DE102017002467B4

DE102017002467B4 - Verfahren zur Herstellung einer Lebensmittelfertigmischung

Info

Publication number: DE102017002467B4
Application number: DE102017002467.7A
Authority: DE
Inventors: gleich Patentinhaber Erfinder
Original assignee: Individual
Current assignee: Strahilov Anton Dr De
Priority date: 2016-03-17
Filing date: 2017-03-15
Publication date: 2023-03-16
Anticipated expiration: 2037-03-16
Also published as: DE102017002467A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung einer Lebensmittelfertigmischung (2) mit den Schritten:- zur Verfügung stellen einer Lebensmittelrohmischung (1),- Fördern der Lebensmittelrohmischung (1) zu einer Extrusionseinheit (5) mit wenigstens einer formgebenden Öffnung (9),- Austreten der Lebensmittelrohmischung (1) aus der wenigstens einen formgebenden Öffnung (9) der Extrusionseinheit (5) und Auflegen der extrudierten Lebensmittelrohmischung (1) als wenigstens ein Strang (3) auf eine Unterlage (4),- Bewegen der Extrusionseinheit (5) im Raum während aus der Extrusionseinheit (5) die Lebensmittelrohmischung (1) austritt, so dass im Raum wenigstens ein Strang (3) aus der extrudierten Lebensmittelrohmischung (1) hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der in den Raum bereits extrudierte wenigstens eine Strang (3) nach dem Austritt aus der wenigstens einen formgebenden Öffnung (9) mit wenigstens einer Heizeinheit (6) erwärmt wird, so dass aufgrund des Erwärmens des extrudierten wenigstens einen Stranges (3) der extrudierte wenigstens eine Strang (3) zu einer Lebensmittelfertigmischung (2) thermisch verändert wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Lebensmittelfertigmischung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und eine Vorrichtung zur Herstellung einer Lebensmittelfertigmischung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 14.
Lebensmittelfertigmischungen als Lebensmittelobjekte können klassisch aus einer Lebensmittelrohmischung hergestellt werden. Hierzu wird beispielsweise ein Teig als eine Lebensmittelrohmischung aus Mehl, Zucker, Milch und Wasser in eine Form eingegeben und anschließend diese Lebensmittelrohmischung als der Teig thermisch in einem Backofen thermisch verändert wird und erhärtet, das heißt gebacken wird, und dadurch beispielsweise ein Kuchen hergestellt wird.
Darüber hinaus ist es bereits bekannt, eine Lebensmittelrohmischung aus einer Düse zu extrudieren und während des Extrudierens die Düse entlang einer Bewegungslinie im Raum zu bewegen, sodass dadurch ein dreidimensionales Lebensmittelobjekt in Abhängigkeit von der Bewegungslinie der Düse hergestellt werden kann. Dieses Lebensmittelobjekt aus der Lebensmittelrohmischung wird anschließend insgesamt in einen Ofen eingeführt und hier thermisch verändert als ein Backen. In nachteiliger Weise ist es somit notwendig, das mittels Extrudieren aus der Lebensmittelrohmischung im Raum hergestellte Lebensmittelobjekt nach dem Extrudieren in einem Backofen einer längeren thermischen Behandlung, das heißt dem Backen, auszusetzen. Dies erfordert in nachteiliger Weise einen großen Zeitaufwand. Ferner ist das gesamte Lebensmittelobjekt aus der Lebensmittelrohmischung vor dem Backen noch nicht thermisch behandelt, insbesondere noch nicht erhärtet, sodass dadurch komplizierte Geometrien einer Lebensmittelfertigmischung nicht hergestellt werden können, weil die übereinander angeordneten Stränge noch erhebliche plastische Eigenschaften aufweisen, das heißt noch nicht erhärtet sind. Komplizierte Geometrien einer Lebensmittelfertigmischung als einem Lebensmittelobjekt können dadurch in nachteiliger Weise nicht hergestellt werden.
Die DE 10 2010 002 692 A1 zeigt ein Verfahren zur automatischen Herstellung von Baumkuchen bzw. von Kuchen nach Baumkuchenart, bei dem mehrere um die eigene Achse rotierende Backwalzen nacheinander abwechselnd durch mindestens einen mit Teigmasse gefüllten Massebehälter und durch mindestens eine Backkammer geführt werden, wobei die Backwalzen und/oder der mindestens eine Massebehälter jeweils ein individualisierendes Kennelement aufweisen, das von einer Steuerungsvorrichtung ausgelesen wird und mindestens ein Betriebsparameter mindestens einer Backwalze und/oder des mindestens einen Massebehälters in Abhängigkeit vom Auslesen der Kennelemente verändert wird.
Aus der US 6 280 785 B1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines dreidimensionalen Lebensmittelobjektes bekannt. Eine Lebensmittelrohmischung wird extrudiert und damit ein Lebensmittelobjekt hergestellt. Anschließend wird das gesamte Lebensmittelobjekt in einem Backofen gebacken.
Die DE 199 36 827 A1 offenbart eine Vorrichtung zum Extrudieren plastischer Massen beschrieben. Die Vorrichtung umfasst dabei eine Zuführeinrichtung, die als Walzenpresse gestaltet ist. Die plastische Masse wird einer Düse zugeführt und unter der Düse ist eine Transporteinrichtung als ein Transportband angeordnet. Die aus der Düse ausströmenden plastischen Massen als Strang gelangen auf das Transportband und werden anschließend einem Ofen zugeführt und im Ofen gebacken.
Die DE 10 2008 026 129 B4 zeigt eine Küchenmaschine zur Herstellung von strangförmigen Teigwaren, insbesondere von Nudeln, mit einer Fördereinheit, welche die auszuformende Teigmasse in Richtung einer mit Durchbrüchen versehenen Ausformeinheit fördert. Die Gestalt der Durchbrüche der Ausformeinheit ist einstellbar. Die Fördereinheit ist als Schnecke ausgebildet und unterhalb der Ausformeinheit ist ein Kochtopf mit einem Wasserbad vorhanden, der von einer Herdplatte erhitzt wird. Die aus den Durchbrüchen der Ausformeinheit austretenden Teigstränge sinken geradlinig, der Schwerkraft ohne Umlenkung folgend, in das Wasserbad herab und werden dort gegart.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer Lebensmittelfertigmischung zur Verfügung zu stellen, bei dem die Lebensmittelfertigmischung mit komplizierten Geometrien in kurzer Zeit hergestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren zur Herstellung einer Lebensmittelfertigmischung mit den Schritten: zur Verfügung stellen einer Lebensmittelrohmischung, Fördern der Lebensmittelrohmischung zu einer Extrusionseinheit mit wenigstens einer formgebenden Öffnung, Austreten der Lebensmittelrohmischung aus der wenigstens einen formgebenden Öffnung der Extrusionseinheit und Auflegen der extrudierten Lebensmittelrohmischung als wenigstens ein Strang auf eine Unterlage, Bewegen der Extrusionseinheit im Raum während aus der Extrusionseinheit die Lebensmittelrohmischung austritt, so dass im Raum wenigstens ein Strang aus der extrudierten Lebensmittelrohmischung hergestellt wird, wobei der in den Raum bereits extrudierte wenigstens eine Strang nach dem Austritt aus der wenigstens einen formgebenden Öffnung mit wenigstens einer Heizeinheit erwärmt wird, so dass aufgrund des Erwärmens des extrudierten wenigstens einen Stranges der extrudierte wenigstens eine Strang zu einer Lebensmittelfertigmischung thermisch verändert wird, insbesondere erhärtet. Der in den Raum bereits extrudierte wenigstens eine Strang wird somit temporär von der wenigstens einen Heizeinheit erwärmt und damit thermisch verändert, sodass dadurch es nicht mehr notwendig ist, die Stränge der Lebensmittelrohmischung insgesamt beispielsweise in einem Backofen zur thermischen Veränderung anzuordnen. Ferner erhärtet dadurch vorzugsweise der Strang aus der Lebensmittelrohmischung zu der Lebensmittelfertigmischung, sodass dadurch auch komplizierte Geometrien aus der Lebensmittelrohmischung hergestellt werden können, weil beispielsweise beim übereinander Anordnen von den Strängen der untere Strang bereits erhärtet ist und dadurch auch geometrisch komplizierte Strukturen als der Lebensmittelfertigmischung bzw. einem Lebensmittelobjekt hergestellt werden können. Ein Erhärten ist vorzugsweise eine Vergrößerung der Härte oder des Härtegrades. Je größer die Härte oder der Härtegrad ist, desto größer ist notwendige Kraft für eine Verformung.
