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Verfahren zur Herstellung eines nicht bitter werdenden Getränkes aus
Zitrusfrüchten Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines nicht
bitter werdenden Getränkes aus Zitrusfrüchten, bei dem die ganze Frucht fein zerschnitten
wird, um dadurch alle Frucht- und Ölzellen aufzubrechen und ein Gemisch aus festen
und flüssigen Teilen herzustellen, worauf die festen Bestandteile teilweise abgetrennt
werden und dem erhaltenen Saft Zuckersirup zugesetzt wird.
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Eines der bekannten Verfahren zur Herstellung eines Getränkes aus
Zitrusfrüchten (USA.-Patentschrift 1673 493) besteht darin, Orangen im Handbetrieb
in üblicher Weise auszupressen und anschließend den gewonnenen Fruchtsaft in Behälter
abzufüllen und in einem Kühlaggregat bei besonderer Temperatur aufzubewahren. Nach
dem Abstehen oder Aufbewahren, bei dem sich bestimmte Festteile absetzen, wird der
Fruchtsaft mit dem Saft einer anderen Frucht und mit Zucker gemischt. Bei diesem
Verfahren ergeben sich Nachteile dadurch, daß nicht die ganze Frucht zerkleinert
wird. Dadurch kann das in der Schale der Zitrusfrucht enthaltene Öl, das wesentlich
zum Geschmack des Getränkes beiträgt, nicht verwendet werden, und außerdem ist das
Verfahren verhältnismäßig kompliziert, weil Schale und Fruchtfleisch getrennt werden
müssen.
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Es ist deshalb auch schon vorgeschlagen worden, die in der Fruchtschale
befindlichen Öle in das Getränk einzubringen. Das erfolgt bei einem vorbekannten
Verfahren (USA.-Patentschrift 1497 043) dadurch, daß die Oberfläche der Frucht abgerieben
wird. Daran anschließend wird die Frucht aufgeschnitten, worauf die Samenkörner
entfernt werden, um in einer späteren Stufe des bekannten Verfahrens die die Samenkerne
umschließende Haut zu entfernen. Dieses Verfahren ist außerordentlich kompliziert
durchzuführen und erbringt nur einen Teil der in der Schale enthaltenen Öle.
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Es ist schließlich nicht neu, bei der Herstellung eines Getränkes
aus Zitrusfrüchten die ganze Frucht zu zerkleinern, wobei die Ölzellen der Fruchtschale
aufgebrochen werden, um nunmehr in einem späteren Verfahrensgang die Masse zur Abtrennung
ihrer gröberen Festbestandteile durch ein Sieb zu reiben und den Rückstand mit Wasser
oder Sirup zu extrahieren (französische Patentschrift 799 783).
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Ein solches Verfahren ergibt ein außerordentlich zufriedenstellendes
Getränk, jedoch muß man darauf achten, daß das Getränk bei der Lagerung seinen Geschmack
und sein Aussehen beibehält. Dies geht im weiten Umfang auf die Zerkleinerung der
Schale zurück. .Das bringt die Gefahr mit sich, daß das Getränk, insbesondere nach
einer bestimmten Lagerzeit, bitter wird.
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Dieses Problem ist zwar an sich ebenfalls bekannt und auf die Oxydation
der Masse zurückgeführt worden (französische Patentschrift 1039 866), jedoch
führten Versuche zur Herausbildung eines Verfahrens, bei dem die Zerkleinerung der
ganzen Frucht durchgeführt wird, immer zu einem Getränk, das entweder bereits bitter
war oder während der Lagerung bitter wurde oder aber an Aussehen und Geschmack verlor.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, diese Nachteile der vorbekannten
Verfahren zu vermeiden, was nach dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch geschieht,
daß die Abtrennung der Feststoffe in der Weise vorgenommen wird, daß auf das Gemisch
allmählich ansteigende Drücke ausgeübt werden. Hierdurch unterscheidet sich die
Erfindung grundsätzlich von vorbekannten Verfahren, insbesondere solchen, die ein
starres Sieb verwenden, in dem gegebenenfalls gerührt wird und dadurch pulsierende
Drücke entstehen, welche, wie die Erfindung erkannt hat, sich auf die Qualität des
Produktes in der oben angegebenen Weise nachteilig auswirken.
