DE1442031C3 - Verfahren zum Agglomerieren von Getreidemehl - Google Patents

Description

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daß lösliche verklebende Stoffe, wie beispielsweise Merkmal in jedem Fall ist. Da es normalerweise Zucker, mit Mehl in einer Menge bis zu etwa 3,5 °/o unerwünscht ist, das Protein in den Mehlteilchen vermischt werden können, ohne daß diese verkle- mehr zu verquellen als notwendig ist, um die Agglobenden Stoffe in einem beträchtlichen Umfang als meration des Mehls zu bewirken, muß die Anfeuch-Bindemittel für die Agglomeration wirksam sind. 5 tung des Mehls sorgfältig gesteuert werden, um ein

Es ist deshalb eine Hauptaufgabe dieser Erfin- zu starkes Anfeuchten und ein zu starkes Verquellen dung, die oben beschriebenen Schwierigkeiten zu des Proteins zu vermeiden, was zu einem geringbeseitigen und ein neues Verfahren zum Agglome- - wertigen Produkt führen würde,
rieren von Mehl und Mehlmischungen mit löslichen Es wird an dieser Stelle darauf aufmerksam geverklebenden Stoffen bis zu etwa 3,5% in frei fließ- io macht, daß das Protein und die Stärke, aus denen fähige, im wesentlichen staubfreie, sehr leicht benetz- die Mehlteilchen bestehen, in inniger Verbindung bare, kornförmige Agglomerate zu schaffen, die eine miteinander vorliegen und daß sich das Protein nicht hinreichende Festigkeit besitzen, um den Beanspru- so leicht anfeuchten und verquellen läßt wie ein chungen bei der nachfolgenden Verpackung, Lage- leicht lösliches Klebemittel, z. B. Zucker. Es sind rung, Verfrachtung und Verwendung zu genügen 15 relativ größere Mengen Feuchtigkeit notwendig, um und die eine hinreichend stabile Massendichte be- das Protein in den Mehlteilchen in einem solchen sitzen, um ein Abmessen, ohne Sieben zu ermög- Ausmaß zu verquellen, daß es zur Agglomerierung liehen. Die Art und Weise der Agglomeration und der Teilchen ausreicht. Im Vergleich hierzu ist die die Einrichtung hierfür werden nachfolgend ausführ- Feuchtigkeitsmenge, die erforderlich ist, um ein belicher beschrieben. 20 reits lösliches Klebemittel, wie Zucker, in einen

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird klebenden Zustand zu bringen, gering,
eine sorgfältige Steuerung hinsichtlich der Feuchtig- Es wurde gefunden, daß die Erhöhung des Feuch-

keit und Temperatur erreicht und damit eine Ver- tigkeitsgehalts des Mehls, das agglomeriert werden kleisterung der Stärke in dem Mehl in jedem Fall soll, 10 bis 30% betragen soll, damit eine befriediverhindert. - 25 gende Agglomeration erfolgt, wobei der optimale

Die erfindungsgemäß erhaltenen Agglomerate sind Bereich für die Erhöhung des Feuchtigkeitsgehalts durch unregelmäßige Teilchenhaufen gekennzeichnet, zwischen 15 und 25% liegt. Die Verteilung der Teildie in willkürlicher Anordnung durch das Protein chen in einer Dampfatmosphäre und das Kondendes Mehls fest aneinander haften. Ein weiteres Kenn- sierenlassen des Dampfes auf den Teilchenober:- zeichen der Agglomerate ist ihre unregelmäßige 30 flächen ist eine der Verfahrensmaßnahmen nach der rauhe äußere Oberfläche, die eine große Angriffs- Erfindung, da dann das jeweilige Material durch fläche bildet und das Eindringen von Flüssigkeit und und durch und gleichmäßig benetzt wird. Diese Maßdas Benetzen der Mehlteilchen, aus denen die Agglo- nähme wurde bereits angewandt, um leicht lösliche, merate bestehen, stark beschleunigt. Bei Zugabe von verklebende Stoffe, wie z. B. Zucker, zu verkleben. Flüssigkeit zu dem agglomerierten Mehl entsteht des- 35 Die Verquellung des Proteins im Mehl zum Zweck halb sofort und unter nur geringem Aufwand ein der Agglomeration nur durch Kondensation von klumpenfreier Teig oder eine klumpenfreie Auf- Wasserdampf auf die Mehlteilchen ist im allgemeinen schlämmung des Mehls. nicht angebracht, da es sehr schwierig, wenn nicht

