-
Verfahren zum Herstellen von Mehl aus Körner- oder Hülsenfrüchten
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Mehl aus Körner-
oder Hülsenfrüchten, bei dem die Körner eine Umlaufbewegung ausführen und durch
Schleudern gegen Schneiden zerkleinert werden.
-
Dem Verbrauch durch Menschen oder Tiere dienen Mehle verschiedener
Teilchengröße aus Körnerfrüchten, wie Weizen, Reis, Mais, Roggen, Gerste, Hirse,
Hafer od. dgl., und aus Hülsenfrüchten einschließlich von Sojabohnen. Zur Herstellung
der Mehle sind zahlreiche Mahl-, Walz-, Hammer- und andere Zerkleinerungsverfahren
bekannt. Bei den meisten bekannten Verfahren werden die Schalen, welche die äußere
Hülle der Körner darstellen, entfernt, und der Keimling wird abgebrochen und flachgemacht
und von dem Endospermkörper oder sonstigen Materialien der Körner abgetrennt. Die
entfernten Schalen und Keimlingteile werden als Futtermittel benutzt.
-
Nachdem man festgestellt hatte, daß die Hauptteile verschiedener nährender
und gesundheitsfördernder Stoffe mit dem Schalen- und Keimmaterial verworfen wurden,
hat man sich bemüht, ihren Verlust im Mehl durch Zusatz von gewissen Stoffen auszugleichen.
Zu den Stoffen, die bei früheren Verfahren entfernt worden sind und die in dem Mehl
in einem gewissen Umfang ersetzt wurden, gehören Thiamin, Niacin, Pantothensäure,
Riboflavin, Pyridoxin, Tocopherol und Eisen. Diese Zusätze erhöhen jedoch die Kosten
des Erzeugnisses, und einige dieser Stoffe können nicht wirksam oder nicht ohne
wesentliche Schwierigkeiten ersetzt werden.
-
Wenn bekannte Verfahren so ausgeführt wurden, daß die Schalen ganz
oder teilweise in das Endprodukt gingen, waren die Schalenteilchen infolge ihrer
muhen Kanten oft für das menschliche Verdauungssystem schädlich, da sie eine Reizung
von empfindlichen Häuten herbeiführten. Wenn der abgebrochene und abgetrennte Keimling
ganz oder teilweise in das Endprodukt ging, ergab sich eine Neigung zum Ranzigwerden
und zum Befall durch Insekten innerhalb kurzer Zeit.
-
Die Erfindung bezweckt die Schaffung eines Verfahrens zum Herstellen
von Mehl aus Körner- oder Hülsenfrüchten, das im wesentlichen sämtliche Bestandteile
enthält, die in dem Ausgangsgut vorhanden waren. Ferner bezweckt die Erfindung die
Schaffung eines Mehls, das keine raubkantigen Teilchen aufweist, die eine wahrnehmbare
Reizung von empfindlichen Häuten in dem menschlichen Verdauungstrakt verursachen
können, und das außerdem eine hohe Haltbarkeit besitzt, so daß es auch bei langer
Lagerung nicht ranzig oder durch Insekten befallen wird. Gemäß der Erfindung lenkt
man die eine Kreislaufbewegung ausführenden Körner und Kornteile aus der Kreisbahn
ab und richtet sie im freien Flug gegen eine umlaufende, scharfkantige Vorrichtung,
führt sie wieder in die Kreisbahn zurück und wiederholt diese Arbeitsstufen bis
zum Erreichen der gewünschten Feinheit des Gutes, wobei der Durchfluß von Gasen
durch den Zerkleinerungsraum zwecks weitgehender Aufrechterhaltung der Anfangsfeuchtigkeit
des Gutes verhindert wird.
-
Die Körner werden auf diese Weise in Teilchen umgewandelt, die im
wesentlichen sämtliche Bestandteile und annähernd den ursprünglichen Feuchtigkeitsgehalt
des Ausgangsgutes enthalten.
-
Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung können die Arbeitsstufen so
oft wiederholt werden, bis etwa 60% des Gutes kleiner als etwa 0,4 mm sind.
