DE1517038A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Nahrungsmitteln - Google Patents

Description

Dr.Ua^-Jcdi is Wolff 24. Nov. 1965

Dr. tik\ii€ wlir. Beil

Frankfurt a, M. -Höchst Adelonstraße 58 - TeL 3126 49

Unsere go. 12 129

General Mills Inc.
Minneapolis} Minn» V.St.A.

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von
Nahrungsmitteln.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Nahrungemittels durch kontinuierliches Vermischen mehrerer Einzelbestandteile.

Viele der heute verwendeten Nahrungsmittel entstehen durch
Veränderung und Bearbeitung der Naturprodukte, z.B. Getreide, Früchte, Gemüse, Fleisch usw., so daß diese einen neuartigen und ungewöhnlichen Geschmack sowie ein Aussehen und eine
Konsistenz erhalten, die den Naturprodukten nicht eigen sind. Durch diese Veränderungen, wie auch durch die natürlichen Eigenschaften der einzelnen Nahrungsmittel ergeben sich häufig gewisse Schwierigkeiten, wenn man versucht, verschiedene Naturprodukte zu einem Nahrungsmittel einheitlicher Qualität, gutem Geschmack und guten physikalischen Eigenschaften zu vereinigen.

Ein Beispiel für verarbeitete Naturprodukte, die zu einem neuartigen Nahrungsmittel vereinigt sind, sind die verschiedenen Getreidt-

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fertiggerichte, in welchen der Hauptbestandteil aus einem oder mehreren Getreidearten wie Reis, Weizen, Hafer oder ähnlichen besteht. Einer der ersten Schritte bei der Herstellung derartiger Getreidefertiggerichte ist die Zerkleinerung des Getreidekornes zu Mehl» Dieses Mehl wird dann mit einer Reihe weiterer Zutaten, z.B. Aromastoffen, Konservierungsmitteln und ähnlichen Bestandteilen zu dem fertigen Frühetücks-Getreideprodukt vermischt«, Das Hauptproblem bei der Herstellung brauchbarer Getreidefertiggerichte ergibt sich beim Vermischen der verschiedenen Bestandteile mit dem Mehl, so dass eine homogene Mischung erhalten wird. Bin sorgfältiges Durchmischen der verschiedenen Bestandteile ist jedoch oftmals schwierig, wenn nicht unmöglich, insbesondere dann, wenn ganz unterschiedliche Bestandteile verwendet werden. So ist es z.B. besonders schwierig, das trockene, pulverige Kornmehl mit flüssigen oder halbflüssigen Bestandteilen au einer homogenen Mischung zu verarbeiten, vielmehr ergibt sich eine heterogene Mischung, wenn nicht besondere Maßnahmen im Hinblick auf das sorgfältige Durchmischen der Bestandteile ergriffen werden. Infolge der Tatsache, dass die einzelnen Bestandteile in der heterogenen Mischung in unterschiedlichen Konzentrationen nebeneinander vorhanden sind, genügt das fertige Produkt sowohl hinsichtlich des Geschmackes als auch hinsichtlich des Aussehens nioht den Ansprüchen.

TJm die verschiedenen Bestandteile des Nahrungsmittels gut vermischen zu können, ist ein sorgfältiges Durchrühren notwendig. Wird zunächst keine homogene Mischung erreicht, so lässt sich auoh durch weitere Behandlung des Materials' (z.B. Kochen, Backen,-Zerkleinern) kein zufriedenstellendes Endprodukt erreichen. Bisher hat man die intensive Vermischung der einzelnen Bestandteile absatzweise vorgenommen. Beim absatzweisen Vermischen werden die verschiedenen Bestandteile dee Nahrungsmittels zunächst zusammengegeben, während diese zunächst völlig heterogene Mischung solange intensiv gerührt wird ,worauf eine Mischung mit den gewünachten Eigenschaften erzielt worden ist. Diese Mischung wird dann weiter verarbeitet, z.B. gekocht oder gebacken. Im Falle der eingangs erwähnten

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Getreidefertiggerichte werden die Mischungen gekocht, die teigähnliche Masse zu Körnchen verarbeitet und die Körnchen dann zu Hocken o.a. Die absatzweise Herstellung der homogenen Mischung ist zeitraubend, teuer und auch deswegen nachteilig, weil nicht immer Endprodukte mit völlig gleicher Qualität erhalten werden. Die Änderung der Qualität ergibt sich vor allem dadurch, daß das zuerst aus einem Ansatz entnommene Material noch frisch ist, wogegen das zuletzt entnommene Material sich hinsichtlich seiner Eigenschaften durch Verdampfung von Flüssigkeit, Oxydation bestimmter Bestandteile u.a., bereits weitgehend verändert haben kann.

