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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
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Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der am 13. November 2015 eingereichten
U.S. Provisional Patent Application Nr. 62/254,938 , die hiermit in ihrer Gesamtheit und in jeder Hinsicht aufgenommen ist.
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GEBIET DER ERFINDUNG
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Diese Offenbarung betrifft Verfahren und Systeme zur Herstellung von Würsten. Insbesondere betrifft diese Anmeldung Verfahren und Systeme zum Konditionieren von koextrudierten Würsten in einer Garumgebung mittels erhitzter, präzise gerichteter Luft von hoher Geschwindigkeit zum Trocknen und Garen der Würste. Das Handhabungsverfahren kann außerdem einen Prozess zum Aufbringen von Rauchfärbung oder anderen flüssigen Beschichtungen auf die Würste bereitstellen.
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HINTERGRUND
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Gattungsgemäß werden viele Würste mittels Koextrusionssystemen massenproduziert, in denen eine Hülle und ein Fleischteig gleichzeitig in eine fortlaufende schlauchartige Form extrudiert werden, wobei der Fleischteig bzw. das Produkt in der umgebenden Hülle aufgenommen ist. Die koextrudierte Hülle wird anschließen gepökelt, damit die Hülle koaguliert, und zur Ausbildung von einzelnen Würsten oder Kettengliedern geschnitten bzw. gekrimpt. Anschließend werden die Würste zur Entfernung von Feuchtigkeit von der Wursthülle und zum Garen der Würste mittels erhitzter Luft bei relativ niedrigen Luftgeschwindigkeiten konditioniert und gegart.
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Betreffend das Konditionieren und Garen kann es sich bei dem Konditionieren und Garen um einen langsamen Prozess handeln, für den oftmals ein sehr großer Ofen benötigt wird, um die gewünschten Qualitätsanforderungen zu erfüllen. Des Weiteren sind die bei dem herkömmlichen Konditionieren und Garen verwendeten Systeme oftmals wenig energieeffizient, was zum Teil daran liegt, dass bei diesen System oftmals getrocknete Einlassluft kontinuierlich in den Ofen eingebracht werden muss, um die Produkte während des Garens ausreichend zu trocknen. Dies bedeutet letztendlich, dass die Luft bei der Erhitzung der Luft in dem Ofen feucht wird und anschließend durch kühlere trockene Luft ersetzt werden muss.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Vorliegend werden verbesserte Verfahren und Systeme zum Konditionieren und Garen von koextrudierten Würsten offenbart. Diese Verfahren und Systeme ermöglichen unter anderem das Konditionieren und Garen der Würste in viel kürzerer Zeit, als für möglich gehalten wurde, und auf eine solche Art, dass das Garen und Konditionieren energieeffizienter ist als bei dem herkömmlichen Garen und Konditionieren. Darüber hinaus sehen die offenbarten Verfahren und Systeme eine schnellere, einfachere, kleinere und wirtschaftlichere Ausgestaltung als herkömmliche Verfahren und Systeme für das Konditionieren und Garen von koextrudierten Würsten vor.
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Darüber hinaus ermöglichen diese Verfahren und Systeme die präzise dosierte und gerichtete Aufbringung von Flüssigrauch und anderen flüssigen Beschichtungen auf koextrudierte Würste, was zum Beispiel zu einer besseren Farb- und Aromaentwicklung und zu einem geringeren Verbrauch an Flüssigrauch als zuvor möglich führt.
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Nach einem Aspekt ist ein Verfahren zur Verarbeitung eines koextrudierten Fleischprodukts mit einer einen Fleischteig nach dem Pökeln umschließenden Hülle offenbart. Das Verfahren umfasst das Beaufschlagen des koextrudierten Fleischprodukts mit einem erhitzten Luftstrom von hoher Geschwindigkeit, wodurch auf mechanische Weise Feuchtigkeit von einer Oberfläche der Hülle entfernt und das koextrudierte Fleischprodukt gegart wird.
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Bei einigen Ausführungsformen kann das Verfahren des Weiteren den Schritt des Aufbringens einer flüssigen Beschichtung, wie beispielsweise Flüssigrauch, auf die Oberfläche der Hülle des koextrudierten Fleischprodukts nach dem Schritt des Beaufschlagens des koextrudierten Fleischprodukts mit dem erhitzten Luftstrom von hoher Geschwindigkeit umfassen. Der Schritt des Aufbringens der flüssigen Beschichtung auf die Oberfläche der Hülle des koextrudierten Fleischprodukts kann durch Aufsprühen der flüssigen Beschichtung auf die Oberfläche zum Beispiel nach einem Tintenstrahlverfahren erfolgen.
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Bei einigen Ausführungsformen kann das Verfahren nach dem Schritt des Aufbringens der flüssigen Beschichtung auf die Oberfläche der Hülle des koextrudierten Fleischprodukts einen weiteren Schritt des Beaufschlagens des koextrudierten Fleischprodukts mit einem erhitzten Luftstrom von hoher Geschwindigkeit umfassen.
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Es ist denkbar, dass der Schritt von Schritten des Beaufschlagens des koextrudierten Fleischprodukts mit dem erhitzten Luftstrom von hoher Geschwindigkeit und der Schritt des Aufbringens der flüssigen Beschichtung des koextrudierten Fleischprodukts bei einigen Ausführungsformen in einem Bereich von 8 bis 10 Minuten liegen.
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Bei einigen Ausführungsformen kann der Schritt des Beaufschlagens des koextrudierten Fleischprodukts mit dem erhitzten Luftstrom von hoher Geschwindigkeit das Variieren der Temperatur, der Geschwindigkeit und/oder der Feuchte des Luftstroms über eine Dauer des Schrittes beinhalten.
