DE1062537B - Verfahren und Vorrichtung zum Verfluessigen von erstarrtem Honig durch Erwaermung - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Honig, der bekanntlich saisonbedingt anfällt, wird in der überwiegenden Masse bisher in größeren Lagergefäßen, z. B. Kanistern, Fässern od. dgl., aufbewahrt, wobei er erstarrt. Es ist weiterhin bekannt, daß die Verflüssigung eines erstarrten Honigs unter größten Vorsichtsmaßnahmen durchgeführt werden muß, da sonst eine Beeinträchtigung der biologischen Eigenschaften des Honigs stattfindet.

Bei Imkern mit geringem Honiganfall kann das Verflüssigen durch längeres Stehen kleiner Gefäße in angewärmten Räumen oder warmem Wasser ohne Schwierigkeit durchgeführt werden, da bei kleinen Mengen, wie sie hier einzuschmelzen sind, genügend Zeit für den Schmeizvorgang zur A^erfügung steht, so daß derselbe bei niedrigen Temperaturen erfolgen kann. Bei Honigen, welche unter diesen Vorsichtsmaßnahmen eingeschmolzen und in Gläser abgefüllt werden, kann im allgemeinen keine Schädigung festgestellt werden.

Auf Grund der bisher bei den Imkern vorliegenden Erfahrungen sowie auf Grund der bekanntgewordenen Literaturhinweise darf Honig nicht längere Zeit über eine Temperatur von 40 bis 42° C erhitzt werden, wenn mit Sicherheit eine Schädigung seiner biologischen Eigenschaften vermieden werden soll.

Bei der industriellen Abfüllung des Honigs durch "den Groß verteiler lassen sich die eingangs geschilderten, bei den Imkern vielfach üblichen Vorsichtsmaßnahmen praktisch nicht durchführen im Hinblick auf die großen Mengen an Honig, welche bei derartigen Betrieben täglich in Gläser abzufüllen sind. In diesen Betrieben werden zur Verflüssigung des Honigs große, warmwasserbeheizte Schmelzkessel verwendet, wobei Warmwassertemperaturen in der Größenordnung von 60 bis 70° C erforderlich sind, damit die täglich anfallenden .Honigmengen wirtschaftlich verarbeitet werden können. Es ist ermittelt worden, daß bei der zuvor geschilderten Arbeitsweise in den Großbetrieben häufig eine Schädigung der biologischen Eigenschaften des verflüssigten Honigs eintritt.

Es ist auch bekanntgeworden, daß in einzelnen großtechnischen Betrieben die Behälter mit erstarrtem Honig in großen Wärmekammern mittels Warmluft verflüssigt werden. Diese Arbeitsweise hat eine Reihe technischer Mängel und gibt ebenfalls keine Gewähr dafür, daß keine Schädigung der biologischen Eigenschaften des Honigs eintritt.

Gegenstand vorstehender Erfindung sind ein Verfahren und eine Vorrichtung, welche auch im großtechnischen Betrieb eine Verflüssigung von Honig ermöglichen, ohne daß eine Schädigung seiner biologischen Eigenschaften eintritt.

Durch eingehende. umfangreiche Untersuchungen wurde hierzu folgendes ermittelt:

Verfahren und Vorrichtung

zum Verflüssigen von erstarrtem Honig

durch Erwärmung

Anmelder:
Fa. Carl Canzler, Düren (RhId.)

Dr. Herwarth Duisberg, Bremen,

und Dipl.-Ing. Dr. Berthold Kranz, Düren (RhId.),

sind als Erfinder genannt worden

Honig hat keinen, festen Schmelzpunkt. Ein Teil der Bestandteile des Honigs verflüssigt sich bereits bei einer Temperatur von 40 bis 45° C »schmelzbar«. Der Honig enthält jedoch eine Reihe von weiteren Bestandteilen, beispielsweise Traubenzucker und sonstige höhere Zuckerarten, die selbst bei einer Temperatur von 60° C noch nicht schmelzbar sind.

Zunächst verflüssigen sich also bei einer Temperatur von etwa 40 bis 45° C die niedrig schmelzbaren Anteile des Honigs. Traubenzucker und ähnliche hochschmelzende Bestandteile des Honigs lösen sich dabei in der zunächst aus den niedrigschmelzbaren Anteilen entstandenen »Schmelze«. Die Verflüssigung von erstarrtem Honig muß daher als ein kombinierter Vorgang betrachtet werden, bei dem zunächst ein Teil des Honigs schmilzt, während sich in dieser Schmelze anschließend der Traubenzucker und ähnliche Anteile lösen.