Die vorliegende Erfindung macht es sich infolgedessen zur Aufgabe, die Herstellung einer homogenen Nahrungsmittelmischung auf kontinuierlicher Basis in einer dafür geeigneten Vorrichtung durchzuführen. Durch die kontinuierliche Arbeitsweise wird mit Sicherheit ein Endprodukt mit gleichmässigen Eigenschaften und stets gleioher Qualität erhalten.

Ein weiteres Beispiel für die Bearbeitung von Nahrungsmitteln,bei der es auf eine gute Mischtechnik ankommt, ist die Herstellung von Frucht- und Gemüseprodukten.in Form von fruchtfleischhaltigen Fruchtsäften und Gemüsepasten, die dann noch mit zusätzlichen Aromastoffen, Süßmitteln, Farbstoffen u.a. Zusätzen versetzt werden können. Eine derartige Paste stellt ein hochviskoses Material dar, welches gegebenenfalls suspendierte Feststoffe sowie auch gelöste Bestandteile enthalten kann. Fruchtfleischhaltig· Fruchtsäfte stellen im allgemeinen Aufeohlämmungen dar, die ein· geringer· Viskosität als Pasten besitzen; die suspendierten Feststoffe liegen in geringeren Konzentrationen vor. Beide Arten von Materialien können in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden; nachstehend wird für beid· Formen der Ausdruck "Gemüse- bzw. Frucht-Aufschlämmung^H verwendet. Die.Qualität de· Endproduktes hingt in erheblichem Maße von der Wirksamkeit der angewendeten Mischtechnik ab, durch die die Zusatz« mit der Frucht- bezw. Gemüseaufschlämmung

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vereinigt werden. Bestimmte früchte werden z.B. zur Herstellung von Produkten mit geringem Feuchtigkeitsgehalt verwendet, die dann In nicht gekühlten bezw. nicht eingefrorenen Packungen in den Handel gebracht werden. Bei derartigen Fertigprodukten ist eine genaue Kontrolle des Mischvorganges, in welchem die Fruchtaufsohlämmung mit den Zusätzen wie Aromastoffen und Konservierungsmitteln versetzt wird, notwendig, damit ein Endprodukt mit hoher Qualität erhalten wird. Es ist natürlioh möglich, dieses Vermischen mit Hilfe der an sich bekannten absatzweisen Arbeitsmethode durchzuführen}; der apparative Aufwand bei dieser Arbeitsweise ist jedoch gross und das Endergebnis nicht immer befriedigend.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer homogenen Mischung aus verschiedenen Nahrungemittelbestandteilen, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man die zunächst heterogene Mischung der Nahrungsmittelbestandteile intensiv durch kontinuierliches und gleichzeitiges Pressen, Mischen, Ausdehnen, Zerschneiden und Verrühren bearbeitet.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine Vorrichtung, die zur Durchführung des Verfahrene gemäss vorliegender Erfindung geeignet ist.

Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert· In diesen Zeichnungen bedeutet Figur 1". einen Querschnitt durch eine Vorrichtung gemäss vorliegender Erfindung zum Vermischen der verschiedenen Nahrungsmittelbestandteile; Sigur 2 «inen Querschnitt entlang der Linie 2-2 in figur 1; ■lgur 3 einen Teil-Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform der in Figur 1 dargestellten Vorrichtung entsprechend einem Schnitt entlang der Linie 3-3 in Figur 1 j Figur 4 ein Fließschema für ein Verfahren zur Herstellung homogener Mischungen aus verschiedenen Nahrungsmittelbestandteilen·

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Die Arbeitsweise gemäss vorliegender Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Herstellung eines Fruchtpräparates beschrieben. Bei der Herstellung von Fruchtpräparaten liegen wenigstens drei verschiedene Arten von Materialien vor: zubereitete Früchte, .trockenes körniges Material und Flüssigkeiten. Unter bestimmte! Bedingungen können einige dieser Materialströme vereinigt werden. Beispielsweise können Mehl und Zucker vereinigt zugesetzt werden, so daß es nicht notwendig ist, zwei verschiedene Zuführungs-. trichter zu verwenden© Im übrigen liegt es für den auf dem Gebiet der Verarbeitung von lebensmitteln in grossem Maßstab erfahrenen Fachmann auf der Hand, welche Materialströme gegebenenfalls vereinigt werden können und welche Materialien getrennt zugeführt werden müssen, damit die Qualität des Endproduktes nicht nach_ teilig beeinflusst wird,