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Bei einigen Ausführungsformen kann es sein, dass die Luft, mit der das koextrudierte Fleischprodukt in dem Schritt des Beaufschlagens des koextrudierten Fleischprodukts mit dem erhitzten Luftstrom von hoher Geschwindigkeit beaufschlagt wird, vor der Beaufschlagung nicht zur Entfernung von Feuchtigkeit gesteuert wird.
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Bei einigen Ausführungsformen kann der Schritt des Beaufschlagens des koextrudierten Fleischprodukts mit einem erhitzten Luftstrom von hoher Geschwindigkeit das koextrudierte Fleischprodukt garen und konditionieren.
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Bei einigen Ausführungsformen kann das Verfahren vor dem Schritt des Beaufschlagens des koextrudierten Fleischprodukts mit dem erhitzten Luftstrom von hoher Geschwindigkeit des Weiteren das Koextrudieren eines Fleischteigs in eine Hülle zur Ausbildung eines Wurststrangs, das Pökeln des Wurststrangs zur Koagulierung der Hülle und/oder das Krimpen und Schneiden des Wurststrangs zur Ausbildung des koextrudierten Fleischprodukts umfassen.
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Bei einigen Ausführungsformen kann das Verfahren vor dem Schritt des Beaufschlagens des koextrudierten Fleischprodukts mit dem erhitzten Luftstrom von hoher Geschwindigkeit des Weiteren den Schritt des Ladens des koextrudierten Fleischprodukts in eine Aufnahme mit mindestens einer darin ausgebildeten Öffnung zum Durchtritt der Luftströmung durch die Aufnahme umfassen. Hierbei kann der Schritt des Beaufschlagens des koextrudierten Fleischprodukts mit dem erhitzten Luftstrom von hoher Geschwindigkeit die Drehung des koextrudierten Fleischprodukts in der Aufnahme bewirken.
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Bei einigen Ausführungsformen kann die Luftgeschwindigkeit des erhitzten Luftstroms von hoher Geschwindigkeit bis zu 3000 Meter pro Minute Luftgeschwindigkeit pro Düse betragen. Bei einigen Ausführungsformen kann der erhitzte Luftstrom von hoher Geschwindigkeit eine Geschwindigkeit von über 7,5 Metern pro Sekunde aufweisen und in einen Bereich von 7,5 bis 50 Metern pro Sekunde fallen.
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Bei einigen Ausführungsformen kann die erhitzte Luft von hoher Geschwindigkeit eine Kerntemperatur des koextrudierten Fleischprodukts in einem Bereich von 4 °C bis 24 °C auf eine Temperatur in einem Bereich von 40 °C bis 60 °C erhöhen.
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Bei einigen Ausführungsformen kann das koextrudierte Fleischprodukt zwischen fünf und zwanzig separate Behandlungszellen durchlaufen, und jede Behandlungszelle kann zwischen 15 bis 170 Luftwechsel pro Minute bereitstellen.
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Nach einem weiteren Aspekt ist ein System zur Verarbeitung eines koextrudierten Fleischprodukts mit einer einen Fleischteig nach dem Pökeln umschließenden Hülle offenbart. Das System umfasst ein Wärmesystem, das zur Förderung des koextrudierten Fleischprodukts durch selbiges ausgebildet ist. Das Wärmesystem umfasst eine oder mehr Hochgeschwindigkeitsluftdüsen zur Beaufschlagung des koextrudierten Fleischprodukts mit einem erhitzten Luftstrom von hoher Geschwindigkeit in einem Umfang, der zur mechanischen Entfernung von Feuchtigkeit von einer Oberfläche der Hülle und zum Garen des koextrudierten Fleischprodukts geeignet ist.
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Bei einigen Ausführungsformen kann das Wärmesystem des Weiteren ein Wärmerad aufweisen, welches trommelförmig ausgebildet ist und eine Vielzahl von Aufnahmen zur Aufnahme von Würsten umfasst, die an dem Außenumfang des Wärmerads angeordnet sein können. Das Wärmerad kann zur Vorbeiführung der Aufnahmen an der/den Hochgeschwindigkeitsluftdüse(n) drehbar sein. Das System kann des Weiteren auch ein weiteres Wärmerad mit einer weiteren Vielzahl von Aufnahmen zur Aufnahme von Würsten umfassen, und das weitere Wärmerad kann zur Vorbeiführung der weiteren Aufnahmen an einer weiteren bzw. weiteren Hochgeschwindigkeitsluftdüse(n) drehbar sein. Dieses System kann des Weiteren auch einen Applikator umfassen, der zwischen den Wärmerädern angeordnet ist und zur Aufbringung einer flüssigen Beschichtung, wie z. B. von Flüssigrauch auf die Oberfläche der Hülle des koextrudierten Fleischprodukts ausgebildet sein kann. Dieser Applikator kann die Flüssigbeschichtung aufsprühen und kann in einigen bevorzugten Ausführungsformen Tintenstrahltechnologie zur Aufbringung der flüssigen Beschichtung verwenden. Es ist denkbar, dass das System ein betreffendes koextrudiertes Wurstprodukt in einem Zeitraum von zwischen 8 und 10 Minuten durch das Wärmerad, den Applikator und das Weitere Wärmerad fördern kann.
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Bei einigen Ausführungsformen kann eine Vielzahl von Hochgeschwindigkeitsluftdüsen (d. h. mehr als eine Düse) vorgesehen sein, die zumindest um einen Abschnitt des Umfangs des Wärmerads herum voneinander beabstandet sind. Diese Hochgeschwindigkeitsluftdüsen können dazu ausgebildet sein, jeweilige erhitzte Luftströme von hoher Geschwindigkeit bereitzustellen, von denen zumindest einige voneinander unterschiedliche Geschwindigkeiten, unterschiedliche Temperaturen und/oder unterschiedliche Feuchten aufweisen, wodurch um den Umfang des Wärmerads herum eine Vielzahl von Behandlungszellen definierbar ist.