Es wurde weiterhin bei den durchgeführten Untersuchungen gefunden, daß bei\ vielen Honigsorten Traubenzucker und sonstige Bestandteile des Honigs sich bei der bisher als zulässig bekannten Temperatur von 40 bis 42° C praktisch noch nicht einwandfrei lösen. Damit auf wirtschaftliche Art im Großbetrieb eine Lösung von Traubenzucker und ähnlichen Bestandteilen in der bereits verflüssigten Grundmasse des Honigs stattfindet, ist vielmehr eine Temperatur von mindestens 50° C erforderlich. Bei den üblichen warmwasserbeheizten Schmelzapparaten sind Verflüssigungszeiten von 4 bis 8 Stunden je Charge notwendig, die .sich nur dann verkürzen lassen, wenn man mit der Temperatur entsprechend höher geht. Bei dieser Arbeitsweise läßt sich jedoch eine Schädigung des

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Honigs nicht vermeiden, da.die Einwirkung der hohen Temperatur auf den Honig zu lange dauert.

Auf Grund der durchgeführten Untersuchungen wurde nun weiterhin gefunden, daß die bisher in der Literatur festgelegten Erfahrungen, auf Grund welcher z. B.- die im Honig enthaltenen Inhibine bereits bei einer kurzfristigen Erwärmung des Honigs über 42° C hinaus an Wirkungskraft verlieren, nicht zutreffend sind.· Festgestellt wurde vielmehr, daß es durchaus möglich ist, den Honig auf Temperaturen in der Größenordnung von 50 bis 55° C zu erwärmen, wenn die Honigteile nur eine sehr kurze Zeit auf dieser Temperatur gehalten werden.

Hieraus ergab sich die Erkenntnis, daß es durchaus zulässig ist, wenn die einzelnen Honigteile eine sehr kurze Zeit mit der heißen Heizfläche in Berührung kommen. Damit eine Schmelzapparatur zum Verflüssigen von Honig wirtschaftlich arbeitet, ist es erforderlich, daß die Heizfläche mindestens 10° C heißer ist als die erzielte Honigtemperatur. Damit eine Schädigung des .. Honigs , ..nicht eintritt, muß das Schmelzverfahren aus den vorstehenden Ergebnissen derart geführt werden, daß die erwärmten Honigteilchen möglichst schnell wieder von der heißeren Anwärmstelle abgeführt werden. Diese Schädigung ist auch deshalb nicht zu erwarten, weil der Honig eine sehr schlechte Wärmeleitzahl hat und deshalb bei Abschmelzen eines Honigblockes von seinem Umfang her die Wärme nicht vorzeitig in den Block eindringt, dieser--also kalt bleibt. Wärmeleitung und Schmelzvorgang stellen sich also in günstigster Weise aufeinander ein.

Die Untersuchungen" haben weiterhin nun gezeigt, daß es in dem kurzen Zeitintervall, welches für die Anw.ärmung der Honigteilchen ..an der, Wärmestelle zulässig ist, nicht bei allen Honigen möglich ist, Bestandteile, wie Traubenzucker usw., in den zuerst geschmolzenen Anteilen des Honigs zu lösen. Ein Verfahren, bei welchem die.bei den bisher üblichen Arbeitsmethoden geschilderten Nachteile vermieden w.erden, wurde nun erfmdungsgemäß wie folgt gefunden. ,".

?..'.'Kfäch der Erfindung werden die einzelnen Honigteilchen dem Wärmebehandlungsvorgang über eine jnv wesentlichen gleich lange Zeit unterworfen und an dessen Ende auf einer höch-s'tzulässigen Lagertemperatur von nach den derzeitigen Ermittlungen nicht mehr als 45° C überführt, j',.

'. Der Wärmebehandlungsypjgang kann auf verschiedene .Arten vor sich gehen, die später noch erläutert werden. Wichtig ist jedoch., stets, daß von dem bisherigen Brauch abgegangenVwird, wonach der gesamte Block in einem Schmelzkessel einem einheitlichen Wärmebehandlungsvorgang, unterworfen wurde, was zur Folge hatte, daß die zuerst verflüssigten äußeren Schichten eine sehr große Zeitdauer unter, dem Einfluß der Wärme standen,, während der Kern des Blockes nur sehr kurzzeitig,, d. h. bis zu seiner Verflüssigung, der Wärme ausgesetzt war. Es ergaben sich auf diese Weise überwiegende Teile des Honigs, die durch den allzulangen Wärmevorgang,,stark geschädigt waren, während nur der geringste Teil vorschriftsmäßig behandelt war. Durch die Erfindung wird dieser Nachteil vermieden.

