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Verfahren zum Entfetten eiweißhaltigen tierischen Gewebes Gegenstand
der Erfindung ist ein Verfahren zum Entfetten eiweißhaltigen tierischen Gewebes
bei niedrigen Temperaturen unter Abtrennung von Fett mit niedrigem Eiweißgehalt.
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Man hat bereits eiweißhaltige tierische Gewebe durch Mahlen, wiederholtes
Schlagen des Gewebes mit umlaufenden Schneidelementen bis zur Erzielung einer Teilchengröße
von nicht mehr als etwa 19 mm, Erwärmen der Masse mit Dampf auf Temperaturen unter
1Q0° G und Abzentrifugieren des Fettes vom Gewebe auf einen niedrigeren Fettgehalt
gebracht.
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Es wurde nun gefunden, daß man eine wesentlich wirksamere Entfettung
des Gewebes erreicht, wenn man während des Zerkleinerns Dampf in die Masse führt.
So konnte der Fettgehalt eines Gemisches aus geschnitzeltem Rindfleisch und Schlachtfetten
bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf 611/o herabgesetzt werden, während
durch die gleiche Behandlung des Gemisches, jedoch ohne Einleitung von Dampf während
der Zerkleinerung, der Fettgehalt nur auf I2'Q/o, verringert wurste.
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Wahrscheinlich tritt durch die Dampfzufuhr während der Zerkleinerung
eine außerordentlich innige Vernnischung zwischen dem Dampf und- dem Gewebe ein,
wodurch die Benetzung der ölbedeckten Gewebeflächen bei -den angewandten Temperaturen
stark begünstigt und eine weitgehende Entfernung des Fettes aus denn. Gewebe erreicht
wird. Die Zerkleinerungsvorrichtung kann unter Druck betrieben werden. Ferner können
einige oder auch alle die Zerkleinerung bewirkenden Messer durch Schlagelemente
oder Hämmer ersetzt sein, die ebenfalls eine innige Berührung des Dampfes mit dem
Gewebe gewährleisten und den Aufschluß des Gemisches begünstigen. Die doppelte Funktion
der Messer als Misch- und Zerkleinerungsmittel macht diese für die Behandlung jedoch
am; geeignetsten;, Das Gewebe kann vor der Zerkleinerung auch etwas angewärmt werden.
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Vorzugsweise wird beim erfindungsgemäßen Verfahren außer in die Zerkleinerungsvorrichtung
kein zusätzlicher Dampf oder Wasser eingeführt. Das Gewezbe kann in der Zerkleinerungszone
allein durch den eingeblasenen Dampf erwärmt und dann unmittelbar in eine Zentrifuge
eingeführt werden, doch ist es besser, wenn diese Masse in einem dazwischengeschalteten
Behälter zusätzlich erwärmt oder mindestens auf ihrer Temperatur gehalten wird,
Zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens dient das in F i g. 1 wiedergegebene
Fließschema. Eine für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete
Zerkleinerungsvorrichtung ist in. den F i g. 2 und 3 gezeigt. F i g. 4 zeigt teilweise
im Aufriß eine Zentrifuge für die Abtrennung des. Fetts.
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Nach dem Fließschema verwendet man für die Durchführung .des erfindungsgemäßen
Verfahrens einen üblichen Fleischwolf 10 mit einem Aufgabetrichter zur Aufnahme
des tierischen fetthaltigen Gewebes. Anden Auslaß dieser Vorrichtung schließt sich
eine Zerkleinerungsvorrichtung 12 an, die vorzugsweise mehrere umlaufende längliche
Sc'hneidelemente enthält, die das vorzexkleinerte Gewebe bis auf eine bestimmte
Teilchengröße zerkleinern. Die Zerkleinerungsvorrichtung besitzt einen Einlaß zum
Einleiten von Dampf in die Zerkleinerungskammer, der in nichtradialem Winkel zur
Zerkleinerungskammer angeordnet ist und vorzugsweise in. Drehrichtung der Messer
verläuft.
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Nach der Zerkleinerung auf die ausgewählte Teilchengröße gelangt das
Gewebe auf Grund der Schwerkraft oder vorzugsweise mittels einer Pumpe in den heizbaren
Behälter 14, der gewöhnlich als aufrecht stehender Kessel mit Dampfmantel
ausgebildet und mit einem Rührwerk 15 zum Rühren des Gewebes und des daraus austretenden
geschmolzenen Fettes ausgestattet ist, so daß in der gesamten Masse eine gleichmäßige
Temperatur aufrechterhalten werden kann. 1n dem Behälter wird die Masse aber
nicht
auf über 100° C erwärmt, vorzugsweise auf 60 bis 80° C. Wesentlich ist, daß der
Heizbehälter 14 das zerkleinerte, erwärmte Gewebe in gleichmäßigen Mengen
an die Zentrifuge 16 abgibt, in der das geschmolzene Fett von den festen Proteinteilchen
abgetrennt wird.