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Bei einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, wie es oben
erläutert wurde, werden diese
Bedingungen dadurch eingehalten, daß
die Vorrichtung einen Behälter für die Zitrusfrüchte, eine Fruchtzerkleinerungseinrichtung
mit Auslaß des in ihr hergestellten Gemisches aus festen und flüssigen Best::@?cte_ie
n -i den Behälter und einem aus dem Bei_ät:er @rJt cier Mischung beaufschlagbaren
Druck, scheider, insbesondere einem mit einem Sieb umgebenen Schneckenförderer oder
einer Trennzentrifuge, die in der Weise ausgestattet sind, daß allmählich ansteigende
Drücke auf das Gemisch ausgeübt werden, aufweist.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das in den Zeichnungen dargestellt ist.
Es zeigt F i g.1 eine Seitenansicht einer Zerkleinerungsvorrichtung mit hochgehobenen
Zerkleinerungsköpfen, F i g. 2 eine Draufsicht auf die gleiche Vorrichtung mit abgesenkten
Zerkleinerungsköpfen, F i g. 3 eine Frontansicht der Vorrichtung und F i g. 4 einen
Längsschnitt durch eine unter Druck arbeitende Trennvorrichtung für die erfindungsgemäße
Vorrichtung.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
werden die zu verarbeitenden Zitrusfrüchte in an sich bekannter Weise zuerst mit
Dampf oder heißem Wasser behandelt. Dabei werden die Zitrusfrüchte sterilisiert
und die Schalen, jedoch nicht das Innere der Früchte, erwärmt. Für diesen Zweck
kann Wasser von etwa 75 bis 80° C verwendet werden, um eine Oberflächentemperatur
der Früchte, gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel Orangen, in der Größenordnung
von 25 bis 30° C zu erreichen, die für die weitere Verfahrensstufe bevorzugt wird.
Die Erwärmung der Orangen bei diesem Verfahrensschritt soll zweckmäßig nicht überaus
nachhaltig sein. Das Erwärmen der Schale hat den Vorteil, daß die anschließende
Extraktion des Schalenöles verbessert wird, jedoch führt eine übermäßige Erwärmung
zu einer Schädigung sowohl der Schale als auch der Frucht.
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Zur Zerkleinerung der Frucht verwendet man zweckmäßig eine Vorrichtung
mit einer umlaufenden Scheibe, auf deren obere Fläche die Frucht aufgegeben wird.
Die Scheibe trägt Messer, welche die von der Unterseite der Scheibe abgegebene Frucht
zerkleinern. Gegebenenfalls kann man auch eine Hammermühle verwenden, deren Schlagblätter
so weit geschärft sind, daß die Frucht zerschnitten wird. Die Zerkleinerungsvorrichtung
wird mit hoher Geschwindigkeit und vorzugsweise so betrieben, daß die Frucht in
einer Flüssigkeit untergetaucht zerkleinert wird, die aus zerkleinerten Früchten
besteht und dem Ausschluß von Luft dient. Während oder kurz nach der Zerkleinerung
kann man eine gewisse Menge Zucker oder Zuckersirup zugeben.
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Die zerkleinerte Frucht wird in einem geeigneten Behälter gesammelt.
Dieser kann ein üblicher Vorratsbehälter sein, jedoch auch aus einem Teil eines
kontinuierlichen Zuführungssystems, beispielsweise einer Zuführungsleitung, bestehen.
In jedem Fall soll die zerkleinerte Frucht mit dem gegebenenfalls beigegebenen Zuckersirup
gerührt werden.
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In der nächsten Stufe werden die Festkörper vom flüssigen Teil des
Produktes getrennt. In dieser Stufe muß man sehr sorgfältig vorgehen, wenn das Endprodukt
nicht leiden soll. Um eine vergleichsweise schnelle und wirksame Trennung der als
Ausschuß anfallenden Festkörper von der zum Gebrauch bestimmten Flüssigkeit sicherzustellen,
wendet man Druck an, jedoch muß der Druck allmählich und fortschreitend aufgebracht
werden. Ein übliches Auspressen in einem Topf oder Faß ist nicht geeignet und führt
zu einem Endprodukt mit bitterem Geschmack.