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Darüber hinaus können die Vielzahl von Aufnahmen bei einigen Ausführungsformen jeweils eine oder mehrere Öffnungen zum Ermöglichen eines Durchtritts des erhitzten Luftstroms von hoher Geschwindigkeit durch die Öffnung(en) umfassen, um einen Auftrieb und/oder eine Drehung des koextrudierten Fleischprodukts in der Vielzahl von Aufnahmen zu ermöglichen. Dies kann unter anderem zu einem gleichmäßiger gegarten und konditionierten koextrudierten Fleischprodukt führen.
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Bei einigen Ausführungsformen kann/können die Hochgeschwindigkeitsluftdüse(n) dazu ausgebildet sein, zur Variierung eines von der mindestens einen Hochgeschwindigkeitsluftdüse emittierten Luftstroms über einen Zeitraum einen variablen Grad an Geschwindigkeit, Temperatur und/oder Feuchte bereitzustellen.
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Bei einigen Ausführungsformen kann es sein, dass das System vor der Verwendung einer Luftquelle in dem erhitzten Luftstrom von hoher Geschwindigkeit aus der mindestens einen Hochgeschwindigkeitsluftdüse keine Feuchtigkeit aus der Luftquelle entfernt. Mit anderen Worten wird eine Präkonditionierung der Luft aufgrund des Verfahrens, nach dem sie in dem Prozess verwendet wird, ggf. vermieden.
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Bei einigen Ausführungsformen kann das System des Weiteren vorgeschaltete Komponenten zur Ausbildung eines koextrudierten Fleischprodukts, wie z. B. einen Koextruder, eine Pökeleinrichtung und einen Krimp- und/oder Schneidmechanismus zur Vorbereitung des koextrudierten Fleischprodukts vor der Verarbeitung des koextrudierten Fleischprodukts in dem Wärmesystem umfassen.
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Bei einigen Ausführungsformen kann die Luftgeschwindigkeit des erhitzten Luftstroms von hoher Geschwindigkeit aus der mindestens einen Hochgeschwindigkeitsluftdüse bis zu 3000 Meter pro Minute Luftgeschwindigkeit pro Düse betragen. Bei einigen Ausführungsformen kann der erhitzte Luftstrom von hoher Geschwindigkeit eine Geschwindigkeit von über 7,5 Metern pro Sekunde aufweisen und in einen Bereich von 7,5 bis 50 Metern pro Sekunde fallen.
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Bei einigen Ausführungsformen kann die erhitzte Luft von hoher Geschwindigkeit aus der mindestens einen Hochgeschwindigkeitsluftdüse eine Kerntemperatur des koextrudierten Fleischprodukts in einem Bereich von 4 °C bis 24 °C auf eine Temperatur in einem Bereich von 40 °C bis 60 °C erhöhen.
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Bei einigen Ausführungsformen kann das System zwischen fünf und zwanzig separate Behandlungszellen bereitstellen, und jede Behandlungszelle kann zwischen 15 bis 170 Luftwechsel pro Minute bereitstellen.
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Das offenbarte System und das offenbarte Verfahren sehen eine neue, effizientere Herangehensweise für das Herstellen von koextrudierten Fleischprodukten vor. Unter anderem kann die Oberfläche der Hülle durch die mechanische Entfernung von Flüssigkeit anstatt durch Verdampfung allein (die mehr Zeit und Energie erfordert) für die Aufbringung von Flüssigrauch (oder anderen flüssigen Beschichtungen) robust vorbereitet werden. Dies ermöglicht die Verwendung von effizienteren Flüssigrauchaufbringungsverfahren (d. h. Sprühen anstelle von Tränken oder vollständigem Eintauchen, was ggf. mit mehr Verschütten und Müll verbunden ist). Es ermöglicht außerdem eine signifikante Verringerung der Dauer des gesamten Vorbereitungsprozesses.
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Diese und weitere Vorteile der Erfindung gehen aus der ausführlichen Beschreibung und der Zeichnung hervor. Es folgt lediglich eine Beschreibung einiger bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Zur Bewertung des gesamten Umfangs der Erfindung sind die Ansprüche zu betrachten, da diese bevorzugten Ausführungsformen nicht als die einzigen Ausführungsformen im Umfang der Ansprüche anzusehen sind.
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Figurenliste
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- 1 zeigt ein Blockdiagramm, welches die Schritte eines beispielhaften Verfahrens zur Herstellung eines koextrudierten Fleischprodukts darstellt.
- 2 zeigt ein Blockdiagramm, welches ein System zur Durchführung des Verfahrens nach 1 darstellt.
- 3 zeigt ein Wärmerad aus dem beispielhaften System nach 2 zur teilweisen Durchführung des Verfahrens nach 1, wobei das Wärmerad geeignet ist, das koextrudierte Fleischprodukt mit Luft von hoher Geschwindigkeit zu beaufschlagen.
- 4 zeigt eine detaillierte Ansicht des Wärmerads nach 3, wobei das Rad zur Aufnahme des koextrudierten Fleischprodukts ohne Gebläsesystem oder Wärmeabschirmungen zu sehen ist, wobei aber eine Zuführfördereinrichtung dargestellt ist.
- 5 zeigt eine detaillierte Ansicht eines Abschnitts des Wärmerads, wobei das Rad zur Aufnahme des koextrudierten Fleischprodukts nur mit den Leitungen oder Düsen für die Beaufschlagung mit Luft von hoher Geschwindigkeit zu sehen ist.
- 6 zeigt eine detaillierte schematische Querschnittsansicht des Prinzips, nach welchem die Beaufschlagung des Wärmerads mit Luft von hoher Geschwindigkeit zum Konditionieren, Drehen, Anheben und Garen des koextrudierten Fleischprodukts einsetzbar ist.
