DE1002255B - Verfahren und Vorrichtung zum Verbessern der Backeigenschaften von Brotgetreidemahlprodukten - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verbessern der Backeigenschaften von Brotgetreidemahlprodukten. Es ist schon lange bekannt, daß die Backfähigkeit von Getreidemahlprodukten, insbesondere von Weizenmehl, vor allem von Mehl, das überdehnbare Teigeigenschaften besitzt, durch eine Wärmebehandlung verbessert werden kann. Die Verbesserung der Backfähigkeit durch die bekannten Erhitzungsverfahren ist bei Weizenmehl im wesentlichen auf eine Härtung des Weizenklebers zurückzuführen, die durch eine mehr oder weniger starke Koagulation des im Mehl enthaltenen Eiweißes hervorgerufen wird.

Fisher und Jones haben Mehl in einer pneumatischen Umluftanlage der Einwirkung von heißer, feuchter und bewegter Luft ausgesetzt, wobei die Einwirkungsdauer nur Sekunden betrug. Es hat sich gezeigt, daß das auf diese Weise behandelte Mahlprodukt, insbesondere wenn es sich um Weizenmehl handelt, verfärbt wird, und die zur Durchführung des Verfahrens benutzte Vorrichtung immer wieder durch Mahlprodukte und Kleister verstopft wird. Die Ablagerungen von Mählprodukt und Kleister sind besonders stark, wenn die Behandlung bei hoher Temperatur und hoher relativer Luftfeuchte durchgeführt wird. Kondensationen, die zur Bildung von Kleister führen, treten insbesondere dort auf, wo das Mahlprodukt mit der heißen Luft in Berührung kommt, also an der Stelle, an welcher das Mahlprodukt in die Vorrichtung eingeschleust wird.

Das Verfahren der Erfindung beruht ebenfalls auf der Behandlung von Brotgetreidemahlprodukten mit heißer, feuchter und bewegter Luft, jedoch wird im Gegensatz zu dem bekannten Verfahren das Mahlprodukt nicht der Einwirkung strömender Luft ausgesetzt, die eine gleichbleibende Temperatur und relative Luftfeuchtigkeit hat; die Wärmebehandlung nach der Erfindung vollzieht sich vielmehr in drei Zonen, in welchen Temperatur und Feuchtigkeit weit voneinander abweichende Werte haben. Auf die Wärmebehandlung, die sich innerhalb Bruchteilen von Sekunden, z. B'. innerhalb 0,5 bis 0,6 Sekunden, \'ollzieht, folgt in einer vierten Zone eine plötzliche Abkühlung das Mahlproduktes auf Raumtemperatur. Kennzeichnend für das Verfahren der Erfindung ist ferner, diaß die Änderung von Temperatur und! Feuchtigkeit schlagartig erfolgt.

Das Verfahren der Erfindung wird so ausgeführt, daß das Mählprodukt während eines Zeitraumes von Bruchteilen von Sekunden durch strömende und unter Druck stehende Luft mit einer relativen Luftfeuchtigkeit von 60 bis 90%, vorzugsweise von 70 bis 80°/», und einer Temperatur von maximal 80°, vorzugsweise von 45 bis 50°, auf 40 bis 45° erwärmt und mit Verfahren und Vorrichtung

zum Verbessern der Backeigenschaften

von Brotgetreidemahlprodukten

Anmelder:

Brabender o. H., Duisburg,
Adolf-Wagner-Str. 1-5

Carl Wilhelm Brabender, Wilhelm Kuhlmann
und Bernd Pagenstedt, Duisburg,
sind als Erfinder genannt worden

Feuchtigkeit beladen, dann in dem Druckluftstrom schlagartig der Einwirkung von gesättigtem Wasserdampf bzw. Heißdampf, also hoher Hitze ausgesetzt wird und weiter in dem Luftstrom bleibt, bis es eine Temperatur von 50 bis 75°, vorzugsweise von etwa 60°, angenommen hat, worauf das Mahlprodukt aus dem Luftstrom abgeschieden und schlagartig auf Raumtemperatur abgekühlt wird.

Zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung ist insbesondere eine im Umlauf arbeitende pneumatische Förderanlage geeignet, deren Förderleitung als auch Rückluftleitung unter Überdruck stehen. Bei einer solchen Anlage, die nicht Gegenstand des Patentbegehrens ist, setzt sich auch die Rückluftleitung nicht durch Kondensat und Mehlstaub zu.