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Zu dem erwünschten Auspressen des Saftes verwendet man erfindungsgemäß
eine Pumpe mit einem zylindrischen oder konischen und gelochten Gehäuse, welches
eine mittige umlaufende Förderschnecke aufweist. Die Steigung des Schneckengewindes
nimmt in Richtung des Abgabeendes des Gehäuses ab. Zusätzlich oder als Alternative
kann der radiale Abstand zwischen dem Mittelteil der Schnecke und dem Gehäuse in
Richtung des gleichen Endes ebenfalls abnehmen. Eine Vorrichtung dieser Art wird
später noch im einzelnen näher beschrieben werden. Man erkennt, daß eine solche
Vorrichtung ein fortschreitendes allmähliches Auspressen des Ausgangsgutes ohne
örtliche Hochdruckbereiche ermöglicht. Man kann für diesen Zweck auch eine Zentrifuge
oder eine derartige Extraktionsvorrichtung verwenden, da sie die gleichen Eigenschaften
aufweisen. Eine andere geeignete Vorrichtung besteht aus einem Paar einander gegenüberliegender
Förderbänder, von denen das untere das Gut aufnimmt. Die Bänder laufen fortschreitend
so weit aufeinander zu, daß ein Auspressen des Ausgangsgutes gewährleistet ist.
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Es wurde bereits darauf hingewiesen, daß es vorteilhaft ist, die Frucht
ohne Berührung mit Luft zu zerkleinern. Dies gilt auch für den Auspreßvorgang. Die
Schneckenpresse hat den Vorteil, daß sie sich ohne zusätzliche Vorrichtungen für
diesen Zweck einrichten läßt. In anderen Fällen kann es zweckmäßig sein, unter Kohlendioxyd-
oder Stickstoffatmosphäre oder mit einem anderen inerten oder nicht oxydierenden
Gas zu arbeiten.
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Die Frage der Zweckmäßigkeit einer Anordnung ist nur subjektiv zu
beantworten, und die Antwort ist durch den Geschmack, durch die Haltbarkeit und
durch das Aussehen des Endproduktes bestimmt. Wenn der flüssige Teil der Frucht
einmal von den Festbestandteilen getrennt ist, läßt er sich kurzzeitig aufbewahren
und dann in geeigneter Konzentration einer entsprechenden Menge von Zuckersirup
zusetzen.
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Eine Vorrichtung zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens
ist in den Zeichnungen dargestellt, von denen die F i g.1 bis 3 die Zerkleinerungsvorrichtung
zeigen und die F i g. 4 die Presse zeigt. Die Zerkleinerungsvorrichtung besteht
aus einem Stahlrahmen 10 mit einem Behälter 11 von entsprechend pyramidenstumpfförmiger
Gestalt. Die Seitenwände des Behälters 11 konvergieren zu einem Kanal
12, in dem sich eine Förderschnecke 13 befindet, welche von einem
Elektromotor über einen Riemen 15 angetrieben wird (vgl. F i g. 3).
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Oberhalb des Behälters befinden sich vier Schneidköpfe 16,
die untereinander ähnlich sind und jeweils einen Rahmen aufweisen, an dessen einem
Ende ein Elektromotor 17 sitzt, welcher über einen Riemen 18 eine Schneidscheibe
19 antreibt. Die ganzen Orangen werden durch eine Öffnung 21 auf die
Oberseite der Scheibe zugeführt. Jede Scheibe weist eine Reihe von Messern auf,
die die ganze Frucht fein zerschneiden.
Die zerkleinerte Frucht
fällt infolge ihres Gewichtes von der Unterseite der Scheibe in den. darunterliegenden
Behälter 11. Jeder Schneidkopf ist auf Konsolen 22 schwenkbar montiert, so daß er
jeweils aus dem Behälter herausgeschwenkt werden kann, wie man aus F i g. 1 erkennt.
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Im Behälter ist ein hin- und hergehender Rührer vorgesehen. Auf dem
Oberteil des Hauptrahmens 10
befindet sich ein zweiter Rahmen 23. Auf dem
zweiten Rahmen kann mit Hilfe eines doppeltwirkenden pneumatischen Zylinders 26
ein mit Rollen versehener Wagen 24 hin- und hergefahren werden. Unter dem
Wagen sind Rührflügel 27 gelagert, die somit im Behälter 11 entsprechend
hin- und herwandern. Aus den Wasseranschlüssen 28 kann über Hähne
30 zur Reinigung des Behälters Wasser zugeführt werden.