Erfindungsgemäss lassen sich z.B. stengel- und kernlose Rosinen verarbeiten. Die Rosinen können einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 5 bis 16 Gewichtsprozent aufweisen· Die trockenen Bestandteile für das Fruchtpräparat können aus Zucker und Stärke bestehen. Ausserdem können Farbstoffe, Aromastoffe und Konservierungsmittel mitverwendet werden, falls dies im gegebenen Fall erwünscht sein sollte. Die verschiedenen Bestandteile sind zunächst, wie in Figur 4-dargestellt, bei 11 (Früchte) und 13 (andere Bestandteile) gelagert. Die anderen Bestandteile können auch in zwei verschiedenen Behältern und nicht, wie dargestellt, in nur einem Behälter gelagert sein. Durch getrennte Lagerung der einzelnen trockenen Bestandteile und der Früchte können gegebenenfalls die Qualität und die Lagerfähigkeit des Endproduktes verbessert werden. Insbesondere bei Mitverwendung von wasserhaltigen und/oder andere Flüssigkeiten enthaltenden Produkten ist die getrennte Lagerung ratsam, um ein Verderben der Mischungen zu vermeiden.

Die Bestandteile werden vermisoht, indem man die einzelnen Produktströme in den Mischer (17)einführt. Die einzelnen Bestand-'

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teile werden kontinuierlich vereinigt, so daß sich zunächst eine heterogene Mischung der Bestandteile ergibt. Die Mengen der einzelnen Bestandteile für die heterogene Mischung können mit Hilfe von Ventilen 14 und 16 (oder anderen geeigneten Kontrollvorrichtungen) abgemessen und reguliert werden. Mit Hilfe der Kontrollventile läßt sich eine kontinuierliche Kontrolle des Materialzuflusses erreichen, wodurch das absatzweise Vermischen der verschiedenen Bestandteile ausgeschlossen wird. Es ist auch nicht notwendig, die Bestandteile vorher zu mischen und dann in die Rührvorrichtung einzuführen, vielmehr wird die heterogene Mischung erst in der Rührvorrichtung gebildet. Auf diese Weise wird ein Verklumpen des Materials vermieden, wodurch die mechanische Durchmischung erleichtert und das Zurückbleiben nicht völlig durchgemischter Anteile in dem fertigen Produkt (durch das Eindringen von flüssigen Bestandteilen in die festen Bestandteile) ausgeschlossen wird.

Sobald die heterogene Mischung gebildet ist, erfolgt das Durchrühren der Mischung« Die Rührstation ist. in dem Fließschema gemäß Figur 4 mit 17 bezeichnet. In der Rührstation können handelsübliche Rühr- und Mischvorrichtungen, beispielsweise einfache Schaufelrührer, verwendet werden. Vorzugsweise verwendet man jedoch eine Misch- und Rührvorrichtung der in Figur 1 dargestellten Art. Diese mit 12 bezeichnete Rühr- und Mischvorrichtung weist einen rohrförmigen Behälter 18 auf, in welchem eine Rührschnecke 19 angeordnet ist, die sich vom Zuführungsende 21 bis zum Ausführungsende 22 des Rohres erstreckt. Die Rührschnecke 19 ist in Abschnitte A, B, C, D, E unterteilt, von denen jeder eine spezifische Mischfunktion ausübt. Die geometrische Gestalt der ZuführungsÖffnung 21 muß so ausgewählt werden, daß sie mehrere auf den Mischabschnitt A treffende Produktströme aufnehmen kann. Die Öffnung muß außerdem groß genug sein, daß sich ein konstanter Materialfluß ergibt. Es hat sich gezeigt, daß · die Zuführungsöffnung 21 vorzugsweise länglich oder rechteckig ausge-

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bildet sein soll, wobei das Längen- : Breitenverhältnis etwa 2 : betragen und die Breite dem Innendurchmesser des Rohres 18 entsprechen soll. Ein Längen- : Breitenverhältnis, von 1 : 1 hat sich als ungünstig erwiesen.

Die Rührschnecke 19 ist in an sich bekannter Weise mit einer Antriebswelle 23 verbunden. Die Antriebswelle 23 ist in Lagern 24 gelagert und das Rohr 18 ist mit dem Antriebswellengehäuse 25, z.B. mit Hilfe von Schrauben 26, verbunden. Das Lager 24 ist in dem Antriebswellengehäuse 25 angeordnet.

