DE102005053569A1

DE102005053569A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung fettreduzierter Kartoffelchips

Info

Publication number: DE102005053569A1
Application number: DE102005053569A
Authority: DE
Inventors: Rüdiger JANK; Bernd Weber; Ute Dr. Bindrich; Thomas Rohe
Original assignee: LORENZ BAHLSEN SNACK WORLD HOL; Lorenz Bahlsen Snack-World Holding & Co KG GmbH
Current assignee: LORENZ SNACK-WORLD BETEILIGUNG GMBH GERMANY, DE
Priority date: 2005-11-08
Filing date: 2005-11-08
Publication date: 2007-05-10

Abstract

Das Verfahren zum Herstellen von Kartoffelchips, bei dem die Kartoffeln gewaschen, in Scheiben geschnitten, die Scheiben auf einem Förderband vereinzelt abgelegt und durch eine Förder- und Heizeinrichtung (7) geführt werden, in der durch Wärmeeinwirkung das fertige Erzeugnis hergestellt wird, zeichnet sich dadurch aus, dass die Kartoffelscheiben in der Förder- und Heizeinrichtung (7) zwischen zwei beheizten platten- oder bandförmigen Elementen (8) eingeklemmt, gefördert und erhitzt werden, die parallel in einem Abstand angeordnet sind, der im Wesentlichen der Dicke der Kartoffelscheiben entspricht.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Kartoffelchips, bei dem die Kartoffeln gewaschen, in Scheiben geschnitten, die Scheiben auf einem Förderband vereinzelt abgelegt und durch eine Förder- und Heizeinrichtung geführt werden, in der durch Wärmeeinwirkung das fertige Erzeugnis hergestellt wird. Die Erfindung betrifft weiter eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Bei der Herstellung von Kartoffelchips ist es wichtig, dass sehr schnell eine starke Wärmeübertragung beim Erhitzen stattfindet. Dies erfolgt üblicherweise in einem Ölbad durch Wärmeleitung, bei dem das Öl auf Temperaturen zwischen 140 bis 200°C erhitzt wurde. In diesem Öl werden die Kartoffelscheiben frittiert. Durch die Wärmeenergie verdampft der Wasseranteil aus den Kartoffelscheiben. Gleichzeitig wird während des Frittierprozesses Öl durch die Kartoffelscheibe aufgenommen. Als Ergebnis der durch Wärmeübertragung eingeleiteten Stoffwandlungsprozesse und der Sorptionsvorgänge entstehen die hinsichtlich ihrer sensorischen Eigenschaften bekannten Kartoffelchips. Ein Problem bei der bekannten Herstellung dieser Kartoffelchips ist aber, dass es sich nicht vermeiden lässt, dass während des Erhitzens Öl in die Kartoffelchips eindringt und dort verbleibt. Der hohe Ölgehalt ist ein ernährungsphysiologischer Nachteil, da immer mehr Menschen aus Gesundheitsgründen möglichst wenig Fett zu sich nehmen wollen.

Es ist daher bekannt, Kartoffelchips ohne die Verwendung von Öl herzustellen. Bei einem bekannten Verfahren der eingangs genannten Art (WO 96/39867) werden die Kartoffelscheiben auf einem Band durch einen Ofen gefördert, in dem sie durch Heißluft erhitzt werden. Es findet zunächst ein Blanchieren bei einer Temperatur von ungefähr 760°C bis 870°C statt. Dies geschieht durch Infrarotbrenner. Anschließend werden dann die so vorbehandelten Scheiben bei einer Temperatur von ungefähr 180°C bis 205°C mit Heißluft beaufschlagt. Nach einer Trocknung sollen sie die arttypische Konsistenz von Kartoffelchips annehmen.

Durch vor allem die extrem hohen Temperaturen in der ersten Stufe findet zwar ein beträchtlicher Wärmeübergang statt. Der Wärmeübergang beruht auf dem Prinzip der Konvektion und/oder Wärmestrahlung. Der Energietransport ist gegenüber der Wärmeleitung während des Frittierprozesses wesentlich geringer. Es ist daher nicht zu erwarten, dass durch dieses Verfahren Kartoffelchips erhalten werden können, deren sensorische Qualität der von konventionell hergestellten Kartoffelchips gleichkommt. Weiterhin ist in dem angegebenen Temperaturbereich eine höhere Belastung mit Acrylamid zu erwarten.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Verfahrens der eingangs genannten Art, bei dem durch einen höheren und schnelleren Wärmeübergang ohne Verwendung von Öl qualitativ hochwertige Kartoffelchips hergestellt werden können.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht bei einem Verfahren der eingangs genannten Art darin, dass die Kartoffelscheiben in der Förder- und Heizeinrichtung zwischen zwei beheizten platten- oder bandförmigen Elementen lückenlos, gefördert und erhitzt werden, die parallel in einem Abstand angeordnet sind, der im Wesentlichen der Dicke der Kartoffelscheiben entspricht.

