DE10328905A1

DE10328905A1 - Form- und Kühlvorrichtung

Info

Publication number: DE10328905A1
Application number: DE10328905A
Authority: DE
Inventors: Andreas Biggel; Roland Zeuschner; Josef Burger; Wolfgang Huber; Wilhelm Baur
Original assignee: Natec Reich Summer GmbH and Co KG
Current assignee: Hochland Natec De GmbH
Priority date: 2003-06-26
Filing date: 2003-06-26
Publication date: 2005-01-13
Anticipated expiration: 2023-06-27
Also published as: ATE425662T1; US20130122169A1; CA2530387A1; EP1635630B1; US8813638B2; JP4422722B2; CA2530387C; DE10328905B4; ES2323869T3; WO2005000012A1; DE502004009180D1; DK1635630T3; US20070098861A1; JP2007508002A; PL1635630T3; EP1635630A1

Abstract

Vorrichtung zum Kühlen einer fließfähigen aufgeschmolzenen Lebensmittelmasse 1, insbesondere einer Käseschmelze, die zu einem kontinuierlichen Band 2 geformt ist, wobei die Vorrichtung zwei parallel gegeneinander laufende endlose Kühlriemen 3 aufweist, die das laufende Band 2 mit beidseitigem Berührungskontakit führen und damit kühlen, wobei die Kühlriemen 3 in einem Winkel zwischen 45 DEG und 90 DEG gegen die Horizontale ausgerichtet sind und das Band 2 in dem entsprechenden Winkel führen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kühlen eines Produktes, nämlich einer fließfähigen aufgeschmolzenen Lebensmittelmasse, insbesondere einer Käseschmelze, die zu einem kontinuierlichen Band geformt ist, wobei die Vorrichtung zwei parallel gegeneinander laufende endlose Kühlriemen aufweist, die das laufende Band mit beidseitigem Berührungskontakt führen und damit kühlen. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Formen und Kühlen der Lebensmittelmasse.
Generell ist es aus der Verarbeitung von Käseschmelze zu vereinzelten Scheiben bekannt, die warme Schmelze zu einem breiten laufenden Band auszuwalzen und das Band auf die für die weitere Verarbeitung benötigte Temperatur abzukühlen. Dabei bedient sich eine Art der Kühlvorrichtung einer Kühlwalze auf die das Band aufgelegt und über einen möglichst großen Winkelbereich mitgeführt wird, bevor es von der Walze abgehoben wird. Die Kühlung geschieht über ein in die Walze eingebrachtes Kühlmittel, beispielsweise kaltes Glykol. Auch die Kühlung durch Transport des Bandes auf einem Kühlband ist bekannt, wobei der Käse mit einem kühlenden Luftstrom beaufschlagt oder das Band selber mit einem Luftstrom oder mit Glykol gekühlt werden kann.
Nachteilig an den bekannten Arten der Kühlung ist, dass die Geschwindigkeit der Weiterverarbeitung stark durch den langsamen Kühlvorgang begrenzt wird. Dieser Nachteil kann nicht durch eine weitere Erniedrigung der Temperatur ausgeglichen werden, da ein an der Oberfläche zu schnell und zu tief gekühlter Schmelzkäse starke Qualitätseinbußen erfahren kann. Auch ist mit der einseitigen Kühlung die gewünschte Homogenität des Endproduktes nur schwerlich herstellbar, so dass es mitunter zu Gewichtsschwankungen kommt.
Von anderen Anlagen ist es bekannt, die Schmelze zwischen zwei gegenläufigen angeordneten Kühlriemen zu kühlen. Auch wenn mit diesen Anlagen eine erhöhte Kühlleistung erreicht wird, so kann wegen der auf das zu kühlende Käseband einwirkenden Schwerkraft eine exakte Homogenität nicht gewährleistet werden. Eine solche Anlage ist auch nur in Verbindung mit in Verarbeitungsrichtung vor der Kühlstrecke angeordneten Mitteln zum Formen („Kalibrieren") des Bandes zu betreiben. Diese Mittel sind aufwendig und führen wegen verstopfter Einlassdüsen leicht zu Ausfällen der Anlage. Außerdem bereitet die Kühlung der horizontal verlaufenden Bänder Schwierigkeiten beim Einhalt der gebotenen Hygiene, da Kühlmittel leicht mit dem Produkt in Berührung kommen kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nunmehr, eine Vorrichtung zum Kühlen einer fließfähigen aufgeschmolzenen Lebensmittelmasse, insbesondere von Käseschmelze zu schaffen, die sich mit einfachen Mitteln umsetzen lässt und die eine Steigerung der Verarbeitungsgeschwindigkeit bei gleichzeitiger Verbesserung der Qualität des Endproduktes hinsichtlich der Homogenität und der Hygiene ermöglicht. Zudem ist es Aufgabe der Erfindung ein einfach umzusetzendes Verfahren zum Formen und Kühlen der Lebensmittelmasse zu schaffen.