Das Abkühlen des erwärmten und mit Feuchtigkeit beladenen Mahlgutes kann in einer zusätzlichen pneumatischen Förderanlage erfolgen, in welcher das Mahlgut durch kalte Luft schlagartig auf Zimmertemperatur abgekühlt wird.

Das Erhitzen der in bekannter Weise als Wärmeträger dienenden Luft erfolgt beispielsweise so, daß die Förder- und Rückluftleitung sowie die Vorrichtung, welche zum Einschleusen des Mahlproduktes in die Förderleitung dient, mittels einer elektrischen Widerstandsheizung beheizt wird, die wiederum ein Temperaturregler steuert. Die Leitungen sowie die Einschleusvorrichtung können auch mit Dampf oder warmem Wasser beheizt werden, wenn dlie Einechleu'svorrichtung sowie die Förder- und Rückluftleitongen doppelwandig sind. Zur Vermeidung einer Kondensatbildung empfiehlt es sich, die Einschleusvorrichtung etwas höher als die Förder- und Rückluftleitungen zu erwärmen.

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der Feuchtigkeitsgehalt des Mahlproduktes auf 15,5 bis 16% innerhalb von 0,17 Sekunden. Dieser Vorgang spielt sich in dem Förderweg von etwa 2 m ab. In der Zone II wird das erwärmte und mit Feuchtigkeit beladene Mehl schlagartig dem in das letzte Drittel des Rohrstückes 3' durch die Rohrleitung 4 eingeblasenen Sattdampf von beispielsweise 100° und 95°/o relativer Luftfeuchtigkeit ausgesetzt. Die Zone

Alle Mittel, die geeignet sind, die Wärmeübertra- handlungs dauer für die 6 m lange Förderleitung von der gung auf das Brotgetreidemahlprodukt zu erhöhen, Mehlaufgabe bis zum Abscheider rund 0,5 Sekunden, verbessern die Wirkung der Wärmebehandlung. Das zu behandelnde Mahlprodukt mit einer Feuch-Aus diesem Grunde empfiehlt es sich, die Innen- tigkeit von 15% wird über eine Pendelwaage 1, die Seiten der Rohrbogen, mit welchen das Mahlprodukt 5 gleichzeitig die für die Behandlung des Mahlprowährend der Druckförderung in einer pneumatischen duktes erforderliche Dampfmenge reguliert, durch Anlage in einem besonders innigen Kontakt steht, mit eine beheizte Einschleusvorrichtung 2 in die Förder-Kupfer zu überziehen. leitung 3 eingeführt. In der Förderleitung vollzieht Nach der Erfindung wird das Mahlprodukt von sich die insgesamt 0,5 Sekunden dauernde Wärmebeoben in die Förderleitung mittels einer Schleuse mit io handlung in drei Zonen. In der Zeichnung sind die einem Zellenrad eingeschleust, die dadurch gekentn- drei Zonen mit I, II und III angegeben. Die Zone I zeichnet ist, daß die Stege des Zellenrades sehr dünn reicht von der Eintrittsstelle des Mehles in die Försind, um die Berührungsfläche zwischen Stegen und derleitung bis nahezu an das Ende des ersten Rohr-Schleusengehäuse auf ein Minimum herabzusetzen. bogens 3'; die Zone II entspricht etwa dem letzten Die Stege können z. B. aus 1 mm starkem Stahlblech 15 Drittel des ersten Rohrbogens 3', und die Zone III hergestellt sein. Das Zellenrad ist ferner in der reicht vom Ende dieses Rohrbogens bis an die Stelle, Schleuse so angeordnet, daß das Mahlprodukt, wenn wo das Mahlprodukt aus der Förderleitung wieder es das Zellenrad verläßt, sogleich vom Luftstrom der austritt.

pneumatischen Förderanlage mitgerissen wird. Das In der Zone I wird das Mahlgut in einem Luft-Mahlprodukt kann auch mittels einer waagerecht 20 strom von beispielsweise 50° und 75 % relativer Luftliegenden seitlich 'des Fördierrohres angebrachten feuchtigkeit auf 45° vorgewärmt, gleichzeitig steigt Förderschnecke in das Förderrohr aufgegeben werden¹. Es ist zweckmäßig, die Schnecke so auszubilden,
daß sich zwischen dem Ende der Schnecke und dem
Eingang des Schneckenendes in die Förderleitung 25
stets ein Mehlpolster befindet, das als Verschluß
gegen die unter Überdruck stehende Förderleitung
dient.

