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TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung
von Produkten aus Fruchtmasse. Es geht um die Herstellung essbarer Produkte,
deren wesentlicher Bestandteil aus Fruchtmasse besteht. Damit ist
ein Anteil von Fruchtmasse zwischen 50 und 100 % angesprochen. Unter
dem Begriff "Fruchtmasse" wird also eine Masse
verstanden, die aus mindestens 50 % Fruchtanteil, insbesondere bis
zu 100 % Fruchtanteil besteht. Ziel der Erfindung ist die Herstellung
von Produkten, die einen derart hohen Fruchtmasseanteil enthalten,
die zucker- und fettfrei sind, bei deren Herstellung also weder
Zucker noch Fett hinzugefügt
oder eingesetzt wird. Die Produkte enthalten damit allenfalls einen Zuckeranteil,
wie es dem natürlichen
Gehalt der eingesetzten Früchte
an Zucker entspricht. Damit entsteht ein sehr naturnahes Produkt
mit entsprechenden gesundheitsmäßigen Vorteilen.
Ein solches Produkt kann als Fruchtleder bezeichnet werden. Die
zur Herstellung verwendete und eingesetzte Fruchtmasse kann als
Fruchtpüree,
als natürlicher
Fruchtsaft, als konzentrierter oder eingedickter Fruchtsaft, als Fruchtkonzentrat,
als Fruchtbrei, als Fruchtpulpe, in Form oder unter Beigabe von
Fruchtfleisch oder in jeder Kombination dieser Bestandteile eingesetzt
werden. Wichtig ist es zu erkennen, dass es sich nicht um eine Süßware handelt,
also weder Zucker noch Fett bei der Herstellung der Produkte eingesetzt
wird.
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STAND DER TECHNIK
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Es
ist ein Verfahren zur Herstellung von Produkten aus Fruchtmasse
bekannt, bei dem die Fruchtmasse satzweise behandelt wird. Die Fruchtmasse
wird auf Unterlagen in Form von Backblechen ausgegossen und so der
Wassergehalt durch anschließendes
Trocknen zur Erreichung eines lederartigen Zustands erniedrigt.
Das Trocknen geschieht in der Regel über mehrere Tage in Öfen, die
von Warmluft durchströmt
werden. Auf diese Weise entsteht eine lederartige Fruchtmasse, die
dann in einzelne Produkte zerteilt wird. Die Formgebung erfolgt
in Stücken
oder Streifen, und zwar durch Längs-
und Querschneiden.
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Aus
der
DE 36 88 940 T2 ist
eine Vorrichtung zum Trocknen von Obstbrei und ähnlichen Produkten bekannt.
Dabei wird Fruchtpulpe oder Fruchtbrei in einen lederartigen Zustand überführt. Die
Behandlung des Trocknens geschieht ähnlich einem Wasserbad, indem
ein dünnes
filmartiges Trägermaterial, insbesondere
eine Bahn aus Polyesterfilm, auf einen sehr langen Wasserkanal aufgebracht
und die Fruchtmasse auf den Träger
aus Kunststoff ausgegossen wird. Das Wasser wird nahe an den Kochzustand
erwärmt,
so dass die wesentliche Wärmezufuhr
durch das Trägermaterial
auf die Fruchtmasse erfolgt. Der Trocknungsvorgang dauert ungefähr 2 ½ Stunden,
bis die gewünschte
Konsistenz des Fruchtleders erreicht ist.
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Aus
der PCT-Anmeldung mit der Veröffentlichungsnummer
WO 2006/016897 A1 ist
ein Verfahren zur Herstellung von Produkten bekannt, die Süßwaren darstellen,
da der wesentliche Bestandteil der hergestellten Produkte Zucker
oder verwandte Stoffe sind. Die eingesetzten Sacharide werden zu
einem Anteil zwischen 30 und 80 % eingesetzt. Weiterhin werden Quellmittel
und Dickungsmittel sowie Wasser bei der Herstellung eingesetzt.