Diese Aufgaben werden durch eine Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruch 1 und ein Verfahren nach Anspruch 11 gelöst.
Der Kerngedanke der Erfindung liegt darin, die Kühlriemen nicht wie bekannt horizontal sondern mit einem Neigungswinkel gegen die Horizontale auszurichten. Dabei ist der Neigungswinkel gegen die Horizontale mindestens 45° und im besonders vorteilhaften Fall genau 90°, so dass die Kühlriemen in der Vertikalen angeordnet sind. Diese vertikale Anordnung der Kühlbänder ist platzsparend und ermöglicht im Kühlprozess einen hohen Wirkungsgrad. Da das Produkt im flüssigen Zustand durch die beiden anliegenden Kühlriemen beidseitig abgestützt wird und daher nicht abfließt oder sich in der Form verändert, können auch wegen ihrer Viskosität schwierig zu handhabende Produkte einfach und komfortabel bearbeitet werden. Im Verhältnis zu den bekannten Kühlwalzen ergibt sich ein Kostenvorteil schon allein daraus, dass die aufwendige und kostenintensive mit Teflon beschichtete Walze entfällt, die bei bekannten Einrichtungen zum Zwecke der Kalibrierung des Bandes im Einlassbereich angeordnet sein muss. Weitere Kostenvorteile sind durch den einfacheren Aufbau, eine höhere Zuverlässigkeit und längere Standzeiten der Vorrichtung gegeben.
Insgesamt trägt die erfindungsgemäße Vorrichtung bei zu einer Steigerung der Verarbeitungsgeschwindigkeit bei gleichzeitiger Verbesserung der Qualität des Endproduktes hinsichtlich der Homogenität und der Hygiene. Außerdem sind mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung längere Produktionszyklen und Standzeiten möglich, da auf den vertikal verlaufenden Bändern in geringerem Maße störende Ablagerungen des Produktes verbleiben.
Wesentliche Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung resultieren daraus, dass die negativen Einflüsse der Schwerkraft minimiert werden, die bei den bekannten Vorrichtungen wegen der einseitigen Belastung zu Inhomogenitäten führen. Dabei ist in einer besonders vorteilhaften Ausführungsform die Bewegungsrichtung der Kühlriemen von oben nach unten, so dass der Einfluss der Schwerkraft genutzt werden kann. Durch die erfindungsgemäß senkrechte Anordnung der beidseitigen Kühlstrecken wird das Produkt, das im Falle von Schmelzkäse der Vorrichtung mit einer Temperatur von etwa 80°C bis 90°C zugeführt wird, unter symmetrisch einwirkenden Kräften in eine endgültige Form betreffend die Oberfläche und die Konsistenz und auf eine für die Weiterverarbeitung geeignete Temperatur (von etwa 5°C bis 15°C bei Schmelzkäse) gebracht. Bei dem erfindungsgemäßen Kühlprozess findet auch eine permanente und ununterbrochen kontrollierbare Bearbeitung statt. Die Vorrichtung kann somit optimal auf das jeweilige Produkt eingestellt werden. Insbesondere kann die Geschwindigkeit der Kühlriemen so eingestellt werden, dass die Lebensmittelmasse, insbesondere der Schmelzkäse, beim Austritt aus der Kühleinrichtung durch das Kühlen einen pastösen und in der Form stabilen Zustand erreicht hat, in dem sie in Lagen schichtbar ist, ohne aneinander festzukleben.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt außerdem darin, dass durch die vertikale Anordnung mit den oben angeordneten parallelen Führungswalzen automatisch eine Kalibriervorrichtung geschaffen ist, der das Produkt durch einfaches Auffüllen des Walzenspaltes zugeführt werden kann und die das Produkt in die richtige Form bringt. Die Befüllung der Vorrichtung ergibt sich damit in gewisser Weise automatisch. Es sind lediglich seitliche Begrenzungen notwendig, wobei der Abstand der Begrenzungen und der Abstand der Kühlriemen einstellbar ist. Die Vorrichtung ist zugleich eine Form- und eine Kühlvorrichtung.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Kühlriemen auf der dem Band abgewandten Oberfläche mit kühlender Flüssigkeit bespritzt. Da die Kühlriemen eine besonders wirksame und homogene Kühlung bewirken, ist es möglich statt eines Kühlmittels (meist Glykol) mit geringer Temperatur von teilweise unter 2°C einfaches Eiswasser zu verwenden. Das bringt den Vorteil der geringeren Kosten und des minimierten Entsorgungsaufwandes. Dabei liegt ein Vorteil der vertikalen Kühlriemen darin, dass das Kühlmittel von beiden Riemen kontrolliert abgeführt werden kann, ohne auf das Band und damit auf das Produkt zu tropfen.
