DE1217190B

DE1217190B - Verfahren zur Herstellung eines geformten, aufgeschlossenen Nahrungsmittels aus vorwiegend staerkehaltigem Gut

Info

Publication number: DE1217190B
Application number: DEF37116A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Heinz Flessner
Original assignee: Heinz Flessner K G
Current assignee: Heinz Flessner K G
Priority date: 1962-06-20
Filing date: 1962-06-20
Publication date: 1966-05-18
Also published as: LU43890A1; GB994554A; AT245914B; CH413573A

Description

Verfahren zur Herstellung eines geformten, aufgeschlossenen Nahrungsmittels aus vorwiegend stärkehaltigem Gut Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines geformten, aufgeschlossenen Nahrungsmittels aus vorwiegend stärkehaltigem Gut durch Auspressen aus einer Düse unter Anwendung von Wärme.
Es ist bekannt, Mehle und Wasser gegebenenfalls mit besonderen Zusätzen anzuteigen und den Teig dann aus einer Düse zwecks Formung herauszudrücken, worauf das Produkt anschließend getrocknet wird.
Solche Teigwaren, beispielsweise Fadennudeln. Makkaroni usw., müssen nach der Formgebung durch einen Kochprozeß in eßfertige Form gebracht werden.
Es ist andererseits bekannt, aus stärkehaltigem Gut, Wasser und gegebenenfalls anderen Zusätzen hergestellte geformte Teile anschließend in Öl auszubacken und dadurch ein geröstetes Nahrungsmittel zu erhalten.
Ein weiterhin bekanntes Verfahren besteht darin, stärkehaltiges Gut bei bestimmtem Feuchtigkeitsgehalt durch hohen Druck in beliebig lange Stränge zu pressen, die anschließend geröstet werden müssen, entweder trocken in Luft oder naß in heißem Öl.
Man hat auch bereits ein stark gepufftes Erzeugnis aus stärkehaltigem Material dadurch hergestellt, daß das zu verpuffende Material mit einer verdampfbaren Flüssigkeit vermischt und diese Mischung dann unter Druck gesetzt wird, z. B. in einem Zylinder einer hydraulischen Presse. Anschließend wird diese Masse dann in eine zylindrische Kammer gedrückt, in der das Material unter Erwärmung auf Temperaturen über den Siedepunkt der beigemischten Flüssigkeit aufgeschlossen wird. Beim Austritt der Masse aus der zylindrischen Kammer verwandelt sich die überhitzte verdampfbare Flüssigkeit schlagartig und augenblicklich in Dampf, wodurch das Material, dem sie beigemischt ist, expandiert und dieses Material in seinem Volumen um ein Mehrfaches vergrößert wird.
Gemäß der Erfindung wird demgegenüber so vorgegangen, daß stärkehaltiges Gut mit handelsüblichem Feuchtigkeitsgehalt gleichzeitig während des Durchganges durch den Zylinder eines Extruders erwärmt und durch eine Kompressionsschnecke einem ansteigenden Druck unterworfen wird. Es kann also zunächst ein handelsübliches Produkt ohne besondere Vorbereitung verwendet werden, wodurch das Verfahren beschleunigt und vereinfacht wird. Nach dem Austreten aus dem Extruder wird das Gut sofort als fertig zubereitetes, aufgeschlossenes stärkehaltiges Produkt gewonnen. Der ganze Zubereitungsprozeß nimmt nur weniger als eine Minute in Anspruch. Es besteht die Möglichkeit, dieses an sich eßfertige Produkt noch durch weitere Verfahrensgänge in seinem geschmacklichen Charakter etwas zu verändern, beispielsweise durch Aufsprühen von entsprechend mit Speiseöl zubereiteten Käsepasten, Erdnußbutter od. ä.
Das Produkt fällt in -einem endlosen Strang an und wird vorzugsweise durch eine unmittelbar der Düsenöffnung nachgeschaltete Schneidvorrichtung in Stücke entsprechender Länge zerschnitten. Es hat sich nämlich gezeigt, daß das erfindungsgemäß hergestellte Produkt bis zu etwa 30 Sekunden nach dem Austritt aus der Vorrichtung noch biegsam ist und erst dann zu seiner endgültig harten und fertiggerösteten Formerstarrt.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung können im Verlauf der Drucksteigerung Zonen abfallenden Druckes eingeschaltet werden.