Um ein bestimmtes Verhältnis zwischen eingeschleuster Mehlmenge pro Zeiteinheit und' eingeblase- 30 ist etwa 0,2 m lang, welche von dem Mahlprodukt

ner Dampfmenge pro Zeiteinheit aufrechtzuerhalten, innerhalb von 0,02 Sekunden durchströmt wird. Die

wird die für die Behandlung des Mahlproduktes er- Obsrnächentemperatur der Teilchen, des Mahlproduk-

forderliche Dampfmenge gemäß der Erfindung mit tes steigt für einen Bruchteil einer Sekunde auf etwa

Hilfe eines Dampfdurchlaß-Regulierventils gesteuert, 80 bis 90° und gleichzeitig tritt eine Erhöhung des das mit einer als Pendelwaage ausgebildeten Trans- 35 Feuchtigkeitsgehaltes des Mahlproduktes auf 16 bis

portschnecke gekoppelt ist, die über der Einschleus- 17%' ein.

vorrichtung angeordnet ist, durch welche das Mahl- Die Zone III entspricht einem Förderweg von etwa produkt in die Vorrichtung eingeführt wird, und das 3,8 m, den das Mahlprodukt in 0,31 Sekunden durchje nach Neigung der Pendelwaage, die durch die ein- läuft. In der Zone III wird das Mahlprodukt wieder laufende Mahlgutmenge gegeben ist, mehr oder we- 40 abgekühlt, und die durch die eintretende Kondensaniger Dampf für die Behandlung freigibt. Die Dampf- tion frei werdende Feuchtigkeit wird zum Teil vom menge kann auch mit Hilfe eines Druckreglers ge- Mahlprodukt, zum Teil von der Luft aufgenommen, steuert werden, der an die Förderleitung angeschlossen Das Mahlprodukt tritt mit einer Temperatur von ist und der auf den in der Förderleitung herrschen- etwa 60° und einem Wassergehalt von etwa 16 bis den Druck anspricht, der wiederum linear mit der 45 17% in den Abscheider 5, der unterhalb des Ge-Menge des pro Zeiteinheit geförderten Mahlproduktes biases 6 der Förderanlage angeordnet ist; in dem Abansteigt. Je größer also die geförderte Mehlmenge,
um so mehr Dampf wird eingeblasen und umgekehrt.
Das Einblasen, von gesättigtem Wasserdampf bzw.
Heißdampf gemäß der Erfindung erfolgt im letzten 5°
Drittel des ersten Rohrbogens der Förderleitung. Der
Grund für diese Maßnahme ist der, daß sich in einem
Rohrbogen die Mehlteilchen nach der äußeren Wandung des Bogenstückes hin verdichten, und wenn der
Dampf in das letzte Drittel des Bogenstückes einge- 55 filter besteht. Durch das Fördergebläse 10 gelangt das blasen wird, findet eine Berührung zwischen Mehl erhitzte Mahlgut mit Luft in die Förderleitung 11 und Dampf im freien Raum der Rohrleitung am Ende und aus dieser in den Abscheider 12. Das auf etwa des' Bogen Stückes bzw. zu Beginn der senkrechten, 25° abgekühlte Mahlgut verläßt mit einem Wasser-Rohrleitung statt, so daß keine Ablagerungen von gehalt von 15 bis 15,5% den Abscheider 12 durch Mehlkleister an den Rohrwandungen vor sich gehen 60 die Schleuse 13. können. Die Luft gelangt zur Abscheidung der restlichen

Eine beispielsweise Ausführungsform des erfin- Menge Mahlprodukt in den Druckfilter 14.

dungsgemäßen Verfahrens sei an Hand eines in Fig. 1 In den Fig. 3 und 4 der Zeichnung sind Vorrich-

der Zeichnung schematisch veranschaulichten. Fließ- tungen schematisch veranschaulicht, die zum Ein-

bildes beschrieben, dem eine pneumatische Förder- 65 schleusen des Mahlgutes in die Förderleitung der

anlage mit einer Luftleistung von 2,4 m³ Luft/Min. Umluftanlage dienen.