-
Es ist eine Zerkleinerungsvorrichtung für z. B. angefeuchtetes Getreide
oder Fleisch bekannt, die eine senkrechte Welle und einen konzentrisch zur Aufgabestelle
angeordneten, umlaufenden Messerträger für Messer mit achsparallelen Schneiden aufweist.
Bei der bekannten Vorrichtung ist der Aufgaberaum bis unmittelbar vor die Messerschneiden
geführt und seine zylindrische Mündungszone als Gegenlager zu den Messern auf dem
Messerträger in Form eines Rostes oder gelochter Platten ausgebildet. Mit der bekannten
Zerkleinerungsvorrichtung läßt sich die erfindungsgemäß erzielbare Wirkung nicht
erreichen. Die Körner und Kornteile werden nicht wiederholt in einer kreisförmigen
Bahn bewegt, aus der sie durch
die Luft abgelenkt und zu der gewünschten
Größe zerkleinert werden, indem sie teilweise geschnitten und teilweise gespalten
werden, wobei die ölhaltigen Zellen im wesentlichen unversehrt bleiben.
-
Es ist ferner bekannt, Getreidekörner durch möglichst parallele und
in gleichem Abstand geführte Schnitte bei am besten sofortiger Abspaltung des entstehenden
Schnittmehls in Scheiben zu zerlegen. Die Scheiben werden darauf in Walzenstühlen
od. dgl. Scherkräften unterworfen, um eine Lockerung zwischen dem Mehlkörper und
der Schale und eine Trennung des Mehls von der Schale herbeizuführen. Bei dem bekannten
Verfahren wird also die Hülle abgetrennt und nicht ein Erzeugnis erhalten, das sämtliche
Bestandteile des ursprünglichen Korns enthält.
-
Es ist schließlich bekannt, bei Mühlen mit innerhalb eines Messerkranzes
schnellkreisender und mit Rillen versehener Schleuderscheibe die Messer gegen den
Umfang der Scheibe zur Regelung der Mahlarbeit einstellbar anzuordnen. Bei der bekannten
Vorrichtung kommt ein Korn, das durch ein Messer geschnitten ist, nicht wieder mit
einem zweiten Messer in Berührung. Es werden demgemäß bei der bekannten Vorrichtung
die Körner und Kornteile nicht wiederholt in einer Kreisbahn bewegt, aus ihr durch
die Luft abgelenkt und auf geringere Teilchengröße gebracht und dann in die Kreisbahn
wieder zurückgeführt, so daß auch bei der letztgenannten bekannten Vorrichtung nicht
die Wirkung gemäß der Erfindung erzielt werden kann.
-
Bei der Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung kann man von
Körnern ausgehen, die trocken sind oder die befeuchtet worden sind. Vorzugsweise
wird von trockenen Körnern ausgegangen, die noch ihre Schalen besitzen. Körnerfrüchte
enthalten gewisse Feuchtigkeit, selbst wenn das Korn als trocken bezeichnet wird
und keinerlei Oberflächenfeuchtigkeit aufweist. Bei Weizen schwankt z. B. der Feuchtigkeitsgehalt
zwischen etwa 7 und 23'%. Der mittlere Feuchtigkeitsgehalt liegt zwischen etwa 10,5
und etwa 12,5'%.
-
Bei der Ausführung der Erfindung wird etwa 1/4% der Feuchtigkeit während
der ersten 30 Sekunden der Zerkleinerungswirkung und nicht mehr als etwa 10/0 während
der ersten Minute ausgetrieben, d. h. während der Zeit, die gewöhnlich zur Ausführung
der Zerkleinerungswirkung erforderlich ist. Wenn Weizenkörner mit einem Feuchtigkeitsgehalt
von etwa 12,5 0/0 benutzt werden, enthält das sich ergebende Mehl ungefähr 11,5%
Feuchtigkeit. Da die meiste Feuchtigkeit der Körner in dem Mehl bleibt, erfolgt
die Zerkleinerung in Gegenwart dieser Feuchtigkeit. Diese Feuchtigkeit verhindert
vermutlich einen Bruch der Zellwände, während bei starker Verringerung der Feuchtigkeit
die Wände der Öl- und Stärkezellen gebrochen werden, so daß man ein ganz anderes
Mehl erhalten würde.