- 7 zeigt eine detaillierte Seitenansicht des Entladungsendes des Wärmerads nach 3, wo die koextrudierten Fleischprodukte auf eine weitere Förderlinie transportiert werden.
- 8 zeigt eine detaillierte perspektivische Ansicht eines Abschnitts der dem Entladeende des Wärmerads nachgeschalteten Förderlinie bei der Aufbringung, in dem Flüssigrauch auf das koextrudierte Fleischprodukt aufgebracht wird.
- 9 zeigt eine Seitenansicht eines ersten alternativen Mechanismus zur Aufbringung von Flüssigrauch auf das koextrudierte Fleischprodukt an dem Beladeende eines zweiten Wärmerads, in dem koextrudierte Fleischprodukt in einer Rutschenanordnung an den Flüssigrauchapplikatoren vorbeigeführt wird.
- 10 zeigt eine Seitenansicht eines zweiten alternativen Mechanismus für die Aufbringung von Flüssigrauch auf das koextrudierte Fleischprodukt an dem Entladeende des Wärmerads, in dem das koextrudierte Fleischprodukt in einer Überführungswalzenanordnung an den Flüssigrauchapplikatoren vorbeigeführt wird.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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In 1 und 2 wird zunächst ein Prinzip eines Verfahrens 100 zur Herstellung eines koextrudierten Fleischprodukts (zum Beispiel einer Wurst oder eines Kettenglieds) mittels eines Systems 200 schematisch dargestellt. Zu Beginn werden eine Reihe von Schritten 102 zur anfänglichen Ausbildung der separaten Würste oder Kettenglieder mittels Kettenherstellungsvorrichtungen 202 durchgeführt. Als erstes werden gemäß Schritt 104 ein Fleischteig und eine Hülle gemeinsam mittels eines Koextruders 204 koextrudiert, um das koextrudierte Fleischprodukt zu bilden, welches zu diesem Zeitpunkt ein durchgehender Wurststrang ist. Als nächstes wird dieses koextrudierte Fleischprodukt gemäß Schritt 106 in einer Pökeleinrichtung 206 gepökelt, damit zunächst die Hülle koaguliert, so dass die Integrität des Wurststrangs erhalten bleibt. Der gepökelte Wurststrang bzw. das koextrudierte Fleischprodukt wird dann gemäß Schritt 108 in einer Krimp-/Schneideeinrichtung 208 gekrimpt und/oder geschnitten, um den Wurststrang in eine Vielzahl von einzelnen Würsten, Kettengliedern oder Wurstkettengliedern zu separieren, wobei diese Begriffe vorliegend austauschbar verwendet werden.
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Der durchschnittliche Fachmann versteht, dass die generische Beschreibung der Ausbildungsschritte 102 des Kettenglieds und der Kettenherstellungsvorrichtung 202 aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt sind und dass es zahlreiche Wege zur Durchführung oder zur möglichen Modifizierung der genannten Schritte gibt. Aus diesem Grund versteht es sich, dass diese Schritte Beispiele darstellen und nicht der einzige Weg zur anfänglichen Ausbildung der Wurst oder der Kettenglieder sind.
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Zurückkommend zu dem Verfahren 100 werden nach der Durchführung der anfänglichen Ausbildungsschritte 102 die einzelnen Wurstkettenglieder, die noch roh sind, anschließend in ein Wärmesystem 210 zum Konditionieren und Garen der Würste überführt. Bei einer beispielhaften Ausführungsform kann das Wärmesystem 210 zwei drehende Räder 212 und 214 aufweisen, darunter ein erstes Rad, wie zum Beispiel das in 2 bis 4 dargestellte Rad 212, die jeweils mit horizontalen Trägern zum Halten der Würste im Verlauf des Wärmeprozesses versehen sind. Zwischen den beiden drehenden Rädern 212 und 214 kann sich ein Applikator 216 zur Aufbringung einer flüssigen Beschichtung, wie z. B. Flüssigrauch, befinden. In der hier verwendeten Form bezieht sich eine in Verbindung mit einem Applikator beschriebene „flüssige Beschichtung“ auf flüssigkeitsbasierte Beschichtungen verschiedenster Art, die dazu dienen, die Würste oder koextrudierten Produkte mit Farbe und/oder Aroma zu versehen. Einige nicht einschränkende Beispiele für flüssige Beschichtungen können Flüssigrauch, gefärbte Medien (z. B. rot gefärbte Medien), Aromen oder Gewürze enthaltende Medien usw. umfassen. Es ist auch denkbar, dass eines der Wärmeräder oder der Applikator aus dem Prozess ausgelassen wird, ohne damit von dem grundlegenden erfinderischen Konzept abzuweichen, oder dass die duale Ausgestaltung mit Rad und Applikator durch andere Ausgestaltungen ersetzt werden, um die vorliegend beschriebenen Schritte umzusetzen.
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Wie insbesondere in 3 und 4 zu sehen ist, ist das erste Wärmerad 212 mit einer Zuführfördereinrichtung 218 dargestellt, die die getrennten Wurstkettenglieder 220 in Reihe entlang einer zu der Mittelachse des Wärmerads parallelen, aber zu dieser versetzten Linie zu dem Wärmerad 200 trägt.