In einer zusätzlichen Variante wird während des Erhärtens des extrudierten wenigstens einen Stranges und/oder während des Austretens der Lebensmittelrohmischung aus der Extrusionseinheit von der wenigstens einen Heizeinheit, insbesondere sämtlichen Heizeinheiten, eine Relativbewegung zu dem extrudierten wenigstens einen Strang ausgeführt. Die Relativbewegung der wenigstens einen Heizeinheit zu dem wenigstens einen bereits extrudierten Strang ist notwendig, um den Strang kontinuierlich an einem bestimmten Teil des Strangs thermisch zu verändern.
In einer zusätzlichen Ausgestaltung entspricht die von der wenigstens einen Heizeinheit, insbesondere sämtlichen Heizeinheiten, ausgeführte Bewegungslinie im Raum im Wesentlichen der von der Extrusionseinheit ausgeführten Bewegungslinie im Raum. Die Bewegungslinie, das heißt die Geometrie der Bewegungslinie im Raum der wenigstens einen Heizeinheit entspricht somit im Wesentlichen der Geometrie der Bewegungslinie der Extrusionseinheit, sodass vorzugsweise die Bewegungslinie der wenigstens einen Heizeinheit und der Extrusionseinheit einen Abstand von weniger als das 5-, 3-, 2-, 1-, 0,7-, 0,5- oder 0,3-Fache der Dicke des Strangs zueinander aufweisen.
In einer zusätzlichen Variante führen die wenigstens eine Heizeinheit, insbesondere sämtliche Heizeinheiten, und die Extrusionseinheit simultan die im Wesentlichen gleiche Bewegungslinie im Raum aus, insbesondere indem die wenigstens eine Heizeinheit, insbesondere sämtliche Heizeinheiten, und die Extrusionseinheit an einer gemeinsamen Herstellungseinheit ausgebildet sind.
Vorzugsweise wird die Lebensmittelrohmischung vor dem Austreten aus der wenigstens einen formgebenden Öffnung mit wenigstens einer Zusatzheizeinheit erwärmt. Mit der Zusatzheizeinheit kann somit ein Vorerwärmen der Lebensmittelrohmischung durchgeführt werden, wobei diese Vorerwärmung im Wesentlichen keine thermische Veränderung verursacht, insbesondere nicht eine Erhärtung der Lebensmittelrohmischung verursacht. Damit braucht von der wenigstens einen Heizeinheit der bereits extrudierte Strang nur noch um eine kleinere Temperaturdifferenz erwärmt werden. Das Erwärmen des extrudierten Stranges auf die thermische Behandlungstemperatur kann damit in einer kürzeren Zeit ausgeführt werden.
In einer zusätzlichen Ausgestaltung wird die Extrusionseinheit und/oder die Heizeinheit und/oder die Zusatzheizeinheit manuell im Raum bewegt oder mit einer Einrichtung, insbesondere einem Roboter oder einem Bewegungsmechanismus. Die Extrusionseinheit und/oder die Heizeinheit und/oder die Zusatzheizeinheit kann somit manuell von Hand im Raum bewegt werden oder von der Einrichtung. Die Einrichtung wird von einer Steuerungs- und/oder Regeleinheit gesteuert und/oder geregelt, sodass dadurch beispielsweise mittels einer Veränderung der Geometrie der Bewegungslinie die Geometrie der Lebensmittelfertigmischung als dem Lebensmittelfertigobjekt verändert werden kann.
In einer ergänzenden Ausgestaltung wird die Unterlage von wenigstens einem bereits extrudierten und, vorzugsweise thermisch veränderten, Strang gebildet, so dass eine Vielzahl von Strängen übereinander angeordnet werden zu der thermisch veränderten Lebensmittelfertigmischung und vorzugsweise die Stränge stoffschlüssig miteinander verbunden werden.
In einer ergänzenden Ausgestaltung wird während des Bewegens der Extrusionseinheit im Raum der aus der wenigstens einen formgebenden Öffnung austretende Volumenstrom der Lebensmittelrohmischung und/oder der aus der wenigstens einen formgebenden Öffnung austretende Massestrom der Lebensmittelrohmischung und/oder die Art der Lebensmittelrohmischung und/oder die von der wenigstens einen Heizeinheit verbrauchte Leistung und/oder die von der wenigstens einen Zusatzheizeinheit verbrauchte Leistung und/oder die Geometrie der Bewegungslinie der Extrusionseinheit im Raum und/oder die Geometrie der Bewegungslinie der wenigstens einen Heizeinheit im Raum und/oder die Geometrie der Bewegungslinie der wenigstens einen Zusatzheizeinheit im Raum in Abhängigkeit von wenigstens einem Parameter gesteuert und/oder geregelt. Die Art der Lebensmittelrohmischung betrifft welcher wenigstens eine Stoff in welchem jeweiligem Anteil in der Lebensmittelrohmischung enthalten ist. Die Art der Lebensmittelfertigmischung betrifft welcher wenigstens eine Stoff in welchem jeweiligem Anteil in der Lebensmittelfertigmischung enthalten ist. Ein Stoff ist beispielsweise Mehl, Zucker, Milch, Wasser, ein Gewürz, gerührtes Rohei oder zerkleinertes Rindfleisch.
In einer zusätzlichen Variante ist der wenigstens eine Parameter die Geschwindigkeit und/oder die Position der Extrusionseinheit im Raum und/oder die Geschwindigkeit und/oder die Position der wenigstens einen Heizeinheit im Raum und/oder die Geschwindigkeit und/oder die Position der wenigstens einen Zusatzheizeinheit im Raum.
