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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen von Portionen umfassend mehrere Käsewürfel, die auf einer Auflage in einer Rasteranordnung nebeneinander zu liegen kommen, wobei die Käsewürfel aus einer entsprechend dicken Käsescheibe ausgeschnitten werden, indem diese Käsescheibe mittels eines in axialer Richtung bewegten Stempels durch ein Schneidgitter gepresst wird und die durch das Schneiden entstehenden Käsewürfel auf der unter dem Schneidgitter angeordneten Auflage abgelegt werden. Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
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Bekanntermaßen wird heutzutage gerade Käse in einer Vielzahl von Produkten in einer mundgerechten Würfelform angeboten, die sich besonders gut als kleiner Snack für zwischendurch, als Zugabe für einen gemischten Salat oder auch für die Bestückung einer Käseplatte eignet. Solche mundgerechten Käsewürfel, die meist Kantenlängen von etwa 15 mm bis 20 mm haben, sind entweder als ungeordnete Schüttung in Folienbeuteln oder in Bechern erhältlich oder sie werden als dicke vorgeschnittene Käsescheibe verpackt, wobei die einzelnen Käsewürfel lagerichtig von der Folienverpackung umschlossen sind. Die vorliegende Erfindung bezieht sich ausschließlich auf das zuletzt genannte Produkt der in einer Rasteranordnung nebeneinander liegenden und entsprechend verpackten Käsewürfel. Dabei steht das Produkt „Käse“ in diesem Zusammenhang auch synonym für andere Lebensmittel, wie vegane oder vegetarische Käseprodukte und Wurst-, Tofu- oder Gemüsesnacks, die eine ähnliche Konsistenz haben und als Würfel in einer solchen Aufmachung verkauft werden.
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Bekanntermaßen ist es bei einer Aufmachung in Rasteranordnung und bei der Konsistenz dieser Lebensmittel problematisch, dass die einzelnen Würfel nach dem Schneiden nicht konsequent vereinzelt werden, sondern wieder zusammenkleben und daher für den Kunden von außen nicht als einzelne Würfel zu erkennen sind. Da die Schnitte kaum wahrnehmbar sind, ähnelt das Aussehen des verpackten Produktes der ursprünglichen ungeschnittenen Käsescheibe, so dass das Produkt für den Kunden an Attraktivität einbüßt. Im Übrigen ist es für den Kunden auch unkomfortabel, die einzelnen vorgeschnittenen Würfel vor dem Verzehr voneinander zu trennen.
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Darüber hinaus ist die Herstellung eines solchen portionierten Produktes aus technischer Sicht verhältnismäßig aufwendig, insbesondere wenn eine erkennbare Trennung der Würfel aufrecht erhalten werden soll. Besondere Schwierigkeiten bereitet dabei die Verarbeitung von mittelhartem Schnittkäse, insbesondere wenn dieser auch noch große Löcher aufweist. So ziehen alle bisher bekannten Verfahren, bei denen die Käsewürfel nach dem Schneiden weiter gehandhabt werden müssen, das Risiko nach sich, dass die Anordnung in dem beabstandeten Raster verloren geht.
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Dabei ist aus dem
DE 36 08 780 C2 eine Vorrichtung zum Schneiden von Lebensmitteln bekannt, die sich eines Stempels bedient, der eine dicke Scheibe des Lebensmittels durch ein Schneidgitter auf eine darunter angeordnete Auflage presst. Mit dieser Vorrichtung kann jedoch nicht vermieden werden, dass die solchermaßen geschnittenen Würfel im letztendlich verpackten Produkt aneinander anhaften. Eine ähnliche Vorrichtung, die sich ebenfalls eines Stempels bedient, ist aus der
EP 0 812 766 A1 bekannt. Das Schneiden von Käsewürfeln ist auch aus
US 3 187 432 A bekannt.
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Aus dem
US 6 802 149 B1 ist ein Behälter für die Aufbewahrung von Fisch bekannt, der einen Deckel mit Mulden und entsprechenden Schneidstempeln zum Schneiden einzelner Fische aufweist
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren vorzuschlagen, das sich einfach und kostengünstig umsetzen lässt und mit dem sich ein Produkt in Form einer Portion mit mehreren rechteckigen Käsewürfeln eines an sich klebrigen respektive fettigen Lebensmittels, die in einem regelmäßigen Raster mit deutlich erkennbaren Schnitten mit jeweiligen Abständen angeordnet sind, massenweise und mit hoher Qualität herstellen lässt. Zudem ist es die Aufgabe, eine entsprechende Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen.
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Diese Aufgaben werden durch das Verfahren nach Anspruch 1 und die Vorrichtung nach Anspruch 5 6 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen.
