DE1507460A1 - Verfahren zum Mahlen von Weizen und Weizenprodukten - Google Patents

Description

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V//Ha München- Wü. lach, 12.3.1965

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THE RESEARCH ASSOCIATION OP BRITISH FLOUR-MILLERS Cereals Research Station, Old London Road, St. Albans, Hertfordshire, England

Verfahren zum Mahlen von Weizen und V/eizenprodukten.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Mahlen von Weizen und Y/eizenprodukten und insbesondere die Erzeugung von Mehlsorten mit einem hohen Stärkegrad-Ausschuss.

Beim Brechvorgang, das ist das erst Stadium eines Mahlsystems mit allmählicher Reduzierung des Mehls, wird Weizen au Riffelwaizen gefördert, die die einzelnen Körner schneiden, und durch Abscherung öffnen, und das Korn in die Form von Teilchen verschiedener Grosse bringen«,

Diese können gesiebt werden, um die Kleie-Überzüge zu entfernen, welche die Teilchen hauptsächlich in verhaltnismässig grossen Stücken begleiten, und um die feinen Teilchen als "Bruch"-Mehl aiiazusondern; woraufhin die gröberen Teilchen zu Mehl vermählen werden können, und durch Feinweizen kann es mittels eines "Reduzierungs^-Vorganges in Walzenmühlen· mit glatten Walzen vermählen werden. Die öffnung des Korns wird am bestem dadurch erzielt, dass die Riffelwalzen mit ungleichen Geschwindigkeiten angetrieben werden» Das Verhältnis dieser Geschwindigkeiten zueinander nimmt gewöhnlich Werte von 2,5 bis 3:1 an. Verhaltnisse von 3 : 1 hat man vermieden, weil es sich bei entsprechenden Versuchen gezeigt hat, dass hierbei ein sehr grosser Aus-

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schuss an Kleie entsteht.

Es kann beim Mehlmahlen beiläufig vorkommen, dass ein kleiner Teil des Stärkegranulats der Endprodukte durch die Maschine beschädigt wird. Bis zu einem gewissen Grade ist dies üblich, sogar wesentlich, und für manche Zwecke kann es wünschenswert sein, diesen Anteil zu erhöhen. Bisher hat man die Erhöhung dadurch erzielt, daß die Einstellungen im "Reduktions"-System verändert wurden, und zwar gewöhnlich dadurch, dass einige glatte Walzen in engeren Kontakt miteinander gebracht wurden. Die allgemeine Erfahrung hat gelehrt, dass die Brech-Walzen die Stärkekörner bis zu einem Grade beschädigen, der nur geringfügig ist und nicht in nennenswertem Maß durch Änderungen der Arbeitsbedingungen vergrössert werden kann. Im allgemeinen ist es möglich gewesen, sehr grosse Anstiege bei der beschädigten Stärke im Mehl nur dadurch zu erzielen, dass in einem ununterbrochenen Prozess zusätzliche ausgiebige Stadien des erneuten Wiederausmahlens durchlaufen werden, oder dadurch, dass eine langwierige reihenweise Behandlung in Spezial-Grobmühleη mit verhältnismässig geringer Kapazität erfolgte. Dies ist besonders bei weichen Weizensorten angewendet worden, bei denen die Stärke-körner beim Mahlen weniger schnell als bei harten Weizensorten beschädigt werden» wahrscheinlich dadurch, dass geringere Drücke während des Grobmahlens aufgebracht werden«

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei der Handhabung von Walzenmühlen mit geriffelten Walzen unter bestimmten Voraussetzungen, insbesondere bei einem weit über dem Normalen liegenden Geschwindigkeitsverhältnis, ein hoher Anteil der Stärkekörner im Mehl, die durch Aussieben

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des Grundmaterials auf dem normalen Wege gewonnen sind, beschädigt werden können. Dieses Mehl kann kontinuierlich zwecks Trennung als ein Sonderprodukt abgezogen werden, oder es kann mit dem verbleibenden Mehl teilweise oder vollständig vermischt werden.