[ Die Art der Durchführung des Verfahrens nach dem einfachsten Wärmebehandlungsvorgang' ist auf verschiedene Weise möglich. So ist es z. B. denkbar, .daß man die' Blöcke frei aufhängt, durch Heißluft, Infrarotstrahlung od. dgl. beheizt und die verflüssigten Teile in. eine Zone niederer Temperatur abtropfen läßt. Hierbei kann man wiederum verschiedene Zwischenbehandlungsstufen einschalten, indem man beispielsweise den verflüssigten Honig über beheizte oder gekühlte Abweiserbleche od. dgl. führt.
Wirtschaftlich günstiger ist indessen die Verwendung von beheizbaren Rosten, auf denen die Blöcke abgelegt werden können und durch deren Stäbe der verflüssigte Honig abfließen kann. Besonders hat sich eine Vorrichtung bewährt, bei welcher eine Trommel

ίο mit liegender Achse drehbar angeordnet und beheizt wird, während der Block oder vorteilhaft eine größere Anzahl von übereinanderliegenden Blöcken in einer Aufnahmevorrichtung ruhen, so daß die Trommel jeweils die untere Blockfläche abschmilzt.

Das Wärmebehandlungsverfahren selbst kann zählreiche Verbesiserungen und Abwandlungen erfahren. So ist es z. B. möglich, die Erwärmung nur bis zur Erweichnug, also etwa bis zum Tropfpunkt durchzuführen, wobei unter Anwendung der vorbeschriebenen Trommelvorrichtung noch nicht einmal dieser Tropfpunkt erforderlich ist, da von der Trommel auch ohne Tropfeigenschaft der Honigbrei durch einen Schaber abgenommen werden kann. Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß die Temperaturbeanspruchungen des Honigs wesentlich herabgesetzt werden und die Behandlungszeiten entsprechend verkürzt werden können. Nach einem weiteren Verfahren soll je nach der zu behandelnden Honigsorte zunächst festgestellt werden, welche Temperaturbehandlung diese verträgt. Dies ist im Laboratorium leicht möglich. Man stellt für die betreffende Honigsorte eine in Abb. 1 dargestellte Kurve auf, bei welcher über der Zeit die Temperaturen aufgetragen sind. Die Kurve zeigt mit zunehmender Zeit abfallende Tendenz, wobei jeder Punkt der Kurve einer besonderen Wärmebehandlungsart gemäß der Erfindung entspricht. Demnach ergibt sich, daß bei hohen Temperaturen der Wärmebehandlungsvorgang schon nach kurzer Zeit abgebrochen werden muß, um Schädigungen zu verhindern, während bei niederen Temperaturen die Wärmebehandlungsdauer wesentlich verlängert werden kann.

Richtet man nun den Wärmebehändlungsvorgang so ein, daß die Erwärmung bei Temperaturen und über Zeiten geschieht, die nach Maßgabe einer solchen auf die Zusammensetzung eines jeweiligen Honigs abgestellten Temperatur- und Zeitkurve gewählt sind, bei denen die biologischen Eigenschaften des Honigs, insbesondere der Gehalt an Fermenten und Inhibine vollkommen erhalten bleiben, so erhält man optimale Bedingungen für den Wärmebehandlungsvorgang und .. das Erzeugnis.

Des weiteren kann man in Abweichung von der vorstehend gemachten Voraussetzung einer gleichbleibend gehaltenen Temperatur über die Zeitdauer des Wärmebehandlungsvorganges diese Temperatur abwandeln. So ist es beispielsweise möglich, zunächst in der ebenfalls vorstehend beschriebenen Weise lediglich einen Honigbrei zu erschmelzen, der dann, aber nicht als solcher verarbeitet wird — wobei möglicherweise die Lösung der festen Bestandteile während der Lagerzeit geschieht — sondern anschließend bei erhöhter Temperatur gehalten wird, um schon während des Wärmebehandlungsvorganges die Lösung der festen Teilchen zu erzielen.

