbouillon wurden nach leichter Erwärmung (etwa 400 C) mit 370 g handelsüblichem hydrolysiertem Eiweiss, 150 g Salz sowie 150 g handelsüblichem Carraghenat versehen und in einer Kolloidmühle homogenisiert.
In die auf etwa 350 C abgekühlte Bouillon-Masse wurde das etwa 400 C warme Emulgator enthaltende Fett in die weiter laufende Kolloidmühle gegeben und nach beginnender Emulsionsbildung die restliche Fettmasse, deren Temperatur gerade über dem Schmelzpunkt des Rinderfettes lag, langsam einfliessen gelassen.
Zu der entstandenen Emulsion wurden 15 kg gebratenes, gewürfeltes Fleisch zugeführt.
Die resultierende Fleischstückchen enthaltende Emulsion konnte wie in Beispiel 1 dosiert abgefüllt werden.
Nach der Sterilisation entstand eine klare Suppe.
Beispiel 4
10 Liter warmes Wasser wurden mit 250 g Alginat und 250 g Salz versetzt und in einer Kolloidmühle homogenisiert und abkühlen gelassen. In das erhaltene Gel wurden
5 kg gewürfelte Wurzelstücke
5 kg gepahlte Erbsen
3 kg geschnibbelte grüne Bohnen
4 kg Spargelstücke eingearbeitet. Die dabei erhaltene Menge liess sich kontinuierlich über eine Abfüllmaschine dosieren.
Beispiel 5
15 kg Wasser wurden mit 150 g Carraghenat, 400 g handelsüblichem Hydrolysat und 6 kg Hefeextrakt vermischt und über eine Kolloidmühle homogenisiert.
80 g Mono-Diglycerid wurden in 112 kg Fett unter Erwärmen gelöst. 6 kg Rinderfett wurden ohne Zusatz eines Emulgators geschmolzen.
In die wässrige Phase wurde zunächst das t/2 kg Emulgator-Fett-Gemisch bei laufendem Schlagwerk eingearbeitet und dann das restliche auf 400 C heruntergekühlte Fett langsam hinzugegeben. In die gebildete Emulsion wurden 42 kg gewürfelte und gegarte Fleischstückchen kontinuierlich eingerührt.
Die resultierende Fleischstückchen enthaltende Voremulsion, deren Gewichtsverhältnis Emulsionsmasse/ Fleischstückchen 40/60 betrug, konnte, wie in Beispiel 1 beschrieben, kontinuierlich dosiert und abgefüllt werden.
Beispiel 6
Es wurde eine Hühnersuppe nach Beispiel 1 hergestellt, jedoch mit dem Unterschied, dass Bouillon, Fett, Carraghenat, Emulgator einzeln in ein Schlagwerk gegeben wurden, um die Massen darin zu homogenisieren. Die entstandene Voremulsion war sehr temperaturempfindlich und trennte sich bei über 300 C in die einzelnen Komponenten. Auf die in diesen Beispielen geschilderte Weise gelang es nicht, eine Emulsion unter Verwendung von Fetten mit einem Schmelzpunkt von über 350 C herzustellen.
Das Verfahren nach der Erfindung gestattet das Ansetzen grosser Mengen und die Abfüllung und Dosierung einer Vielzahl von Verpackungseinheiten in kurzer Zeit, da es kontinuierlich und maschinell durchführbar ist, während bisher Feststoffgutteilchen für Konserven von Hand portionsweise abgewogen werden mussten.
Selbstverständlich kann das Verfahren überall da zur Anwendung kommen, wo es auf die rationelle Abfüllung und Dosierung grösserer Mengen stückförmigen Gutes in eine hauptsächlich aus Fett und/oder Wasser enthaltende Phase(n) ankommt; wie beispielsweise bei der industriellen Herstellung von Salaten, insbesondere sterilisierfähigen Salaten, Fischkonserven u. ä.
Process for the simultaneous continuous filling and dosing of products containing solid particles
The invention relates to a method for simultaneous continuous filling and dosing of products containing solid parts, characterized in that the solid parts are evenly distributed in a medium containing water with the aid of emulsifiers and / or thickeners and then fed to a filling device.
The method according to the invention is of particular practical importance in the field of edible products.
So there is z. B. in the production of canned food the problem of packaging units with precisely dosed amounts of pieces of meat, vegetables such as carrots, peas, asparagus, cabbage components and the like. Ä. To get.