Die Erfindung schlägt ein Verfahren zur Erzeugung von Mehl mit einem hohen Grad von Stärkeausschuss mittels einer Walzenmühle mit geriffelten Walzen vor, wobei die Walzen, von denen eine Rille mit einem Abstand von nicht mehr als 12 pro Zoll aufweist, mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten mit einem Geschwind^ceitsverhältnis im Bereich von 8:1 bis 80:1 angetrieben werden.

Der Bequemlichkeit halber werden die Walzen mit den Rückseiten der Rillen beider Yfalzen gegenüberliegend in Umlauf richtung der Walzen angeordnet. Die .Rillen einer der Walzen können weiter als die der anderen Walzen voneinandder angeordnet sein, in welchem Falle die Walze mit den weiter angeordneten Rillen die weniger schnell Angetriebene der beiden Walzen ist.

Bei den durch das erfindungsgemäÄ Verfahren verarbeiteten Walzensorten kann es sich um Voll-Weizensorten handeln oder um gereinigte (E_ndospern) Teilchen auserlesener Größe, welche von den4?rodukten des "Brechens" (break) oder dem früheren Reduktione-Prozess beim herkömmlichen Mahlen gewonnen sein können*

Der Spalt zwiochen den Walzen wird vorzugsweise um ein bestimmtes Maß entsprechend annehmbaren Mehlkorngrößen eingestellt werden.

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Die Erfindung soll nun vollständiger beschrieben werden, wobei die erste Bedingung darin besteht, dass die Rifielwalzen, welche im nachfolgenden mit "Walzen" bezeichnet werden, mit einem Geschwindigkeitsverhältnis in einem Bereich von vorzugsweise 20:1 bis 80:1 angetrieben werden. Vergleichsweise hierzug wird herkömmlich ein Verhältnis von 2 1/2 : 1 bis 5:1 angewendet und in Ausnahmefällen kann das Verhältnis gemäss herkömmlichem Verfahren 6:1 oder 7:1 betragen· Die zweite erfindungßgemässe Bedingung besteht darin, dass Riffelwalzen mit Rillen mit einem Abstand von nicht mehr IaIs 15 pro Zoll verwendet werden (näheres hierzu sieh*unten), oder d$ss eine Kombination einer solchen Rolle mit

r einer anderen verwendet wird, die einen grösseren Abstand

der Rillen voneinander aufweist, und die mit einer geringeren Geschwindigkeit als die andere angetrieben wird. Drittens ist erfindungsgemäss vorgesehen, dass die Walzen mit den Rückseiten ihrer Rillen einander gegenüberliegend in Drehrichtunfe angeordnet sind, d.h., in der gebräuchlichen Terminologie, dass die Walzen "stumpf nach schaf" (dull to sharp) angeordnet sind» Schliesslich besteht die vierte erfindungsgemässe Bedingung darin, dass der Abstand öder der Spalt zwischen den Walzen abnehmend gehalten sein soll bis das Verhältnis annehmbarer Mehlkorngrössen bis zu dem vorherbestimmten Verhältnis ansteigt. Wenn beispielsweise

. die durch die Riffelwalzen zu mahlenden Weizenprodukte aus einem Weizen mit einem vollen Korn bestehen, sollte der Spalt zwischen den Walzen bis zu einem Mehl abnehmen, das ausgehend von einem weichen Weizen erhalten wird, der beispielsweise im Bereich von 15 - 30 ^S anfällte Der gerade erwähnte Betrag wird als das Verhältnis des durch die Walzen ausgemahlenen Gutes angesehen, das durch ein Sieb der Grosse Fr. 12 der Schweizer Standardseide (mit Öffnungen von 115 Mikromillimeter

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ei.-;;¹", ■■■· ORIGINAL INSPECTED