Im Abschnitt A der Rührschnecke 19 findet die Vermischung der verschiedenen Materialien statt. Im Mischabschnitt A weist der Kern 26 der Schnecke 19 einen verhältnismäßig geringen Durchmesser auf, bezogen auf den lichten Innendurchmesser des Rohres 18. Auf diese Weise ergeben sich verhältnismäßig tiefe Rührflügel -28, die die heterogene Mischung der Bestandteile durcheinanderrühren. Die Länge des Abschnitts A ist von untergeordneter Bedeutung im Hinblick auf die vorliegende Erfindung; der Abschnitt muß jedoch , ^ wenigstens so lang sein, daß die heterogene Mischung in ausreichendem Maße durchgemischt wird. Es ist leicht einzusehen, daß die Länge des Abschnitts A von der Art< der zu vermischenden Produkte abhängt.

Die Rührflügel 28 laufen nicht kontinuierlich um die Welle, sondernⁿan verschiedenen Stellen, z.B. bei 29» unterbrochen. In diese Unterbrechung 29 zwischen den umlaufenden Rührflügeln 28 können Prallbleche 31 von der Innenwand 27 hineinragen. Diese Prallbleche 31 dienen dazu, den Materialfluß in den Unterbrechungen zwischen den umlaufenden Rührflügeln 28 zu brechen, wodurch ein besonders intensives Durchmischen der von den Rührflügeln 28 bewegten Materialien stattfindet. Die unter der Einwirkung der Rührflügel 28 durcheinandergemischten und .schneckenförmig vorwärtsbewegten Bestand$eile haben oftmals die Neigung, Pfropfen zu bilden, die der Unterbrechung zwischen den Rührfitigeln 28 folgen. Dieser Materialpfropfen kann sioh aber auch in Längerichtung des Kerns.26· bewegen, ohne daß eich eine nennenswerte Durchmischung der Bestandteile infolge der Bewegung ergibt. In diesem Palle brechen die

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Prallbleche 2L, die in die Unterbrechungen oder Zwischenräume zwischen den Rührflügeln hineinragen, den Materialfluß bis zu dem festgesetzten Materialpfropfen; auf diese Weise wird mit Sicherheit verhindert, daß sich der Pfropfen durch den ganzen Abschnitt* A der Schnecke bewegt. ■

Die Prallbleche 31 können auch noch anderen Zwecken dienen. So kann es beispielsweise notwendig sein, bestimmte heterogene Bestandteile miteinander zu vermischen, bevor die anderen Bestandteile des Endproduktes zugeführt werden. Das in Figur 1 mit 32 bezeichnete Prallblech ist beispielsweise hohl ausgebildet und dient zur gleichzeitigen Zuführung von Material aus .dem Behälter 33 über das Ventil 34 in den Mischabsohnitt A. Auf diese Weise kann der Bestandteil aus dem Reservoir 33 gleichmäßig in der heterogenen Mischung verteilt werden, wobei das Prallblech 32 auoh Jiooh so ausgebildet Bein kann, daß die Zuführung des weiteren Bestand«teils der Mischung unter einer bestimmten regulierten. Geschwindigkeit erfolgt.

Die nächste Stufe in dem Verfahren gemäß vorliegender Erfindung ist das sogenannte "Schmiermisohen" des zunächst grobgemisohten Produktes» so daß eine homogene Mischung erhalten wird« Beim Sohmiermisohen des Materials wird ein dünner Film der grobgemischten Bestandteile gebildet, auf den dann kontinuierlich durchpressend, mieohend, ausbreitend und rührend wirkende, Kräfte einwirken, bis aus dtr ..innäohst heterogenen Mischung eine homogene Mischung entstandtn 1st. Dieser dünne Materialfilm kann durch Ausbreiten des zunächst grobgemischten Materials zwischen parallel gegeneinander btwtgten Oberflächen hergestellt werden« Diese parallel gegeneinander bewegten Oberflächen rufen auoh die für das Sohmiermlsohtn benötigten Kräfte hervor. Diese Verfahrensstufe läßt sich In besondere vorteilhafter Welse ebenfalls in dtr in Figur 1 dargeetellten Vorrichtung durchführen, und zwar im Abschnitt D der RUaV-* und Mischvorrichtung. Ditstr Abschnitt weist als wesentliche Btstand*tttlt den Zylinder 41 auf, dtr innerhalb der Bohrung 27 «o angeordnet 1st, daß dit Oberfläche des Zylinders 41 der jlnntnwand dtr Bohrung 27 parallel abliegt. Der Durohgang 42 zwi- , sohtn der Innenwand der Bohrung 27 und .der Oberfläche des ZyIIn-*