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Entsprechend der Ansprüche liegt der Kern der Erfindung in dem Einsatz eines besonders geformten Stempels, dessen Stempelfläche nach Außen gebogen ist mithin eine konvexe Wölbung aufweist. Mit einer solchermaßen konvex gewölbten Stempelfläche übt der Stempel bei Beaufschlagung der Käsescheibe neben der durch das Schneidgitter hindurch pressenden axialen Kraft auch eine gewisse radiale Kraftkomponente auf die entstehenden Käsewürfel (nachfolgend auch „Einzelstücke“) aus, die zur Trennung der auf der Auflage abzulegenden Käsewürfel führt. Dabei sei an dieser Stelle hervorgehoben, dass die konvexe Wölbung nicht zwangsläufig auf einer stetigen Kurve liegen muss sondern auch durch mehrere ebene Teilflächen angenähert werden kann.
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Die mittels des erfindungsgemäß geformten Stempels erreichte Trennung der geschnittenen Einzelstücke reicht aus, um für den Kunden erkennbare Abstände der iN der Portion nebeneinander liegenden Käsewürfel zu erzeugen. Ein entsprechend verpacktes Produkt ist somit beim Verkauf als geschnittenes Lebensmittel zu erkennen und aus Sicht des Kunden entsprechend attraktiv. Dabei definiert die Größe und die Form der Öffnungen des Schneidgitters die Größe und den Querschnitt der jeweiligen Einzelstücke.
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Damit sich die durch die Beaufschlagung des Stempels erzeugte radiale Kraftkomponente besonders effektiv auf die zu schneidenden respektive die geschnittenen Einzelstücke auswirken kann, ist es vorteilhaft, wenn die Schneiden des Schneidgitters eine möglichst geringe Ausdehnung in axialer Richtung haben. Insofern ist es vorteilhaft, das Schneidgitter als Drahtgitter auszubilden.
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Weiter ist es vorteilhaft, wenn die Oberfläche des Stempels in einem würfelförmigen Raster unterbrochen ist, das dem von den Öffnungen des Drahtgitters vorgegebenen Raster entspricht. Bei der Beaufschlagung können dann die einzelnen die Oberfläche ausbildenden Erhebungen des Stempels durch die Öffnungen im Drahtgitter hindurch reichen, so dass die das Drahtgitter bildende Schneiddrähte in die in der Stempelfläche befindlichen Nuten eintauchen. Die Stempelfläche wird in diesem Fall von den Oberflächen der einzelnen Erhebungen gebildet, die als Teilflächen entlang der konvexen Wölbung gebogen oder eine konvexe Wölbung annährend eben sein können.
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Mittels der einzelnen Erhebungen werden die Einzelstücke auch noch nach dem Schneiden eine gewisse Strecke weiter geführt, was zu deren weiteren Separierung und zu einem sicheren Ablösen der Einzelstücke vom Drahtgitter führt. Über die Weite der Nuten kann das Schnittverhalten, insbesondere die Genauigkeit der Schnittkanten, beeinflusst werden. Die Geometrie der Öffnungen des Drahtgitters ist im Prinzip frei wählbar und legt den Querschnitt der zu schneidenden Einzelstücke und den Querschnitt der Erhebungen fest. Bevorzugt werden Einzelstücke mit quadratischem oder rechteckigem Querschnitt geschnitten, wobei auch Einzelstücke mit dreieckigem oder trapezförmigem Querschnitt bequem herstellbar sind.
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Prinzipiell kann die Stempelfläche in beiden Dimensionen beispielsweise entsprechend einer Kugelfläche konvex gewölbt respektive an eine konvexe Wölbung angenähert sein. In einer besonders einfachen und daher zu bevorzugenden Ausführungsform weist die Stempelfläche lediglich eine eindimensionale konvexe Wölbung, beispielsweise entlang einer Zylinderfläche auf, so dass nur parallel Reihen von Einzelstücken voneinander separiert werden, wohingegen die Einzelstücke in der Reihe trotz der Schnitte die Tendenz haben, aneinander haften zu bleiben.
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In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform werden die Einzelstücke einzeln oder in Reihen voneinander beabstandet in Rasteranordnung auf der Auflage abgelegt und in einer servierfertigen Verpackung zu einer Portion verpackt. Dabei bildet die Auflage, die beispielsweise eine Kunststofffolie ist, einen Teil der späteren Verpackung. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die geschnittenen und separierten Einzelstücke, respektive die Reihen der Einzelstücke, unmittelbar in eine durch Tiefziehen zu einer Einlegeschale vorgerformte Kunststofffolie eingelegt werden, die in einem späteren Verpackungsschritt von oben mit einer Deckfolie verschlossen wird. Auf diese Weise bedarf es keiner weiteren Handhabung der Einzelstücke.