In many countries, the amount of meat must be stated on the packaging of products with meat. For this reason, the meat content must be guaranteed by the manufacturer. For other, obvious reasons, however, it is also desirable that significant variations in the content of food products brought onto the market, such as canned soups, bag soups, prefabricated ready-made soups and meals, are avoided.
For this purpose, cumbersome and time-consuming individual weights were required, which z. B. in canning factories had to be carried out individually by a large number of workers for each packaging unit.
It is known to produce soups with a content of dried substances, the dried substances being kept in suspension by incorporating larger amounts of emulsifiers.
It is also known to prepare soup concentrates containing meat and vegetables by incorporating gelatin or binding agents - e.g. B. for recycling as soup cubes - to produce.
The preparation of heat-resistant emulsions containing lumpy material, which owe their stability to the incorporation of hard fats with a high melting point, is known.
All of these known methods in which the ingredients are metered in in a conventional manner are not based on the object of the invention. The corresponding known products are also unsuitable for achieving the object of the invention.
According to the method of the invention, solids can be added in the desired percentages, including such high percentages as e.g. B. 50i0 and above in a stable medium for solid parts - hereinafter referred to as pre-emulsion - are evenly distributed. This creates a pumpable mass that can easily be fed to any filling machine and metering device. The portions filled with the aid of such devices contain constant amounts of ingredients of equal weight and volume, provided that the goods are filled in at a constant temperature.
The pre-emulsion to be prepared by the process according to the invention contains, in addition to water, any other constituents, such as preferably fat, also emulsifiers and / or thickeners, the amount of emulsifiers and thickeners being so small that no lasting effects such as clouding of liquids can occur . Preference is given to less than 17% emulsifier, based on the solids content.
The inventive method is particularly suitable for filling and volumetric dosing of pieces of meat and vegetables in the industrial production of soups, eg. B. canned soups, ready-made soups in bags and similar packaging units as well as canned food of all kinds. There is a further advantage if the pre-emulsion containing meat or vegetable pieces after filling and dosing in the respective packaging units in the usual way by exposure to heat at 100 to 1200 C. sterilized. As a result of this action of heat, the pre-emulsion is broken down in a desirable manner, so that a product of the same species is retained which corresponds to the respective need.
A preferred feature of the invention is therefore to adjust the pre-emulsion to be prepared for the machine filling and metering so that on the one hand it has a good load-bearing capacity for the solid parts, on the other hand it is broken again at sterilization temperatures. According to a particularly advantageous variant of the method according to the invention, the emulsion is adjusted in such a way that it disintegrates at sterilization temperatures to form a liquid that does not show any turbidity. This embodiment is important for the production of clear soups, such as. B. Chicken soup or beef soup.
The procedure according to the invention can be carried out as follows:
The ingredients intended for an industrially produced soup, such as. B. meat or vegetables are raw or cooked and / or diced (portion I).
The intended for the soup aqueous phase is separated by the incorporation of thickeners of any kind, such as. B. alginate, pectin, guaran or locust bean gum and salt etc. prepared by heating them and subjecting the mixture to a homogenization in conventional homogenization devices (portion II).
A commercially available emulsifier is dissolved in the heated fat provided for the soup or in part of this fat (portion III).
The cooled portion II is placed in a stirrer or beater and then portion III is slowly added while the stirrer or beater is running and, if necessary, homogenized so that a uniform pre-emulsion is formed.
Portion I is introduced into the resulting emulsion.
The stable mass (pre-emulsion) containing solid material parts thus produced can now be fed to any filling machine and filled into packaging units by means of such a device and dosed volumetrically.
The packaging units filled in this way contain precisely dosed quantities of ingredients and can then be sterilized after closing. If the process steps listed for preparing the pre-emulsion are observed, a particularly stable, stable mass is obtained which retains its advantageous properties over a wide temperature range below sterilization temperatures. A pre-emulsion with such properties can be very important for manufacturing reasons. In the production of clear soups, in which a subsequent clouding must be avoided, it is essential to adhere to the above-mentioned process steps.
The method according to the invention is described in detail using the following examples:
Example I.
4 kg of rendered chicken fat is heated to 50-600 C. 80 g of mono diglyceride emulsifier were dissolved in Vi kg of this fat.