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Wie insbesondere in 4 und 5 dargestellt ist, umfasst das erste Wärmerad 212 eine Vielzahl von U-förmigen Wurstaufnahmen 222. Die Wurstaufnahmen 222 erstrecken sich jeweils horizontal in einer Längsrichtung des Rads 212 und sind zu einer radial nach außen weisenden Seite des Rads 212 offen. Die einzelnen Elemente der Vielzahl von U-förmigen Wurstaufnahmen 222 sind in Umfangsrichtung um das Rad 212 angeordnet und in einem Winkel zueinander versetzt, so dass sie bei der Drehung des Rads 212 eine Reihe von unendlich parallelen Reihen bilden. Bei der dargestellten spezifischen Ausführungsform gibt es ungefähr zweihundertvierzig U-förmige Wurstaufnahmen 222.
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Wie 5 zu entnehmen ist, weist das Rad 212 eine Vielzahl von Hochgeschwindigkeitsluftdüsen 224 auf, die unter einem Winkel um den Umfang des Abschnitts des Rads 212, der die U-förmigen Wurstaufnahmen 222 aufweist, voneinander beabstandet sind. Diese Hochgeschwindigkeitsluftdüsen 224 sind mit einer Vielzahl von Heißluftgebläsen 226, die insbesondere in der Vollansicht von 3 zu sehen sind, derart verbunden, dass eine Reihe von Zellen erzeugt wird, in denen Luft auf gesteuerte Weise über die in den U-förmigen Wurstaufnahmen 222 aufgenommenen Würste geblasen werden kann, während die U-förmigen Wurstaufnahmen 222 bei der Drehung des Rads 212 an den Hochgeschwindigkeitsluftdüsen 224 vorbeidrehen.
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Wie insbesondere 3 zu entnehmen ist, sind eine Vielzahl von Abschirmeinrichtungen 228 jeweils zwischen den Hochgeschwindigkeitsluftdüsen 224 angeordnet, um die Würste in den Aufnahmen 222 zu halten und die Luftströmung der Düsen 224 zu lenken.
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Im Betrieb werden die rohen Würste 220 nach ihrer Herstellung entlang der Zuführfördereinrichtung 218 transportiert, bis eine Teilmenge 220a von Wurstkettengliedern 220 benachbart zu dem ersten Wärmerad 212 angeordnet sind. Wenn die Teilmenge 220a im Wesentlichen die axiale Breite des Rads überspannt, können ein oder mehrere Aktoren die Teilmenge 220a von Wurstkettengliedern 220 von der Zuführfördereinrichtung 218 in eine benachbart angeordnete Aufnahme der sich axial erstreckenden Aufnahmen 222 an dem ersten Wärmerad 212 verlagern oder schieben. Ein oder mehrere Belademechanismen 230 schieben oder bewegen dann die Teilmenge von Würsten in die jeweilige Aufnahme 222. Das Rad 212 dreht sich um seine Mittelachse, um die Würste 220 in den Bereich der Düsen 224 einzubringen, und mit der weiteren Drehung des Rads wird die nächste unbesetzte Aufnahme 222 auf die Höhe der Zuführfördereinrichtung 218 gehoben, so dass eine nachfolgende Teilmenge von Würsten in die nächste Aufnahme 222 eingeführt werden kann. Dieses Drehen und Beladen setzt sich so lange fort, wie das System 200 arbeitet.
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Während sich die Würste 220 in dem Rad 212 fortbewegen, werden sie durch die verschiedenen unabhängigen Erhitzungs- und Trocknungszellen in dem Wärmerad 212 durch die Beaufschlagung mit Luft von hoher Geschwindigkeit in Schritt 110 des Verfahrens 100 konditioniert und gegart. Die Würste 220 können mindestens fünf, aber gegebenenfalls bis zu zwanzig oder mehr dieser Behandlungszellen bzw. Zellen durchlaufen. Jede Zelle kann spezifisch ausgestaltet und mit Luftpralldüsen bzw. Düsen 224 versehen sein, die erhitzte Luft mit hohen Geschwindigkeiten präzise auf die Würste 220 richten, um deren Oberfläche zu konditionieren und zu beginnen, die ansonsten rohen Würste 220 zu garen. Des Weiteren versteht sich, dass die verschiedenen unabhängigen Behandlungszellen bzw. Zellen ggf. unterschiedliche Behandlungsbedingungen bereitstellen. Bei der Fortbewegung der Würste 220 durch verschiedene Zellen können zum Beispiel unterschiedliche Hochgeschwindigkeitsluftdüsen 224 Luft mit unterschiedlichen Temperaturen, Volumenströmen und/oder Feuchten bereitstellen (Feuchte kann zum Teil durch andere Variablen der Art und Weise, in der die Gase an den Würsten 220 vorbeiströmen, bestimmt sein). Unter anderem durch das Trocknen der Oberfläche der Würste 220 kann die Oberfläche besser für die Absorption von flüssigen Beschichtungen, wie z. B. Flüssigrauch für eine geeignete Farbentwicklung konditioniert und die Koagulation der Proteine unterstützt werden.
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Es versteht sich, dass herkömmliche Öfen zum Trocknen von Würsten oder koextrudierten Fleischprodukten üblicherweise ein großes offenes Volumen und keine Mehrzahl von Zellen aufweisen. Das bedeutet, dass das Ofengas ggf. leicht im Inneren des Ofens wandern kann und es schwierig, wenn nicht unmöglich ist, Bedingungen so zu regeln, dass sie in einer Zone anders sind als in den anderen Zonen. Wenn zum Beispiel Feuchtigkeit von Würsten in einem Bereich des Ofens verdampft, erhöht die Feuchtigkeit den Taupunkt in dem den gesamten Raum füllenden Gas. Dadurch sind herkömmliche Öfen zum Trocknen und Garen oftmals ungenügend gesteuert oder im Hinblick auf die bereitstellbaren Verarbeitungsbedingungen beschränkt.