Es können
auch Fruchtmassen als Bestandteil hinzugefügt werden, um das hergestellte
Produkt geschmacklich zu beeinflussen. Die Herstellung geschieht
satzweise, indem die Bestandteile in einem geschlossenen Behälter ausgiebig
gekocht und dabei gerührt
werden, so dass eine Masse entsteht, die eine Trockensubstanz zwischen
etwa 85 und 92 % aufweist. Der im Behälter vorhandene Satz wird zwischen
15 und 60 Minuten relativ langzeitig gekocht und dabei umgerührt. Der Behälter ist
geschlossen ausgebildet, um jegliche Wasser- bzw. Dampfabfuhr zu
vermeiden. Bei bestimmten Anwendungen kann der Behälter auch
zeitweise geöffnet
und damit an Atmosphärendruck
angeschlossen werden. Auf diese Weise können auch Fruchtleder erzeugt
werden, die jedoch alle als wesentlichen Bestandteil Zucker enthalten.
Der Zucker beeinflusst die Textur und die Struktur der hergestellten
Produkte wesentlich. Die Produkte enthalten auch Dickungsmittel,
beispielsweise in Form von Pektin. Die satzweise hergestellte Masse
wird einer Pumpe aus dem Kessel herausgeführt und zu den einzelnen Produkten
geformt, wobei Walzenformer und Längs- und Querschneider eingesetzt
werden können.
Im Gegensatz zum Anmeldungsgegenstand handelt es sich hier um die
Herstellung einer Zucker enthaltenden Süßware.
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AUFGABE DER ERFINDUNG
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Durchführung des
Verfahrens bereitzustellen, die eine kontinuierliche Herstellung
von Produkten aus Fruchtmasse ermöglichen, bei deren Herstellung
weder Zucker noch Fette hinzugefügt
werden. Der wesentliche Bestandteil des Produkts besteht aus Fruchtmasse
und soll eine Trockensubstanz zwischen 80 und 90 % aufweisen. Die
Produkte können
in vergleichsweise geringen Anteilen Füllstoffe, wie Aromen, Farben,
Glukosesirup, Pektin, Glukose, Fructose und ähnliche Stoffe enthalten.
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LÖSUNG
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Bei
einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art wird dies dadurch
erreicht, dass die Erniedrigung des Wassergehalts der Fruchtmasse durch
kontinuierliches kurzzeitiges Kochen unter Vakuum erfolgt.
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BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die
Trocknung zieht sich damit nicht mehr wie im Stand der Technik über mehrere
Stunden oder gar Tage hin, sondern wird im Gegenteil sehr kurzzeitig
durchgeführt.
Dies zielt auf eine schonende Behandlung der Fruchtmasse während der
Trocknung hin. Die einzelnen Bestandteile der Fruchtmasse, wie Fruchtmark,
Fruchtfasern und dergleichen, sollen möglichst nicht beeinträchtigt,
sondern im Endprodukt unverändert
und damit spürbar
vorhanden sein. Vitamine und andere wertvolle Bestandteile der Fruchtmasse
sollen ebenfalls nicht beschädigt,
sondern erhalten werden, um ein gesundes, dem natürlichen
Zustand von Früchten
besonders nahe kommendes Produkt zu erzeugen, welches weder hinzugefügten Zucker
noch Fette oder Öle
enthält.
Zwar werden die Bestandteile der Fruchtmasse z. B. in einem vorgeschalteten
Vorratsbehälter
aufbereitet und in einen pumpbaren Zustand überführt. Dies dient der kontinuierlichen
Betriebsweise, insbesondere dem kurzzeitigen Kochen unter Vakuum.
Mit dem Vakuum kann auch zumindest ein Bereich des Kochers erfasst
werden.
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Das
kontinuierliche kurzzeitige Kochen der Fruchtmasse erfolgt unter
vergleichsweise niedrigen Temperaturen, insbesondere mit einer Temperatur unter
120°C. Bei
besonders empfindlichen Fruchtmassen kann die Temperatur weiter
gesenkt werden und in einem Bereich unter 100°C bleiben.
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Das
kontinuierliche Verfahren ermöglicht
die Bereitstellung einer gleich bleibenden Qualität. Sie ist nicht
mehr von der satzweisen Herstellung und deren Unterschieden abhängig. Durch
die kurze Verweilzeit im Kocher und die kurze Produktionszeit insgesamt ergibt
sich eine schonende Behandlung der Fruchtmasse ohne jegliche Schädigung.