zugrunde liegen soll. Bei einem Förderweg von rund Gemäß Fig. 3 besteht die Einschleusvorrichtung ini in und einem inneren Rohrdurchmesser von 6 cm wesentlichen aus einer Förderschnecke. In die Einbeträgt die Luftgeschwindigkeit und damit die For- schießvorrichtung tritt das Mahlgut durch den dergeschwindigkeit der Mehlteilchen sowie die Be- 7° Trichter 20 ein, und es verläßt diese durch den

scheider findet eine Trennung des Mahlproduktes von der Luft statt. Die Luft kehrt unter Druck durch die Leitung 7 wieder in den Kreislauf zurück.

Zur schlagartigen Abkühlung des den Abscheider 5 verlassenden Mahlproduktes kommt dieses in die in Fig. 2 der Zeichnung schematisch veranschaulichte pneumatische Anlage, die im wesentlichen aus einem Fördergebläse, Förderleitung, Abscheider und Druck-

Stutzen 21 der zur Förderleitung 3 geht. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist zwischen dem Ende der Förderschnecke 22 und dem Stutzen 21 ein Raum 24 gelassen, der mit Mahlgut gefüllt ist, wodurch die unter Überdruck stehende Förderleitung 3 nach außen abgedichtet ist.

Die Einschleusvorrichtung gemäß Fig. 4 besteht im wesentlichen, aus einem in einem Gehäuse 30 angeordneten Zellenrad 31, das bis in die Förderleitung 3 hineinragt. Die Aufgabe des Mahlgutes in die Einr Schleusvorrichtung erfolgt durch die Öffnung 32. Wie aus der Zeichnung weiter ersichtlich, sind an die Schaufeln des Zellenrades 31 schmale Stege 31' angesetzt, die vorzugsweise aus 1 mm starkem Stahlblech bestehen. Das durch die Einschleusvorrichtung gegebene Gut gelangt unmittelbar aus dieser in die Förderleitung 3, in welcher es von dem Luftstrom mitgerissen wird.

Die nach dem Verfahren der Erfindung behandelten Mahlprodukte erfahren eine unerwartete Verbesserung ihrer Backeigenschaften, was aus dem Diagramm der Fig. 5 hervorgeht.

In dem Diagramm sind drei Kurven a, b und c eingetragen, welche mit Hilfe eines Extensographen von einem unbehandelten Weizenmehl, von einem in bekannter Weise der Einwirkung von heißfeuchter Luft unterworfenen Weizenmehl und von einem nach dem Verfahren der Erfindung behandelten Weizenmehl erhalten sind.

Die Kurve α entspricht einer Gesamtteigkraft von 199 cm², die Kurve b von 198 cm² und die Kurve c von 273 cm².

Die Kurven zeigen, daß bei dem in bekannter Weise zur Verbesserung der Backeigenschaften behandelten Mehl die Teigkraft erhalten und lediglich das Verhältnis von Dehnwiderstand zu Dehnbarkeit des Teiges verschoben ist, während nach dem Verfahren der Anmeldung eine bedeutende Vergrößerung der Teigkraft erzielt wird.

Nach dem Verfahren der Anmeldung wird demnach eine Verstärkung der Gesamtteigkraft erzielt, wie es bisher nur mit Hilfe eines sogenannten Verstärkungsweizens, auch Kleberweizen genannt, möglich war.

Die mit dem Verfahren der Erfindung erzielten Wirkungen dürften auf eine ungewöhnlich starke Verschiebung des Redoxpotentials des Eiweiß-Kleber-Lipoid-Komplexes nach der Oxydationsseite hin zu erklären sein.

Ein weiterer Vorteil des Verfahrens der Erfindung liegt darin, daß die Klebrigkeit der aus den behandelten Mahlprodukten hergestellten Teige, insbesondere wenn es sich um Malzprodukte der hinteren Passagenmehle handelt, weitgehend herabgesetzt ist.

