DD212416A1

DD212416A1 - PROCESS FOR GRANULAR DRYING OF PROTEIN HYDROLYSATES AND MEAT AROMA CONCENTRATES

Info

Publication number: DD212416A1
Application number: DD82246018A
Authority: DD
Inventors: Bernd Bietz; Joachim Erich; Joerg-Bruno Kliefoth; Lothar Krell; Hans-Joachim Kuenne; Lothar Moerl; Wolfgang Neisser; Joachim Sachse; Joerg Schmidt; Uta Tietz; Gerhard Woelm
Original assignee: Inst Getreideverarbeitung
Priority date: 1982-12-16
Filing date: 1982-12-16
Publication date: 1984-08-15

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur gleichzeitigen Trocknung und Granulierung von Proteinhydrolysaten oder Fleischaromakonzentraten zur Verwendung des Produktes in der Lebensmittelindustrie. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, bei niedrigem spezifischen Energie- und apparativen Aufwand ein Produkt herzustellen ohne thermische und chemische Schaedigung mit einer Korngroesse der Granulate von 0,5 bis 2,0 mm. Dabei soll ein kontinuierlicher Produktionsablauf moeglich sein. Die erfindungsmaessige Loesung besteht darin, dass die Proteinhydrolysate oder Fleischaromakonzentrate mit einem Feststoffgehalt von 20 bis 80 Masseprozent auf eine in einer Wirbelschicht befindliche Keimvorlage unter Erreichen einer Produkttemperatur von 343 bis 368 K aufgeduest werden und die entstandenen Granulate mit einem Korngroessenspektrum von 0,5 bis 2,0 mm mit Kaltluft auf eine Temperatur von ca. 323 K abgekuehlt werden.The invention relates to a process for the simultaneous drying and granulation of protein hydrolysates or meat flavor concentrates for use of the product in the food industry. The object of the invention is to produce a product at low specific energy and equipment expense without thermal and chemical damage with a particle size of the granules of 0.5 to 2.0 mm. Here, a continuous production process should be possible. The erfindungsmaessige solution is that the protein hydrolysates or Fleischaromakonzentrate with a solids content of 20 to 80 percent by weight are aufgeduest to a seed bed in a fluidized bed to reach a product temperature of 343 to 368 K and the resulting granules with a particle size range of 0.5 to 2 , 0 mm with cold air to a temperature of about 323 K to be cooled.

Description

- A- - A-

Verfahren zur Granuliertrocknung γοη Proteinhydrolysaten and FleischaromakonzentratenGranular drying process γοη protein hydrolysates and meat flavor concentrates

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur gleichzeitigen Trocknung und Granulierung von Proteinhydrolysaten oder Fleiseharomakonzentraten zur Verwendung des Produktes in der LebensmittelindustrieThe invention relates to a process for the simultaneous drying and granulation of protein hydrolysates or meat flavor concentrates for use of the product in the food industry

Charakterisierung der bekannten technischen LosungenCharacterization of the known technical solutions

Proteinhydrolysate und Fleischaromakonzentrate sind äußerst schwierig und aufwendig zu trocknen, da sie mit abnehmender Feuchte und unter Wärmeeinfluß zum Verkleben neigen und ein thermoplastisches Verhalten zeigen.Protein hydrolysates and meat flavor concentrates are extremely difficult and expensive to dry since they tend to stick together with decreasing moisture and under the influence of heat and show a thermoplastic behavior.

Die Anwendung der Falzen- und Schaufelradtrocknung ist für die Produkte nicht möglich, da diese Verfahren zu ortlichen Überhitzungen und somit einer Schädigung des Produktes führen*It is not possible to use the folding and bucket wheel drying for the products since these processes lead to localized overheating and thus damage to the product *

Sprühtroeknungsverfahren sind bedingt anwendbar. Es entstehen dabei pulverformige Trockenprodukte, die ungünstige Weiterverarbeitungsbedingungen, zum Beispiel aufwendige Transporttechnologie und schlechte Benetzbarkeit zur Folge haben. Proteinhydrolysate und Fleischaromakonzentrate werden derzeitig hauptsächlich in Vakuumtrockenschränken getrocknet. DerSpray-drying methods are conditionally applicable. This produces powdered dry products which result in unfavorable processing conditions, for example complicated transport technology and poor wettability. Protein hydrolysates and meat flavor concentrates are currently mainly dried in vacuum ovens. The