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Größe) beim Siebtest vollständig hindurchgeht,, Hiermit ist ein Dauerversuch gemeint, an desssen Ende das durch die Seide stetig aber in geringer Menge hindurch getretene Mehl gemessen wird. Es soll betont werden, dass im Bedarfsfall ein gröberes oder feineres Sieb als das Schweizer Standardsieb ITr. 12 gewählt v/erden kann, um das Mehl au gewinnen, aber dann wird der Anteil dieses Mehls entsprechend angewachsen oder reduziert sein*

Die als zweite oben erwähnte Bedingung, dass fünfzehn als eine bevorzugte untere Grenze für die Zahl der Rillen pro Zoll zu wähler, ist, ist nicht durch einen Versuch mit dieser Eiffelgrösse festgestellt worden, sondern es handelt " sich hierbei um die erfindungagemässe Überlegung, dass mit den vollen K-Tftarten ans Ausmaß des Stärkeabfalla (starch damage) unter einigen Bedingungen mit 12 Rillen geändert wird und mit 19 Rillen pro Zoll sehr hoch liegt. Eine obere Begrenzung kann nur sehr schwer angegeben werden, weil andere Faktoren als die Wirksamkeit der Rillen beim Beschädigen (damping) der Stärkekörner in Betracht gezogen werden müssen. Wenn man insoweit die langsamere Walze als die Haltewalze und die schnellere als die Abfallwalze, d.h. als diejenige betrachtet, die den Stärke-Abfall erzeugt ₉ siisioht, sollte die langsamere Walze nicht mehr Rillen als etwa 36 pro Zoll bei V/eizensorten aufweisen, oder im ^ Verhältnis mehr aIc- bei den Teilchen der kleinen Grosse vorliegt, weil andernfalls die Weizenkörner oder Partikel liier durch, nicht genügend fest an der Halterille gehalten "werden, um die srfindungagemässe Wirmmg zu erzielen«, Die Haiteriile sollte au«serdem keine Riffel aufweisen, die feiner als ungefähr 36 pro Zoll für Weizensorten sind, oder im Verhältnis mehr entsprechend den Partikeln de/kleineren

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Grössen, nicht, weil die feinen Knien keinen Stärkeabfall produzieren können (es ist zuvor gezeigt worden, dass sie in dieser Beziehung potent sind, wenn sie mib einem normallen Breeiierrollenverhältnis verarbeitet werden, d.h. mit Endpartikeln mit einem Durchmesser von 0,2 - 0,7 mm, aber weil sie mit feinen Endosperm-Teilchon gehemmt werden können. An dieser Stelle soll eine Zahl genannt werden, die vorzugsweise nicht überschritten werden sollte, um im hohen Maße wirksam 3U sein , was durch den Versuch bestätigt worden ist, und diese Zahl ist 19, wobei das Mahlgut Vollkorn ständiger Weizen ist.

Die Wirkungen der wesentlichen erwähnten Faktoren gehen aus der tabelle 1 hervor, welche, wie im oben angeführten Beispiel sich auf die Benutzung des erfindungsgemäsnen Verfahrens beim Mahlen von Vollkornweizensorten bezieht. Die Überschriften der ersten sechs Spalten sollten durch die bereits erfolgte Diskussion verständlich sein. Die Werte in jeder der letzten drei Spalten beziehen sich alle auf die entsprechenden Gehalte der Abfail-Stärke-körner. Maltosezahlen, wie sie in Spalte angegeben sind, zeigten sich zunächst als proportional dem Inhalt der Abfall-Stärkekörner in den Mehlsorten, wobei sie verschiedentlich bei einem bestimmten Weizenmuster auseinandergehen_e (Beispielsweise bei Mehlsorten, die ähnliche Anteile von Enzyme enthalten). Die Werte der Spalte 7 zagen die Verhältnisse der Abfallstärke, ausgedrückt in Prozentzahlen des gesamten Stärkegehaltes des Mehls, welche durch Hinzufügen eines geeigneten Amyl-(amylase)Präparates zum _#Mehl erhalten worden ist, nachdem das natürlicherweise darin Y zigen. offene Volumina in Milliliter der Ablagerung, wenn eine Suspension aus 8 Gramm Mehl und 80 Millilitern destillierten Wassers 90 Minuten lang nach der Durchmischung abstehen

enthaltene Enzyme inaktiv geworden ist. Die Werte in Spalte 8

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durfte. Je grosser der Gehalt an Abfallstärke desto langsamer setzt sich die Suspension ab und desto grosser ist der in Spalte 8 aufgeführte Wert·