Beim Schneiden der Kartoffeln kann an der Schnittfläche Stärke austreten. Um diese zu entfernen und um auch weitere möglicherweise vorhandene Verunreinigungen zu entfernen, wird vorteilhafterweise vorgesehen, dass die Kartoffelscheiben direkt nach dem Schneiden vor der weiteren Verarbeitung gewaschen werden.

Um zu verhindern, dass die Kartoffelscheiben auf ihrem Weg in die Förder- und Heizeinrichtung oder in derselben zusammenkleben, kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass sie vor der Einführung in die Förder- und Heizeinrichtung mit Öl oder einer Öl enthaltenden Emulsion besprüht werden. Dabei wird man natürlich die Ölmenge so gering halten, dass die fertigen Chips keinen nennenswerten Ölgehalt haben.

Zweckmäßigerweise kann durch geeignete Vorrichtungen, wie Besprühungsanlagen oder Tauchbäder nach entsprechender Vorbehandlung der Kartoffeln und/oder Kartoffelscheiben bewirkt werden, dass in die Kartoffelscheiben vor der Einführung in die Förder- und Heizeinrichtung geschmacksgebende und/oder funktionelle Roh- und Zusatzstoffen (Aromen, Enzyme, Salze, lösliche Kohlenhydrate), die in wässrige Lösung gebracht wurden, diffundieren.

Damit guter Wärmeübergang zwischen den platten- oder bandförmigen Elementen und den Kartoffelscheiben stattfindet, müssen diese Elemente gegen die Kartoffelscheiben gedrückt werden. Hierzu reicht allerdings ein verhältnismäßig geringer Druck von ungefähr 1 bis 10 N/cm², vorteilhafterweise ein Druck von 0,25 bis 0,5 N/cm² aus.

Die Wärmebehandlung in der Förder- und Heizeinrichtung vor vorteilhafterweise während ungefähr 1,5 bis 10 Minuten durchgeführt. Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Behandlung während ungefähr 2 bis 8 Minuten durchgeführt wird.

Insbesondere, wenn die Kartoffelscheiben noch gewaschen worden sind, enthalten sie noch sehr viel Wasser. Zweckmäßigerweise wird daher bei einer vorteilhaften Ausführungsform vorgesehen, dass die Kartoffelscheiben vor der Einführung in die Förder- und Heizeinrichtung vorgetrocknet werden. Bei der eigentlichen Behandlung in der Förder- und Heizeinrichtung muss dann nicht mehr so viel Feuchtigkeit verdampft werden, was nicht nur den Backvorgang beschleunigt, sondern auch die Qualität der Chips erhöht, da schneller die Temperatur von über 100°C erreicht wird, die erforderlich ist, um den Chips die gewünschte Konsistenz, Farbe und Geschmack zu verleihen. Sollten die fertigen Chips beim Verlassen der Förder- und Heizeinrichtung noch eine zu hohe Feuchtigkeit aufweisen (diese sollte vorzugsweise nicht über 2 Gew.% betragen), kann vorgesehen werden, dass die Chips nach der Behandlung in der Förder- und Heizeinrichtung einem geeigneten Trocknungsverfahren, wie Vakuumtrocknung oder Lufttrocknung ausgesetzt werden.

Vorteilhafterweise werden die Kartoffelscheiben auf eine Dicke von ungefähr 0,4 bis 2,0 mm geschnitten, um so optimale Chips zu erhalten.

Erfindungsgemäß ist auch eine Vorrichtung vorgesehen, die sich dadurch auszeichnet, dass sie eine Einrichtung zum Schneiden der Kartoffeln in Scheiben und ein erstes Förderband zum Transportieren der vereinzelten Kartoffelscheiben zu einer Förder- und Heizeinrichtung aufweist, die mit zwei Endlosförderern versehen ist, zwischen denen die Kartoffel scheiben aufgenommen, mit Druck beaufschlagt, erhitzt und gefördert werden.

Die Endlosförderer weisen also zwei nahe beieinander angeordnete parallele Arbeitsbereiche auf, zwischen denen die Kartoffelscheiben aufgenommen werden. Durch diese Vorrichtung ist eine kontinuierliche Produktion von Chips möglich.