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Nach
dem kurzzeitigen Kochen wird die lederartige Fruchtmasse in die
Atmosphäre überführt und
es schließt
sich die Formung der einzelnen Produkte unter Atmosphärendruck
an. Auf dem Weg zur Formgebung und nach dem Kochen unter Vakuum können noch
Farben, Aromen und andere derartige Füllstoffe hinzugefügt werden.
Die Formgebung der einzelnen Produkte kann in verschiedener Weise
erfolgen, insbesondere durch Walzenformung oder durch Einsatz eines
Extruders, mit dem Schnüre
und ähnliche
Produktstränge
unterschiedlicher Querschnitte erzeugbar sind.
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Mit
besonderem Vorteil erfolgt das kontinuierliche kurzzeitige Kochen
im Dünnfilmverfahren
mit einer Verweilzeit der Fruchtmasse im Dünnfilmkocher im Bereich von
etwa 15-20 Sekunden. Im Dünnfilmverfahren
findet ein Dünnfilmkocher
Anwendung, der einen Rotor und einen Statur aufweist, wobei sich zwischen
Rotor und Statur ein relativ dünner
kreisringförmiger
Spalt ergibt. Der Rotor ist im Bereich des Spalts mit Schabern besetzt,
die die Masse immer wieder von den Wärmeübertragungsflächen abnehmen
und durchmischen. Die Beheizung des Dünnfilmkochers kann durch Dampf,
aber auch durch Elektroenergie oder dergleichen, erfolgen.
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Je
nach der gewünschten
Trockensubstanz des Endprodukts kann das kurzzeitige Kochen unter einem
Vakuum im Bereich von etwa 950-300 mbar, vorzugsweise 700-300 mbar,
erfolgen. Die Fruchtmasse kann während
des Dünnfilmverfahrens
Temperaturen annehmen, die vorzugsweise unter 100°C gehalten
werden. Andererseits ist es auch möglich, Unterdrücke in einem
Bereich von 950-700 mbar anzuwenden, so dass die Fruchtmasse Temperaturen in
der Größenordnung
von 115-108°C
einnimmt.
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Die
Vorrichtung zur Herstellung von Produkten aus Fruchtmasse, die zur
Durchführung
des Verfahrens geeignet ist, arbeitet mit einer Aufbereitungseinrichtung
für die
Fruchtmasse, der eine Formstation zur Überführung der lederartigen Fruchtmasse
in die einzelnen Produkte nachgeschaltet ist. Erfindungsgemäß umfasst
die Aufbereitungseinrichtung einen Dünnfilmkocher und einen nachgeschalteten, unter
Vakuum stehenden Ausdampfraum mit Vakuumpumpe. Am unteren Ende des
Ausdampfraums ist eine Austragseinrichtung für die getrocknete lederartige
Fruchtmasse vorgesehen. Wesentlicher Bestandteil der Vorrichtung
ist damit ein Dünnfilmkocher,
also ein Kocher, wie er an sich auch für die Herstellung von Süßwaren bekannt
ist. Ein solcher Dünnfilmkocher
weist einen Rotor und einen Stator auf, wobei die zu behandelnde
Masse einen Spalt zwischen Rotor und Stator durchfließt. Der
Rotor ist mit Schabern ausgestattet, die die Masse von der Oberfläche des
Stators immer wieder abnehmen und durchmischen. Ein solcher Dünnfilmkocher
kann mit Dampf beheizt sein. Dem Dünnfilmkocher ist ein Ausdampfraum
nachgeschaltet, der unter dem Einfluss einer Vakuumpumpe steht. Über die
Verbindungsleitung zwischen dem Ausdampfraum und dem Dünnfilmkocher
kann auch der Dünnfilmkocher
bzw. ein entsprechender Bereich von ihm unter Vakuumeinfluss stehen.
Die Vakuumpumpe dient einerseits dem Erzeugen des gewünschten
Unterdrucks und andererseits der Abfuhr der Brüden. Damit findet in dem Vakuumraum
eine Trocknung statt, also eine erhebliche Anhebung der Trockensubstanz
bis in Bereiche von 80-90 %. Insoweit entsteht mit der lederartigen Fruchtmasse
ein sehr gesundes Produkt, welches auch Kinder verzehren können, bei
denen die fortwährende
Zugabe von Zuckerprodukten nicht gewünscht ist.