Ein bedeutender Vorteil liegt jedoch in der Hygiene. Dadurch, dass wegen der effizienten Kühlung einfaches Eiswasser verwendet werden kann, werden auf den Kühlriemen Temperaturen von nicht weniger als 2–3°C erreicht. Bei entsprechend eingestellter Außenlufttemperatur kann eine Schwitzwasserbildung verhindert werden, was aus bakteriologischen Gründen bei der Herstellung von Schmelzkäse besonders wichtig ist. Um eine Außenlufttemperatur von 6–8°C garantieren zu können, wird die gesamte Vorrichtung auf eine einfache Art abgeschirmt und mit steriler und gekühlter Luft versorgt.
Eine besondere Ausführungsform der Erfindung ist in den 1 und 2 dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen:
1 die Vorrichtung zum Kühlen und
2 ein Detail der Vorrichtung.
1 zeigt schematisch eine etwa 3 m hohe Vorrichtung zum Kühlen einer Käseschmelze 1 (s. a. 2), die vor Eintritt in die Kühlzone der Vorrichtung zu einem kontinuierlichen Band 2 gewalzt wird. Die Vorrichtung weist zwei gegeneinander laufende (s. Pfeile A) endlose Kühlriemen 3a und 3b auf, die das laufende Band 2 mit beidseitigem Berührungskontakt führen und damit kühlen. Die Kühlriemen 3a und 3b verlaufen auf ihrem Weg parallel, wobei der Abstand der Stärke des Käsebandes 2 entspricht. Die Bewegungsrichtung geht von oben nach unten (s. Pfeil B). Die Käsemasse 1 wird durch eine nicht gezeigte Füllvorrichtung in einen Einfüllspalt 5 eingebracht, der von zwei oberen, parallel angeordneten und die Kühlriemen 3 führende Führungswalzen 4 gebildet wird.
Der Einfüllspalt 5 bildet einen idealen Produktspeicher, um die Masse 1 für die Kalibrierung, insbesondere die Einstellung der Bandstärke, bereitzustellen. Diese Kalibriervorrichtung ist symmetrisch angeordnet, was sich positiv auf das Produktgewicht auswirkt. Auf diese Weise wird das Produkt von beiden Seiten gleichmäßig beeinflusst und es ist keine zusätzliche in Bewegungsrichtung vor den Kühlriemen angeordnete Kalibriervorrichtung notwendig, mit der die Stärke des Bandes einstellbar wäre. Die Breite des Einfüllspaltes und damit die Stärke des Bandes ist über die Entfernung der Führungswalzen 4 einstellbar, wobei das Band mit den Walzen 4b und 6b horizontal verschieblich ist.
Erfindungsgemäß sind die Kühlriemen 3 vertikal ausgerichtet und führen das Band 2 in dem entsprechenden Winkel. Sie sind aus Stahlband gefertigt, wobei das Stahlband typischerweise eine Stärke von etwa 0,2 mm–1 mm und eine Breite etwa 1.5 m aufweist. Die Stärke des Kühlriemens ist im Falle der Führungswalze 4a durch die unterbrochene Linie angedeutet. Unten laufen die Kühlriemen 3 über untere Führungswalzen 6. Zwischen den Führungswalzenpaaren 4 und 6 laufen die Kühlriemen 3 nahezu frei, wobei eine nicht gezeigte Anpressvorrichtung vorgesehen ist, die auf einen der Kühlriemen 3 wirkt und über die der Abstand zwischen den Kühlriemen 3 und/oder der Anpressdruck auf das Band 1 einstellbar ist. Wie mit Pfeilen 7 dargestellt ist, werden die Kühlriemen 3 auf der dem Band 1 abgewandten Oberfläche mit kühlendem Eiswasser bespritzt, das nach unten mitgeführt und letztendlich abgesondert wird.
Um die untere Führungswalze 6b wird das Band herumgeführt und läuft eingeklemmt zwischen dem Kühlriemen 3b und eine Übergaberiemen 8 wieder nach oben (Pfeil C). An der Übergabe zur Weiterverarbeitung wird das breite Band 1 vermittels einer Schneidwalze 10 in mehrere schmale Bänder geschnitten, die einzeln um 90° gedreht und auf einem Stapel 9 übereinander gelegt werden. Der Stapel 9 aufeinanderliegender Bänder wird mit dem Austragsband 12 von der Vorrichtung abgeführt.
Um ein kontrollierbares Klima gewährleisten zu können, ist die Kühlvorrichtung von einem relativ dicht abgeschlossenen Gehäuse 11 umgeben.