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ders 41 ist gerade so groß, daß sich ein dünner Film des grobgemischten Materials bilden kann. Durch die Drehbewegung des Zylinders wirken Kräfte auf den Materialfilm ein, die ein Schmier-, mischen der Bestandteile erlauben. Der Durchgang 42 ist auf der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform ein zylindrischer Kanal, mit gleichmäßigem Durchmesser. Der dünne in diesem Durchgang ge-. bildete Materialfilm soll vorzugsweise eine Stärke von 0,09 bis 0,25 cm aufweisen. Der Durchmesser des Zylinders 41 kann auch ver- I schieden sein; in diesem Fall ist auch die lichte Weite des Durchganges 42 verschieden. Die lichte Weite des Durchgangs 42 und die ' sich daraus ergebende Stärke des Materialfilms hängen von einer Reihe von Faktoren ab. Zu diesen Faktoren gehören vor allem der ι Feuchtigkeitsgehalt, die Temperatur und die Viskosität des homogen ί zu vermischenden Materials, die Konzentration und die Verteilung der festen Bestandteile in der Mischung, die Art des herzusLollenden Endproduktes und das Ausmaß der Homogenität in dem Endprodukt. ^! Unter dem "Grad der Homogenität" wird in vorliegendem Zusammenhang das Ausmaß verstanden, in dem die verschiedenen Bestandteile des Nahrungsmittels zerkleinert und miteinander vermischt sind. Eine '. homogene Mischung in dem hier gebrauchten Sinne weist also keine Körnchen- oder Grobbestandteile mehr auf. Im allgemeinen sind die Einzelteile einer homogenen MiSvchung nicht größer als 0,25 cm. Das Ausmaß der Homogenität ist - je nachdem, welches Endprodukt hergestellt werden soll - verschieden und wird von der Qualität und der'Beschaffenheit der Bestandteile bestimmt. Wird der Durohmesser des Zylinders 41 vergrößert, so erhöhen sich durch die höhere Umfangsgeschwindigkeit des rotierenden Zylinders 41 auch die beim Mischen, Ausbreiten und Rühren auf die in dem Durchgang 42 befindlichen Bestandteile einwirkenden Kräfte. Die Länge des Zylinders 41 und damit die Länge des Durchgangs 42 können nach Bedarf verändert werden. Durch Auswahl einer geeigneten Länge, eines geeigneten D_urchmessers und einer geeigneten Umdrehungszahl läßt sich das Ausmaß der Homogenität im Endprodukt regulieren. Diese Faktoren können beliebig variiert werden, solange das Material nach Durchgang durch den Abschnitt D der Rührvorrichtung als homogene Mischung vorliegt.

* die Art, ' - 10 -

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In dem Sohmiermisoh-Absohnitt D werden Rührflügel 43 dazu verwendet, dtn dünnen Materialfilm in dem Durchgang 42 vorwärts zu bewegen· Die Steigung der Rührflügel 43 kann verändert werden, wenn die Geschwindigkeit dee Materialdurchflueses durch den Durchgang 42 geändert werden #oll.

Sine Weitere Ausführungsform des Sohmiermisch-Abschnitte D in der Bühr- und Mischvorrichtung gemäss vorliegender Erfindung ist in figur 3 dargestellt* Man erkennt in Figur 3 einen glatten Zylinder 44 ohne Rührflügel, die das Material duroh den Durchgang 46 zwisohen dem glatten Zylinder 44 und der Innenwand 27 des Rohres 18 bewegen könnte».Bei dieser Aueführungeform wirken auf das grobgesieohte Material dieselben Kräfte ein wie für Abschnitt D in figur 1 beschrieben worden ist. Die Vorwärtsbewegung des Material* duroh den Durchgang 46 wird unter dem von flügeln 47 hervorgerufenen Druok erreicht· Das Endergebnis, nämlich die Herstellung einer homogenen Misohung, ist bei beiden Aueführungeformen gleich.

Die beiden Zylinder 41 und 44 werden mit Antriebemitteln, die mit der Welle 23 verbunden sind, in Umdrehung gesetzt« Duroh die Drehbewegung werden die Kräfte hervorgerufen, die die heterogene Misohung duroh die Durchgänge 42 bezw· 46 treiben. Die-heterogene Misohung bewegt eioh in Längsrichtung des Rohres 18 vorwärts; die Kräfte, die von den Zylindern 41 bezw. 44 auf den dünnen Materialfilm einwirken, sind senkreoht zu der Bewegungsrichtung der Misohung duroh die jeweiligen Durchgänge ausgerichtet· Da das Rohr 18 feststehend angeordnet ist, ergibt sioh bei einer Drehung der Zylinder 41 bezw. 44 eine Relativbewegung der beiden Oberflächen zueinander) die heterogene Misohung ist infolgedessen bei der.Vorwärtsbewegung einer gleichzeitigen Einwirkung von pressend, misohend, ausbreitend, zerteilend und rührend wirkenden Kräften ausgesetzt.