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TABELLE

	Nr· des Versuchs	Greschwin- digkeits Verhält nis	Geschwin digkeit 'd. langsamen Walze (U/min)	Zahl der. Rillen pro Zoll	Anordnung der Walzen	Verhält nis &) (1)	Mehl Abfall- stärke- gehalt Xi» der ges.Stärke)	Ablage rung Able sung	Maltose zahl *
	1	2 1/2:1	140	12		17,9	7	19	1.7
	2	8:1	140	12	η	19,2	11	24	3,2
CD O	3	30:1	40	12	η	21,8	24	35	6,0
CO m	4	30:1	20	12	It	18,5	30	37	7,2
ι -·	5	60:1	10	12	η	19,4	40	50	9,6
ω ^.	6	2 1/2:1	140	19	ti	16,7	14	29	3,9
I O	7	8:1	140	19	Il	23,0	36	45	8,3
σ» «—ν	8	30:1	40	19	η	24,7	52	60	13,1
W	9	60:1	20	19	η	28,0	83	81	19,0
	10	80:1	16	19	η	28,0	100	83	19,4
	11	30:1	40	19		26,3	30	38	6,8
	12	60:1	20	19/125'	D/S	18,6	94	80	18,1
	13	60:1	20	12/194 ^	η	19,6	18	29	4,9
	14	30:1	20	19	η	21,7	70	75	17,0
	15	60:1	10	19	η	22,9	83	81	17,4
	16	80:1	10	19	It	25,1	96	82	18,7 \

1.) Der Mehlanteil ist in Prozenten des v-ermahlenen Weizens angegeben. Als ein Prozentsatz des gesamten Mehls würde der Wert höher liegen und ein Vielfaches davon betragen, was etwa dem Paktor 100/70 entspricht.

2.) D/S bedeutet, dass die Rückenteile der Rillen auf beiden Walzenoberflachen in Umlauf richtung einander gegenüberliegen. Mit D/D ist die langsame Walze umgekehrt, d.h., die Vorderseiten der Rillenflächen in der Umlaufrichtungβ

3.) 19 Rillen pro Zoll auf der schnellen Walze, 12 auf der langsamen.

4«) 12 Rillen pro Zoll auf der schnellen Walze, 19 auf der langsamen.

Sin Vergleich der V/erte der Versuche Nr. 1,2 und 3 zeigt, dass mit 12 Rillen pro Zoll der Stärkeabfall nur geringfugig von 7 bis auf 11 $ erhöht wurde, indem das Geschwindigkeit sverhältnis von 1 1/2 auf 8:1, aber wesentlich erhJht worden ist, nömlich axif 24 $, indem das Geschwindigkeitsverheltnis auf 30.Ί erhöht wurde. Dass mit 19 Rillen pro Zoll die Wirkungen ähnlicher Änderungen im Verhältnis vielt grosser sind, kann den Versuchen Nr. 6, 7 und 8 entnommen werden» Die Versuche Nr. S, 9 und 10 zeigen, dass der Gehalt an Abfall stärke, der durch die Verwendung eines Verhältnisses von 30 aehr hoch geworden ist, bei einem weiteren Ansteigen dieses Verhältnisses seinen Anstieg fortsetzt, bis bei einem Verhältnis von 80 praktisch die gesamten Stärkekörner im Mehl beschädigt worden sind (damaged).