Claims

Vorrichtung zum Kühlen einer fließfähigen aufgeschmolzenen Lebensmittelmasse (1), insbesondere einer Käseschmelze, die zu einem kontinuierlichen Band (2) geformt ist, wobei die Vorrichtung zwei parallel gegeneinander laufende endlose Kühlriemen (3) aufweist, die das laufende Band (2) mit beidseitigem Berührungskontakt führen und damit kühlen, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlriemen (3) in einem Winkel zwischen 45° und 90° gegen die Horizontale ausgerichtet sind und das Band (2) in dem entsprechenden Winkel führen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlriemen (3) in der Vertikalen angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsrichtung der Kühlriemen (3) von oben nach unten ist.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlriemen (3) auf der dem Band (2) abgewandten Oberfläche mit kühlender Flüssigkeit (7), insbesondere mit Eiswasser, bespritzt werden.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit der Kühlriemen (3) so eingestellt wird, dass die Lebensmittelmasse (1) beim Austritt aus der Kühleinrichtung durch das Kühlen einen pastösen Zustand erreicht hat, in dem sie in Lagen schichtbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlriemen (3) aus Stahlband gefertigt sind, wobei das Stahlband insbesondere eine Stärke zwischen 0,1 und 3 mm und insbesondere eine Breite zwischen 0.5 und 2.0 m aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine in der Bewegungsrichtung vor den Kühlriemen (3) angeordnete Kalibriervorrichtung, mit der die Stärke des Bandes (2) einstellbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch zwei obere, parallel angeordnet und die Kühlriemen führende Führungswalzen (4), die einen die Masse (1) aufnehmenden Einfüllspalt (5) ausbilden.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Einfüllspalt (5) die Kalibriervorrichtung bildet, wobei die Breite des Einfüllspaltes (5) einstellbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Anpressvorrichtung, die auf einen der Kühlriemen (3) wirkt und über die der Abstand zwischen den Kühlriemen (3) und/oder der Anpressdruck auf das Band (2) einstellbar ist.
Verfahren zum Formen und Kühlen einer fließfähigen aufgeschmolzenen Lebensmittelmasse, insbesondere einer Käseschmelze, durch eine Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Masse von oben dem Einfüllspalt, der von den die Kühlriemen führenden Führungswalzen geformt wird, zugeführt wird, dass die Masse im Anfangsbereich der Verarbeitungsstrecke durch die Kühlriemen zu einem Band gewalzt wird und dass die Masse nach dem Walzen vermittels der parallelen Kühlriemen gekühlt wird.