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Um die Anordnung der geschnittenen und in Reihen oder einzeln vereinzelten Einzelstücke auch während des späteren Transportes zu gewährleisten, ist es vorteilhaft, wenn in der als Auflage dienenden tiefgezogenen Einlegeschale Strukturen, beispielsweise in Form flacher Rippen, vorgesehen sind, die die Trennung der eingelegten Reihen oder der einzeln Einzelstücke verursachen. Je nach Ausformung der Strukturen können diese auch die Separierung der Reihen oder der einzeln Einzelstücke beim Einlegen unterstützen. Die nach dem Schneiden einzulegenden Reihen oder Einzelstücke „fallen“ quasi in ihre vorgesehene Position innerhalb der Einlegeschale.
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Eine marktübliche Portionierung sieht innerhalb einer Verpackung vier Reihen mit jeweils fünf in der Reihe befindlichen Einzelstücke vor, wobei die Einzelstücke als Würfel einer Kantenlänge von knapp 20 mm geschnitten sind. Dementsprechend haben auch die Stempel vier Reihen von jeweils fünf Erhebungen, wobei die Reihen gegeneinander entlang einer konvexen Wölbung ausgerichtet sind.
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Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Erzeugen solcher Portionen umfassend mehrere rechteckige Einzelstücke eines Lebensmittels, insbesondere zum Erzeugen von Portionen umfassend mehrere Käsewürfel weist als zentralen Bestandteil das Schneidgitter und den in axialer Richtung bewegten Stempel zum Druckbeaufschlagen einer auf dem Schneidgitter aufliegenden oder an das Schneidgitter anzulegenden dicken Lebensmittelscheibe auf. Die Lebensmittelscheibe kann im Vorfeld des Schneidens von einem größeren Laib abgeschnitten und der Vorrichtung zugeführt werden. Unterhalb des Schneidgitters ist eine Auflage vorgesehen, auf der die durch das Schneidgitter gepressten und damit geschnittenen Einzelstücke abgelegt werden. Entsprechend der von dem Schneidgitter vorgegebenen Geometrie kommen die Einzelstücke auf der Auflage in einer Rasteranordnung nebeneinander zu liegen.
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Erfindungsgemäß liegt eine Besonderheit der Vorrichtung zunächst darin, dass das Schneidgitter von einem Drahtgitter gebildet ist, um den geschnittenen Einzelstücken eine möglichst große Freiheit auf ihrem Weg auf die Auflage zu gewährleisten. Zudem weist der Stempel eine Stempelfläche konvexer Wölbung auf, die in beiden Richtungen, mithin zweidimensional, oder nur entlang einer Achse und damit eindimensional sein kann. Im Falle einer eindimensionalen konvexen Wölbung ist es vorteilhaft, wenn die Scheitellinie der Wölbung parallel zu Drähten des Drahtgitters ist.
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Weiterhin wird die Stempelfläche von mehreren Erhebungen ausgebildet, zwischen denen Nuten vorgesehen sind. In die Nuten tauchen die Schneiddrähte des Drahtgitters beim Druckbeaufschlagen ein und pressen damit die Einzelstücke durch das Drahtgitter hindurch. Mit der konvexen Wölbung wird bei der Druckbeaufschlagung neben der axialen Kraft eine radiale Kraftkomponente auf die entstehenden Einzelstücke erzeugt, so dass sich die Anordnung der geschnittenen Einzelstücke hinter dem Drahtgitter spreizen kann.
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Je nach Art des zu schneidenden Lebensmittelproduktes und der Größe der herzustellenden Einzelstücke kann es vorteilhaft sein, den Radius oder die Radien der konvexen Wölbung zu verändern. Ein weiterer Parameter des Stempels, der vorteilhafterweise an das Lebensmittelprodukt angepasst wird, ist die Weite der Nuten. Auch das Material, aus dem der Stempel respektive die Stempelfläche gefertigt ist, beeinflusst das Verarbeitungsverhalten. Wegen der einfachen und günstigen Fertigung ist der Stempel vorteilhafterweise aus einem lebensmittelkonformen Kunststoff, insbesondere im 3D-Druck, gefertigt, dessen Oberflächenbeschaffenheit ein Anhaften der Lebensmittelmasse vermindert. In einer anderen Ausführungsform ist der Stempel aus einem rostfreien Stahl gefräst.
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Entsprechend einer ersten Ausführungsform ist die gesamte Stempelfläche in einem gemeinsamen Radius und entsprechend um einen gemeinsamen Mittelpunkt konvex gewölbt.