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Wenn die Beschickung nur eßbare Bestandteile enthält und frei von
Hautstücken ist, kann das aus der Zentrifuge austretende Material direkt für Ernährungszwecke
verwendet werden, z: B. -für die Herstellung von Kochwurst. Das geschmolzene Fett
kann weiterverarbeitet und z. B. als Schmalz für Kochzwecke verkauft werden.
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Nach F i g. 2 besteht die Zerkleinerungsvorrichtung 12 aus einem Gehäuse
20 mit einem Sockel 22, einem abnehmbaren 13eckel-24 und dem Weitergabetrichter
26. Innen kann der Deckel 24 Vorsprünge oder Rippen 27 zur Unterstützung der - Zerkleinerungswirkung
aufweisen. Vom Gehäuse 20 wird unterhalb des Deckels 24 eine gekrümmte Siebplatte
28 mit Löchern 29 getragen, die der gewünschten Teilchengröße entsprechen. Der Deckel
24 und die Platte 28 ergänzen sich zu einer Kammer 30, die die Zerkleinerungszone
darstellt.
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Wie aus F i g. 3 herYorgeht,- halten die Lager 32 auf beiden Seiten
des Gehäuses eine drehbare Antriebswelle 34, .auf der vorzugsweise radial mehrere
Zerkleinerungsmesser 36 'angebracht sind. Wie aus F i g. 2 hervorgeht, haben die
-Messer- 36 an ihrer Vorderkante eine Schneide. Eine Schneide weist jedoch auch
die Rückseite auf, damit -die Messer nach dem Verschleiß der Vorderseite umgedreht
werden können. Zwischen den äußeren Enden der Messer 36 und der Innenwand des Gehäuses
sowie der Siebplatte 28 befindet sich zweckmäßig ein kleiner Spielraum: Der Deckel
24 besitzt= ein Einlaßrohr 38, durch das das Gewebe etwa tangential zur -Drehbewegung
der Messer 36 eintritt. Ein zweites Einlaßrohr 40
dient zum Einblasen von
Dampf in, die Zerkleinerungskammer 30: -Wie-' aus der-Ti g. 2 hervorgeht, führt
das Dampfrohr 40 den Dampf ebenfalls etwa tangential zur Drehbewegung der-Messer
ein. F i g. 3 zeigt, daß sich das Rohr 40 zu einem flachen Einlaß verbreitert,
der mit dem Deckel- 24 verbunden ist, so daß sich der eindringende Dampf über eine
Zone verteilt, deren Ausdehnung etwa dem Messerbereich auf der Welle 34 entspricht.
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F i g. 3 zeigt ferner, daß die Siebplatte 28 auf halbrunden Leisten
oder Schienen 42 an den Seitenwänden des Gehäuses 20 ruht. Sie -läßt sich, wenn
man den Deckel 24 für Reinigungszwecke abnimmt, ebenfalls leicht herausnehmen.
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Nach F i g. 3 sind zum Antrieb der Welle 34 der Zerkleinerungsvorrichtung
vorzugsweise Riemenscheiben vorgesehen, die über (in der Zeichnung nicht gezeigte)
Riemen von einer Kraftquelle, z. B. einem Elektromotor, angetrieben werden.
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Nach F i g. 4 bestellt die Zentrifuge 16 für die Abtrennung des Fettes
aus einem Gehäuse 50 mit einem Paar im Abstand voneinander befindlichen,
aufeinander ausgerichteten Lagern 52. Der Drehkörper 54 im Gehäuse besteht aus einer
Außenwand 56 und zwei im Abstand daran befestigten Stirnwänden 58 und 60. Die Stirnwände
58 und 60 tragen fest damit verbunden nach außen gerichtete koaxiale Hohlwellen
62 und 64, von denen jede eine axiale Bohrung aufweist. Die Wellen 62 und
64 sind so angebracht, daß sie sich in den Lagern 52 drehen können.
Die Welle 64 hat eine Verlängerung nach rechts, die in einer Riemenscheibenanordnung
66 endet. Wie F i g. 1 zeigt, wird diese Anordnung von einem konstant laufenden
Motor angetrieben. Die Stirnwände 58 und 60 tragen ferner nach innen ragende Wellenstümpfe
68 und 70. Zwischen und auf diesen Wellenstümpfen liegt drehbar ein
Förderelement 72 mit Schneckenrippen 74 und einer Beschickungsöffnung 76. Eine Antriebswelle
78 verläuft axial durch die Bohrung der Welle 62 und dreht sich mit einer von der
Umlaufgeschwindigkeit der Welle 62 abweichenden Geschwindigkeit. Zur einheitlichen
Bewegung mit dem Förderelement 72 ist sie auf dem Stumpfteil 80 verkeilt.