-
In der Zeichnung ist eine Vorrichtung, mit der das Verfahren gemäß
der Erfindung durchgeführt werden kann, dargestellt.
-
Das Verfahren gemäß der Erfindung kann z. B. dadurch ausgeführt werden,
daß man die zu zerkleinernden Getreidekörner 1 in einen Trichter 2 bringt, welcher
mit einer Speiseeinrichtung 3 in Verbindung steht, die innerhalb einer geschlossenen
Tromme14 liegt, welche sich um die Speiseeinrichtung drehen kann. Eine Zerkleinerungseinrichtung
5 kann vorteilhaft unter der Speiseeinrichtung 3 angeordnet sein, um die von ihr
frei herabfallenden Körner zu schneiden, wenn ein an der Speiseeinrichtung 3 vorgesehenes
drehbares Gatter oder Gitter 6 in seine Offenstellung gebracht ist. Die Zerkleinerungseinrichtung
5 kann eine Vielzahl von Scheiben 7 mit gezähnten Kanten oder Rändern umfassen,
die im Abstand dicht nebeneinander angeordnet sind. Die Scheiben 7 sind drehbar
und vorzugsweise so angeordnet, daß sie im wesentlichen rechtwinklig zu der inneren
kreisförmigen Wand der Trommel 4 liegen.
-
Mit der geschilderten Anordnung werden offensichtlich nicht alle Körner,
die von der Speiseeinrichtung 3 herunterfallen, von den gezähnten Kanten getroffen,
so daß nur einige Körner in verschiedene Teile geschnitten werden, während andere
Körner, die nicht mit den Zähnen der Scheiben 7 in Eingriff gekommen sind, in ihrer
ursprünglichen Form vorliegen. Um zu gewährleisten, daß alle Körner in der beschriebenen
Weise geschnitten werden, um die Vorteile der Erfindung zu erhalten, ist vor der
Abgabe des Guts in der Trommel 4 eine einstellbare Ablenkvorrichtung 8 vorgesehen,
die oberhalb der Zerkleinerungseinrichtung 5 angeordnet ist und mit einem Ende im
wesentlichen in Berührung mit der Innenfläche der zylindrischen Wand der Trommel
4 steht. Wenn die Trommel 4 mit genügend hoher Umfangsgeschwindigkeit gedreht wird,
werden, wie ersichtlich, die Körner, die mit der inneren Wandfläche der Trommel
4 in Berührung kommen, einer Zentrifugalkraft unterworfen, wodurch bewirkt wird,
daß die Körner an der Wand haften und sich mit dieser bewegen, bis sie die Ablenkvorrichtung
8 erreichen, worauf die Körner auf die Zerkleinerungseinrichtung 5 abgelenkt werden.
Die vorgenannten Stufen werden wiederholt, bis die Körner in Teilchen umgewandelt
worden sind, die im wesentlichen sämtliche Teile und Bestandteile und annähernd
die ursprüngliche Feuchtigkeit der Körner enthalten und solche Größe besitzen, daß
die Mehrzahl von ihnen auf einem Sieb mit etwa 0,25 mm lichter Maschenweite bleibt.