Es kann ggfa· ratsam sein, den Druok auf das zu durohnisohende Material allmählich zu verstärken, bevor dieses in den Sohmiernischabsohnitt !D der Vorrichtung eintritt· Die Verfahrensstufe, in, der allmählioh grosser werdender Druok auf das Material einwirkt, ist in figur 4 alt geetriohelten Linien dargestellt und

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mit 48 bezeichnet. Die Behandlung unfer,allmählich sich erhöhendem Druck bewirkt, daß sich ein gleichmäßiger Materialfluß in den Durchgängen 42 bzw. 46 ergibt.

In den Abschnitten B und C der in Figur 1 dargestellten Misch- und Rührvorrichtung wird das zunächst grobgemischte Material vor dem Eintritt in den Schmiermisch-Abschnitt D vorwärts bewegt und unter allmählich zunehmenden Druck gesetzt. Im Abschnitt B nimmt der Durchmesser des Schneckenkerns 19 allmählich zu; dadurch wächst auch der auf das zunächst grob durchgemischte Material einwirkende Druck. Im Abschnitt O ist der Durchmesser des Schneckenkerns 19 wieder konstant; von hier aus tritt das Material in den Schmiermisch-Abschnitt D ein.

Nach Durchgang durch den Schmiermisoh-Absohnitt D wird das nunmehr in homogener Mischung vorliegende Material entweder direkt entnommen oder einer weiteren Verarbeitungsstation Bugeführt. Bei der in Figur 3 dargestellten Ausfülirungsform der erfindungegemäOen Vorrichtung wird das Material direkt im Anschluß an den Sohmiermisohvorgang entnommen.

Bei einer weiteren Ausführungeform kann sich an die Sohmiermisoh-Stufe D noch eine weitere Verfahrensstufe anschließen, in der das homogen gemischte Material duroh eine Öffnung ausgepreßt wird. Zur Ausführung dieser Verfahrensstufe kann das homogen gemischte Material in einen getrennten Extruder überführt werden oder - vorzugsweise - In den Abschnitt E der in Figur 1 dargestellten Vorrichtung eintreten. Am Ende des Abschnitte E 1st eine Öffnung 54 Torgesehen, duroh die das Material ausgepreßt werden kann. In den Abschnitt E erstreckt sich ein Ansäte an die Rührschnecke 19» welcher aus einem Kern 52 und RÜhrflügein 53 besteht» mit denen Freßdruck auf die !homogene Mischung der Bestandteile ausgeübt wird. Sowohl die Steigung als aufth die Tiefe der Rührflügel 55 können verändert werden» um auf dl« -homogene Mieohung unterschied lichen Druck ausüben eu können, ßobald das Material unter dem notwendigen Druck steht» wird es durch die Öffnung 54 ausgepreßt. Das homogen gemischte Material kann auf diese Wilet In form von Körn- * chen, Flocken oder Stangen erhalten werden, je naofcdta, welcher Verwendung das Endprodukt zugeführt werden Soll.

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einem Die Rührschnecke 19 ist in Pigur 1 mit/schraubenförmigen Rührflügel. dargestellt. Es ist jedoch auch möglich, die Schnecke mit zwei oder mehreren Rührflügelsätzen auszurüsten. Im Abschnitt E ist es be- ■ sonders vorteilhaft, mehrere Rührflügelsätfce zu verwenden, weil ' · diese ein Entmischen der Bestandteile beim Extrudieren durch den . Schlitz 54 vermindern.

Beim Sohmiermischen der einzelnen Bestandteile des Nahrungsmittels in Abschnitt D und die Anwendung von Druck auf die homogene Mischung in Abschnitt E entwickeln sich häufig hohe Temperaturen. Es ist -unbedingt notwendig, diese hohen Temperaturen unter Kontrolle zu . halten, weil die Eigenschaften des fertigen Produktes sonst nachteilig beeinflußt werden können. Pur die meisten bekannten Nahrungsmittel sollten die Temperaturen vorzugsweise zwischen 27° und 49⁰O liegen. Aus die*sem Grunde wird um das Rohr 18 ein wasserdurchflossener Kühlmantel 56 angeordnet, der sich über die ganze Länr ge der Abschnitte D und E erstreckt. Natürlich ist es auch möglich, anstelle des wasserdurchflossenen Kühlmantels andere Kühlvorrichtungen zu verwenden; die erstgenannte Kühlvorrichtung hat sich jedoch als besonders einfach und vorteilhaft erwiesen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäöen Vorrichtung ist der wasserdurchflossene Kühlmantel 56 in zwei Abteilungen unterteilt, von denen je eine dem AbschnittT>zw. dem Abschnitt E zugeordnet ist. Die beiden Abteilungen 57 und 58 erlauben eine genaue Temperaturkontrolle in den Abschnitten D und E unabhängig voneinander. Diese Kontrolle ist oftmals notwendig, weil die in den einzelnen Absohnitttn erzeugte Wärmemenge unterschiedlich, ist.