Es hat sich als sehr vorteilhaft erwiesen, das Ausgangsgut in Form von Grießen anzuwenden. Als Ausgangsmaterial eignen sich insbesondere Maisgrieß, Reisgrieß, Weizengrieß und Grieße anderer Getreidearten. Das Verfahren läßt sich aber auch auf stärkehaltiges zweckmäßig in Grießform gebrachtes Knollengut anwenden (z. B. Tapioka, Kartoffeln). Wassergehalte des Gutes von 13 bis 17% sind zweckmäßig.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird der Zubereitungs- und Formvorgang der auf stärkehaltiger Basis aufgebauten Nahrungsmittel außerordentlich verkürzt. Versuche haben ergeben, daß sich beispielsweise das Gut vom Eintritt in einen Extruder bis zum Austritt im fertig zubereiteten gerösteten Zustand nur 40 Sekunden in der Vorrichtung aufhält. Die bekannten Vorrichtungen zur Herstellung von entsprechenden Nahrungsmitteln aus stärkehaltigem Gut sind im allgemeinen zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung nicht anwendbar, da sie keine Kompressionsschnecke aufweisen, mittels derer in der Vorrichtung selbst ein ansteigender Druck aufgebaut werden kann. Es wird bei einer bekannten Vorrichtung ein Druck nur dadurch hergestellt, daß vor einer Auspreßdüse ein gewisser Stau bzw. Reibungsdruck auftritt, der aber im vorliegenden Fall nicht ausreicht. Insbesondere ist in diesem Fall auch nur die Düse heizbar, so daß das Gut nicht gemäß der Erfindung während .des Durchganges durch den Zylinder des Extruders erwärmt werden kann.
Bei einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung muß infolgedessen bereits während des Durchganges durch den Zylinder eine Möglichkeit zur Erwärmung gegeben sein, und es muß außerdem eine Kompressionsschnecke vorgesehen sein. Demgemäß kann die Vorrichtung nach der Erfindung derart ausgebildet sein, daß der Durchmesser des Kerns der Schnecke bei gleichbleibendem Zylinderdurchmesser in Richtung auf das Mundstück zunimmt. Dies hat den Vorteil, daß man den Zylinderinnenmantel und die Heizeinrichtung mit gleichbleibendem Zylinderdurchmesser ausführen kann. Der gleiche Vorteil ergibt sich, wenn man gemäß der Erfindung so vorgeht, daß die Steigung der Schnecke sich in Richtung des Mundstückes verringert.
Man kann aber auch die Vorrichtung so ausbilden, daß der Zylinderinnenraum und der Schnekkenkern sich zum Ende der Schnecke hin verjüngen. Die innere Begrenzung des Zylinders und die äußere Begrenzung des Kernes bilden dann Kurven, die zur Extrudermündung hin konvergieren.
Zonen abfallenden Druckes können dadurch erzielt werden, daß die Schnecke zuerst im Durchmesser ansteigt, dann wieder abfällt und dann wieder zum Mundstück zu ansteigt.
Es wird in diesem Zusammenhang darauf hingewiesen, daß bei der Vorrichtung nach der Erfindung im Gegensatz zu den bekannten Vorrichtungen die Verwendung eines Mundstückes nicht unbedingt erforderlich ist, da durch die Verjüngung des Zylinderinnenraumes zum Austrittsende hin bereits eine Formung des austretenden Gutes erfolgt. Im allgemeinen wird man aber ein Mundstück verwenden, da sich dann die gewünschte Form des Gutes leichter erreichen läßt.
Um den kontinuierlichen Durchgang des zu verarbeitenden Gutes durch die Extrudiervorrichtung zu verbessern, ist es vorteilhaft, eine Schneckenbüchse mit aufgerauhter Oberfläche zu verwenden.
Weiterhin hat sich die Anbringung von zur Schnecke zu offenen Längsriefen in der Schneckenbüchse als vorteilhaft erwiesen, wobei gemäß der Erfindung eine oder mehrere Riefen auch in Form eines Gewindes größter Steigung in die Büchse eingearbeitet sein können.
Andererseits hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Schnecke möglichst glatt herzustellen, d. h. also beispielsweise mit polierter Oberfläche, die verchromt sein kann.
Um die Temperatur des Gutes, die durch den Kompressionsvorgang erhöht wird, entsprechend steuern zu können, kann der Extruder gemäß der Erfindung mit Kühl- und Heizvorrichtungen versehen sein. Um möglichst' günstige Energieverhältnisse zu schaffen, kann der Vorgang so geregelt werden, daß die notwendige Wärme ganz oder fast ausschließlich aus der Kompressionswärme entnommen wird.
Nach einem weiteren Merkmal ist die Erfindung gekennzeichnet durch eine oder mehrere um das Mundstück des Extruders an seiner Außenseite angeordnete Düsen zur Aufgabe von Geschmacksstoffen.
In den Zeichnungen sind Ausführungsformen der Vorrichtung nach der Erfindung beispielsweise dargestellt.
F i g. 1 ist ein Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform nach der Erfindung; F i g. 2 ist ein Teilschnitt durch eine zweite Ausführungsform nach der Erfindung; F i g. 3 ist ein Teilschnitt durch eine dritte Ausführungsform nach der Erfindung.
Mit 1 ist der Einfülltrichter und mit 2 die Förderschnecke bezeichnet, die sich bei der in F i g. 1 gezeigten Ausführungsform nach vorn zu verjüngt und in einer entsprechend ausgebildeten Büchse 3 arbeitet. In dem gezeichneten Falle ist eine Kompression der Schnecke etwa von 1: 2,2 erreicht.