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Die
neue Vorrichtung arbeitet mit gleich bleibender Qualität und Reproduzierbarkeit
kontinuierlich. Sie benötigt
nur einen geringen Raumbedarf, der ganz im Gegensatz zu Trocknungsräumen aus
dem Stand der Technik steht, die über Tage mit zu trocknenden
Blechen oder dergleichen belegt sind. Die kurze Verweilzeit in dem
Dünnfilmkocher
wirkt sich positiv auf die Qualität des Produkts aus. Die Bestandteile
der Fruchtmasse werden schonend behandelt. Bestandteile, insbesondere
Vitamine, aber auch die Struktur der Fruchtmasse, beispielsweise die
Fruchtfasern und das Fruchtfleisch, werden nicht geschädigt.
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Die
Vakuumpumpe kann zur Erzeugung eines Unterdrucks im Bereich von
etwa 950-300 mbar ausgebildet und zur Abfuhr der beim Kochen entstehenden
Brüden
ausgelegt sein. Damit findet im Ausdampfraum die wesentliche Trocknung
statt. Die angewendeten Drücke
sind abhängig
von den Eigenschaften der Früchte
der Fruchtmasse und der gewünschten
Trockensubstanz im fertigen Produkt. Bei 950 mbar Druck im Ausdampfraum
wird eine Temperatur in der Größenordnung
von etwa 115°C
die Fruchtmasse erfassen. Zu einem Bereich von 700 mbar gehören Temperaturen
in der Größenordnung von
etwa 108°C.
Bei sehr großem
Vakuum in der Größenordnung
von 300 mbar erfährt
die Fruchtmasse eine temperaturmäßige Belastung
von etwa 90°C.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn als Austragseinrichtung eine Vakuumschnecke
vorgesehen ist. Eine solche Vakuumschnecke erlaubt die wirksame
Abdichtung des Ausdampfraums, insbesondere wenn dieser unter erheblichem
Vakuum steht. Es ist aber auch möglich,
als Austragseinrichtung eine Verdrängerpumpe vorzusehen, um die
lederartige Fruchtmasse aus dem Ausdampfraum unter Vakuum in die
Atmosphäre
zu überführen und
damit einer Weiterverarbeitung zuzuführen.
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Die
Austragseinrichtung kann mit der Formstation über eine Rohrleitung verbunden
sein, in der ein oder mehrere Zugabestationen für Farben und/oder Aromen vorgesehen
sind. In der Regel wird auch ein statischer Mischer vorgesehen sein,
um die Fruchtmasse mit den Farben und Aromen zu durchmischen, bevor
diese der eigentlichen Formgebung zugeführt wird. Die Formgebung ist
wiederum in verschiedener Weise realisierbar, insbesondere durch Einsatz
von Walzenformern, mit denen ein Masseteppich ausformbar ist, der
insbesondere durch Längs- und Querschneider
in riegelartige Produkte unterteilt werden kann. Es ist aber auch
möglich,
einen Extruder als wesentliches Formgebungselement vorzusehen, mit
dem Schnüre
unterschiedlicher Querschnitte erzeugbar sind, die lediglich noch
in die Produkte quergeschnitten werden müssen.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der
Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibungseinleitung
genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer
Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ
zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen
erzielt werden müssen.
Weitere Merkmale sind den Zeichnungen – insbesondere den dargestellten
Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander
sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung – zu entnehmen.
Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen
der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls
abweichend von den gewählten
Rückbeziehungen
der Patentansprüche
möglich
und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in
separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung
genannt werden. Diese Merkmale können
auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso
können in
den Patentansprüchen
aufgeführte
Merkmale für weitere
Ausführungsformen
der Erfindung entfallen.
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KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter
bevorzugter Ausführungsbeispiele
weiter erläutert
und beschrieben.
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1 zeigt
ein Flussdiagramm der wesentlichen Teile einer Vorrichtung zur Herstellung
von Produkten aus Fruchtmasse.
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2 zeigt
ein Flussdiagramm der wesentlichen Teile einer Vorrichtung zur Herstellung
von Produkten aus Fruchtmasse in einer zweiten Ausführungsform.