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Die zerkleinerte Frucht wird vom unteren Teil des Behälters und aus
dem Auslaßende der Förderschnecke durch eine Pumpe 31 abgepumpt, die von einem weiteren
Elektromotor 32 über einen Riemen 33 angetrieben wird. Außerdem unterstützt diese
Pumpe das Umrühren der Flüssigkeit.
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Von der Pumpe 31 gelangen die zerkleinerten Früchte in die Vorrichtung
zum Trennen der Festkörper von den flüssigen Bestandteilen.
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Eine geeignete Presse für diesen Zweck ist in F i g. 4 wiedergegeben.
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Diese Presse besteht aus zwei länglichen koaxialen zylindrischen Gehäusen
40, 41, von denen das letztere einen etwas größeren Durchmesser als das erste aufweist.
Innerhalb der Gehäuse befindet sich eine Förderschnecke 42. Am linken Ende ist die
Schnecke an eine Welle 43 angeschlossen, die in einem Lager 44 sitzt, das am Ende
des Gehäuses 40 befestigt ist. Außerdem ist eine Dichtung 45 vorgesehen.
Der Umfang der Förderschnecke 42 ist zylindrisch, so daß sie mit kleinerem Spiel
in den Innendurchmesser des Gehäuses 40 paßt. Innerhalb des Gehäuses
41 befindet sich ein zylindrisches Sieb 46, welches sich eng um die Schnecke
legt. Zwischen dem Sieb 46 und dem Gehäuse 41 befindet sich ein Raum 47.
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Das Gehäuse 40 weist eine Eintrittsöffnung 48 für die zerkleinerten
Früchte auf, wobei die Zuführungsleitung für die Früchte an einen Flansch 50 angeschlossen
ist. Bei 51 sind Sichtgläser vorgesehen. Am Ende der Schnecke 42 befindet sich eine
Austrittsöffnung 52 mit einem Beobachtungsdeckel 52 a.
Die
Schneckenwelle 54 ruht in diesem Teil in einem Lager 55.
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Die Schnecke wird durch einen Schneckenantrieb angetrieben, der aus
einer Schnecke 56 auf der Welle 53 und einem Ritzel57 besteht. Die Welle kann in
Längsrichtung durch ein Handrad 58 und eine Sperrmutter 60 auf einer Gewindestange
61 verstellt werden, deren Ende auf ein Drucklager 61 am Ende der Welle drückt.
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Die Form der Förderschnecke 42 ist für die Zwecke der vorliegenden
Erfindung wesentlich. Wie man aus F i g. 4 erkennt, nimmt der Durchmesser des mittleren
Kernes der Schnecke fortschreitend zum rechten Ende zu, während die Steigung der
Schneckenwindungen in der gleichen Richtung abnimmt. Infolge dieser Ausbildung werden
die bei 48 aufgegebenen zerkleinerten Früchte nach rechts unter allmählich zunehmendem
Druck gefördert.
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Der flüssige Teil der zerkleinerten Früchte tritt durch das Sieb aus
und wird aus dem Raum 62 unterhalb des Siebes 46 abgezogen. Die festen Bestandteile
der Früchte werden durch die Schnecke zum Ende des Siebes gefördert und bei
52 abgegeben.
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Die Trennung von flüssigen und festen Bestandteilen auf diese Weise
erfolgt ohne plötzliche Steigerung des Druckes und ohne Gefahr der Ausbildung besonderer
Hochdruckbereiche. Darüber hinaus bleibt der Druck auf das Ausgangsgut während des
Trennvorganges im wesentlichen gleichmäßig erhalten.
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Die bei 62 abgezogene Flüssigkeit wird dann mit der geeigneten Menge
von Zuckersirup und anderen gegebenenfalls erwünschten Bestandteilen versetzt. Vorzugsweise
fügt man den gesamten erforderlichen Zuckersirup nach der Abtrennung der Flüssigkeit
in der Presse zu. Dies kann bei dem beschriebenen Verfahren ohne nachteilige Folgen
für das Produkt erfolgen und reduziert darüber hinaus das in der Presse zu trennende
Volumen. Außerdem werden Verluste an Zuckersirup vermieden, der dazu neigt, sich
an den Festteilchen der zerkleinerten Frucht festzusetzen. Wie sich gezeigt hat,
arbeitet das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere im Hinblick auf die verwendete
Art der Abtrennung von flüssigen und festen Teilchen besonders vorteilhaft.