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Wie ferner aus F i g. 4 hervorgeht,. ist ein axial angeordnetes Beschickungsrohr
82, das von einem nach rechts verlaufenden Arm 83 getragen wird, so angebracht,
daß es ein Gemisch aus Fett- und Proteinteilchen an zentraler Stelle in die Zentrifuge
einführt, wo es durch die Öffnung 76 in den Drehkörper eintritt. Zwischen dem Beschickungsrohr
82 und dem Förderelement 72 sind Dichtungen vorgesehen, die verhindern, daß die
Beschickung in die verschiedenen Lager eintritt.
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Die in F i g. 4 gezeigte linke Stirnwand 58 hat einen Flüssigkeitsausläß
84, der in Richtung zur Achse etwas von der Innenwandung des Drehkörpers 54 entfernt
ist. In ähnlicher Weise hat die rechte Stirnwand 60 einen Feststoffauslaß 86,_ der
vorzugsweise radial zur Achse verläuft (s. Zeichnung). Der Auslaß 86 liegt näher
zur Achse als der Auslaß 84.
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Wie aus der Zeichnung hervorgeht, nimmt der Radius der- Schneckenrippen
des Förderelementes 72 nach rechts hin etwas ab, so daß die Form eines Kegelstumpfs
entsteht. Da eine trommelförmige. Füllvorrichtung vorgesehen ist, ist der Übergang
zwischen der Innenseite der Wandung 56 und dem Auslaß 86
ungefähr stromlinienförmig
gestaltet, und die Feststoffe lassen sich leicht zum Auslaß schieben.
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Über das Getriebe 90 wird dem Förderelement 72 die Drehbewegung des
Drehkörpers 56 mitgeteilt. Das Getriebe 90 enthält zwei Stufen von Planetengetrieben;
das Sonnengetriebe der ersten Stufe kann dabei von einer üblichen Antriebsvorrichtung
angetrieben werden, die (s. F i g. 1) zweckmäßig aus einem Motor M1 besteht, der
durch die Riemenscheibe 100 verstellbar ist. Das Getriebe der zweiten Stufe sitzt
auf der Welle 78, die das Förderelement 72 innerhalb des Drehkörpers 54 antreibt.
Während also die Drehgeschwindigkeit des Drehkörpers 54 unverändert bleibt, läßt
sich diejenige des Förderelements 72 durch Änderung der Geschwindigkeit der Riemenscheibe
100 verstellen.
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Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Gewebe
und das geschmolzene Fett durch das Rohr 82 und die Öffnung 76 in das Förderelement
eingeführt. Die Zentrifugalkraft drückt die festen Eiweißteilchen gegen die Wand
des Drehkörpers 54, die dort eine Innenschicht aus geschmolzenem Fett beiseite
schieben. Dieses Fett tritt durch den Auslaß 84 in der Stirnwand 58 des Drehkörpers
aus, während sich die Feststoffe nach der anderen (in F i g. 4 rechts) gezeigten
Seite der Vorrichtung bewegen und dort durch den Feststoffauslaß nach außen treten.
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Das folgende Beispiel erläutert das erfindungsgemäße Verfahren.
Beispiel
Als Ausgangsmaterial dienten 27 200 kg eines 4,4° C warmen Gemisches aus geschnitzeltem
Rindfleisch und Schlachtfetten. Die Siebplatte in der Zerkleinerungsvorrichtung
12 hatte 1,9 cm große Bohrungen. Die Zerkleinerungsvorrichtung enthielt 32 Fleischmesser,
die sich mit einer Geschwindigkeit von 3600 Umdr./Min. drehten. Der Dampf wurde
- wie angegeben - in die Vorrichtung, in der normaler Druck herrschte, eingeblasen.
Die Dampfmenge wurde so eingestellt, daß die Temperatur in der ganzen Vorrichtung
um 50° C anstieg. Im Heizbehälter wurde die Temperatur der Masse weiter bis auf
77° C erhöht. Als Zentrifuge diente eine Super-D-Canter-Zentrifuge. Der aus der
Zentrifuge abgezogene Eiweißrückstand, der die abgetrennten Feststoffe enthält,
machte etwa 4100 kg oder etwa 1501a der Gesamtbeschickung an rohem Fettgewebe
aus.
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Dieser Eiweißrücktstand ergab folgende Analysenwerte: 709/o Feuchtigkeit,
249/o Feststoffe, 69/o Fett. Die Durchsatzgeschwintligkeit betrug 5400 bis 6800
kg/Std.
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Die Wiederholung des Verfahrens, jedoch ohne Dampfzufuhr zur Zerkleinerungsvorrichtung,
wobei die Beschickung zum Teil durch Reibung in der Zerkleinerungsvorrichtung und
zum Teil durch Wärmezufuhr im Heizbehälter von etwa 4,4 bis auf 77° C erhöht wurde,
ergab einen Eiweißrückstand, der ebenfalls etwa 15 9/o der Gesamtbeschickung ausmachte,
aber folgende Analysenwerte hatte: 65 9/o Feuchtigkeit, 239/o Feststoffe, 129/o
Fett.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht also eine wesentlich stärkere
Verringerung des Fettgehalts.