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FIGURENBESCHREIBUNG
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1 zeigt
einen Vorratsbehälter 1 am
Anfang der Vorrichtung. Der Vorratsbehälter 1 steht unter
Atmosphärendruck
und ist zur Aufnahme der Fruchtmasse geeignet und ausgebildet. Er
dient der kontinuierlichen Zuleitung der Fruchtmasse zu den übrigen Elementen
der Vorrichtung. Von dem Vorratsbehälter 1 führt eine
Rohrleitung 2 zu einem Dünnfilmkocher 3. In
der Rohrleitung 2 ist ein Ventil 4, eine Pumpe 5 und
ein Durchflussmesser 6 vorgesehen. Der Durchflussmesser 6 dient
zur Einstellung von Durchflussraten über die Pumpe 5, die
dem Dünnfilmkocher 3 zugeleitet
werden.
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Der
Dünnfilmkocher 3 weist
einen über
einen Motor angetriebenen Rotor 7 auf, der auf seinem Umfang
mit Schabern 8 in versetzter Anordnung ausgestattet ist.
Der Dünnfilmkocher 3 besitzt
auch einen Stator, wobei zwischen Rotor 7 und Stator ein
relativ dünner
Spalt entsteht, durch den die pumpbare Masse mit der Pumpe 5 gefördert wird.
Der Dünnfilmkocher 3 weist
einen Mantel 9 auf, an den eine Dampfleitung 10 zur
Beheizung des Dünnfilmkochers 3 angeschlossen
ist. Das entstehende Kondensat wird über eine Leitung 11 hinweggeführt.
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Von
dem Dünnfilmkocher 3 führt eine
Rohrleitung 12 zu einem geschlossenen Behälter 13,
der einen Ausdampfraum 14 bildet bzw. bereitstellt. In dem
Ausdampfraum 14 dampft die Masse aus, d. h. sie wird einem
Trocknungsvorgang unterzogen. Am unteren Ende des Behälters 13 bzw.
des Ausdampfraums 14 ist eine Vakuumschnecke 15 angeordnet, die
die Aufgabe hat, einerseits das im Ausdampfraum 14 herrschende
Vakuum nach außen
abzudichten und andererseits die Masse aus dem Vakuumraum herauszuführen. Der
Behälter 13 und/oder
die Vakuumschnecke 15 können
mit einer Schutzheizung 16 versehen sein.
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Es
ist ein Temperaturregler 17 vorgesehen, der die Temperatur
der Masse in dem Ausdampfraum 14 erfasst und der ein Ventil 18 in
der Dampfleitung 10 steuert. Der Temperaturregler 17 dient
der Konstanthaltung der Temperatur der Masse im Ausdampfraum 14.
An den Ausdampfraum 14 ist eine Einrichtung zur Erzeugung
eines Vakuums anschlossen, deren wesentlicher Bestandteil eine Vakuumpumpe 19 ist.
In einer Leitung 21, die von der Vakuumpumpe 19 zu
dem Ausdampfraum 14 führt,
ist ein Wärmetauscher 20 angeordnet.
Der Wärmetauscher 20 wird
von einer Leitung 39 durchsetzt, in der kaltes Wasser fliest.
Ein Regelventil 40 erlaubt eine Durchflussmengenregelung
bzw. -einstellung. Die Vakuumpumpe 19 hat die Aufgabe,
im Ausdampfraum 14 das erforderliche Vakuum zu erzeugen
und die Brüden abzuführen, um
auf diese Art und Weise die Trocknung der Fruchtmasse und die Anhebung
der Trockensubstanz zu bewirken. In der Leitung 21 ist
ein Druckmesser 22 vorgesehen, der das Vakuum im Ausdampfraum 14 überwacht.
Der Druckmesser 22 steuert ein Regelventil 35,
durch welches Umgebungsluft in die Leitung 21 gelangen
kann. Die Steuerung erfolgt so, dass das Vakuum im Ausdampfraum
eingestellt und dann konstant gehalten wird. Die Leitung 21 führt von
dem Wärmetauscher 20 weiter über einen
Sprühkondensator 36 zur
Vakuumpumpe 19. Der Sprühkondensator 36 kann
auf die Vakuumpumpe 19 aufgesetzt sein. Über eine
Leitung 37 gelangt Betriebswasser in den Sprühkondensator 37,
wie es für
ein ordnungsgemäßes Arbeiten
der Vakuumpumpe 19 erforderlich ist. In der Leitung 37 ist ein
elektromagnetisch angesteuertes Regelventil 38 vorgesehen.