Die Proteinbildung, die das Haftmittel zwischen überhaupt unmöglich ist, die für die praktische Anden agglomerierten Teilchen bildet, ist relativ stark 40 wendung erforderliche Feuchtigkeit in den oben und so beschaffen, daß das agglomerierte Mehl diese bezeichneten Mengen durch Kondensation allein agglomerierte Form trotz rauher Behandlung, wie zuzusetzen. Die Menge Feuchtigkeit, die normalersie gewöhnlich beim Verpacken, Verfrachten und weise durch Kondensation auf den Teilchen niederanderen üblichen Behandlungsweisen des Mehls er- geschlagen werden kann, liegt infolge der Erhitzung folgt, ausgezeichnet beibehält. 45 des Mehls sowohl durch die Eigenwärme als auch

Die Agglomerate nach dieser Erfindung sind wei- durch die latende Verdampfungswärme des Wässerter dadurch gekennzeichnet, daß sie von weitgehend dampfes im Bereich von 6% oder darunter. Durch gleicher Größe, im wesentlichen staubfrei und im Dampfkondensation kann jedoch ein bedeutender allgemeinen körnig sind, sich volumetrisch ohne Anteil der Feuchtigkeit, wenn dieser zusammen mit Sieben messen lassen und im allgemeinen durchaus 5° flüssigem Wasser zugeführt wird, eingebracht werden, gleiche Eigenschaften besitzen. Ein bevorzugtes Verfahren nach dieser Erfindung

Die Mehlteilchen müssen zuerst benetzt oder an- besteht deshalb darin, die Mehlteilchen, die agglogefeuchtet werden, um die Verquellung des Proteins meriert werden sollen, in einer feuchten Atmosphäre in den Mehlteilchen in einem solchen Ausmaß zu zu dispergieren, die aus einem fein verteilten oder bewirken, daß das Protein auf den Oberflächen der 55 zerstäubten Wasserstrahl (oder aus Wasser und Mehlteilchen hinreichend klebrig oder haftend ist. Dampf) gebildet wird und diese Teilchen hinreichend so daß die Mehlteilchen aneinander kleben, wenn lang in dieser Atmosphäre zu belassen, so daß das sie miteinander in Kontakt gebracht werden. Vor Protein in dem Mehl so stark verquillt, daß die dem Anfeuchten kann das Mehl noch feiner gemah- Teilchen aneinander kleben, wenn sie miteinander len werden, um die wirksame Oberfläche der Mehl- 60 in Berührung gebracht werden,
teilchen zu vergrößern und um dadurch eine Ver- Um eine Anfeuchtung und Verklebung des Mehls

mehrung des bindend wirkenden Proteins, das auf so schnell wie möglich zu erhalten, werden die Mehlden Oberflächen der Mehlteilchen durch die nach- teilchen und Wasser heftig vermischt, um die Teilfolgende Benetzung gebildet wird, zu erreichen. Des- chen miteinander in Berührung zu bringen und um halb kann es in einigen Fällen wünschenswert sein, 65 eine große Kontaktfrequenz zwischen dem Mehl diese besondere Vorbehandlung, die in dem Mahlen und dem Wasser zu erhalten, so daß eine schnelle des Ausgangsmaterials besteht, zu verwenden, ob- Benetzung der Teilchen bewirkt wird. Die Geschwingleich dieser Verfahrensschritt kein erforderliches digkeit des Benetzens ist in diesem Fall direkt pro-

portional der Häufigkeit des Kontakts zwischen den Mehlteilchen und dem Wasser und dadurch direkt proportional der Intensität des Durchmischens.