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Indessen würde die Anwendung derart hoch liegender Geschwindigkeitsverhältnisse besondere Sicherheitsvorkehrungen erforderlich machen, um diä hierdurch erzeugte Reibungswärme zu beherrschen,' die später noch näher beschrieben werden wird«

Ein Vergleich des Versuches Nr. 8 mit Nr. 11 zeigt, wie die "stumpf zu schaff" Lage der Walzen wirksamer ist als die "stumpf zu stumpf" Lage gemäss der dritten erwähnten erfindungsgemässen Bedingung. Die Versuche Nr. 12 und 13 zeigen, wie "gemischte" Walzen (ein Paar deren Teile bezüglich der k Riffelung differieren) nur dann wirksam sind, wenn sie gemäss der zweiten erfindungsgemässen Bedingung angeordnet sind.

Bin Vergleich der Ergebnisse des Versuches Nr. 4 mit Nr. 3 und 14, 15 sowie 16 mit 8, 9 und 10 zeigt, dass vorausgesetzt, drtss das Verhältnis zwischen den Geschwindigkeiten der schnellen und der langsamen Walzen aufrechterhalten wird, eine Reduzierung in der absoluten Geschwindigkeit der Walzen (wie dies durch die in Spalte 3 gegebenen Werte für die langsame Y/alzengeschwindigkeit angegeben ist) keinen Rückgang des Stärkeabfalls bewirkt. Dies ist günstig, v/eil die Beseitigung der zusätzlichen Wärme, die durch die Ver- \ Wendung hoher Verhältnisse, insbesondere 80:1, erzeugt wird, durch den langsameren Gang der Walzen unterstützt wird. (Und zv/ar bei einem derartigen Abfall, wie er in der Fördermenge zu den Walzen erforderlich sein mag). Es ist ausserdem erforderlich, besondere Maßnahmen, wie eine zusätzliche Ventilation oder eine Wasserkühlung an den Rollen vorzusehen, um die Wärmeerzeugung in volleqrümfang zu beherrschen.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung einiger Ausf;.hrungsbeispiele unter Hinweis auf die Zeichnung. In dieser zeigen:

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Figur 1 ein ^urchfItTssdiagramm mit der Darstellung I des erfindungsgemässen Verfahrens in Verbindung mit einem herkömmlichen Brechprozess;

figur 2 eine erfindungsgemässe Ausführungsform in Verbindung mit einem herkömmlichen Reduktionsvorgang, und

Figur 3 ein Beispiel für die Erfindung mit direkter Förderung.

In Figur 1 bedeutet der Pfeil bei f das nicht klassifizierte Material, das von einer nicht veranschaulichten Walzenmühle mit geriffelten Walzen kommt, wobei die Walzenmühle " das nach unten Brechen der Weizenkörner betrifft, und das Abstreifen der sich daraus ergebenden Fragmente von dem Kleieüberzug bewirkt, der die einzelnen Körner umhüllt. Die Elemente ρ stellen Kiassifizierer, vorzugsweise Plansichter darι in denen das Material f der Grosse nach getrennt in eine Vielzahl von Sorten klassifiziert wird,

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Wie beispielsweise m und m , von denen jede, ihrer Natur entsprechend zu einer Maschine geleitet wird, die einen weiteren erforderlichen Prozess der besonderen Materialart angepasst durchfährt. Es wird als Vorteil in Erscheinung treten, dass bei jedem Stadium des Prozesses einige der Fragmente zu einer lartikelgrösse reduziert v/erden, das als Mehl annehmbar ist und dieses Mehl wird durch den Plansichter ausgesondert und, wie das durch die Pfeile w veranschaulicht ist, zu einem oder einem anderen Mehlstrom entsprechend seiner Qualität geleitet wird.