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Die
bisher beschriebenen Teile sind Bestandteile einer Aufbereitungseinrichtung 23,
die der schonenden und schnellen Trocknung der Fruchtmasse dienen.
Als zweiter wesentlicher Bestandteil der Vorrichtung ist eine Formstation 24 vorgesehen. Die
Formstation 24 kann in verschiedener Weise realisiert werden,
was aus einem Vergleich der 1 und 2 hervorgeht.
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Die
Vakuumschnecke 15 bildet hier eine Austragseinrichtung 25.
Vom Ende der Austragseinrichtung 25 bzw. der Vakuumschnecke 15 führt eine Rohrleitung 26 weiter
zu der Formstation 24. In der Rohrleitung 26 kann
eine Pumpe 27 vorgesehen sein, insbesondere dann, wenn
die Formgebung in der Formstation 24 einen höheren Druck
erfordert. In der Rohrleitung 26 ist weiterhin eine Zugabestation 28 für Farbe
und eine weitere Zugabestation 29 für Aromen vorgesehen. Schließlich ist
ein statischer Mischer 30 in der Rohrleitung 26 angeordnet,
um die getrocknete Fruchtmasse mit den zugegebenen Farben und Aromen
zu vermischen. Wesentlicher Bestandteil der Formgebungsstation 24 ist
dann ein Extruder 31, der, wie dargestellt, eine Vielzahl
von Auslässen
aufweist, die der Herstellung von Fruchtmassenschnüren dienen.
Diese Schnüre
können
die verschiedensten Querschnitte aufweisen. Sie müssen zur
Herstellung von Produkten lediglich noch quergeschnitten werden.
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Die
Vorrichtung gemäß 1 wird
wie folgt betrieben:
Es wird eine Mischung aus Fruchtpüree, konzentriertem
Fruchtsaft und Pektin in Form einer homogenen Lösung, die pumpbar ist und einen
Trockensubstanzanteil von ungefähr
50 % besitzt, hergestellt und in den Vorratsbehälter 1 eingebracht.
Aus dem Vorratsbehälter 1 wird
die aufzubereitende Fruchtmasse vermittels der Pumpe 5 über die
Rohrleitung dem Dünnfilmkocher 3 zugeführt. Der
Dünnfilmkocher 3 besitzt
an seinem Rotor 7 einen relativ großen Durchmesser, während der
Spalt zwischen Rotor und Stator relativ dünn bemessen ist. Über die
Rohrleitung 12 dehnt sich das Vakuum im Ausdampfraum 14 auch
in den Bereich des Spalts des Dünnfilmkochers 3 aus,
so dass das Kochen der Fruchtmasse unter Vakuum durchgeführt wird.
Die Verweilzeit der Masse im Dünnfilmkocher 3 beträgt etwa
15-20 Sekunden und wird bei einer relativ niedrigen Temperatur durchgeführt, die
sich nach dem jeweils angewendeten Vakuum richtet. Bei einem Vakuum
von 950 mbar beträgt
die Kochtemperatur etwa 115°C.
Bei 700 mbar Vakuum kann die Kochtemperatur etwa 108°C betragen,
während
bei 300 mbar sogar eine Koch- bzw. Behandlungstemperatur von etwa
90°C auftritt.
Diese relativ niedrigen Temperaturen werden ganz bewusst eingesetzt,
um die Fruchtmasse nicht zu schädigen,
Fruchtfleischbestandteile und Fasern der Früchte unverletzt bzw. unzerkleinert
zu halten. Der Dampfverbrauch zum Beheizen des Dünnfilmkochers ist relativ niedrig.
Der Rotor kann mit Drehzahlen im Bereich von 250-400 Umdrehungen
pro Minute angetrieben werden. Die Fruchtmasse enthält keinen
hinzugefügten
Zucker und allenfalls natürlichen Fruchtzucker,
dessen Inversion jedoch durch die kurze Verweilzeit verhindert wird.