Während die Mehlteilchen so stark angefeuchtet werden, daß sie klebende Oberflächen bilden, werden sie miteinander durch Verwirbeln in Kontakt gebracht. Hierdurch haften sie aneinander infolge der klebenden Eigenschaft des gequollenen Proteins, das sich auf den Oberflächen der Teilchen befindet.

Die Geschwindigkeit, mit der die verquollenen Teilchen agglomerieren, ist ebenfalls von der Frequenz der Berührung der Teilchen und deshalb vorzugweise vom Standpunkt des günstigen Wirkungsgrades aus gesehen, von der Heftigkeit des Durchmischens der Teilchen abhängig. Eine heftige Durchmischung bewirkt deshalb eine große Berührungsfrequenz der Teilchen untereinander.

Ein Faktor, der die Eigenschaft des agglomerierten Produkts selbst beeinflußt, ist die Kraft oder der Druck, die den Kontakt der Teilchen miteinander bewirken. Wenn die verkleisterten Teilchen mit relativ großen Impulsen zusammenstoßen, sind diese Teilchen des resultierenden Agglomerats dichter gruppiert und gehäuft, und aus demselben Material können Agglomerate mit größerer Dichte erzeugt werden, als wenn dieses Material aus Teilchen gebildet wird, die mit geringen Impulsen miteinander in Berührung kommen. Deshalb nimmt die Massendichte und die Festigkeit der Agglomerate zu und die Porosität ab, wenn die Kraft oder die Stöße, mit der die Teilchen sich berühren, zunimmt.

An Hand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Diese Zeichnung zeigt schematisch eine Ausführungsform einer Vorrichtung, die mit Erfolg zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens angewandt wird und in der Mehlagglomerate mit den gewünschten Eigenschaften hergestellt werden können.

Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung besitzt eine Zufuhreinrichtung, die aus einem Trichter 10 besteht, in den trockenes Mehl M eingefüllt und aus dem dieses Material kontinuierlich zu einem Schneckenförderern fließt, der es kontinuierlich zu einem Mischer, Rührwerk oder Agglomerator 12 in relativ gleichförmigen Mengen fördert. Bei der dargestellten Ausführungsform der Vorrichtung wird das trockene Mehl M zu einem Ende des Mischrohrs 13 des Mischers 12 durch einen Kanal 13 a gefördert, fließt nach und nach durch diesen Kanal und wird aus dem Mischer durch einen Kanal oder eine Öffnung 136 in agglomeriertem Zustand entladen. Das entladene agglomerierte Material wird durch das Bezugszeichen A ganz allgemein gekennzeichnet. Um das Aggglomerieren der Mehlteilchen in dem Mischer 12 zu bewirken, ist eine Verwirbelungsvorrichtung in dem Rohr 13 vorgesehen, die eine Vielzahl von Paddeln oder Schaufeln 14 besitzt, welche gegeneinander versetzt spiralenförmig auf einer Welle 15 mittels sich in radialer Richtung erstreckender Arme 16 angeordnet sind. Die Schaufeln sind in einem Winkel zur Welle angestellt, so daß sie etwa wie ein diskontinuierlicher Schneckenförderer oder ein Bandmischer arbeiten, so daß die Vorrichtung nicht nur eine heftige Durchmischung der Mchlpiilverteilchen in dem Mischer, sondern auch eine progressive Förderung des Materials zum Auslaßende des Mischers hin bewirkt.