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Im Gegensatz dazu können die Luftdüsen bzw. Düsen in jeder Zelle strategisch platziert werden, um die Luft präzise auf die Würste zu richten und die Verarbeitungsbedingungen in den jeweiligen Zellen separat und individuell zu steuern. Die sehr hohen Luftgeschwindigkeiten der Düsen können die maximale Menge an Luftaustauschen an der Oberfläche der Würste steigern. Jede Zelle kann in der Lage sein, die Würste mit 0 bis 170 Luftwechseln pro Minute zu beaufschlagen. Im Gegensatz dazu erreichen herkömmliche Öfen nur 15 Luftwechsel pro Minute. Des Weiteren kann die Luft jeder Zelle durch nachfließende Luft erneuert werden, deren Temperatur zur Entfernung von überschüssiger Feuchtigkeit und zum Erhalt optimaler Trocknungsbedingungen konditioniert wird. Diese nachfließende Luft kann von außerhalb des Wärmerads bezogen werden und kann durch einen Wärmetauscher temperiert werden. Es versteht sich jedoch, dass die Luft nicht in allen Anwendungsfällen oder in allen Zellen konditioniert werden muss.
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Die Luftdüsen bzw. Düsen können eine Luftgeschwindigkeit pro Düse von bis zu 3000 Metern pro Minute erreichen. Anstatt die Feuchtigkeit von der Produktoberfläche zu verdampfen, wird die Feuchtigkeit mechanisch in den Luftstrom verlagert. Die Luft kann erhitzt werden, um die Produkttemperatur über die Taupunkttemperatur zu heben, wodurch die Trocknungsrate des Collagen-Hüllengels, das die Wurstprodukte umschließt, erhöht wird. Die erhitzte Luft von hoher Geschwindigkeit kann des Weiteren die Produktkerntemperatur von einem Bereich von 4 °C bis 24 °C auf eine Temperatur erhöhen, bei welcher der Fleischteig ausreichend koaguliert. Nach dem Trocknen und Garen erreichte typische Kerntemperaturen fanden sich in dem Bereich von 40 °C bis 60 °C, können aber typischerweise 52 °C betragen. Bei einigen Ausführungsformen kann ein erhitzter Luftstrom von hoher Geschwindigkeit eine Geschwindigkeit von über 7,5 Metern pro Sekunde aufweisen und kann in einen Bereich von 7,5 bis 50 Metern pro Sekunde fallen. Es versteht sich natürlich, dass die Geschwindigkeiten sich in verschiedenen Zellen unterscheiden können, aber in einer einzelnen Zelle zyklisch sein können, oder dass eine oder mehr Zellen gelegentlich eine Geschwindigkeit unter diesem Bereich aufweisen können. Es ist jedoch denkbar, dass mindestens eine der Zellen zur Ausführung der vorliegend beschriebenen Funktionen an den Würsten zumindest für einen gewissen Zeitraum des Zyklus mit einer höheren Geschwindigkeit als üblich (d. h. mit über 7,5 Metern pro Sekunde) betrieben werden kann.
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Aufgrund der hohen Luftgeschwindigkeiten und erhöhten Temperaturen kann die in der Luft enthaltene Menge an Feuchtigkeit zwar deutlich höher sein als bei herkömmlichen Ofensystemen, aber dennoch einen Trocknungseffekt an dem Produkt ermöglichen. Hierdurch kann das herkömmliche Erfordernis, dass Feuchtigkeit vor der Einführung von Luft in den Ofen oder das Gargerät entfernt wird, entfallen. Mit anderen Worten ist es nicht notwendig, Feuchtigkeit aus der der Wurst zugeführten Luft zu entfernen, bevor die Luft der Umgebung zugeführt wird, in der die Würste gegart und konditioniert werden (obwohl es denkbar ist, dass bei einigen Ausführungsformen eine Vorabentfernung von Feuchtigkeit dennoch wie vorstehend beschrieben eingesetzt wird). Hierdurch kann der separate herkömmliche Schritt des Kühlens der Luft zur Entfernung von Feuchtigkeit, der in herkömmlichen Systemen üblich ist, entfallen. Dies kann zu einem viel energieeffizienteren Prozess zum Konditionieren und Garen der koextrudierten Würste führen.
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Des Weiteren können aufgrund der hohen Luftgeschwindigkeiten und der resultierenden Luftaustausche an der Oberfläche der Würste die Verarbeitungszeiten stark reduziert werden. Typische Systeme hingegen umfassen Vortrocknung, Flüssigräucherung und Nachtrocknung, die üblicherweise zwischen 16 und 30 Minuten der Verarbeitungszeit in Anspruch nehmen. Bei der Verwendung des hier beschriebenen Garens und Konditionierens mit Luft von hoher Geschwindigkeit hat sich herausgestellt, dass Verarbeitungszeiten von üblicherweise 8 Minuten, aber nicht länger als 10 Minuten erzielbar sind. Die reduzierte Verarbeitungszeit führt zu einer viel geringeren Ofen-Bilanz, als je zuvor möglich war.
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Des Weiteren können die Würste 220 durch den Einsatz von direkt auf die Wurst 220 wirkenden hohen Luftgeschwindigkeiten in ihren Aufnahmen oder Trägern 222 schweben und sogar darin gedreht werden, um ein gleichmäßiges Garen und Konditionieren der gesamten Wurstoberfläche zu unterstützen. Im Gegensatz hierzu müssen die Würste bei herkömmlichen Wurstgarsystemen mechanisch gedreht werden, um Berührungsabdrücke an den Trägeroberflächen zu vermeiden.