Das Kühlwasser tritt in die Abteilungen 57 und 58 durch die Öffnungen 59 bzw. 61 ein und verläßt die Abteilungen duroh die Auslaß- " Öffnungen 62 bzw. 63. Die Durohflußgeschwindigkeit des Kühlwassers kann mit Hilfe eines Pumpen- und Ventilsystems eingestellt werden; bei dem Pumpen- und Ventilsyetem handelt es sich um eine Vorrichtung beter Bauart, die im vorliegenden Zusammenhang im eineeinen nicht näher erläutert wird.

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Beispiel 1 ·

Im nachfolgenden Beispiel wird die Herstellung eines Rosinenpräparates mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung erläutert, folgende Bestandteile wurden einzeln kontinuierlich in 3en Mischer eingeführt, und zwar mit einer solchen Geschwindigkeit, daß sich das nachfolgend angegebene prozentuale Verhältnis in dem Fertigprodukt •ergab:

Rosinen 54,0

Zucker 13,0

Dextrose 13,0

Stärke 12,9

Fett 5,0

Aromastoffe 2,0

Farbstoffe 0,1
100, Q°ß>

Es wurden ganze Rosinen mit eimern Feuchtigkeitsgehalt von 10$ verwendet. Das Vermischen erfolgte in einem Mischer mit einer lichten Weite von 8,3 cm. Der sich an den Mischer anschließende Schmiermiseh-Abschnitt wurde mit etwa 3.0 Umdrehungen/Min, betrieben. Im allgemeinen arbeitet man mit etwa 20 - 80 Umdrehungen/Min, bei einem Produkt der genannten Art; mit 30 Umdrehungen/Min, läßt sich jedoch ein zufriedenstellendes Produkt erreichen, und zwar mit einem Ausstoß aus der Mischvorrichtung von etwa 4-1 - 59 kg/Std, Die !Temperatur der Bestandteile wurde in dem Schmiiermischer mit Hilfe des Kühlwassers im Kühlmantel bei etwa 32 - 35⁰C gehalten. Durch den Schmiermisch-Vorgang wurde ein homogenes pastenartiges Produkt erhalten. Das Endprodukt wies einen Feuchtigkeitsgehalt von 5 - 7$ auf.

Beispiel 2

Auf die im Beispiel 1 beschriebene Weise wurde Gemüse verarbeitet, und zwar eine Mischung von Karotten und Erbsen im Verhältnis 50:50. Die genannten Gemüsearten wurden einzeln und kontinuierlich in den Mischer eingebracht, und zwar so, daß sich eine Paste mit einem . Feuchtigkeitsgehalt von etwa 35$ ergab. Es ließ sich eine homogene Paste gewinnen, die zu Körnchen verarbeitet wurde. Bezüglich der Einzelheiten des Verfahrens wurde wie im Beispiel 1 angegeben verfahren. ; .

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Die erfindungsgemäke Vorrichtung kann ganz allgemein zur Herstellung von Frucht-, Gemüse- und Getreide-Fertigprodukten verwendet werden sowie zum Vermischen von Flüssigkeiten mit körnigen Materialien.

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Claims (16)

1. Patentansprüche

   1» Verfahren zur Herstellung eines Nahrungsmittelproduktes, in ' welchem verschiedene Bestandteile in homogener Mischung vorliegen, dadurch gekennzeichnet, daß man kontinuierlich zunächst die einzelnen Bestandteile des Nahrungsmittels grob vermischt, diese grobe, heterogene Mischung in dünner Schicht zwischen sich in geringem Abstand voneinander befindenden» eine Relativbewegung zueinander ausübenden Oberflächen, die eine gleichzeitig mischend, pressend, ausbreitend, schmierend und rührend v/irkende Kraft ausüben, hindurchpreßt, bis man eine homogene Mischung erhält.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Nahrungsmittelbestandteile in flüssiger Form und wenigstens einer der anderen Bestandteile in fester körniger Form vorliegt. <»
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestandteile des Nahrungsmittels aus Früchten, Stärke, Zucker, Fett, Aromastoffen und Farbstoffen bestehen.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Fruchtbestandteil aus Rosinen besteht.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die relativ zueinander bewegten Oberflächen einen verhältnismäßig engen Durchgang bilden, durch den die grob vermischten Bestandteile in einer Richtung hindurohwandern.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß.eich eine der beiden relativ zueinander bewegten Oberflächen in einer Richtung bewegt, die .senkreoht zur Pyrderriohtung der Nahrungsmittelbestandteile verlättft.