Abb. 2 zeigt das Diagramm eines Wärmebehand-. lungsvorganges nach dieser Ausführungsform der Erfindung. In der Abszisse ist die Zeit, in der Ordinate die Temperatur aufgetragen. Zunächst wird über eine kurze Zeitspanne vom Punkt α bis zum Punkt b auf eine hochliegende Temperatur von etwa 55° C, z. B.

mittels einer beheizten, sich unter dem Honigblock drehenden Trommel erhitzt. Diese Temperatur wird bis zum Punkt c gehalten und genügt, um eine innige Vermischung aller Honigteile unter der gleichen Temperatur zu erhalten. Alsdann wird bis zum Punkt d z. B. auf einer doppelwandigen gekühlten Rutsche abgekühlt und auf dieser Temperatur über einen längeren Zeitraum die Temperatur z. B. in einem isolierten Zwischenbehälter aufrechterhalten, um die Lösung der festen Bestandteile und eventueller Lufteinschlüsse zu bewirken. Von dem so erreichten Punkt e der Kurve ab erfolgt z. B. in einer doppelwandigen, gekühlten Rohrleitung eine nochmalige Kühlung auf die Lagertemperatur bis zum Punkt f. Hierbei ist der Inhalt der Diagrammfläche a-b-c-d-e-f und wieder herunter auf die Abszisse gleich dem Inhalt des gestrichelt eingezeichneten Rechtecks, das der Honigsorte aus der Abb. 1 für die dort gestrichelt eingezeichneten Gesamtzeit entspricht. Nach Erreichen des Punktes / ist die Gefahrenzone überstanden. Die Flüssigkeit weist dabei noch eine für das Abfüllen bequem ausreichende Temperatur über längere Zeiträume auf.

Eine weitere Erleichterung bei der Lösung der festen Bestandteile in den bei niederen Temperaturen erschmolzenen Honigen kann durch Ultraschall gegeben werden, wobei aber diese Ultraschallbehandlung bei Lagertemperatur oder noch kühler vorgenommen werden sollte, weil der Honig sich zwangläufig dabei erwärmt und dann die Gefahr der Schädigung entstehen könnte.

Die Abkühlung des flüssigen Honigs im Abschnitt e, f ist deshalb günstig, weil sie gestattet, den Abschnitt d, e möglichst weit hinauszuziehen. Die Einschaltung der Abkühlungsvorgänge erlaubt deshalb eine Erhöhung der Wirksamkeit des Lösungs- und Verflüssigungsvorganges.

In Abb. 3 ist eine Vorrichtung zum Lösen des Honigs in schematischer. Darstellung wiedergegeben. Der dort dargestellte beheizte Rost 10 besteht aus Stäben 11 mit Keilprofil 12 und zwischen ihm befindlichen Spalten 13, die möglichst gering bemessen sein sollen. Eine zu große Bemessung dieser Spalte würde zur Folge haben, daß ungeschmolzener Honig lamellenförmig durch die Spalte hindurchtritt. Eine zu geringe Bemessung würde bei Verunreinigung, z. B. durch Wachs, zu Verstopfungen führen können. Die Höhe der .Stäbe ergibt ein entsprechende Verweilzeit des Honigs von wenigen Minuten und eine dieser wiederum entsprechende Aufheizung. Da die Temperatur der Stäbe wegen des schlechten Wärmeüberganges auf den Honig wesentlich höher sein muß, als die Abfluß temperatur des Honigs sein soll, ist dafür Sorge zu tragen, daß der Honig gleichmäßig und schnell aus dem Rost abgeführt wird. Die Beheizung der Roststäbe kann in bekannter Weise erfolgen, beispielsweise dadurch, daß man Warmwasser durch das Innere der Roststäbe leitet. Oberhalb des Rostes befindet sich ein Aufsatz 14 zur Aufnahme der vorzugsweise zu mehreren übereinanderliegenden Honigblöcke 15. Aufsatz und Rost sind den Blockabmessungen angepaßt. Der durch die Roststäbe verflüssigte oder zu einem tropfbaren Brei umgewandelte Honig fällt auf eine unterhalb des Rostes angeordnete Rutsche 16 und gelangt in einen Behälter 17 mit Rührwerk 18, in dem der Nachlösevorgang vorgenommen wird und in dem gegebenenfalls durch bekannte Verfahren der Honig entlüftet werden kann. Es kann auch eineUltraschallanlage vorgesehen werden. Von diesem Behälter 17 aus fließt der flüssige und gelöste Honig auf eine Abkühlrutsche 19 und gelangt gegebenenfalls über eine nicht dargestellte Sieb- oder 'Filtereinrichtung bekannter Art in einen Lagerbehälter 20 oder sogleich in eine Abfüllmaschine. ■