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Zurückkommend auf die dargestellte Ausführungsform, bei der die Würste in einer der Aufnahmen 222 aufgenommen sind, dreht sich das Rad 212, um die Würste 220 an verschiedenen Hochgeschwindigkeitsluftdüsen 224 vorbeizutransportieren, damit die Würste 220 gemäß Schritt 110 mit (von den Gebläsen 226 bereitgestellter) Luft von hoher Geschwindigkeit beaufschlagt werden. Des Weiteren kann jedes Gebläse 226 mit einer Wärmequelle versehen sein, die eine Erhitzung der Luft auf die gewünschte Temperatur ermöglicht. Außerdem kann jedes Gebläse 226 mit einem Feuchtigkeitsentfernungssystem versehen sein, damit bei Bedarf eine noch schnellere Trocknungsrate möglich ist. Dementsprechend kann die Luft von hoher Geschwindigkeit auf eine Gradzahl erhitzt werden, die ausreicht, die rohe Wurst 220 vor der nachgeschalteten Verarbeitung und Verpackung zu garen. Die Luft von hoher Geschwindigkeit kann auch hier derart auf die Würste 220 gerichtet werden, dass die Feuchtigkeit auf der Hülle der Würste 220 nicht einfach verdampft wird (wie dies in einem herkömmlichen Ofen der Fall ist), sondern die Hochgeschwindigkeitsluftdüsen vielmehr in der Lage sind, die Feuchtigkeit mechanisch von der Oberfläche der Hülle zu entfernen, die dann von dem Luftstrom aus dem Rad 212 hinaustransportiert werden kann.
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Zur optimalen Verarbeitung können durch jeden Schritt des Prozesses und insbesondere während der Gar-/Konditionierungsphase verschiedene Bedingungen an die Würste 220 angelegt werden. Dank mehrerer Zellen in dem Wärmerad 212 können die Würste durch den Prozess einem solch präzisen Behandlungsniveau unterzogen werden. Da an jeder Zelle ein unabhängiges Gebläse angebracht ist, können diese Gebläse die präzise Luftgeschwindigkeit für die Würste zu diesem spezifischen Zeitpunkt in dem Prozess erzeugen. Es können zum Beispiel sehr hohe Luftgeschwindigkeiten zur Unterstützung einer schnellen Wärme- und Feuchtigkeitsübertragung erzeugt werden.
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Bezug nehmend auf die Prinzipdarstellung in 6 wird die konditionierte Luft aus den Gebläsen 226 des Gebläsesystems durch ein Luftmesser, Luftdüsen oder Düsen 224 beispielsweise an einem Zuführschlitz 232 in die Zelle gepresst und direkt auf die Reihe von Würsten 220 gerichtet, während sich die Würste 220 entlang des Rads 212 fortbewegen. Die Aufnahmen 222, in denen die Würste aufgenommen sind und transportiert werden, können eine Gittergestalt aufweisen, die es der Luft von hoher Geschwindigkeit ermöglicht, die Trägeraufnahmen 222 zu durchqueren und von einer gekrümmten Reflexionsfläche 234, die direkt unter dem Luftmesser angebracht ist, abzuprallen. Dies sorgt für eine nach oben gerichtete Luftströmung, durch die sich die Würste 220 von der Oberfläche des Trägers/der Aufnahme 222 nach oben bewegen können und die Konditionierung sogar der gesamten Wurstoberfläche erleichtert wird. Die obere Abschirmeinrichtung 228 kann ebenfalls gekrümmt sein, so dass reflektiertes Gas zurück nach unten lenkbar ist. In der unteren/inneren Wand und/oder der oberen/äußeren Wand kann außerdem ein Rückführschlitz 236 ausgebildet sein, durch den Luft/Gas aus der Zelle oftmals unter Saugdruck abgezogen werden kann, und dieselbe Luft kann durch die betreffende Zelle zurückgeführt und vor der Rückführung in den Gar-/Trocknungsbereich der Zelle ggf. einer Aufbereitung unterzogen werden. Auf diese Weise kann in der Luft/dem Gas mitgeführte Feuchtigkeit aus dem Zwischenwandraum und aus der Umgebung der Würste 220 entfernt werden.
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Nachdem die Würste 220 auf die optimalen Bedingungen hinsichtlich Temperatur und Oberflächentrockenheit konditioniert sind, können die Würste 220 das Wärmerad 212 wie in 7 gezeigt verlassen und auf eine Abführfördereinrichtung 238 übergehen. Wenn sich die die Würste 220 enthaltende Aufnahme 222 an dem Rad 212 über einen bestimmten Drehwinkel hinausdreht, können die Aufnahmen 222 mit Austrittsrutschen 240 fluchten und die Würste können 220 durch die Schwerkraft auf die Abführfördereinrichtung 238 fallen.
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Nachdem sie das erste Wärmerad 212 verlassen haben, können die Würste gemäß Schritt 112 zur Aufbringung einer flüssigen Beschichtung dem Applikator 216 überreicht werden, bevor sie auf das zweite Wärmerad 214 geladen werden. Dieser Applikator 216 kann die Würste 220 zum Beispiel mit einer Flüssigrauchbehandlung beaufschlagen. Präzise angebrachte Sprühdüsen, Tintenstrahleinrichtungen, Videojeteinrichtungen oder dgl. können eine präzise Menge an Flüssigrauch oder anderen flüssigen Beschichtungen auf die Oberfläche einer jeden Wurst sprühen, um diese zu färben und zu aromatisieren.
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Dieser Flüssigkeitsapplikator 216 kann wie in 8 gezeigt an der Fördereinrichtung 238, wie in den Alternativen von 9 und 10 gezeigt am Einlass des zweiten Wärmerads 214 oder sogar in dem zweiten Wärmerad 214 angebracht sein.