-
Während die Körner durch die Zerkleinerungseinrichtung 5 geschnitten
werden, ist es erwünscht, Gase aus der Trommel 4 auszuschließen, vorzugsweise so,
daß die Körner nicht der Feuchtigkeit unterworfen werden, die in solchen Gasen eingeschlossen
sein kann. Dies kann leicht dadurch bewirkt werden, daß die Öffnung in der Speiseeinrichtung
3 geschlossen wird, nachdem eine vorbestimmte Menge von Körnern von der Speiseeinrichtung
in die Trommel gelangt ist, und auch dadurch, daß man einen schwenkbar angeordneten
Deckel 9 vorsieht, der zum Abschließen eines in der Trommel befindlichen Auslaßdurchganges
10 dient, während die Körner geschnitten werden; durch diesen Durchgang
10
können die geschnittenen festen Teilchen abgegeben werden, nachdem die
Zerkleinerung stattgefunden hat. Während die Körner zerkleinert werden, wird ein
gewisser Luftdruck innerhalb der Trommel 4 aufgebaut. Wenn der schwenkbare Deckel
10 geöffnet wird, besteht keine Neigung zum Eintritt von Gasen in die Trommel
4 durch den Abgabedurchgang, weil Feststoffe durch die Trommel abgegeben werden
und im allgemeinen, wie ausgeführt, ein schwacher Luftdruck oberhalb Atmosphärendruck
in der Trommel vorhanden ist. Es herrscht jedoch kein solcher Innendruck, wenn die
Speiseeinrichtung nicht im wesentlichen mit Körnern gefüllt ist. Wenn das Verfahren
in
einer Zerkleinerungsvorrichtung ausgeführt wird, in welche Luft regelbar zugelassen
wird, werden im wesentlichen alle Teilchen der Körner, die jedoch klein sind, zurückgehalten
und werden zu Teilchen des endgültigen Mehles.
-
Gute Ergebnisse wurden bei der Zerkleinerung von Weizen zur Herstellung
von Vollkormnehl erhalten, wenn die Trommel 4 mit einer Umfangsgeschwindigkeit von
ungefähr 4 bis 7,5 m/sec gedreht wurde und wenn die Umfangsgeschwindigkeit der Scheiben
7 zwischen ungefähr 50 bis 70 m/sec lag.
-
Eine Menge von Körnern von trockenem, Samenschale oder Kleie tragendem
Weizen einer zur Herstellung von Brot geeigneten Art und mit einem Feuchtigkeitsgehalt
von ungefähr 12,2511/o wurde unter Benutzung der beschriebenen Arbeitsweise 54 Sekunden
lang zerkleinert. Ungefähr 39,9°/Q des sich ergebenden Mehles blieben auf einem
Sieb mit etwa 0,37 mm lichter Maschenweite, ungefähr 58,611/o davon blieben auf
einem Sieb mit etwa 0,25 mm lichter Maschenweite, und der Rest bestand aus gröberen
und feineren Teilchen. Es kann Mehl von feinerer und gröberer Teilchengröße leicht
hergestellt werden. Das hergestellte Mehl hatte einen Feuchtigkeitsgehalt von ungefähr
11,411/o, einen Aschegehalt (15% Feuchtigkeitsbasis) von ungefähr 1,7611/o und einen
Eiweißgehalt (15'°/o Feuchtigkeitsbasis) von ungefähr 11,45111a. Es enthielt je
Kilogramm ungefähr 4,43 mg Thiamin, ungefähr 40,13 mg Niacin und ungefähr 42,38
mg Eisen.
-
Die Feuchtigkeitsmenge in Mehlen, die aus Körnerfrüchten und Hülsenfrüchten
hergestellt sind, kann geändert werden, indem man die Luftmenge ändert, welche durch
die Zerkleinerungsvorrichtung strömt.
-
Dieses Mehl wurde bei gewöhnlicher Raumtemperatur und Atmosphärendruck
im Sommer 8 Wochen lang aufbewahrt, ohne daß irgendein Anzeichen von Ranzigkeit
oder Insektenbefall ersichtlich war. Dann wurde es während der nächsten 3 Wochen
in einer Atmosphäre von verhältnismäßig niedriger Feuchtigkeit bei einer Temperatur
von ungefähr 27° C gehalten, ohne daß irgendein Anzeichen von Ranzigkeit oder Insektenbefall
ersichtlich war. Danach wurde es bei einer Temperatur von etwa 37° C in einer Atmosphäre
von verhältnismäßig niedriger Feuchtigkeit während weiterer 12 Wochen gehalten;
am Ende dieser Zeit zeigte es keinen Insektenbefall und nur geringe Ranzigkeit.