In einer ergänzenden Ausgestaltung ist der wenigstens eine Parameter die Geometrie der Lebensmittelfertigmischung und/oder die Dicke des extrudierten wenigstens einen Stranges aus der Lebensmittelrohmischung und/oder die Art des Lebensmittelrohmischung und/oder die Dichte der Lebensmittelrohmischung und/oder die Wärmeleitfähigkeit der Lebensmittelrohmischung. Die Geometrie der Lebensmittelfertigmischung ist insbesondere bestimmt durch die Geometrie der Bewegungslinie der Extrusionseinheit. Die von der wenigstens einen Heizeinheit verbrauchte Leistung, insbesondere elektrische Leistung, ist insbesondere eine Funktion der Dicke des extrudierten wenigstens eines Strangs und/oder der Geschwindigkeit der Extrusionseinheit. Je größer die Geschwindigkeit der Extrusionseinheit und je größer die Dicke des extrudierten wenigstens einen Strangs ist, desto größer ist die verbrauchte Leistung der wenigstens einen Heizeinheit. Ferner ist auch der aus der Öffnung austretende Volumenstrom oder der Massestrom der Lebensmittelrohmischung eine Funktion der Geschwindigkeit der Extrusionseinheit, weil, je größer die Geschwindigkeit der Extrusionseinheit während des Extrudierens ist, desto größer ist der austretende Massestrom oder Volumenstrom aus der wenigstens einen formgebenden Öffnung.
In einer zusätzlichen Variante wird der wenigstens eine Parameter, insbesondere während des Austretens der Lebensmittelrohmischung aus der wenigstens einen formgebenden Öffnung der Extrusionseinheit, mittels wenigstens einen Sensors erfasst und/oder der wenigstens eine Parameter in einer Steuerungs- und/oder Regeleinheit gespeichert ist und/oder der wenigstens eine Parameter wird von der Steuerungs- und/oder Regeleinheit berechnet, insbesondere mittels in der Steuerungs- und/oder Regeleinheit gespeicherten Daten und/oder mittels eines in der Steuerungs- und/oder Regeleinheit gespeicherten Computerprogramms und/oder mittels von dem wenigstens einen Sensor erfassten Daten.
Zweckmäßig wird das Verfahren kontinuierlich ausgeführt.
In einer ergänzenden Ausgestaltung wird das Austreten der Lebensmittelrohmischung aus der wenigstens einen formgebenden Öffnung der Extrusionseinheit und das Erwärmen des wenigstens einen Stranges mit der wenigstens einer Heizeinheit, so dass aufgrund des Erwärmens des extrudierten wenigstens einen Stranges der extrudierte wenigstens eine Strang thermisch verändert, insbesondere erhärtet, zu der Lebensmittelfertigmischung simultan ausgeführt wird, wobei vorzugsweise das simultane Austreten und das thermische Verändern an unterschiedlichen Positionen an einer Längsmittellinie des wenigstens einen Stranges ausgeführt wird.
Erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung einer Lebensmittelfertigmischung, umfassend eine Einrichtung zum zur Verfügung stellen einer Lebensmittelrohmischung, eine Extrusionseinheit mit wenigstens einer formgebenden Öffnung, eine Pumpe zum Fördern der Lebensmittelrohmischung zu der Extrusionseinheit, eine Einrichtung zum Bewegen der Extrusionseinheit im Raum, wobei die Vorrichtung wenigstens eine Heizeinheit zum Erwärmen des extrudierten wenigstens einen Stranges nach dem Austritt aus der wenigstens einen formgebenden Öffnung umfasst, so dass aufgrund des Erwärmens des extrudierten wenigstens einen Stranges der extrudierte wenigstens eine Strang zu einer Lebensmittelfertigmischung thermisch verändert wird, insbesondere erhärtet, und die Vorrichtung eine Einrichtung zum Bewegen der wenigstens einen Heizeinheit im Raum umfasst.
Zweckmäßig ist mit der Vorrichtung ein in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebenes Verfahren ausführbar.
In einer zusätzlichen Ausgestaltung umfasst die Vorrichtung wenigstens eine Zusatzheizeinheit.
In einer ergänzenden Variante sind an der Vorrichtung die Extrusionseinheit und die wenigstens eine Heizeinheit und vorzugsweise die wenigstens eine Zusatzheizeinheit zu einer Herstellungseinheit zusammengefasst.
Vorzugsweise ist die Einrichtung zum Bewegen der Extrusionseinheit im Raum ein Roboter oder ein Bewegungsmechanismus. Der Bewegungsmechanismus ist beispielsweise ein Bewegungsmechanismus, wie er beispielsweise bei 3D-Druckern bekannt ist mit einem Mechanismus und einem Motor, insbesondere Elektromotor.
In einer zusätzlichen Variante ist die wenigstens eine Heizeinheit als eine Heizeinheit zur Übertragung von Wärme auf den extrudierten Strang mittels Wärmekonvektion ausgebildet.
Vorzugsweise umfasst hierzu die wenigstens eine Heizeinheit eine Luftfördereinrichtung, insbesondere ein Gebläse, einen Kompressor oder einen Lüfter, und die geförderte Luft wird von einer Widerstandsheizung, insbesondere einer elektrischen Widerstandsheizung, erwärmt und/oder ist erwärmbar und tritt durch wenigstens eine Luftdüse aus und ist anschließend zu dem extrudierten wenigstens einen Strang leitbar und/oder wird zu dem extrudierten wenigstens einen Strang geleitet.
Vorzugsweise weist die wenigstens eine Luftdüse unterschiedliche Formen und/oder Durchmesser auf, beispielsweise sind sie in der Querschnittsform kreisförmig, eckig oder ellipsenförmig ausgebildet. Vorzugsweise wird die Luft von einer Umgebungstemperatur, beispielsweise von 15°C bis 30°C auf eine thermische Behandlungstemperatur, beispielsweise zwischen 150°C und 1 200°C, vorzugsweise zwischen 180°C und 700°C erwärmt und anschließend zu einer Außenseite des extrudierten Stranges geleitet und/oder ist leitbar.
Zweckmäßig ist der Abstand zwischen der Luftdüse und dem zu erwärmenden wenigstens einen Strang steuerbar und/oder regelbar, insbesondere in Abhängigkeit von wenigstens einem in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebenen Parameter.
In einer zusätzlichen Variante ist die Temperatur der aus der Luftdüse austretenden Luft mit einem Temperatursensor erfassbar und in Abhängigkeit von der von dem Temperatursensor erfassten Temperatur ist die Widerstandsheizung an der wenigstens einen Heizeinheit steuerbar und/oder regelbar.
In einer zusätzlichen Ausgestaltung ist die wenigstens eine Heizeinheit als ein Wärmestrahler ausgebildet. Der Wärmestrahler strahlt beispielsweise Infrarotwärmestrahlung auf die Außenseite des extrudierten Stranges zur thermischen Behandlung des extrudierten Stranges.
In einer zusätzlichen Variante weist die wenigstens eine Luftdüse für die austretende Luft einen Bewegungsmechanismus auf, sodass die Position bzw. die Ausrichtung der wenigstens einen Düse relativ zu dem extrudierten Strang steuerbar und/oder regelbar ist, insbesondere in Abhängigkeit von wenigstens einem in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebenen Parameter. Dadurch kann der aus der wenigstens einen Düse austretende Luftstrom optimiert für das Erwärmen des extrudierten Stranges auf dessen Außenseite geleitet werden.
In einer zusätzlichen Variante wird mittels einer Unterbrechung des Förderns der Lebensmittelrohmischung zu der wenigstens einen formgebenden Öffnung, während gleichzeitig die Extrusionseinheit weiterhin im Raum bewegt wird, ein Hohlraum in der Lebensmittelfertigmischung erzeugt.