Eine andere Vorrichtung ist in Abb. 4 dargestellt, bei welcher eine Trommel 21 sich um eine waagerechte Achse 22 im Sinne des Pfeiles 23 dreht. Die Beheizung der drehbaren Trommel kann ebenfalls in bekannter Weise.erfolgen, beispielsweise dadurch, daß man warmes Wasser durch einen Hohlzapfen in das

ίο Innere der Walze leitet. Die Trommel ist umgeben von einem Aufsatz 24, der es gestattet, daß man oberhalb der Walze eine größere Anzahl von Honigblöcken auflegt. Ein Schaber 25 nimmt den breiförmigen Honig auf, der in die gleichen nicht dargestellten weitcren Vorrichtungen gelangt, die in Abb. 3 wiedergegeben sind.

Der Vorteil der zuletzt beschriebenen Vorrichtung besteht unter anderem auch darin, daß die in dem Honigbrei noch vorhandenen Kristallite durch den Mahlprozeß, welcher gleichzeitig durch die rotierende AValze erzielt wird, wesentlich kleinere Abmessungen aufweisen als bei der Einrichtung nach Abb. 3, wodurch der anschließende Löseprozeß wesentlich abgekürzt werden kann. Außerdem lassen sich hierbei die Verweilzeiten des Honigs an der Walze bis auf Bruchteile von Sekunden genau einstellen.

Verfahren und Vorrichtung lassen sich entsprechend abgewandelt auch auf die schonende Verflüssigung anderer Stoffe oder Gemische anwenden.

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Verflüssigen von erstarrtem Honig durch Erwärmen, dadurch gekennzeichnet, daß die verflüssigte Schicht schnell und innerhalb der Zeit abgeleitet und gekühlt wird, innerhalb welcher bei den für die jeweilige Honigsorte zulässigen Höchsttemperaturen die Wirkstoffe (Inhibine) erhalten bleiben.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmung nur bis zur Erweichung, z. B. bis zum Tropfpunkt, durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspuch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an Hand von Versuchen eine Temperaturzeitkurve aufgestellt wird, bei der die biologischen Eigenschaften des Honigs, z. B. der Gehalt an Fermenten und Inhibinen, vollkommen erhalten bleibt, worauf die Erwärmung bei Temperaturen und über Zeiten geschieht, die dieser Kurve entnommen werden.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem erschmolzenen Honigbrei noch enthaltenen festen Bestandteile kurzfristig, vorzugsweise bei erhöhter Temperatur des Honigs, zur Lösung gebracht werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Auflösen der in dem Honigbrei noch befindlichen festen Bestandteile durch Ultraschall oder durch mechanische Einwirkung herbeigeführt wird.

6. Verfahren, nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturverlauf während des Wärmebehandlungsvorganges durch künstliche Zwischen- bzw. Abschlußheizung und insbesondere Kühlung beeinflußt wird.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 6, gekennzeich-

net durch einen Schmelzrost (10), dessen Stäbe (11) beheizbar sind und auf das ein oder mehrere übereinandergestapelte Honigblöcke aufsetzbar sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen den Rost seitlich umgebenden Aufsatz (14) zur Aufnahme des bzw. der Honigblöcke (15).

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stäbe (11) ein sich nach unten zu verbreiterndes Keilprofil (12) aufweisen und der lichte Abstand (13) der Stäbe (11) an den breitesten Stellen so gering bemessen ist, daß ein gleichmäßiger Abfluß der anfallenden Honigflüssigkeit bzw. des Honigbreies gewährleistet ist.

10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine beheizbare und in Drehbewegung (23) versetzbare Trommel (21) mit

waagerecht liegender Achse (22) sowie durch einen ihren oberen Umfangsteil umgrenzenden Aufsatz (24) mit Seitenwänden zur Aufnahme des Honigblockes bzw. der Honigblöcke (15), wobei sowohl die Drehgeschwindigkeit der Trommel als auch deren Temperatur einstellbar sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch einen am Trommelumfang und an der Abgabemantellinie angeordneten Schaber (25) zur Abnahme des flüssigen Honigs bzw. des Honigbreies.

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 11, gekennzeichnet durch eine nachgeschaltete Ultraschallvorrichtung.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 916 989;
»Food Manufacture«, 1954, Nr. 3, S. 87.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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