Der Temperaturregler 17 dient zur Steuerung der gewünschten
Kochtemperatur. Der Druckmesser 22 überwacht das Vakuum im Ausdampfraum 14,
welches auch möglichst
konstant eingestellt wird. Das mit der Vorrichtung durchgeführte Verfahren
ist ein kontinuierliches Verfahren, bei dem die Fruchtmasse kontinuierlich
aufbereitet wird. Die im Dünnfilmkocher 3 aufgeheizte
Masse gelangt über
die Rohrleitung 12 in den Ausdampfraum 14 des
Behälters 13. Über die
Vakuumpumpe 19 wird das vorgesehene Vakuum aufrechterhalten
und auch die im Wärmetauscher 20 kondensierten
Brüden
abgeführt.
Auf diese Weise wird die Trockensubstanz der Fruchtmasse in einen
Bereich bis etwa 80-90 % angehoben. Die als Vakuumschnecke 15 ausgebildete
Austragseinrichtung 25 dient der Überführung der Fruchtmasse aus dem
Ausdampfraum 14 in die Rohrleitung 26 und der
weiteren Förderung
der Fruchtmasse bis zu der Formstation 24 mit ihrem wesentlichen
Bestandteil in Form des Extruders 31. In der Rohrleitung
können
Zugabestationen für
Farbe 28 und für
Aromen 29 vorgesehen sein. Der statische Mischer 30 dient
zu einer gleichmäßigen Vermischung
der Fruchtmasse mit den zugeführten
Farben und Aromen.
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Die
in 2 dargestellte Ausführungsform der Vorrichtung
stimmt in weiten Bereichen mit der Ausführungsform der 1 überein,
weshalb hierauf verwiesen werden kann. Lediglich die Austragseinrichtung 25 ist
hier in Form einer Verdrängerpumpe 32 realisiert,
die am unteren Ende des Behälters 13 bzw.
des Ausdampfraums 14 angeordnet ist und die Fruchtmasse
aus dem Ausdampfraum 14 herausholt und in die Rohrleitung 26 überführt. Der
Wärmetauscher
kann an einen Kreislauf für
Betriebswasser angeschlossen sein. Der Sprühkondensator 36 kann entfallen.
Die Formstation 24 ist hier als Walzenformer 33 ausgebildet,
der zur Erzeugung eines Teppichs 34 aus Fruchtmasse dient.
Dieser Teppich 34 wird dann über nicht dargestellte Längs- und
Querschneider in Riegelware zerschnitten.
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Die
mit der Vorrichtung gemäß 2 vorzugsweise
anwendbaren Unterdrücke
liegen in einem Bereich von 950-700 mbar, wozu Koch- und Ausdampftemperaturen
der Fruchtmasse zwischen etwa 115°C
und 108°C
gehören.
Auch diese Vorrichtung arbeitet schnell und schonend, insbesondere mit
einer Verweilzeit von wenigen Sekunden.
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- 1
- Vorratsbehälter
- 2
- Rohrleitung
- 3
- Dünnfilmkocher
- 4
- Ventil
- 5
- Pumpe
- 6
- Durchflussmesser
- 7
- Rotor
- 8
- Schaber
- 9
- Mantel
- 10
- Dampfleitung
- 11
- Leitung
- 12
- Rohrleitung
- 13
- Behälter
- 14
- Ausdampfraum
- 15
- Vakuumschnecke
- 16
- Schutzheizung
- 17
- Temperaturregler
- 18
- Ventil
- 19
- Vakuumpumpe
- 20
- Wärmetauscher
- 21
- Leitung
- 22
- Druckmesser
- 23
- Aufbereitungseinrichtung
- 24
- Formstation
- 25
- Austragseinrichtung
- 26
- Rohrleitung
- 27
- Pumpe
- 28
- Zugabestation
Farbe
- 29
- Zugabestation
Aromen
- 30
- statischer
Mischer
- 31
- Extruder
- 32
- Verdrängerpumpe
- 33
- Walzenformer
- 34
- Teppich
- 35
- Regelventil
- 36
- Sprühkondensator
- 37
- Leitung
- 38
- Regelventil
- 39
- Leitung
- 40
- Regelventil