Wenn das trockene pulvcrförmigc McIiI M in den Mischer eintritt, wird es von einem Wasser-Sprühnebel angefeuchtet oder es wird Wasser und Dampf in das Rohr 13 an dem Beschickungsende desselben durch eine Leitung 17 zugeleitet. Auf diese Weise werden die Mehlteilchen in einer feuchten Atmosphäre verteilt und durch und durch mit den Wasserteilchen vermischt, so daß die Mehlteilchen hinreichend angefeuchtet werden, um eine ausreichende Verquellung des Proteins der Mehlteilchen zu bewirken. Um die angestrebten dichten, festen und fest zusammenhaltenden Agglomerate zu erhalten, wird' der dargestellte Mischer mit einem Rohr 13, dessen Durchmesser 15,24 cm beträgt, in einem Bereich von 500 bis 6000 Umdrehungen pro Minute, wobei 3000 bis 5000 Umdrehungen pro Minute als der optimale Bereich angesehen werden, betrieben, so daß das Maß an Verwirbelung oder Umwälzung den Teilchen erhalten wird, das notwendig ist, um die erfindungsgemäße Agglomeration zu erhalten.

Die bei etwa anschließendem Klassieren anfallenden Fraktionen mit nicht erwünschter Teilchengrößenverteilung werden wieder in das Agglomerationsverfahren zurückgeführt.

Ein typisches Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Agglomerationsverfahrens in einer Vorrichtung, wie sie in der Zeichnung dargestellt ist, wird nachfolgend beschrieben:

Weizenmehl wird in den Mischer 12 (mit einem Mischrohr, dessen Durchmesser etwa 15 cm beträgt) mit einer Geschwindigkeit von 3,63 kg pro Minute eingeführt. Wasser wird in den Agglomerator oder Mischer mit einer Zufuhrgeschwindigkeit von 0,8 kg pro Minute eingesprüht, wobei der Mischer mit einer Geschwindigkeit von 1080 Umdrehungen pro Minute betrieben wird. Die Agglomerate werden mit heißer Luft bei einer Temperatur von 132° C getrocknet. Die auf diese Weise gebildeten Agglomerate haben eine Dichte von 0,625 bis 0,715 g/cm³ gegenüber einer Massendichte von 0,513 bis 0,742 g/cm³ des gleichen Mehls in nichtagglomeriertem Zustand. Die beiden Werte für die Dichte des agglomerierten und des nichtagglomerierten Mehls sind einerseits die Werte für die Dichte des lose geschütteten Materials und andererseits für die etwas kompaktere Masse, die erhalten wird, nachdem das in einem Behälter lose geschüttete Material durch Schütteln verdichtet wurde. Das Ausgangsmaterial hatte einen Feuchtigkeitsgehalt von 12%, der auf 28% zunahm, d.h. die Feuchtigkeitszunahme während des Agglomerierens betrug 16 %. Der Feuchtigkeitsgehalt wurde während der Trocknens auf 10,5 % verringert. Beim Vermischen des agglomerierten Materials mit einer Flüssigkeit bildete sich wesentlich schneller ein Teig als bei Verwendung des unagglomerierten Mehls.

Die Agglomerate waren außerdem praktisch staubfrei, besaßen eine granulierte Form und waren leicht zu handhaben, zu verpacken, auszuschütten und zu messen (ohne Sieben).

Es sei darauf hingewiesen, daß die Dichte des lose geschütteten agglomerierten Mehls, das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in der dargestellten Vorrichtung und unter den oben aufgeführten Betriebsbedingungen erhalten wurde, etwa gleich der Dichte oder größer als die Dichte des feinpulvrigen, trocknen, nichtagglomerierten Materials, aus dem die Agglomerate hergestellt wurden, ist.

Das Ausmaß der Agglomeration (d. h. die durchschnittliche Anzahl von Teilchen in einem einzigen

Agglomerat) ist eine Funktion der Teilchenkonzentration in der Verwirbelungszone des Mischers oder der Dauer des Mischvorgangs bzw. der Agglomerationszeit.