Da die Hitze nach dem Verfahren der Erfindung nur schlagartig zur Einwirkung kommt, wird die Farbe des behandelten Mahlproduktes nicht verändert, und aus dem gleichen Grund kann eine Oxydation sowie Schädigung des Provitamin-A-Komplexes sowie des Vitamin B-Komplexes nicht eintreten. Auch ist die Bildung toxischer Eiweißverbindungen, die für Tier und Menschen gesundheitsschädigend sind, nicht möglich.

Claims (11)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zum Verbessern der Backeigenschaften von Brotgetreidemahlprodukten, insbesondere von Weizenmehl, mittels im Kreislauf bewegter heißer feuchter Luft und anschließender schneller Kühlung, dadurch gekennzeichnet, daß das Mahlprodukt während eines Zeitraumes von Bruchteilen einer Sekunde in durchströmender und unter Druck stehender Luft mit einer relativen Luftfeuchtigkeit von 60 bis 90%, vorzugsweise von 70 bis 80%, und einer Temperatur von maximal 80°, vorzugsweise 45 bis 50°, mit Feuchtigkeit aufgeladen und auf 40 bis 45° vorgewärmt wird und dann in dem Druckluftstrom schlagartig der Einwirkung von gesättigtem Wasserdampf bzw. Heißdampf, also hoher Hitze, ausgesetzt wird, und dann im Luftstrom bleibt, bis das Mahlprodukt eine Temperatur von 45 bis 75°, vorzugsweise von etwa 60°, angenommen hat, worauf das Mahlprodukt aus dem Luftstrom abgeschieden und schlagartig auf Raumtemperatur abgekühlt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmebehandlung des Mahlproduktes in der Förderleitung einer mit Umluft arbeitenden Förderanlage erfolgt, deren Förderund Rückluftleitung unter Druck stehen.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch eine beheizte Förder- und Rückluftleitung und Schleuse, durch welche das Mahlprodukt in die Förderleitung gelangt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Beheizung der Rohrleitungen und der Einschleusvorrichtung durch eine elektrische Widerstandsheizung erfolgt, deren Heizleistung durch einen Temperaturregler gesteuert wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Förder- und Rückluftleitung sowie die Einschleusvorrichtung doppelwandig ausgeführt werden und die Beheizung dieser Teile mit Dampf oder Warmwasser erfolgt.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 5, gekennzeichnet durch eine als Pendelwaage ausgebildete Transportschnecke, die unmittelbar mit einem Dampfdurchlaß-Regulierventil gekoppelt und über der Einschleusvorrichtung angeordnet ist, wobei sich je nach aufgegebener Mahlgutmenge die Neigung der Transportschnecke und damit die das Regulierventil durchströmende Dampfmenge verändert, wodurch eine automatische Steuerung der für die Behandlung erforderlichen Dampfmenge in Abhängigkeit von der aufgegebenen Mehlmenge gegeben ist.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 5, gekennzeichnet durch einen an die Umlaufleitung angeschlossenen Druckregler, der in bekannter Weise in Abhängigkeit von dem in der Umlaufleitung herrschenden Druck das für den Einlaß des Dampfes in die Förderleitung erforderliche Dampf durchlaß-Regulierventil !automatisch steuert.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 7, gekennzeichnet durch ein in einem Gehäuse (3) angeordnetes, zum Einführen dies Mahlgutes· in die Förderleitung dienendes Zellenrad (31), welches bis in die Förderleitung (3) hineinragt und an dessen Schaufeln schmale Stege (31') angesetzt sind.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 7, gekennzeichnet durch eine zum Einführen des Mahlgutes in die Förderleitung (3) dienende Förderschnecke (22), zwischen deren Ende und der Förderleitung (3) ein Raum (24) gelassen ist, der sich mit Mahlgut füllt, wodurch die unter Über-

druck stehende Förderleitung nach außen abgedichtet wird.

10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Einblasen von Dampf in die Förderleitung dienende Rohrleitung in das letzte Drittel des ersten Rohrbogens der Förderleitung (3) hineinmündet.

11. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwandungen der Rohrbogen der Förderleitung mit einem Kupferüber-

zug versehen sind, um die Wärmeübertragung auf das zu behandelnde Mahlgut während der einzelnen Behandlungszonen durch den innigen Kontakt zwischen Rohrwandungen und Mahlgut in den Bogenstücken zu erhöhen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 229 055, 312 528,
307;

französische Patentschrift Nr. 805 723.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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