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Hingegen hat in einer anderen Ausführungsform die Stempelfläche zwar dieselbe Wölbung, jedoch ist ein Teil der Stempelfläche, insbesondere ein innen liegender Abschnitt, ein wenig zurück versetzt, so dass beide Teile der Stempelfläche denselben Radius, die Radien jedoch zwei unterschiedliche Mittelpunkte haben. Auf diese Weise wird eine Stufung in der von den Erhebungen gebildeten Stempelfläche erzeugt.
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In einer weiteren Ausführungsform sind die äußeren Bereiche der Stempelfläche plan, mithin senkrecht zur axialen Druckrichtung, während nur ein symmetrisch entlang der Symmetrieachse liegender innerer Teil der Stempelfläche konvex gewölbt ist.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand der in den 1 bis 4 gezeigten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
- 1a einen Stempel mit konvex gewölbter Stempelfläche in Seitenansicht,
- 1b einen Stempel mit konvex gewölbter Stempelfläche in Draufsicht,
- 2 das Prinzip des Schneidens mit einem Stempel,
- 3 einen Stempel mit konvex gewölbter Stempelfläche, die von ebenen Flächen gebildet wird,
- 4a einen Stempel mit teilweise konvexer Stempelfläche in Seitenansicht und
- 4b einen Stempel mit teilweise konvexer Stempelfläche in Draufsicht.
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In 1a ist ein erfindungsgemäßer Stempel 1 zum Einbau in eine entsprechende Vorrichtung gezeigt, der in diesem Fall vollständig aus Kunststoff gefertigt ist. Der in der 1a gezeigte Stempel hat einen Fuß 2 zum Einbau in eine entsprechende Halterung und einen Stempelkörper 3, der sich zu einer Stempelfläche 4 weitet. Die Stempelfläche ist von Nuten 5 unterbrochen, so dass die Stempelfläche 4 von einzelnen Erhebungen 6 gebildet wird. Ersichtlich sind die Deckflächen der Erhebungen 6 entlang der Stempelfläche konvex gewölbt, wobei die konvexe Wölbung (unterbrochene Hilfslinie 15) einen Kreis mit einem Radius um einen in der Ferne liegenden Mittelpunkt bildet. Die konvexe Wölbung hat einen Scheitel an dem durch das Kreuz 7 markierten Punkt.
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1 b zeigt die Draufsicht auf die Stempelfläche 4 dieses Stempels 1 und die in vier Reihen angeordneten jeweils fünf durch Nuten 5 getrennten Erhebungen 6. Aus der Figur ist ersichtlich, dass die Wölbung eindimensional symmetrisch um die Scheitellinie 7 herum ist. Ebenfalls ersichtlich ist, dass die Erhebungen 6 einen quadratischen Querschnitt haben und beim Schneiden in entsprechende Öffnungen des Drahtgitters hineinreichen.
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In 2 ist in Vergrößerung ein Stadium während des Schneidens einer dicken Käsescheibe 8, die von dem Stempel 1 von oben in axialer Richtung (Pfeil 9) druckbeaufschlagt wird. Wie aus der Figur ersichtlich, biegt sich die Käsescheibe 8 entsprechend der konvexen Wölbung der Stempelfläche 4 und ein Schneiddraht 10 des darunter liegenden Schneidgitters 11 durchdringt die Käsescheibe 8. Bei einer weiteren Absenkung des Stempels 1 taucht der Schneiddraht 10 in die in der Stempelfläche 4 eingebrachte Nut 5 ein.
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3 zeigt im Prinzip denselben Stempel wie 1a, nur dass die konvexe Wölbung der Stempelfläche 4 nicht auf einem Kreis verläuft, sondern durch die mehreren jeweils ebenen Einzelflächen 16 angenähert ist, die von den Deckflächen der jeweiligen Erhebungen 17 gebildet werden. Die sich schneidenden unterbrochenen Hilfslinien 18 zeigen, dass Einzelflächen 16 jeweils eben und in einem Winkel angestellt sind.
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Die 4a und 4b zeigen eine weitere Ausführungsform eines Stempels 1, dessen Stempelfläche wiederum von vier Reihen von Erhebungen gebildet wird. In diesem Fall ist die von den beiden äußeren Reihen von Erhebungen 12 gebildete Stempelfläche waagrecht und damit im Betrieb senkrecht zur axialen Beaufschlagungsrichtung. Lediglich die beiden inneren Reihen von Erhebungen 13 bilden eine konvexe Wölbung aus (unterbrochene Linie 14). Auch in diesem Fall ist die Stempelfläche eindimensional gewölbt.