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Da die Oberfläche der Wurst gegenüber anderen herkömmlichen Verfahren so trocken ist, kann bei einigen Ausführungsformen die Aufbringung von Flüssigkeiten mittels Tintenstrahltechnologie zur Färbung und Aromatisierung der koextrudierten Würste zur Verwendung kommen. Durch dieses Aufbringungsverfahren kann die Flüssigkeit derart präzise aufgebracht werden, dass der Flüssigkeitsverbrauch minimiert ist und genau die Menge aufgebracht wird, die nötig ist, um der Wurst die gewünschte Farbe und/oder das gewünschte Aroma zu verleihen. Im Gegensatz hierzu verwenden herkömmliche Systeme üblicherweise Tränksysteme, die äußerst verschwenderisch sind und Farbfehler und andere Qualitätsmängel verursachen.
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Wie insbesondere in 8 zu sehen ist, können die Würste 220 bei einigen Ausführungsformen des Systems 200, nachdem sie wie in 7 dargestellt auf die Abführfördereinrichtung 238 gefallen sind, anschließend wie in 8 gezeigt über einen in der Fördereinrichtung integrierten Applikator 216a gefördert werden. Wie dargestellt kann der in der Fördereinrichtung integrierte Applikator 216a zwei oder mehr Applikatoren umfassen, die in der dargestellten Ausführungsform zwei einander gegenüberliegende Sprühdüsen 242 sind, die an einer Lücke 244 zwischen zwei Abschnitten der Fördereinrichtung 238, über die die Wurst 220 gefördert wird, die flüssige Beschichtung (z. B. Flüssigrauch) auf das koextrudierte Fleischprodukt 220 (d. h. die Wurst) sprühen. Durch Aufbringung der flüssigen Beschichtung in dieser Lücke 244 mittels Sprüheinrichtungen kann die überschüssige Flüssigkeit unterhalb der Fördereinrichtung gesammelt werden. Dies kann sich gegenüber Verfahren, die auf dem Tränken der Würste in einem Flüssigkeitsbad beruhen, als besonders vorteilhaft erweisen. Die beschichteten Würste können dann gemäß einem Schritt 114 zum Trocknen der flüssigen Beschichtung und zum weiteren Garen der Würste zu einem (dem ersten Wärmerad 212 im Wesentlichen gleichen) zweiten Wärmerad 214 gefördert werden.
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Wie in 9 und 10 dargestellt, sind alternative Applikatoren 216b und 216c gezeigt, die die Würste 220 mit einer flüssigen Beschichtung (wie z. B. Flüssigrauch) beschichten, kurz bevor die Würste 220 in das zweite Wärmerad 214 geladen werden.
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Wie 9 zeigt, hebt eine geneigte Fördereinrichtung 246 mit Halteeinrichtungen die Würste in eine gekrümmte Laderutsche 248, welche die Würste 220 in eine der horizontalen Reihen 250 in dem zweiten Wärmerad 214 lädt. In dem Applikator 216b ist bzw. sind eine oder mehr Sprüheinrichtungen oder Bürsten 252 angeordnet, welche die flüssige Beschichtung auf die Würste 220 auftragen, während sich die Würste 220 auf der Rutsche 248 abwärts bewegen und in die Aufnahmen 250 rollen.
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Ein alternativer Applikator 216c ist in 10 dargestellt, wo es erneut eine geneigte Hebeeinrichtung 246 gibt, welche die Würste 220 in eine erste drehende Überführungswalze 254 mit einer Vielzahl von Speichen und Vertiefungen fallen lässt. Oberhalb der Überführungswalze 254 ist eine erste Sprüheinrichtung 256 angeordnet, die eine flüssige Beschichtung auf die in einer der Vertiefungen der Überführungswalze 254 aufgenommenen Würste 220 aufbringt. Die erste Überführungswalze 254 kann die Würste 220 in eine zweite Überführungswalze 258 übertragen, welche die Wurst 220 an einer zweiten Sprüheinrichtung 260 vorbeiführt, die eine flüssige Beschichtung auf eine Oberfläche oder Seite der Wurst 220 aufbringt, die zuvor an der ersten Sprüheinrichtung 256 aufgrund der Ausrichtung der Wurst 220 in der Walze 254 ggf. nicht genügend mit der flüssigen Beschichtung beaufschlagt wurde. Die zweite Überführungswalze 258 kann sich dann in eine Position drehen, in der die besprühten Würste 220 auf eine Plattform 262 fallen können, welche die Würste in die Aufnahmen 520 des zweiten Wärmerads 214 lenkt.
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In dem zweiten Rad 214 können die nun mit der flüssigen Beschichtung beschichteten Würste 220 erneut von Hochgeschwindigkeitsluftdüsen beaufschlagt werden, um die flüssige Beschichtung weiter zu trocknen und die Würste 220 vor dem Verpacken zu garen.
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Mithin sind ein verbessertes System und ein verbessertes Verfahren offenbart, mittels derer Würste oder ein beliebiges koextrudiertes Fleischprodukt in viel kürzerer Zeit als für möglich gehalten und derart konditioniert und gegart werden können, dass das Garen und Konditionieren energieeffizienter als bei einem herkömmlichen Garen und Konditionieren ist. Die Verfahren und Systeme sehen eine schnellere, einfachere, kleinere und wirtschaftlichere Ausgestaltung als herkömmliche Verfahren und Systeme für das Konditionieren und Garen koextrudierter Würste vor und ermöglichen das präzise dosierte und gerichtete Auftragen von Flüssigrauch (oder anderen flüssigen Beschichtungen) auf die koextrudierten Würste, wodurch eine bessere Farb- und Aromaentwicklung und ein geringerer Verbrauch von Flüssigrauch (oder anderen Beschichtungen) als zuvor möglich erzielbar sind.
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Es versteht sich, dass an den bevorzugten Ausführungsformen zahlreiche weitere Modifikationen und Veränderungen innerhalb der Idee und des Umfangs der Erfindung möglich sind. Dementsprechend soll die Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt sein. Zur Einschätzung des vollen Umfangs der Erfindung sei auf die nachfolgenden Ansprüche verwiesen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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