   7β6 _{BAD 0RlslNAt} «- ..'
7. 7. Verfahren nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß man das fertig gemischte ITahrungsmittelprodukt in beliebiger Form aus der verwendeten Mischvorrichtung auspreßt.
8. 8. Verfahren nach Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die grob gemischten Nahrungsmittelbestandteile durch einen glatten zylindrischen Durchgang gepreßt werden.
9. 9. Verfahren nach Anspruch 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die zunächst hergestellte heterogene Mischung der ITahrungsmittelbestandteile beim Durchgang zwischen den gegeneinander bewegten en auf eine
   gekühlt wird

   Oberflächen auf eine Temperatur von etwa 27-49⁰C, vorzugsweise
10. 10. Vorrichtung zur Durchführung des kontinuierlichen Herstellungsverfahrens gemäß Anspruch 1-9, gekennzeichnet durch ein einen zylindrischen Innenraum (2?) aufweisendes rohrförmiges Gehäuse (18) mit einer ZufUhrungsöffnung (21) an einem Ende und einer Auslaßöffnung (22) am anderen Ende, in dem sich eine drehbare Rührschnecke (19) mit schraubenförmigen Rührflügeln bzw. Mitnehmern (28) von der Zuführungsöffnung (21) bis zu der Auslaßöffnung (22) erstreckt,

    sowie durch,eine Unterteilung des rohrförmigen Gehäuses (18) in einzelne Abschnitte A, B, C, D, E, die der Zuführung, dem Grobmischen, der Druckverstärkung und dem Schmiermischen des zu behandelnden Materials dienen, ·

    wobei der Kern (26) der Rührschnecke (19) in den einzelnen Abschnitten A, B, C, D, E unterschiedlichen Durchmesser und die schraubenförmigen Rührflügel bzw. Mitnehmer (28) unterschiedliche Steigung und Tiefe aufweisen,

    wobei außerdem an den Rührflügeln bzw. Mitnehmern (28) im Abschnitt (A) Zwischenräume (29) vorgesehen sind, die einen Rückfluß der ITahrungsmittelbestanäteile in Richtung auf die Zuführungsöffnung (21) erlauben,

    und wobei schließlich in dem dem Schmiermischen dienenden Abschnitt (D) der Kern (41) der Rührschnecke (19) einen

    90.982 A/0766 _WOHMIft'

    einen solchen Durchmesser aufweist, daß sich zwischen der Oberfläche der Innenwand des zylindrischen Gehäuses (18) ein schmaler Durchgang (42) ergibt.
11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnetz, daß die Rührschnecke (19) im Schmiermisch-Abschnitt (D) aus einem glatten zylindrischen Kern (44) mit solchem Durchmesser besteht, daß sich zwischen dessen Oberflächen und der Oberfläche der Innenwand des zylindrischen Gehäuses (18) ein schmaler Durchgang (46) ergibt.

    ■ritkti/wn.

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12. 12. Vor Tnach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Rührschnecke (19) im Schmiermisch-Abschnitt (33) zusammenhängende schraubenförmige Mitnehmer (43) mit gleichmäßiger Steighöhe und solcher liefe aufweist, daß die Ausbildung einer homogenen Mischung der Hahrungsmittelbestandteile erreicht wird.
13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Mischabschnitt (A) eine Reihe von Prallblechen (31) vorgesehen ist, die sich radial von der Innenwand (27) gegen den Kern (26) der Rührschnecke (19) erstrecken.
14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 10 und 13» dadurch gekennzeichnet, daß sich an den Schmiermisch-Abschni'tt (D) ein Pumpabschnitt (E) anschließt, in welchem schraubenförmige Rührflügel bzw. Mit-

    ■ nehmer (53) Druck auf die homogene Mischung aus dem Schmiermischabschnitt (D) ausüben.
15. 15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß um den Schmiermisch-Abschnitt (D) und den sich anschließenden Pumpabschnitt (E) ein vorzugsweise wasserdurchflossener Kühlmantel (56) angeordnet ist.
16. 16. Vorrichtung nach Anspruch 14 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß sich an die Auslaßöffnung (22) des rohrförmigen Gehäuses ■ (18) eine Extrudieröffnung (54) anschließt.

    für General WLIlLs Inc.,

    Minneapolis,/Jüan., V.St.A.

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    Rech

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