-
Vollkornweizenbrot, das aus diesem Mehl hergestellt war, nachdem es
den vorgenannten Temperaturen und Atmosphären während der zuerst genannten Zeit
von 8 Wochen unterworfen worden war, enthielt ungefähr 2,70 mg Thiamin je Kilogramm
Brot. Anderes Brot, das aus dem Mehl gebacken war, nachdem dieses während der ersten
oben beschriebenen Dauer von 1.1 Wochen aufbewahrt war und auch nachdem es während
der vollen oben beschriebenen 23 Wochen aufbewahrt worden war, enthielt ungefähr
2,91 mg Thiamin je Kilogramm Brot.
-
Dieses Mehl besaß zufriedenstellende Backeigenschaften, und das daraus
hergestellte Brot war sogar noch schmackhafter als Brot, das aus Mehl gebacken war,
welches aus ähnlichem Weizen nach bekannten Verfahren hergestellt war. Sein Nährwert,
wie er durch den Thiamin-, Niacin- und Eisengehalt angezeigt wird, war sehr zufriedenstellend.
-
Backversuche haben gezeigt, daß Mehl, das gemäß der Lehre nach der
Erfindung hergestellt worden ist, viele unerwartete und nicht voraussehbare Eigenschaften
besitzt. Eine dieser Eigenschaften besteht darin, daß dem Mehl gemäß der Erfindung
Backfette nicht zugesetzt zu werden brauchen, wie dies bei Mehlen, die nach bekannten
Verfahren erzeugt sind, üblich ist. Es ist anzunehmen, daß dieser Umstand auf das
Zurückhalten des Öles oder öligen Materials, das ursprünglich in den Körnern war,
zurückzuführen ist.
-
Eine andere seiner Eigenschaften besteht darin, daß das Mehl eine
beträchtliche Fermentationstoleranz infolge der Abwesenheit von proteolytischer
Wirkung bzw. des Fehlens der Neigung, während der Fermentation klebrig zu werden,
besitzt und daher eine aktive Fermentation erfordert. Eine solche Fermentation oder
Gärung kann durch die Benutzung von 511/o Hefe in einer Schlämmgärung während 5
Stunden erzielt werden.
-
Eine andere seiner Eigenschaften besteht darin, daß, da nur eine minimale
Menge von Malzzucker während der Gärung gebildet wird und eine kräftige Gärung,
welche die Anwesenheit von Zucker fordert, erforderlich ist, Zucker zugesetzt werden
kann. Infolge der Kontrolle, welche man hinsichtlich der vorhandenen Zuckermenge
und hinsichtlich der Menge erzeugter Milchsäure hat, kann die Verträglichkeit des
sich ergebenden Brotes, die von den Mengen an Milchsäure und Zucker abhängt, geregelt
werden. Es können etwa 15'°/o Rohrzucker benutzt werden, um ein süßschmeckendes
Brot aus Weizen unter Anwendung der Erfindung zu erhalten.
-
Es sind Ergebnisse, die mit den vorstehenden speziellen Ergebnissen
vergleichbar sind, mit Mehlen erzielt worden, die aus anderem Getreide als Weizen
hergestellt wurden. Beispielsweise wurde eine Menge von Maiskörnern in Mehl nach
dem Verfahren gemäß der Erfindung umgewandelt. Dieses Mehl wurde verschiedenen Temperaturen
und Atmosphären während des Sommers in verschiedenen Orten in dem östlichen Teil
der Vereinigten Staaten ausgesetzt, und nach mehr als 3 Monaten war das Mehl nicht
ranzig und hatte keinen Insektenbefall. Unter ähnlichen Bedingungen wird Maismehl,
das nach bekannten Verfahren hergestellt worden ist, innerhalb weniger Tage von
Insekten befallen und ranzig, es sei denn, daß es ganz besonders behandelt wird,
um dies zu verhindern.