In einer zusätzlichen Ausgestaltung ist der Sensor eine Infrarotkamera. Mittels der Infrarotkamera kann die Temperatur auf der Außenseite des extrudierten Stranges erfasst werden als ein Parameter. Bei einer nicht ausreichenden Temperatur auf der Außenseite des extrudierten Stranges kann beispielsweise die elektrische Leistung der wenigstens einen Heizeinheit erhöht werden und/oder die Geschwindigkeit der Extrusionseinheit reduziert werden.
In einer zusätzlichen Ausgestaltung wird der bereits extrudierte wenigstens eine Strang mit der wenigstens einen Heizeinheit auf eine thermische Behandlungstemperatur von mindestens 60°C, 90°C, 120°C, 150°C, 200°C, 250°C oder 300°C erwärmt, insbesondere wird diese thermische Behandlungstemperatur vollständig im Querschnitt erreicht.
Zweckmäßig wird die thermische Behandlungstemperatur an dem Strang während eines Zeitraums von wenigstens 0,2 Minuten, 0,5 Minuten, 1 Minuten, 2 Minuten, 3 Minuten, 5 Minuten oder 10 Minuten erreicht bzw. nicht unterschritten und/oder die Zeitdauer des Erreichens bzw. nicht Unterschreitens der thermischen Behandlungstemperatur ist kleiner als 10 Minuten, 5 Minuten, 3 Minuten, 2 Minuten, 1 Minute oder 0,5 Minuten. Aufgrund der kleinen Dicke des extrudierten Stranges reichen auch bereits kleine Zeitdauern des Erreichens der thermischen Behandlungstemperatur aus, um eine vollständige thermische Behandlung, insbesondere ein Erhärten, des wenigstens eines Stranges zu erreichen.
In einer weiteren Variante wird der in den Raum bereits extrudierte wenigstens eine Strang nach dem Austritt aus der formgebenden Öffnung mit wenigstens einer Heizeinheit dahingehend erwärmt, so dass aufgrund des Erwärmens des extrudierten wenigstens einen Stranges der extrudierte wenigstens eine Strang zu einer Lebensmittelfertigmischung, vorzugsweise vollständig, thermisch verändert wird, insbesondere erhärtet, nachdem der wenigstens eine Strang die Endposition relativ zu wenigstens einem anderen extrudierten und ausgehärten Strang erreicht hat.
In einer zusätzlichen Ausgestaltung wird der wenigstens eine Strang erwärmt indem von der wenigstens einen Heizeinheit auf den wenigstens einen extrudierten Strang thermische Energie übertragen wird.
Insbesondere wird von dem wenigstens einen extrudierten Strang nach dem Extrudieren und Auflegen auf die Unterlage in der Endposition keine Bewegung relativ zu wenigstens einem anderen extrudierten und ausgehärten Strang ausgeführt.
In einer weiteren Ausgestaltung wird der wenigstens eine Strang bezüglich des Querschnittes mit der wenigstens einen Heizeinheit vollständig erwärmt, insbesondere auf die thermische Behandlungstemperatur.
Vorzugsweise wird von dem extrudierten wenigstens einen Strang nach dem Extrudieren und Auflegen auf die Unterlage keine Relativbewegung zu einem anderen oder zeitlich vorhergehend bereits extrudierten und auf die Unterlage aufgelegten wenigstens einen Strang ausgeführt.
Vorzugsweise ist Zeitdauer zwischen dem Austreten des extrudierten Stranges aus der wenigstens einen formgebenden Öffnung und dem Erreichen der thermischen Behandlungstemperatur des wenigstens einen Stranges kleiner als 5 Minuten, 3 Minuten, 2 Minuten, 1 Minuten, 0,5 Minuten oder 0,2 Minuten (min).
In einer weiteren Variante wird simultan nur ein Teil des in den Raum bereits extrudierten Stranges mit der wenigstens einen Heizeinheit erwärmt, insbesondere wird nur der derjenige Teil mit der wenigstens einen Heizeinheit erwärmt, welcher zeitlich zuletzt aus der Extrusionseinheit extrudiert worden ist. Vorzugsweise umfasst der simultan mit der wenigstens einen Heizeinheit erwärmte Teil weniger als 40%, 30%, 20%, 10%, 5% oder 3% der gesamten Lebensmittelfertigmischung, insbesondere Volumen-% oder Masse-%.
In einer weiteren Variante wird simultan nur ein Teil des in den Raum bereits extrudierten Stranges mit der wenigstens einen Heizeinheit erwärmt und ein anderer Teil wird nach dem Erwärmen nicht mehr erwärmt, so dass der andere Teil abkühlt, insbesondere während des Austretens der Lebensmittelrohmischung aus der Extrusionseinheit, wobei vorzugsweise der andere Teil mehr als 97%, 95%, 90%, 80%, 70% oder 60% der gesamten Lebensmittelfertigmischung, insbesondere Volumen-% oder Masse-%, umfasst und vorzugsweise der andere Teil unter die thermische Behandlungstemperatur abkühlt.
In einer weiteren Variante wird während des Erhärtens des extrudierten wenigstens einen Stranges und/oder während des Austretens der Lebensmittelrohmischung aus der Extrusionseinheit von der wenigstens einen Zusatzheizeinheit, insbesondere sämtlichen Zusatzheizeinheiten, eine Relativbewegung zu dem extrudierten wenigstens einen Strang ausgeführt.
In einer ergänzenden Ausführungsform entspricht die von der wenigstens einen Zusatzheizeinheit, insbesondere sämtlichen Zusatzheizeinheiten, ausgeführte Bewegungslinie im Raum im Wesentlichen der von der Extrusionseinheit ausgeführten Bewegungslinie im Raum.
Zweckmäßig führt die wenigstens eine Zusatzheizeinheit, insbesondere sämtliche Zusatzheizeinheiten, und die Extrusionseinheit simultan die im Wesentlichen gleiche Bewegungslinie im Raum aus, insbesondere indem die wenigstens eine Zusatzheizeinheit, insbesondere sämtliche Zusatzheizeinheiten, und die Extrusionseinheit an einer gemeinsamen Herstellungseinheit ausgebildet sind.
In einer weiteren Ausgestaltung wird das thermische Verändern der Lebensmittelrohmischung zu der Lebensmittelfertigmischung ohne einem Ofen ausgeführt und/oder es wird keine simultane thermische Veränderung der gesamten Lebensmittelrohmischung zu der gesamten Lebensmittelfertigmischung ausgeführt.
Vorzugsweise ist die formgebende Öffnung eine Düse, eine Matrize oder ein Mundstück. Damit kann ein Strang mit einer beliebigen Querschnittsform, beispielsweise rund, eckig, insbesondere dreieckig oder viereckig, oder ellipsenförmig extrudiert werden.
In einer weiteren Ausgestaltung werden mehrere Heizeinheiten an einer Anordnung relativ zueinander bewegt, so dass die Heizeinheiten einen im Wesentlichen konstanten Abstand zu einer Außenseite des thermisch zu verändernden Stranges aufweisen.
In einer weiteren Ausgestaltung werden aus mehreren formgebenden Öffnungen simultan mehrere Stränge aus der Lebensmittelrohmischung extrudiert, insbesondere mit einer identischen oder unterschiedlichen Art der Lebensmittelrohmischung.