Klassifizierte Teilchen a von vorherbestimmter Grosse werden von jedem oder irgendeinem herkömmlichen Brechprozess kommend den Plansichtern ρ entn-ommen und, nachdem sie einen Reiniger A

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durchlaufen haben, der unerwünschte Verunreinigungen i entfernt, werden sie zu einer hochdifferenzierten Walzenmühle M mit Riffelwalzen der erwähnten beschriebenen Art geleitet·

Das zu der Walzenmühle erförderte Material wird dem zuvor beschriebenen Grobmahlprozess unterworfen, der einen hohen .Anteil beschädigter Stärkekörner hinterlässt, und dar Ausstoß ο von der hochdifferentialen Walzenmühle M wird duch einen Plansichter ρ geleitet, der das Produkt in einen Mehlstrom F und zwei erneut zu behandelnde Sorten R.. und Rp klassifiziert, die zu geeigneten Stadien des herkömmlichen Prozesses zur weiteren Verarbeitung geleitet werden.

Figur 2 ze ig, ein Fließschema als Ausführungsbeispiel, wobei die früheren Stadien des herkömmlichen Reduktionsprozesses dargestellt sind. Es soll hervorgehoben werden, dass bei herkömmlichen Vorgängen viele andere ähnliche Stadien durchlaufen werden. Nicht klassifiziertes Material f wird zu den

ρ
Plansichtern ρ gefördert, von denen aus die klassifizierten

Teilchen c von vorherbestimmter Grosse abgenommen und direkt zu der hochdifferentialen Walzenmühle M gefördert werden, und sie werden hierin einem Mahlvorgang unterworfen und anschliessend in den Plansichter ρ , wie zuvor bei der Figur 1 beschrieben,

klassifiziert.

Es wird als Vorteil in Erscheinung treten, dass die Teilchen von den Plansichtern ρ mit dem Material gemischt werden können, das vom Brechprozess der Plansichter ρ abgezogen wird, der im Zusammenhang mit der Figur 1 beschrieben worden ist, falls dies gewünscht wird.

Figur 3 veranschaulicht ein Durchflußschema, welches für

die Produktion von Erzeugnissen niederer Stufen geeignet ist,

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das heisst, zur Herstellung eines Erzeugnisses, das faserförmige Verunreinigungen erhalten kann. Die Förderung zu der hochdifferentialen Walzenmühle besteht aus einer direk ten Förderung d von Y/eizenkörnern. Eine derartige direkte Förderung kann in Verbindung mit einem oder mit beiden in den Figuren 1 und 2 dargestellten Prozessen erfolgen und zwar dadurch, dass die Förderung von den Plansichtern gestoppt wird und anstelle desasfdie direkte Förderung des Weizengetreides eingeführt wird.

Alle beschriebenen und veranschaulichten Einzelheiten sind für die Erfindung von Bedeutung.

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Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zum Mehlmahlen, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung von Mehl mit einem hohen Grad von Stärke-Abfall (damage) ein Mahlen in einer Walzenmühle mit geriffelten Walzen erfolgt, wobei die Walzen, von denen eine einen Rillenabstand von nicht mehr als 12 pro Zoll zeigt, mit ungleichen Geschwindigkeiten mit einem Geschwindigkeitsverhältnis im Bereich von 8:1 bis 80:1 angetrieben werden.

2ο Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzen mit den Rückseiten der Rillen beider '.rilzen in Umlaufrichtung einander zugewandt angeordnet werden.

-Jo Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rillen der einen der V/alzen weiter als die der anderen Y/alze voneinader entfernt sind, wobei die Walze mit den weiter angeordneten Rillen die mit geringerer Geschwindigkeit Angetriebene der beiden Walzen ist«

4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenraum zwischen den Walzen bis zu einem gewissen Ausmaß nachgiebig für Mehlkornteilchen angemessener Grosse eingestellt wird.

5ο Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den zu mahlenden Weizenerzeugnissen um volle Weizenkörner handelt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekenn-

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ToU

zeichnet, dass die zu mahlenden Y/eizenprodukte aus ger einigt en \7eizenpartikeln bestimmter Grosse bestehen,
welche von den Produkten des "Brech"- und des vorangegangenen "Reduktions"-Prozesses herkömmlicher Art abge leitet sind.

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