Vorteilhafterweise weisen die Endlosförderer beheizte Metallbänder auf. Gemäß einer anderen Ausführungsform weisen die Endlosförderer parallele Kettenförderer oder dergleichen auf, an denen beheizte Metallplatten angeordnet sind.

Zweckmäßigerweise werden die Metallbänder oder Metallplatten mit beheizten Rollen gegeneinander gedrückt. Auf diese Weise wird der erforderliche Druck gleichmäßig auf die Metallbänder verteilt und auf die Kartoffelscheiben übertragen. Die Metallbänder oder Metallplatten werden direkt oder indirekt beheizt. z.B. durch Heizgas, Infrarotstrahlung, Thermoöl oder Induktion. Es wäre natürlich auch möglich, statt dessen oder zusätzlich die Metallbänder oder Metallplatten mit Brennern, Strahlern oder dergleichen direkt zu beheizen.

Bei der Erhitzung der Kartoffelscheiben entstehen beträchtliche Mengen von Dampf. Es muss daher die Möglichkeit vorgesehen werden, dass dieser Dampf entweichen kann, insbesondere seitlich entweichen kann. Aus diesem Grunde dürfen die Metallbänder oder -platten nicht zu breit sein. Um trotzdem einen hohen Durchsatz bei der Produktion zu erhalten, ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass mehrere Metallbänder- oder Metallplattenreihen nebeneinander angeordnet sind.

Die beheizten Rollen sind bei einer zweckmäßigen Ausführungsform aus wärmeleitenden, metallischen Legierungen, wobei in diese Rollen die Flammen von Brennern eindringen. Wenn die Rollen dabei gitterartig perforiert sind, können die Verbrennungsgase besonders gut entweichen.

Die Bänder oder Platten, zwischen denen die Kartoffelscheiben eingeklemmt und erhitzt werden, sind aus Metall, da dieses den Vorteil großer Wärmeleitfähigkeit hat und gut zu reinigen ist. Bei einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Metallbänder oder Metallplatten aus nichtrostendem Stahl sind.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von vorteilhaften Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beispielsweise beschrieben. Es zeigen:
1 in schematischer Seitenansicht eine Ausführungsform zum Schneiden und Vereinzeln von Kartoffelscheiben;
2 die Seitenansicht der Förder- und Heizeinrichtung;
3 eine Ansicht der Förder- und Heizeinrichtung mit schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel der Druckrollen und des Heizkreislaufes; und
4 Draufsicht des schematisch dargestellten Wirkprinzip eines Ausführungsbeispiels der Förder- und Heizeinrichtung.
Die in 1 dargestellte Vorrichtung weist eine Vibrationsrinne 2 auf, über die die vorher gewaschenen und geschälten Kartoffeln auf die statische Kartoffelfräse ver teilt werden. Auf der Oberfläche der Kartoffelfräse sind statische Messer in einem flachen Winkel zur Bezugsebene im Abstand der definierten Belegung des Transportbandes 5 angebracht. Das Förderband 1 definiert den gleichmäßigen statischen Druck auf die Messer der Kartoffelfräse und erzeugt den notwendigen Vorschub der Kartoffeln. Die abgeschnittenen Kartoffelscheiben werden während des Schneideprozesses durch in der Darstellung der 1 nicht sichtbaren Schlitze auf das Transportband 5 abgelegt. Durch den Abstand der Messer zur Bezugsebene wird die Scheibendicke festgelegt. Das Transportband 5 fördert die Scheiben in dichter und einzelner Belegung zur Spülvorrichtung 6. Die Spülvorrichtung 6 besteht in diesem Ausführungsbeispiel aus einem Transportband und dem parallel zum Transportband laufenden Gegenhalteband. Beide Bänder haben den Abstand der durch die Messer der Kartoffelfräse 3 definierten Scheibendicke. Das Gurtmaterial ist wasserdurchlässig, so dass an dieser Position Spül- und Diffusionsprozesse (z.B. Entfernen überschüssiger Stärke) integriert werden können. Die Kartoffelscheiben werden anschließend in ihrer definierten Position zur Förder- und Heizeinrichtung 7 transportiert. Diese weist zwei parallele Endlosförderer 8 auf, zwischen denen die Kartoffelscheiben aufgenommen und in der 1 nach rechts gefördert werden. Auf die Endlosförderer 8, die Metallbänder, insbesondere Bänder aus nichtrostendem Stahl sein können, wird dabei durch Rollen 9 in ihrem Arbeitsbereich, in dem sie sich parallel gegenüberstehen, ein gleichmäßiger Druck ausgeübt. Die Kartoffelscheiben werden dadurch in guten Wärmekontakt mit den Metallbändern 8 gebracht und erhitzt, bis sie dann die Vorrichtung 6 als fertige Chips verlassen.
Die in 2 dargestellten Innenrohre der Druckrollen 9 dienen zum Transport der Heizmedien (Heizgas, Thermoöl) oder zur Wärmeerzeugung durch Induktion.
In 3 ist das Prinzip der Förder- und Heizeinrichtung in ihrer räumlichen Ansicht dargestellt. In 4 ist die Draufsicht der Förder- und Heizvorrichtung dargestellt. Durch die in diesem Ausführungsbeispiel dargestellte Endlosförderer mit einer Bandbreite von 100 bis 200 mm ist eine sehr gleichmäßige Druckverteilung und Wasserdampfabführung gegeben.
Nicht gezeigt in den Figuren sind folgende Einrichtungen, die falls gewünscht vorgesehen sein können:

– eine Wascheinrichtung, mit der die Kartoffeln direkt nach dem Schneiden gewaschen werden können;
– eine Vortrocknungseinrichtung, mit der Kartoffelscheiben vor dem Einführen in die Förder- und Heizeinrichtung 6 vorgetrocknet werden;
– eine Kühl- und Trocknungseinrichtung, mit der die fertigen Chips 9 nach Verlassen der Vorrichtung 6 gekühlt und getrocknet werden.

Claims

Verfahren zum Herstellen von Kartoffelchips, bei dem die Kartoffeln gewaschen, in Scheiben geschnitten, die Scheiben auf einem Förderband (5) vereinzelt abgelegt und durch eine Förder- und Heizeinrichtung geführt werden, in der durch Wärmeeinwirkung das fertige Erzeugnis hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Kartoffelscheiben in der Förder- und Heizeinrichtung (7) zwischen zwei beheizten platten- oder bandförmigen Elementen (8) eingeklemmt, gefördert und erhitzt werden, die parallel in einem Abstand angeordnet sind, der im wesentlichen der Dicke der Kartoffelscheiben entspricht.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kartoffeln vor dem Schneiden in Scheiben geschält werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kartoffelscheiben vor der weiteren Verarbeitung gewaschen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kartoffelscheiben vor der Einführung in die Förder- und Heizeinrichtung mit Öl oder einer Öl enthaltenden Emulsion besprüht werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kartoffelscheiben vor der Einführung in die Förder- und Heizeinrichtung (7) mit Salz, Gewürzen und/oder anderen Geschmacksstoffen sowie Enzymen und Lösungen mit diesen Stoffen besprüht werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kartoffelscheiben von den platten- oder bandförmigen Elementen (8) mit einem Druck von ungefähr 1 bis 10 N/cm² beaufschlagt werden.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druck von ungefähr 0,25 bis 0,5 N/cm² verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlung in der Förder- und Heizeinrichtung (7) während ungefähr 1,5 bis 10 Minuten durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlung in der Förder- und Heizeinrichtung (7) während ungefähr 2 bis 8 Minuten durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kartoffelscheiben vor der Einführung in die Förder- und Heizeinrichtung (7) vorgetrocknet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Chips nach der Behandlung in der Förder- und Heizeinrichtung (6) zur Kühlung und weiteren Trocknung einem kühlen Luftstrom ausgesetzt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kartoffelscheiben auf eine Dicke von ungefähr 0,4 bis 2,0 mm geschnitten werden.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Einrichtung (3) zum Schneiden der Kartoffeln in Scheiben und ein erstes Förderband (5) zum Transportieren der vereinzelten Kartoffelscheiben zu einer Förder- und Heizeinrichtung (7) aufweist, die mit zwei Endlosförderern (8) versehen ist, zwischen denen die Kartoffelscheiben aufgenommen, mit Druck beaufschlagt, erhitzt und gefördert werden.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Endlosförderer beheizte Metallbänder (8) aufweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Endlosförderer parallele Kettenförderer aufweisen, an denen beheizte Metallplatten angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallbänder (8) oder Metallplatten mit beheizten Rollen (9) aufeinander zu gedrückt werden.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Metallbänder (8) oder Metallplattenreihen nebeneinander angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die beheizten Rollen (9) aus Kupfer sind, in die die Flammen von Brennern eindringen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die beheizten Rollen (9) gitterartig perforiert sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallbänder (8) oder Metallplatten aus nichtrostenden Stahl sind.