In einer weiteren Variante umfasst die Lebensmittelrohmischung wenigstens einen Stoff, vorzugsweise mehrere Stoffe. Auch eine Lebensmittelrohmischung aus nur einem Stoff wird als eine Lebensmittelrohmischung betrachtet.
In einer weiteren Variante umfasst die Lebensmittelfertigmischung wenigstens einen Stoff, vorzugsweise mehrere Stoffe. Auch eine Lebensmittelfertigmischung aus nur einem Stoff wird als eine Lebensmittelfertigmischung betrachtet.
Zweckmäßig ist die Lebensmittelfertigmischung ein einteiliges oder mehrteiliges dreidimensionales Lebensmittelobjekt.
In einer weiteren Ausgestaltung wird als die thermische Veränderung ein Backen und/oder Braten und/oder Grillen und/oder Kochen ausgeführt.
Vorzugsweise ist die Lebensmittelrohmischung ein Teig, beispielsweise aus Mehl, Zucker, Milch und/oder Wasser und die hergestellte Lebensmittelfertigmischung ist ein Kuchen oder eine Waffel.
Vorzugsweise ist die Lebensmittelrohmischung eine fließfähige oder pumpbare Lebensmittelrohmischung.
Zweckmäßig ist die Lebensmittelrohmischung eine Fleischmischung, beispielsweise mit zerkleinerten Fleisch und vorzugsweise wenigstens einem Gewürz, und die hergestellte Lebensmittelfertigmischung ist ein Fleischkuchen oder ein Fleischgericht.
Zweckmäßig ist die Lebensmittelrohmischung eine Paste, vorzugsweise ist die Paste plastisch verformbar.
Vorzugsweise ist die Lebensmittelrohmischung eine fließfähige oder pumpbare Eimischung, beispielsweise mit Eigelb und/oder Eiweiß und vorzugsweise wenigstens einem Gewürz, und die hergestellte Lebensmittelfertigmischung ist ein Rührei.
In einer weiteren Variante wird als ein Bewegen der Extrusionseinheit und/oder der wenigstens einen Heizeinheit und/oder wenigstens einen Zusatzheizeinheit entlang einer Bewegungslinie im Raum auch betrachtet, wenn die Unterlage im Raum entlang einer Bewegungslinie bewegt wird.
In einer weiteren Ausgestaltung wird die Lebensmittelfertigmischung aus einer Vielzahl von Strängen hergestellt. Nach einer Unterbrechung und Wiederaufnahme des Förderns der Lebensmittelrohmischung durch die wenigstens eine formgebende Öffnung wird ein neuer Strang hergestellt.
Vorzugsweise ist die Steuerungs- und/oder Regeleinheit ein Computer.
In einer weiteren Ausgestaltung wird mit wenigstens einem Sensor der Abstand, insbesondere der vertikale Abstand, als der wenigstens eine Parameter zwischen der Extrusionseinheit im Raum und der Unterlage und/oder zwischen der wenigstens einen Heizeinheit im Raum und der Unterlage und/oder zwischen der Extrusionseinheit im Raum und dem extrudierten wenigstens einen Strang aus der Lebensmittelrohmischung und/oder zwischen der wenigstens einen Heizeinheit im Raum und dem extrudierten wenigstens einen Strang aus der Lebensmittelrohmischung und/oder zwischen der Extrusionseinheit im Raum und dem extrudierten wenigstens einen thermisch veränderten Strang aus der Lebensmittelfertigmischung und/oder zwischen der wenigstens einen Heizeinheit im Raum und dem extrudierten wenigstens einen thermisch veränderten Strang aus der Lebensmittelfertigmischung erfasst. Mit diesem erfassten Parameter als dem Abstand, insbesondere dem vertikalen Abstand, kann der Abstand, insbesondere vertikale Abstand, zwischen der Extrusionseinheit und/oder der wenigstens einen Heizeinheit und der Unterlage gesteuert und/oder geregelt werden. Mit diesem erfassten Parameter als dem Abstand, insbesondere dem vertikalen Abstand, kann der Abstand, insbesondere vertikale Abstand, zwischen der Extrusionseinheit und/oder der wenigstens einen Heizeinheit und dem wenigstens einen thermisch veränderten oder thermisch unveränderten Strang gesteuert und/oder geregelt werden. Der Abstand gibt somit eine Position im Raum an und in Abhängigkeit hiervon kann die Geometrie der Bewegungslinie der Extrusionseinheit im Raum und/oder die Geometrie der Bewegungslinie der wenigstens einen Heizeinheit im Raum gesteuert und/oder geregelt werden. Damit kann ein optimaler Abstand für die thermische Veränderung und für die Extrusion und das Auflagen auf die Unterlage erreicht werden.
In einer weiteren Ausgestaltung tritt während der thermischen Veränderung der Lebensmittelrohmischung zu der Lebensmittelfertigmischung eine Volumenveränderung, insbesondere eine Volumenvergrößerung, ein, vorzugsweise ist die Volumenveränderung größer als 3%, 5%, 10% oder 15%. Bei einer Volumenveränderung ist es somit sinnvoll, sowohl den Abstand an dem thermisch unveränderten wenigstens einen Strang als auch an dem thermisch veränderten wenigstens einen Strang zu erfassen.
In einer weiteren Ausgestaltung werden mittels einer Speicherung von Daten und/oder eines Computerprogramms auf der Steuerungs- und/oder Regeleinheit unterschiedliche Lebensmittelfertigmischungen hergestellt. Die unterschiedlichen Lebensmittelfertigmischungen weisen beispielsweise eine unterschiedliche Geometrie auf indem die Daten und/oder das Computerprogramm unterschiedliche Bewegungslinien der Extrusionseinheit verursachen. Die unterschiedlichen Lebensmittelfertigmischungen weisen beispielsweise eine unterschiedliche Art der Lebensmittelfertigmischung auf indem die Daten und/oder das Computerprogramm unterschiedliche zu der Extrusionseinheit geförderte Lebensmittelrohmischungen verursachen. Die Daten und/oder das Computerprogramm ist beispielsweise auf einer CD gespeichert oder wird mittels eines Downloads aus dem Internet auf der Steuerungs- und/oder Regeleinheit gespeichert und damit die Steuerung und/oder Regelung des Verfahrens ausgeführt.
Die Erfindung umfasst ferner ein Computerprogramm mit Programmcodemitteln, die auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert sind, um ein in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebenes Verfahren durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einer entsprechenden Recheneinheit durchgeführt wird.
Bestandteil der Erfindung ist außerdem ein Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln, die auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert sind, um ein in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebenes Verfahren durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einer entsprechenden Recheneinheit durchgeführt wird. Ein Computerprogrammprodukt ist physikalisch ein Datenträger, insbesondere eine CD, ein ROM, ein RAM oder ein Festplattenlaufwerk (hard disk drive), und/oder ein Computer mit dem Datenträger.
Im Nachfolgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.