zu trocknenden Masse wird soviel Salz untergemischt, daß sie eine pastemartige Konsistenz erhält. Dann wird sie auf Blechen ausgestrichen und eine entsprechende Zeit im Vakuumtrockenschrank > je nach thermischer Empfindlichkeit des Produktes^ bei Temperaturen von 303 - 373 K getrocknet. Dieses Trocknungsverfahren erfordert einen hohen Arbeitskräfteaufwand, da die einzelnen Arbeitssehritte, wie das Bestreichen der BIeehe7 Beschicken der Trockenschränke", des Brechwerkes und der Mühle7 weitestgehend manuell ausgeführt werden« Eine vielfach angewandte Methode bei der Trocknung von zum Verkleben neigenden und temperaturempfindlichen Substanzen ist die Wirbelschichttechnik« Sczech und Jäckel beschreiben z,B« in der CE-PS 311 897 einen chargenweise arbeitenden Wirbelschichttrockner für die Bearbeitung von schwer wirbelbaren Substanzen« Dabei wird mittels eines stationär angeordneten Ruhrwerkes die fluidisierte Schicht über dem gesamten Behälterquerschnitt in Bewegung gehalten, um dadurch ein Ankleben und Verkrusten am Behälterboden zu vermeiden, über eine Führungsschiene ist der auf einem Wagen befindliche Produktbehalter auswechselbar. Jedoch haben die chargenweise arbeitenden Trocknungsvorrichtungen eine geringe Aufnahmefähigkeit, so daß die Leistung dieser Trocknungsvorrichtungen niedrig ist,To be dried mass is so much salt mixed in that it receives a paste-like consistency. Then it is spread on sheets and a corresponding time in the vacuum oven> depending on the thermal sensitivity of the product ^ at temperatures of 303 - 373 K dried. This drying process requires a great deal of labor, since the individual working hours, such as brushing the drying ovens ", the crusher and the mill 7, are largely carried out manually." A widely used method in the drying of substances susceptible to sticking and temperature-sensitive is fluidized bed technology. " Sczech and Jäckel describe, for example, a batch-type fluidized-bed dryer for processing substances which are difficult to swirl. In this case, the fluidized layer is kept in motion over the entire container cross-section by means of a stationarily arranged stirrer, in order to prevent sticking and sticking However, the batch dryers have a low uptake capacity, so that the performance of the product can be exchanged on a guide rail these drying devices is low,

Das in der CH- PS 475 786 beschriebene Verfahren zur Herstellung eines tablettierfähigen Stoffes mittels eines im Saugbetrieb arbeitenden Wirbelschichttrockners läßt ebenfalls nur eine diskontinuierliche Arbeitsweise zu. Zur Auswechslung des laterialbehälters müssen ein Heberring und eine Manschette aus flexiblem Material durch automatisch oder hydraulisch betätigte Vorrichtungen an den Trockner dicht anschließbar sein, was einen zusätzlichen technischen Aufwand bedeutet.The process described in CH-PS 475 786 for the preparation of a tablettierfähigen substance by means of a working in suction fluidized bed dryer also allows only a discontinuous procedure. To replace the laterialbehälters a lifting ring and a sleeve made of flexible material must be tightly connected by automatically or hydraulically operated devices to the dryer, which means an additional technical effort.

In der CH - PS 485 993 wird ein kontinuierliches Trocknungsverfahren im Wirbelschichtapparat dargestellt. Dabei wird das Trockengut durch Förderschnecken entlang einer schraubenlinienfSrmigen Bahn durch die Trockenzone geführt undIn CH - PS 485 993 a continuous drying process in the fluidized bed apparatus is shown. The dry matter is guided by screw conveyors along a helical path through the drying zone and

in Längsrichtung dazu mehrere vertikale Luftströmungen mit verschiedenen Luftmengen pro Zeiteinheit und unterschiedlichen Temperaturen geführt.' Bas Verfahren erfordert einen hohen apparativen Aufwand. Die im Inneren des Trockners angeordnete Pörderschnecke muß drehbar gelagert sein, außerdem werden mehrere Luftfilter benötigt.In the longitudinal direction to several vertical air flows with different amounts of air per unit time and different temperatures out. ' Bas process requires a lot of equipment. The arranged inside the dryer screw conveyor must be rotatably mounted, also several air filters are needed.