Mit 4 ist der Extruderzylinder, mit 5 das Mundstück, mit 6 eine Zylinderkühlung, mit 7 eine Zylinderheizung, mit 8 eine weitere Zylinderkühlung und mit 9 eine Schneckenkühlung bezeichnet. Die Schnecke selbst wird durch den Antrieb 10 in Bewegung gesetzt. 11 und 12 sind zwei Temperaturmeßstellen.
Die Schnecke ist im gezeichneten Falle 680 mm lang, und die Düsenöffnung hat einen Durchmesser von 2 mm. Der Innendurchmesser der Büchse beträgt an der Einlaufstelle des Gutes 47 mm und der des Schneckenkerns 36 mm. Die Steigung der Schnek kengänge ist 39 mm. Die Büchse und der Schneckenkern verjüngen sich kurvenförmig auf 40 bzw. 35 mm am Ende der Schnecke.
Bei der Ausführungsform der F i g. 2 nimmt der Durchmesser des Kerns der Schnecke 2 bei gleichbleibendem Innendurchmesser der Büchse 3 des Zylinders 4 in Richtung auf das Mundstück 5 zu. Im übrigen ist die Vorrichtung in gleicher Weise ausgebildet wie die Vorrichtung der F i g. 1. Bei der Ausführung der F i g. 3 verringert sich die Steigung der Schnecke 2 in Richtung auf das Mundstück 5. Auch hier ist die Büchse 3 des Zylinders 4 mit gleichbleibendem Innendurchmesser ausgebildet.
Ausführungsbeispiel Bei Verwendung von Maisgrieß mit 15 % Wassergehalt als Ausgangsmaterial wurde eine Drehzahl der Schnecke von 44 Umdr./min angewendet. Die Temperatur betrug an der Meßstelle 11 165° C und an der Meßstelle 12145° C.
Das fertige Produkt trat mit großer Geschwindigkeit, und zwar je nach Art des verwendeten Extruders mit einer Geschwindigkeit von 0,5 bis 1,3 m/sec aus der 2-mm-Düse als endloser Strang aus, der nach dem Austreten einen Durchmesser von etwa 8 mm annahm. Das zuerst noch biegsame Produkt erstarrte nach etwa 30 Sekunden in einen harten, fertiggerösteten Zustand.
Durch ein rotierendes Messer wurde der endlose Strang in 5 cm lange Abschnitte zerschnitten.
Das fertige Produkt z. B. mit Käse-, Erdnuß oder anderen Pasten in Verbindung zu bringen, kann z. B. dadurch geschehen, daß mehrere Düsen angebracht werden, die nach dem Austritt der fertigen Masse aus dem Mundstück das Fertigprodukt mit der entsprechenden Paste versehen.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung eines geformten, aufgeschlossenen Nahrungsmittels aus vorwiegend Stärke enthaltendem Gut durch Auspressen aus einer Düse unter Anwendung von Wärme, dadurch gekennzeichnet, daß stärkehaltiges Gut mit handelsüblichem Feuchtigkeitsgehalt gleichzeitig während des Durchganges durch den Zylinder eines Extruders erwärmt und durch eine Kompressionsschnecke einem ansteigenden Druck unterworfen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Verlauf der Drucksteigerung Zonen abfallenden Druckes eingeschaltet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Ausgangsgut Grieße verwendet werden.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 3, bestehend aus einem Zylinder mit Förderschnecke, Mundstück und Einfülltrichter, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Kernes der Schnecke (2) bei gleichbleibendem Zylinderinnendurchmesser in Richtung auf das Mundstück (5) zunimmt.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung der Schnecke (2) sich in Richtung des Mundstückes (5) verringert.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderinnenraum und der Schneckenkern sich zum Ende der Schnecke hin verjüngen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 4 bis 6, gekennzeichnet durch eine Schneckenbüchse (3) mit aufgerauhter Oberfläche. B.
Vorrichtung nach Anspruch 4 bis 7, gekennzeichnet durch Längsriefen in der Schneckenbüchse (3).
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine oder mehrere Riefen in Form eines Gewindes großer Steigung.
10. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 7, gekennzeichnet durch eine Schnecke mit polierter und/oder verchromter Oberfläche.
11. Vorrichtung nach Anspruch 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder mit Kühl-und Heizvorrichtungen versehen ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 4 bis 11, gekennzeichnet durch eine oder mehrere um das Mundstück des Extruders an seiner Außenseite angeordnete Düsen zur Aufgabe von Geschmacksstoffen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 544 032; USA.-Patentschrift Nr. 2 842 072.