Es zeigt:

1 eine Vorrichtung zur Herstellung einer Lebensmittelfertigmischung in einem ersten Ausführungsbeispiel,
2 eine Vorrichtung zur Herstellung der Lebensmittelfertigmischung in einem zweiten Ausführungsbeispiel,
3 eine Vorrichtung zur Herstellung der Lebensmittelfertigmischung in einem dritten Ausführungsbeispiel,
4 einen Längsschnitt einer Extrusionseinheit mit einer formgebenden Öffnung,
5 einen Längsschnitt einer Heizeinheit in einem ersten Ausführungsbeispiel,
6 einen Längsschnitt der Heizeinheit in einem zweiten Ausführungsbeispiel,
7 eine perspektivische Ansicht einer Herstellungseinheit mit einer Extrusionseinheit, Heizeinheiten und Zusatzheizeinheiten,
8 eine weitere perspektivische Ansicht der Herstellungseinheit sowie von zwei extrudierten Strängen der Lebensmittelfertigmischung,
9 eine perspektivische Ansicht einer Lebensmittelfertigmischung und
10 eine Ansicht einer Anordnung mit mehreren Heizeinheiten.

In den 1 und 2 sind zwei Vorrichtungen 18 zur Herstellung einer Lebensmittelfertigmischung 2 dargestellt. Die Vorrichtungen 18 umfassen eine Einrichtung 20 zum Zur-Verfügung-Stellen einer Lebensmittelrohmischung 1 und eine Herstellungseinheit 8. Die Herstellungseinheit 8 umfasst eine Extrusionseinheit 5, eine Heizeinheit 6 und eine Zusatzheizeinheit 7. In 1 ist die Einrichtung 20 zum Zur-Verfügung-Stellen der Lebensmittelrohmischung 1 als ein Behälter 21 ausgebildet. Innerhalb des Behälters 21 sind eine Mischeinrichtung 22 und eine Pumpe 23 angeordnet. Die Pumpe 23 ist beispielsweise als eine Zahnradpumpe oder eine Schneckenpumpe ausgebildet. In den Behälter 21 werden unterschiedliche Komponenten, beispielsweise Mehl, Zucker und Milch eingegeben und anschließend von der Mischeinrichtung 22 durchgemischt zu der Lebensmittelrohmischung 1. Das Zur-Verfügung-Stellen der Lebensmittelrohmischung 1 erfolgt somit diskontinuierlich. Die Lebensmittelrohmischung 1 wird von der Pumpe 23 durch die Leitung 28 und dem Schlauch 29 zu der Herstellungseinheit 8 gepumpt bzw. gefördert. Die in 2 dargestellte Einrichtung 20 ist als eine kontinuierliche Mischeinheit 30 ausgebildet. Der kontinuierlichen Mischeinheit 30 werden kontinuierlich vier unterschiedliche Komponenten der Lebensmittelrohmischung 1 durch vier getrennte Leitungen 24, 25, 26, 27 zugeführt, beispielsweise getrennt Mehl, Zucker, Milch und Vanille. Anschließend werden diese einzelnen Komponenten kontinuierlich in der kontinuierlichen Mischeineinheit 30 vermischt und anschließend mittels der Pumpe 23 durch die Leitung 28 sowie den biegbaren Schlauch 29 der Herstellungseinheit 8 zugeführt. Zur Herstellung der Lebensmittelfertigmischung 2 ist es notwendig, dass die Herstellungseinheit 8 entlang einer Bewegungslinie im Raum bewegt wird. Dies wird in den in 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel manuell von Hand ausgeführt.
In 3 ist ein drittes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 18 dargestellt. Die Herstellungseinheit 8 wird von einer Einrichtung 11 zum Bewegen der Herstellungseinheit 8 entlang einer Bewegungslinie im Raum bewegt. Die Einrichtung 11 ist als ein Roboter 12 ausgebildet. Die Steuerung der Vorrichtung 18 erfolgt mittels einer Steuerungs- und/oder Regeleinheit 19 als einem Computer bzw. einem Rechner.
In 4 ist ein Längsschnitt der Extrusionseinheit 5 dargestellt. Die Extrusionseinheit 5 umfasst die Leitung 28 sowie eine am Ende der Leitung 28 ausgebildete Düse 10 als eine formgebende Öffnung 9. Außenseitig an der Leitung 28 ist die Zusatzheizeinheit 7 als eine elektrische Widerstandszusatzheizeinheit 7 ausgebildet. Die Leitung 28 ist mittels eines Adapter 31 mit dem biegbaren Schlauch 29 verbunden. Entlang der Bewegungsrichtung der Lebensmittelrohmischung 1 in der Leitung 28 befindet sich vor der Zusatzheizeinheit 7 ein erster Temperatursensor 14 und nach der Zusatzheizeinheit 7 befindet sich ein zweiter Temperatursensor 14. Der erste Temperatursensor 14 erfasst die Temperatur der Lebensmittelrohmischung 1 vor dem Erwärmen mit der Zusatzheizeinheit 7 und der zweite Temperatursensor 14 erfasst die Temperatur der aus der formgebenden Öffnung austretenden Lebensmittelrohmischung 1. Die Lebensmittelrohmischung 1 wird beispielsweise von der Zusatzheizeinheit 7 auf eine Vorwärmtemperatur zwischen 40 ° C und 80 ° C erwärmt oder ist auf diese Vorwärmtemperatur erwärmbar. An der Leitung 28 ist außerdem ein Durchflusssensor 16 zur Erfassung des Volumenstroms und/oder des Massenstroms der durch die Leitung 28 geleiteten Lebensmittelrohmischung 1.
In 5 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der Heizeinheit 6 dargestellt. Die Heizeinheit 6 ist eine Heizeinheit 6 zum Erwärmen eines bereits extrudierten Stranges 3 mittels Wärmekonvektion. Hierzu wird von einem Gebläse 33 als eine Luftfördervorrichtung 33 Umgebungsluft angesaugt und durch eine Luftleitung zu einer Luftdüse 32 gefördert. Innerhalb der Luftleitung befindet sich eine elektrische Widerstandsheizung 34, sodass dadurch die aus der Luftdüse 32 austretende Luft auf eine Temperatur zwischen 180°C und 700 ° C erwärmt wird oder erwärmbar ist. Die Temperatur der aus der Luftdüse 32 ausgeleiteten Luft ist mit einem Temperatursensor 15 erfassbar als ein Parameter. Die Luftdüse 32 weist einen vorgegebenen und vorzugsweise veränderbaren und/oder steuerbaren und/oder regelbaren Abstand zu dem extrudierten Strang 3 auf. In 6 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der Heizeinheit 6 dargestellt. Die Heizeinheit 6 ist als ein Wärmestrahler 35 ausgebildet. Mittels des Wärmestrahlers 35 wird Infrarotstrahlung als eine elektromagnetische Strahlung auf die Außenseite des extrudierten Stranges 3 aufgebracht und damit der bereits extrudierte Strang 3 erwärmt.
Die in 7 dargestellte Herstellungseinheit 8 weist vier formgebende Öffnungen 9 als die Düsen 10 auf sowie eine große Anzahl von Heizeinheiten 6. Die Heizeinheiten 6 sind dabei konzentrisch zu einem Mittelpunkt der Herstellungseinheit 8 ausgerichtet. Die Heizeinheiten 6 und die formgebenden Öffnungen 9 sind mechanisch mittels eines ringförmigen bzw. zylindermantelförmigen Blechs getrennt. An der Herstellungseinheit 8 ist außerdem eine Infrarotkamera 17 als ein Sensor 13 zur Erfassung der Temperatur an der Außenseite des extrudierten Stranges 3 dargestellt. Bei der in 7 dargestellten Extrusionseinheit 5 sind nur zwei der vier formgebenden Öffnungen 9 in Betrieb, so dass in 8 nur zwei Stränge 3 nebeneinander auf der nicht dargestellten Unterlage 4 vorhanden sind.