In der CH - PS 569 513 wird die Herstellung von Kakao, Trockenblut und Trockenmilch in einer Trockenkammer, die ein langgestrecktes, zur Aufnahme der Vorlage dienendes Wirbelbett aufweist, beschrieben. Das Granulat durchwandert die Trocknungskammer auf Grund eines horizontal geführten Luftstromes und wird durch eine Rückführleitung in einen Einfülltrichter zurückgeleitet. Ein Teil des Fertigproduktes wird mittels einer Dosiervorrichtung ausgetragen und in einem luftdichten Behälter aufgefangen. Der entscheidende lachteil dieses Verfahrens besteht in dem erheblichen Raumbedarf, der durch die horizontale Anordnnng der Anlage entsteht.CH-PS 569 513 describes the production of cocoa, dried blood and dried milk in a drying chamber having an elongated fluidized bed for receiving the original. The granulate passes through the drying chamber due to a horizontally guided air flow and is returned through a return line in a hopper. A part of the finished product is discharged by means of a metering device and collected in an airtight container. The crucial part of this process is the considerable space required by the horizontal arrangement of the plant.

Eine weitere Möglichkeit zum Trocknen von o.g. Produkten ist in der DE-OS 2924 326 "Verfahren zum Trocknen von zum Verkleben neigenden klebrigen Pasten" angegeben. Bei diesem Verfahren wird dem zu trocknenden feuchten Gut zunächst ein mit Wasser ein Azeotrop bildendes, niedrig siedendes, organisches Losungsmittel beigegeben. Das aus dem Lösungsmittel und dem im Trockengut enthaltenen Wasser gebildete Azeotrop entweicht schon bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen, so daß bei Temperaturen zwischen 290 und 330 K getrocknet werden kann. Das feuchte Gut wird zunächst im Lösungsmittel gleichmäßig dispergiert und unter Wärmezuführung getrocknet. Die Trocknung kann auch bei Unterdruck erfolgen.Another way to dry o.g. Products are specified in DE-OS 2924 326 "Method for drying sticky pastes prone to sticking". In this process, a wet-boiling, organic solvent forming an azeotrope with water is first added to the moist material to be dried. The azeotrope formed from the solvent and the water contained in the dry material escapes even at relatively low temperatures, so that it can be dried at temperatures between 290 and 330 K. The moist material is first uniformly dispersed in the solvent and dried under heat. Drying can also be carried out under reduced pressure.

Das beschriebene Verfahren hat den Nachteil, daß vor der Trocknung eine zusätzliche Verfahrensstufe zur Bereitung der Dispersion erforderlich ist. Dadurch entsteht ein hoher energetischer und zeitlicher Arbeitsaufwand. In einer dritten Arbeitsstufe muß außerdem die Lösungsmittelrückgewinnung gewährleistet werden. Der Einsatz eines Lösungsmittels bei derThe process described has the disadvantage that an additional process stage for the preparation of the dispersion is required before drying. This creates a high energetic and temporal workload. In a third step, the solvent recovery must also be ensured. The use of a solvent in the

Trocknung von nahrungsmitteln führt auch vom ernährungsphysiologischen Standpunkt aus zu einer Qualitätsminderung des Endproduktes.Drying of food also leads from the nutritional point of view to a reduction in quality of the final product.

In der DE - OS 2941 534 und DE - OS 2941 637 ist die Granulationstrocknung von Biomassen und Eiweißen beschrieben. Der !achteil der beschriebenen Wirbelschichtverfahren besteht darin,' daß das !Produkt die Apparatur mit einer Eestfeuchte von ca» 12 Masseprozent verläßt und in einer zweiten Verfahrensstufe im nachgeschalteten' Fließbettapparat auf die notwendige Trockenmasse von mindestens 95 % nachgetrocknet werden niuß.DE - OS 2941 534 and DE - OS 2941 637 describe the granulation drying of biomasses and proteins. The disadvantage of the described fluidized-bed method is that the product leaves the apparatus with an ester moisture content of about 12% by mass and, in a second stage of the process, must be subsequently dried to the required dry mass of at least 95 % in the downstream fluidized bed apparatus.

Par den Einsatz der Trockenprodukte in der Lebensmittelindustrie ist eine Korngroße von maximal 2 mm erforderlich. Bei den in DE - OS 2941 534 und DE - OS 2941 637 beschriebenen Verfahren werden die Produkte mit einem Korndurchmesser von ca· 12 mm abgezogen, so daß mit diesen Verfahren die Anforderungen an.das Produkt nicht erfüllt werden können.The use of dry products in the food industry requires a maximum particle size of 2 mm. In the processes described in DE - OS 2941 534 and DE - OS 2941 637, the products are withdrawn with a particle diameter of about 12 mm, so that the requirements for the product can not be met with these processes.

Auch bei dem in der DE - OS 2922 783 beschriebenen Verfahren zur Trocknung und Hygienesierung eiweißhaltiger Smspensionen wird die Wirbelschichttechnik eingesetzt» wobei Granulate mit einem Korndurchmesser von 6 - 12 mm abgezogen werden.The fluidized bed technique is also used in the process described in DE-OS 2922 783 for drying and sanitizing protein-containing emulsions, with granules having a particle diameter of 6 to 12 mm being withdrawn.