15 liters of chicken stock are heated to around 350 ° C. with 150 g of cooking salt. Then 150 g of commercially available carraghenate are stirred in. This mixture is homogenized in a colloid mill. The resulting gel-like mass is then placed in a stirrer or hammer mechanism and the fat mass containing emulsifier described above is allowed to flow into the running hammer mechanism. The remaining fat, kept at 350 ° C., is slowly added to the resulting emulsion. To the finished pre-emulsion, 10.5 kg of cooked and diced meat with a cube size of about 5 mm3 and 3 kg of skin from cooked chickens ground in a grinder are mixed in with stirring.
The resulting emulsion containing pieces of meat is placed in a filling funnel and pressed continuously into bags made of aluminum foil by means of a metering pump via a volumetric filling machine at a pressure of 0.2-0.6 atm.
The bags are sealed and sterilized in the autoclave at 1200 C and 1-3 atm counter pressure. The pre-emulsion formed in the meantime breaks down again in the desired manner into fat and bouillon phase, in which the pieces of meat are evenly distributed. The weight fluctuation of the ingredients in the individual packs with a net weight of 34g / bag was +1
Example 2
In the same way as described in Example 1, 3.75 kg of beef fat are heated and 80 g of mono-diglyceride emulsifier are dissolved in part of the fat (at about 600 ° C.).
15 liters of beef bouillon are heated slightly with 370 g of commercially available hydrolyzed protein, 150 g of salt and 150 g of commercially available carraghenate and homogenized in a colloid mill.
After cooling, the fat mass, cooled to the same temperature, is combined with the bouillon in a running hammer at about 30-400 ° C.
15 kg of boiled and diced beef are stirred into the resulting pre-emulsion.
The resulting meat-containing mayonnaise-like mass is, as described in Example 1, fed via a metering pump to a filling machine and with the aid of the metering pump is filled into sterilizable bags and metered. After the bags have been sealed and sterilized, a product is created in which the solids are evenly distributed in clear broth.
In the above example, the fat / bouillon ratio can be changed within wide limits without the pre-emulsion losing its advantageous properties.
Example 3
150 kg of beef fat was melted.
200 g of mono diglyceride emulsifier were dissolved in about 1 kg of this fat.
15 kg of beef broth were provided with 370 g of commercially available hydrolyzed protein, 150 g of salt and 150 g of commercially available carraghenate after slight heating (about 400 ° C.) and homogenized in a colloid mill.
The fat containing about 400 ° C emulsifier was added to the broth mass cooled to about 350 C in the running colloid mill and after the emulsion had started, the remaining fat mass, the temperature of which was just above the melting point of the beef fat, was allowed to flow slowly.
15 kg of fried, diced meat were added to the resulting emulsion.
The resulting emulsion containing pieces of meat could be dispensed as in Example 1.
After the sterilization a clear soup resulted.
Example 4
10 liters of warm water were mixed with 250 g of alginate and 250 g of salt and the mixture was homogenized in a colloid mill and allowed to cool. In the gel obtained were
5 kg of diced root pieces
5 kg of ground peas
3 kg of chopped green beans
4 kg of asparagus pieces incorporated. The amount obtained in this way could be continuously dosed using a filling machine.
Example 5
15 kg of water were mixed with 150 g of carraghenate, 400 g of commercially available hydrolyzate and 6 kg of yeast extract and homogenized using a colloid mill.
80 g of mono-diglyceride were dissolved in 112 kg of fat with heating. 6 kg of beef fat was melted without adding an emulsifier.
The t / 2 kg emulsifier-fat mixture was first worked into the aqueous phase while the hammer mechanism was running and then the remaining fat, cooled to 400 ° C., was slowly added. 42 kg of diced and cooked pieces of meat were continuously stirred into the emulsion formed.
The resulting pre-emulsion containing pieces of meat, whose weight ratio of emulsion mass / pieces of meat was 40/60, could, as described in Example 1, be continuously metered and filled.
Example 6
A chicken soup was produced according to Example 1, but with the difference that the bouillon, fat, carraghenate, emulsifier were individually added to a hammer in order to homogenize the masses therein. The resulting pre-emulsion was very temperature-sensitive and separated into the individual components at over 300 ° C. In the manner described in these examples it was not possible to produce an emulsion using fats with a melting point of over 350.degree.
The method according to the invention allows the preparation of large quantities and the filling and dosing of a large number of packaging units in a short time, since it can be carried out continuously and by machine, whereas previously solid material particles for canned goods had to be weighed in portions by hand.
Of course, the process can be used wherever the rational filling and metering of large quantities of lumpy goods in a phase (s) mainly consisting of fat and / or water is important; such as in the industrial production of salads, especially sterilizable salads, canned fish and the like. Ä.