Zur Herstellung einer Lebensmittelfertigmischung 2 als einem Lebensmittelfertigobjekt 2 als einem dreidimensionalen Objekt sind die nachfolgenden Schritte notwendig. Von der Pumpe 23 wird die Lebensmittelrohmischung 1 von der Einrichtung 20 zu der Herstellungseinheit 8 gefördert. In der Herstellungseinheit 8 tritt die Lebensmittelrohmischung 1 aus den formgebenden Öffnungen 9 der Extrusionseinheit 5 als Stränge 3 aus und simultan wird die Herstellungseinheit 8, insbesondere die Extrusionseinheit 5, von dem Roboter 12 entlang einer Bewegungslinie im Raum bewegt. Die aus den formgebenden Öffnungen 9 austretenden extrudierten Stränge 3 werden dabei anfangs zunächst auf eine Unterlage 4 aufgelegt. Gleichzeitig mit dem Betrieb der Extrusionseinheit 6 und dem Bewegen der Herstellungseinheit 8 entlang der Bewegungslinie im Raum werden die Heizeinheiten 6 und die Zusatzheizeinheiten 7 betrieben. Die aus den formgebenden Öffnungen 9 austretende Lebensmittelrohmischung 1 wird dadurch bereits beispielsweise auf eine Vorwärmtemperatur von den Zusatzheizeinheiten 7 von 7° C erwärmt. Anschließend wird der bereits extrudierte Strang 3 von der Heizeinheit 6 auf eine thermische Behandlungs- bzw. Veränderungstemperatur von 200 ° C erwärmt und diese Behandlungstemperatur wird während einer Zeitdauer von ungefähr 1 Minute erreicht bzw. nicht unterschritten. Aufgrund der kleinen Dicke der extrudierten Stränge 3 von ungefähr 0,5 cm reicht diese kleine Zeitdauer aus für die thermische Veränderung der Lebensmittelrohmischung 1 zu der Lebensmittelfertigmischung 2. Die thermische Veränderung ist ein Backen der Lebensmittelrohmischung 1 zu der Lebensmittelfertigmischung 2, sodass dadurch die Lebensmittelrohmischung 1 erhärtet zu der Lebensmittelfertigmischung 2 als einem Kuchen und weitere Veränderungsprozesse ablaufen. Nach dem anfänglichen Ablegen des extrudierten Stranges 3 bzw. der extrudierten Stränge 3 auf die Unterlage 4 werden die später extrudierten Stränge 3 auf bereits extrudierte und erhärtete Stränge 3 aufgelegt, sodass diese bereits extrudierten und erhärteten Stränge 3 eine Unterlage 4 für die nachfolgenden extrudierten Stränge 3 darstellen. In Abhängigkeit von der Geometrie der Bewegungslinie der Extrusionseinheit 5 kann somit die Geometrie der Lebensmittelfertigmischung 2 bestimmt werden. Mittels eines Unterbrechens der Förderung der Lebensmittelrohmischung 1 während des simultanen Bewegens der Extrusionseinheit 5 kann in der Lebensmittelfertigmischung 2 ein Hohlraum 38 hergestellt werden. Ferner können während des Bewegens der Extrusionseinheit 5 entlang der Bewegungslinie im Raum auch unterschiedliche Arten von Lebensmittelrohmischungen 1 aus den formgebenden Öffnungen 9 extrudiert werden, indem von der Einrichtung 20 unterschiedliche Arten von Lebensmittelrohmischungen 1 zur Verfügung gestellt werden können. Damit können an einem Strang 3 oder auch an übereinander angeordneten Strängen 3 unterschiedliche Arten von Lebensmittelfertigmischungen 2 hergestellt werden, beispielsweise ein Kuchen oder eine Waffel.
In 10 ist eine Anordnung 36 mit mehreren Heizeinheiten 6 dargestellt. Die einzelnen Heizeinheiten 6 sind mit Gelenken 37, insbesondere Kugelgelenken 37, miteinander verbunden und mittels nicht dargestellter Stellmotoren, insbesondere Stellelektroservomotoren, können die einzelnen Heizeinheiten 6 relativ zueinander im Raum bewegt werden. Diese Relativbewegung der Heizeinheiten 6 zueinander relativ im Raum während des Bewegens der Heizeinheiten 6 entlang der Bewegungslinie erfolgt dabei vorzugsweise dahingehend, dass die Heizeinheiten 6 einen im Wesentlichen konstanten Abstand zu der Außenseite des extrudierten Stranges 3 aufweisen. Dadurch kann auch bei einer hohen Bewegungsgeschwindigkeit der Herstellungseinheit 8 eine ausreichend lange thermische Behandlungstemperatur des Stranges 3 erreicht werden, weil nicht nur in der Nähe der formgebenden Öffnung 9 ein Erwärmen des extrudierten Stranges erfolgt, sondern auch in einem größeren räumlichen Abstand zu der formgebenden Öffnung 9, sodass dadurch auf einen fiktiven Punkt auf der Außenseite des extrudierten Stranges während eines größeren Zeitraums Wärme übertragen werden kann bei einer gleichen Geschwindigkeit der Herstellungseinheit 8. Die Anordnung 36 ist beispielsweise an einer radialen Außenseite der in 7 dargestellten Herstellungseinheit 8 befestigt und wird von der Steuerungs- und/oder Regeleinheit 19 gesteuert und/oder geregelt.
Insgesamt betrachtet sind mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung der Lebensmittelfertigmischung 2 und der erfindungsgemäßen Vorrichtung 18 wesentliche Vorteile verbunden. Die aus der Extrusionseinheit 5 extrudierte Lebensmittelrohmischung 1 als der Strang 3 wird in kurzer Zeit nach dem Extrudieren von der wenigstens einen Extrusionseinheit 6 auf eine thermische Behandlungstemperatur erwärmt, sodass der Strang 3 thermisch verändert wird, insbesondere erhärtet. Dadurch kann in einer kurzen Zeitdauer nach dem Austreten des Stranges 3 aus der wenigstens einen formgebenden Öffnung 9 die thermische Veränderung des Stranges 3 von der Lebensmittelrohmischung 1 zu der Lebensmittelfertigmischung 2 ausgeführt werden. Somit braucht der extrudierte Strang 3 nicht mehr insgesamt mit einem hohen zeitlichen Aufwand in einem Ofen thermisch verändert, insbesondere gebacken, werden. Da bereits extrudierte und thermisch veränderte Stränge 3 als Unterlage 4 fungieren, können auch komplizierte geometrische Strukturen der Lebensmittelfertigmischung 2 hergestellt werden.