Aus den obigen Ausführungen sind die Vorteile der erfindungsgemäßen Maßnahmen ersichtlich. Es wird ein leicht benetzbares, stark durchlässiges, staubfreies, leicht rieselndes agglomeriertes Mehl erzeugt, dessen Teilchen durch das dem Mehl eigene Protein in einem Zustand der Verklebung zusammen-

gehalten werden. Die Agglomerate sind demnach in der Lage, den Festigkeitsbeanspruchungen beim Verpacken, beim Umfüllen und Verfrachten standzuhalten, ohne auseinanderzufallen. Das Mehlagglomerat kann beim Gebrauch ohne Sieben volumetrisch gemessen werden, da es körnig und frei fließfähig ist. Außerdem ist das erfindungsgemäße Verfahren einfach durchführbar, wirkungsvoll und wirtschaftlich und leicht in großem Maßstabe anzuwenden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (3)

vor mit den dem Mehl anhaftenden unerwünscht Patentansprüche: physikalischen Eigenschaften abfinden. Das Agglomerieren von Mehl mit einem Geht

1. Verfahren zum Agglomerieren von Getreide- an löslichen verklebenden Stoffen von mindestei mehl oder vorwiegend Getreidemehl enthalten- 5 5% durch Erhöhen seines Feuchtigkeitsgehaltes ur den Gemischen mit einem Gehalt an wasserlös- leichtes Bewegen des befeuchteten Pulvers in eine: liehen verklebenden Stoffen von weniger als Mischzylinder ist aus der belgischen Patentschri 3,5 % durch Anfeuchten des Materials, Durch- 621 286 bekannt. Dieses bekannte Verfahren füh: einanderwirbeln der dadurch erzeugten klebrigen jedoch nur dann zu befriedigenden Ergebnissei Teilchen und anschließendes Trocknen, da- ίο wenn das Mehl verklebende Stoffe in solchen Mer durch gekennzeichnet, daß man den gen enthält, daß das Agglomerationsprodukt nich Feuchtigkeitsgehalt des zu agglomerierenden Ma- mehr in gleicher Weise wie natives Mehl angewanc terials mit Wasser oder Wasser und Wasser- werden kann. Bei den nach der genannten belgische dampf um mindestens 10% erhöht, während es Patentschrift zugesetzten klebenden Stoffen hande! in einem Mischzylinder mit Hilfe von Paddeln 15 es sich vor allem um Zucker, durch den das Produk verwirbelt wird, die gegeneinander versetzt spi- für die Herstellung von beispielsweise Nudeln unc ralenförmig über sich in radialer Richtung er- Käsegebäck unbrauchbar wird. Es bestand dahe: streckende Arme ah einer Welle angeordnet sind nach wie vor die Aufgabe, agglomerierte Mehlpro- und mit einer Geschwindigkeit von 500 bis dukte zu erzeugen, die keinen Zucker und keint 6000 U/Min, umlaufen. 20 anderen den Charakter von Mehl verändernden Zu-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- sätze enthalten und deshalb ohne Einschränkung für kennzeichnet, daß man den Feuchtigkeitsgehalt alle Zwecke eingesetzt werden können, für die undes Materials um 10 bis 30% erhöht. behandeltes Mehl verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch Es wurde nun gefunden, daß die oben erwähnten gekennzeichnet, daß man das Ausgangsmaterial 25 unerwünschten Eigenschaften des in der üblichen vor dem Anfeuchten nochmals vermahlt. Form vorliegenden Mehls mit Hilfe eines neuen

wirksamen und wirtschaftlichen Agglomerierungsverfahrens beseitigt werden können. Das Verfahren

führt zu Mehlagglomeraten mit besonders günsti-

30 gen Eigenschaften und allgemeiner Anwendbarkeit. Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum

Mehl in der üblichen Form ist schwierig zu han- Agglomerieren von Getreidemehl oder vorwiegend tieren und zu verpacken. Es ist staubig, pulverförmig Getreidemehl enthaltenden Gemischen mit einem und nicht frei fließend, weshalb es sich nicht einfach Gehalt an wasserlöslichen verklebenden Stoffen von schütten läßt. Es neigt bei Zugabe von Flüssigkeit 35 weniger als 3,5% durch Anfeuchten des Materials, zum Zusammenballen zu großen Klumpen, welche Durcheinanderwirbeln der dadurch erzeugten klebrivon der Flüssigkeit nicht so durchdrungen werden, _gen Teilchen und anschließendes Trocknen, das dadaß alle Teilchen benetzt werden. So ist jeder Koch durch gekennzeichnet ist, daß man den Feuchtig- und jede Hausfrau mit der Schwierigkeit vertraut, die keitsgehalt des zu agglomerierenden Materials mit bei der Herstellung von Soßen oder beim Anrühren 40 Wasser oder Wasser und Wasserdampf um mindeeines Teigs infolge der Neigung des feinpulvrigen stens 10% erhöht, während es in einem Misch-Mehls auftritt, sich in der verwendeten Flüssigkeit zylinder mit Hilfe von Paddeln verwirbelt wird, die zusammenzuklumpen, wobei die Klumpen von der gegeneinander versetzt spiralenförmig über sich in Flüssigkeit nicht mehr durchdrungen werden können. radialer Richtung erstreckende Arme an einer Welle Eine vollständige Durchdringung des zu Klumpen 45 angeordnet sind und· mit einer Geschwindigkeit von geballten Mehls gelingt erst dann, wenn die Klumpen 500 bis 6000 U/Min, umlaufen, durch heftiges mechanisches Rühren oder Schla- Die Lehre dieser Erfindung ist auf alle Arten von

gen auseinandergebrochen und zerteilt werden, was Gemischen anwendbar, die Mehl als wesentlichen außerdem zeitraubend ist. Bestandteil enthalten und deren Gehalt an löslichen

Die Mühlenindustrie versucht seit langem, die 50 verklebenden Stoffe zu gering ist, um die Mehlteiloben erwähnten Nachteile zu beseitigen und die chen zu Agglomeraten verbinden zu können. Das physikalischen Eigenschaften von Mehl und Mehl- erfindungsgemäße Verfahren wird demnach zur mischungen zu verbessern. So ist bereits ein Ver- Herstellung von agglomerierten Mehlprodukten anfahren beschrieben worden, wobei Mehl in fein- gewandt, in denen die Mehlsubstanz oder das Mehl verteiltem Zustand mit feinversprühtem Wasser be- 55 selbst als Haftmittel wirkt, das die Teilchen zunetzt wird, so daß sich Agglomerate bilden, ohne sammenhält, und worin die unlöslichen Mehlteilchen daß der Zustand einer Paste oder eines Teigs durch- direkt aneinander haften und nicht durch ein Fremdlaufen wird, und die Agglomerate anschließend ge- bindemittel, z.B. Zucker, zusammengehalten werden, trocknet werden. Diese Agglomerate haben die Die Erfindung bezieht sich daher auf die Agglo-

erwünschten Eigenschaften der leichten Hantierbar- 60 meration von einfachem Mehl, wie es beispielsweise keit und Benetzbarkeit. Das bekannte Verfahren aus Weizen od. dgl. hergestellt ist, und Mischungen konnte sich jedoch nicht in die Praxis einführen, weil von Mehl und einer oder mehreren anderen Zutaten, die für seine Durchführung angegebenen Vorrich- die entweder selbst nicht in der Lage sind, als Bindetungen eine wirtschaftlich tragbare Erzeugung von mittel in irgendeiner Form zu wirken oder die in agglomeriertem Material auf Grundlage von Mehl 65 ungenügenden Mengen vorhanden sind, um wirksam nicht zulassen. Aus diesem Grund blieben die Pro- als Bindemittel zu dienen, das eine Agglomeration bleme ungelöst, und die Mühlenindustrie sowie die oder Bindung der Teilchen aneinander, die die Mi-Verbraucher ihrer Produkte. mußten sich nach wie schung bilden, zur Folge hat. Es wurde gefunden,