•Zi.erlr der-Erfaadtffig• Zi.erlr der-Erfaadtffig

Das Ziel der Erfindung besteht darin, Proteinhydrolysate und Fleischaromakonzentrate in einem kontinuierlichen Verfahren ohne thermische Schädigung des Produktes bei geringem spezifischen Energieaufwand und geringem apparativen und arbeitskräftemäßigen Aufwand zu trocknen und gleichzeitig zu granulieren, wobei ein frei fließendes und nicht stäubendes Granulat mit einem Korndurchmesser von maximal 2 mm entstehen soll.The object of the invention is to dry and simultaneously granulate protein hydrolyzates and meat flavor concentrates in a continuous process without thermal damage to the product with low specific energy expenditure and low expenditure on equipment and labor, with a free-flowing and non-dusting granules having a grain diameter of at most 2 mm to arise.

Darle-gtoig-des-Wesens- der-ErfindungLoan-of-the-essence-of-invention

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, Verfahrensbedingungen zur Trocknung und Granulierung τοη Proteinhydrolysaten und Fleischaromakonzentraten aufzuzeigen, bei denen ohne zusätzliche, die Qualität des Endproduktes negativ beeinflussende Substanzen," eine gleichzeitige Trocknung und Granulierung in der Form erfolgt', daß unter Beachtung der thermischen Empfindlichkeit .des Produktes ein gleichmäßig getrocknetes, frei fließendes Granulat erhalten wird, dessen Korndurchmesser 2 mm nicht überschreitet.The invention has as its object to show process conditions for drying and granulation τοη protein hydrolysates and Fleischaromakonzentraten in which without additional, the quality of the final product negatively influencing substances, "a simultaneous drying and granulation in the form takes place 'that under consideration of the thermal sensitivity. of the product a uniformly dried, free-flowing granules is obtained, the grain diameter does not exceed 2 mm.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelost, daß Fleischaromakonzentrate oder Proteinhydrolysate mit einem Feststoffgehalt von 20 bis 80 Masse - % in einem Wirbelschichtapparat auf eine als Wirbelschicht ausgebildete Keimvorlage gedüst werden. Als Keimvorlage können Fremdkeiiae, wie z.B. Salz, oder Stärkeprodukte oder aber produktspezifisches Material dienen« Dabei besteht der Torteil der Erfindung darin, daß die Wahl der Keimvorlage in Abhängigkeit von der Art de s herzustellenden Produktes erfolgen kann. So wird z.B. für die Herstellung von Proteinhydrolysaten zweckmäßigerweise Kochsalz eingesetzt, während für Fleischaromakonzentrat produktspezifisches Material vorteilhaft ist, um ein reines Produkt zu erhalten. Gegenüber den bekannten Verfahren zum Trocknen von Fleischaromakonzentraten in Takuumtrockenschränken kann nach dem erfindungsgemäßen Verfahren der Salzgehalt auf 30 % gesenkt werden.According to the invention, this object is achieved in that meat flavor concentrates or protein hydrolysates having a solids content of from 20 to 80 % by weight in a fluidized-bed apparatus are sprayed onto a seed sample formed as a fluidized bed. As a germ template Fremdkeiiae, such as salt, or starch products or product-specific material can serve «Here, the goal of the invention is that the choice of seed can be made depending on the type of s product to be produced. Thus, for example, saline is expediently used for the production of protein hydrolysates, whereas for meat flavor concentrate product-specific material is advantageous in order to obtain a pure product. Compared to the known method for drying Fleischaromakonzentraten in Takuumtrockenschränken can be reduced by the method according to the invention, the salt content to 30 % .

Das AufdÜ3en der zu trocknenden und granulierenden Proteinhydrolysate oder Fleischaromakonzentrate erfolgt in Gegenwart von 1 - 12 % Fett. Dadurch wird erreicht, daß eine gleichmäßige Verteilung des Rezepturbestandteils Fett erfolgt und durch den hohen Fettgehalt außerdem die Hygroskopizität des Endproduktes gesenkt wird.The thickening of the protein hydrolysates or meat flavor concentrates to be dried and granulated takes place in the presence of 1-12 % fat. This ensures that a uniform distribution of the formulation ingredient is fat and also the hygroscopicity of the final product is lowered by the high fat content.