Claims

Verfahren zur Herstellung einer Lebensmittelfertigmischung (2) mit den Schritten: - zur Verfügung stellen einer Lebensmittelrohmischung (1), - Fördern der Lebensmittelrohmischung (1) zu einer Extrusionseinheit (5) mit wenigstens einer formgebenden Öffnung (9), - Austreten der Lebensmittelrohmischung (1) aus der wenigstens einen formgebenden Öffnung (9) der Extrusionseinheit (5) und Auflegen der extrudierten Lebensmittelrohmischung (1) als wenigstens ein Strang (3) auf eine Unterlage (4), - Bewegen der Extrusionseinheit (5) im Raum während aus der Extrusionseinheit (5) die Lebensmittelrohmischung (1) austritt, so dass im Raum wenigstens ein Strang (3) aus der extrudierten Lebensmittelrohmischung (1) hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der in den Raum bereits extrudierte wenigstens eine Strang (3) nach dem Austritt aus der wenigstens einen formgebenden Öffnung (9) mit wenigstens einer Heizeinheit (6) erwärmt wird, so dass aufgrund des Erwärmens des extrudierten wenigstens einen Stranges (3) der extrudierte wenigstens eine Strang (3) zu einer Lebensmittelfertigmischung (2) thermisch verändert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass aufgrund des Erwärmens des extrudierten wenigstens einen Stranges (3) der extrudierte wenigstens eine Strang (3) zu einer Lebensmittelfertigmischung (2) thermisch verändert wird und erhärtet und/oder während des Erhärtens des extrudierten wenigstens einen Stranges (3) und/oder während des Austretens der Lebensmittelrohmischung (1) aus der Extrusionseinheit (5) von der wenigstens einen Heizeinheit (6), insbesondere sämtlichen Heizeinheiten (6), eine Relativbewegung zu dem extrudierten wenigstens einen Strang (3) ausgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die von der wenigstens einen Heizeinheit (6), insbesondere sämtlichen Heizeinheiten (6), ausgeführte Bewegungslinie im Raum im Wesentlichen der von der Extrusionseinheit (5) ausgeführten Bewegungslinie im Raum entspricht.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Heizeinheit (6), insbesondere sämtliche Heizeinheiten (6), und die Extrusionseinheit (5) simultan die im Wesentlichen gleiche Bewegungslinie im Raum ausführen, insbesondere indem die wenigstens eine Heizeinheit (6), insbesondere sämtliche Heizeinheiten (6), und die Extrusionseinheit (5) an einer gemeinsamen Herstellungseinheit (8) ausgebildet sind.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lebensmittelrohmischung (1) vor dem Austreten aus der wenigstens einen formgebenden Öffnung (9) mit wenigstens einer Zusatzheizeinheit (7) erwärmt wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Extrusionseinheit (5) und/oder die Heizeinheit (6) und/oder die Zusatzheizeinheit (7) manuell im Raum bewegt wird oder mit einer Einrichtung (11), insbesondere einem Roboter (12) oder einem Bewegungsmechanismus.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterlage (4) von wenigstens einem bereits extrudierten und, vorzugsweise thermisch veränderten, Strang (3) gebildet wird, so dass eine Vielzahl von Strängen (3) übereinander angeordnet werden zu der thermisch veränderten Lebensmittelfertigmischung (2) und vorzugsweise die Stränge (3) stoffschlüssig miteinander verbunden werden.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während des Bewegens der Extrusionseinheit (5) im Raum der aus der wenigstens einen formgebenden Öffnung (9) austretende Volumenstrom der Lebensmittelrohmischung (1) und/oder der aus der wenigstens einen formgebenden Öffnung (9) austretende Massestrom der Lebensmittelrohmischung (1) und/oder die Art der Lebensmittelrohmischung (1) und/oder die von der wenigstens einen Heizeinheit (6) verbrauchte Leistung und/oder die von der wenigstens einen Zusatzheizeinheit (7) verbrauchte Leistung und/oder die Geometrie der Bewegungslinie der Extrusionseinheit (5) im Raum und/oder die Geometrie der Bewegungslinie der wenigstens einen Heizeinheit (6) im Raum und/oder die Geometrie der Bewegungslinie der wenigstens einen Zusatzheizeinheit (7) im Raum in Abhängigkeit von wenigstens einem Parameter gesteuert und/oder geregelt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Parameter die Geschwindigkeit und/oder die Position der Extrusionseinheit (5) im Raum und/oder die Geschwindigkeit und/oder die Position der wenigstens einen Heizeinheit (6) im Raum und/oder die Geschwindigkeit und/oder die Position der wenigstens einen Zusatzheizeinheit (7) im Raum ist.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Parameter die Geometrie der Lebensmittelfertigmischung (1) und/oder die Dicke des extrudierten wenigstens einen Stranges (3) aus der Lebensmittelrohmischung (1) und/oder die Art des Lebensmittelrohmischung (1) und/oder die Dichte der Lebensmittelrohmischung (1) und/oder die Wärmeleitfähigkeit der Lebensmittelrohmischung (1) ist.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Parameter, insbesondere während Austreten der Lebensmittelrohmischung aus der wenigstens einen formgebenden Öffnung (9) der Extrusionseinheit (5), mittels wenigstens einen Sensors (13) erfasst wird und/oder der wenigstens eine Parameter in einer Steuerungs- und/oder Regeleinheit (19) gespeichert ist und/oder der wenigstens eine Parameter von der Steuerungs- und/oder Regeleinheit (19) berechnet wird, insbesondere mittels in der Steuerungs- und/oder Regeleinheit gespeicherten Daten und/oder mittels eines in der Steuerungs- und/oder Regeleinheit gespeicherten Computerprogramms und/oder mittels von dem wenigstens einen Sensor (13) erfassten Daten.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren kontinuierlich ausgeführt wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Austreten der Lebensmittelrohmischung (1) aus der wenigstens einen formgebenden Öffnung (9) der Extrusionseinheit (5) und das Erwärmen des wenigstens einen Stranges (3) mit der wenigstens einer Heizeinheit (6), so dass aufgrund des Erwärmens des extrudierten wenigstens einen Stranges (3) der extrudierte wenigstens eine Strang (3) thermisch verändert wird, insbesondere erhärtet, zu der Lebensmittelfertigmischung (2) simultan ausgeführt wird, wobei vorzugsweise das simultane Austreten und das thermische Verändern an unterschiedlichen Positionen an einer Längsmittellinie des wenigstens einen Stranges (3) ausgeführt wird.
Vorrichtung (18) zur Herstellung einer Lebensmittelfertigmischung (2), umfassend - ein Einrichtung (20) zum zur Verfügung stellen einer Lebensmittelrohmischung (1), - eine Extrusionseinheit (5) mit wenigstens einer formgebenden Öffnung (9), - eine Pumpe (23) zum Fördern der Lebensmittelrohmischung (1) zu der Extrusionseinheit (5), - eine Einrichtung (11) zum Bewegen der Extrusionseinheit (5) im Raum, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (18) wenigstens eine Heizeinheit (6) zum Erwärmen des extrudierte wenigstens eine Stranges (3) nach dem Austritt aus der wenigstens einen formgebenden Öffnung (9) umfasst, so dass aufgrund des Erwärmens des extrudierten wenigstens einen Stranges (9) der extrudierte wenigstens eine Strang (3) zu einer Lebensmittelfertigmischung (2) thermisch verändert wird, insbesondere erhärtet, und die Vorrichtung (18) eine Einrichtung (11) zum Bewegen der wenigstens einen Heizeinheit (6) im Raum umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Vorrichtung (18) ein Verfahren gemäß einem oder mehrerer der Ansprüche 1 bis 13 ausführbar ist.