-
Die Erfindung ist auf die meisten, wenn auch nicht auf alle Körnerfrüchte
anwendbar, wobei nicht nur Weizen und Mais, wie oben beispielsweise beschrieben,
eingeschlossen sind, sondern auch Roggen, Gerste, Hirse, Hafer, Reis od. dgl., und
auch auf Hülsenfrüchte einschließlich Sojabohnen. Mehle, die aus diesen verschiedenen
Substanzen hergestellt sind, sind im allgemeinen ähnlich in der Hinsicht, daß sie
im wesentlichen die gesamten ursprünglichen Bestandteile der Ausgangsmaterialien
enthalten, daß der größte Teil des Öles oder öligen Materials, das ursprünglich
in ungebrochenen Zellen vorhanden war, in diesen Zellen zurückgehalten wird und
daß sehr wenig von dem öligen Material über die Stärke oder sonstigen Teile des
zerkleinerten Materials ausgebreitet wird.
-
Die Erfindung macht es möglich, Produkte herzustellen, die zur menschlichen
Ernährung geeignet sind, da diese Produkte je nach Wunsch verschiedene Teilchengrößen
haben können und die wichtigen Bestandteile des Ausgangsmaterials enthalten und
auf
diese Weise die Notwendigkeit eines Zusatzes solcher Substanzen
oder ihrer Äquivalente zu dem Mehl vermieden wird, wie dies bei den Produkten nach
anderen Verfahren üblich gewesen ist. Wenn man ein Mehl zu erhalten wünscht, welches
eine Mischung von Mehlen verschiedener Körner- oder Hülsenfrüchte darstellt, kann
ein solches Mehl gemäß dem Verfahren nach der Erfindung dadurch erzeugt werden,
daß gleichzeitig Mischungen der gewünschten Körner- und Hülsenfrüchte bzw. von Körner-
oder Hülsenfrüchten zerkleinert werden.
-
Die Erfindung ist auch zur Herstellung von Einzel-oder Mischfuttermitteln
geeignet. Die Einzelfuttermittel können dadurch hergestellt werden, daß eine bestimmte
Körner- oder Hülsenfrucht zerkleinert wird, und die Mischfuttermittel können dadurch
hergestellt werden, daß die gewünschten Körner- oder Hülsenfrüchte gemischt oder
sowohl Körner- als auch Hülsenfrüchte gemischt und gleichzeitig zerkleinert werden.
Es kann auch jedes der verschiedenen gewünschten Ausgangsmaterialien getrennt nach
dem Verfahren gemäß der Erfindung zerkleinert und danach gemischt werden.
-
Ein weiterer Vorteil des Verfahrens gemäß der Erfindung besteht darin,
daß danach Mehle hergestellt werden können, die mehrere innig miteinander gemischte
Bestandteile enthalten, welche bei der Herstellung von Backerzeugnissen notwendig
sind und welche bisher durch den Bäcker gemischt worden sind. Beispielsweise erfordern
bestimmte Backerzeugnisse die Anwesenheit von Milch in dem Mehl. Nach dem Verfahren
gemäß der Erfindung kann ein Mehl hergestellt werden, daß die feinzerteilten Teilchen
einer oder mehrerer Körnerfrüchte und einer oder mehrerer Hülsenfrüchte, wie oben
beschrieben, und außerdem die gewünschte Menge Milch in Pulverform enthält. Zur
Herstellung solcher Mehle kann pulverisierte Milch den Korn- oder den Korn- und
Hülsenfruchtteilchen zu irgendeiner geeigneten Zeit während des Zerkleinerungsvorganges
zugesetzt werden, und sie ist dann gründlich mit diesen Teilchen in dem Endprodukt
gemischt. In ähnlicher Weise können andere Bestandteile, die für verschiedene Backmehlzusammensetzungen
wesentlich sind, während des Zerkleinerungsvorganges einverleibt werden, wie Zucker,
Backpulver, Natron od. dgl.
-
Auf diese Weise macht die Erfindung es möglich, während der Zerkleinerung
der Körnerfrüchte bzw. der Mischungen von Körnerfrüchten oder Mischungen von Körnerfrüchten
und Hülsenfrüchten gewisse Substanzen einzubringen, die bei Mehlzusammensetzungen
für verschiedene Nahrungsmittel notwendig sind und die bisher in getrennten Arbeitsgängen
hinzugefügt worden sind.