Die Teilchengröße der Keimvorlage sollte nicht größer als 0,5 mm sein. Als Trockenmedium dient Luft mit einer TemperaturThe particle size of the germ template should not be greater than 0.5 mm. The drying medium is air at a temperature

von 373 K, Die Temperatur in der Wirbelschicht soll 343 368 K betragen»of 373 K, the temperature in the fluidized bed should be 343 368 K. »

Der Trocknungs- und Granulierungsprozeß erfolgt kontinuierlich· Die Große der abgezogenen Granulate wird über die Abzugsluftmenge reguliert. Die teilchengröße beträgt 0,5 bis 2,0 mm. Die Granulate haben eine Trockenmasse von 96 bis 98%, Während des Trocknungsprozesses werden kontinuierlich neue Keime über eine Schleuse in die Wirbelschicht eingegeben, wofür ein Teil des Endproduktes gemahlen wird. Die Teilchengröße der Keime beträgt 0^:,2 bis 0,5 mm. Die Menge der zugegebenen Keime ist abhängig von der abgezogenen Granulatmenge und der eingedusten Produktinenge.The drying and granulation process is carried out continuously · The size of the withdrawn granules is regulated by the amount of exhaust air. The particle size is 0.5 to 2.0 mm. The granules have a dry matter content of 96 to 98%. During the drying process, new germs are continuously introduced via a sluice into the fluidized bed, for which part of the final product is ground. The particle size of the seeds is from ^0: 2 to 0.5 mm. The amount of added germs is dependent on the amount of granules withdrawn and the amount of coagulated product.

Die Erfindung soll nachfolgend an Hand eines Beispiels näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail with reference to an example.

Mittels Dosierpumpe wird Proteinhydrolysat oder Pleischaromakonzentrat mit einer Trockenmasse von 60 % zu einer Zweistoff düse am Wirbelschichtapparat gefordert, über die Düse wird das Proteinhydrolysat bzw. das Pleischaromakonzentrat in den Wirbelschichtapparat auf die Oberfläche der im fluidisiert en Zustand befindlichen Peststoffgranulate verdSst, wodurch diese entsprechend anwachsen. Die Peststoffgranulate können bei Aufdüsen von Proteinhydrolysaten entweder Salz, oder bei Pleischaromakonzentraten entsprechendes produktspezifisches Material sein« Gleichzeitig wird aber eine zweite Düse die rezepturabhängige Menge Pett (1 - 12 %) eingedust. Die Temperatur der Granulate in der Wirbelschicht beträgt 358 K.By means of a dosing pump protein hydrolyzate or Pleischaromakonzentrat is required with a dry matter of 60 % to a two-fluid nozzle on the fluidized bed apparatus, through the nozzle, the protein hydrolyzate or Pleischaromakonzentrat is in the fluidized bed apparatus on the surface of the fluidized state in the state befindes pesticide granules verdSst, causing them to grow accordingly. In the case of protein hydrolyzate jets, the pellets of the pellets can either be salt or, for pleomelike concentrates, a product-specific material. "At the same time, however, a second nozzle is injected with the formulation-dependent amount of Pett (1-12 %) . The temperature of the granules in the fluidized bed is 358 K.

Granulate, die einen Teilchendurchmesser von 0,5 bis 2 mm erreicht haben, verlassen über einen klassierenden Abzug die Wirbelschicht«Granules, which have reached a particle diameter of 0.5 to 2 mm, leave the fluidized bed via a classifying fume cupboard «

Damit sich die Menge der im fluidisierten Zustand befindlichen Peststoffgranulate nicht verringert, werden über eineThus, the amount of the present in the fluidized state pesticide granules is not reduced, are over a

Zellenradschleuse 50 % arteigenes gemahlenes Produkt als Keime mit einer Teilchengröße von Θ,2 bis 0,5 mm zugegeben. Die abgezogenen Granulate haben eine Trockenmasse von ca« 97 %. Rotary valve 50 % of its own ground product added as seeds with a particle size of Θ, 2 to 0.5 mm. The withdrawn granules have a dry matter of about 97 %.

Claims

- 8 claim for invention

1.' A process for the granular drying of protein hydrolysates or meat flavor concentrates in a conventional fluidized bed apparatus with a controlled draw, characterized in that the protein hydrolysates or meat flavor concentrates having a pesticide content of from 20 to 100% by weight have a seed present in the fluidized bed as a function of the type of product to be produced When a product temperature of 343 to 368 K is attained with simultaneous injection of 1-1256 fat, the resulting granules having a particle size range of 0.5 to 2 mm are cooled to a temperature of approximately 323 K with cold air.

2, method according to item 1, characterized in that preferably used as the seed template salt, starch products or ground final product.