DE1692601B2

DE1692601B2 - Verfahren zur Herstellung eines fettarmen Brotaufstriches

Info

Publication number: DE1692601B2
Application number: DE1692601A
Authority: DE
Inventors: Edmund J. Bayonne N.J.; Cooper Irwin Staten Osland N.Y.; Melnick Daniel West Englewood N.J.;(V.St.A.) Josefowicz
Original assignee: Unilever Bestfoods North America
Current assignee: Unilever Bestfoods North America
Priority date: 1967-03-27
Filing date: 1967-09-22
Publication date: 1975-07-10
Also published as: DE1692601A1; US3457086A; DE1692601C3

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines fettarmen, bei der Verwendungstemperatur von 21,1°C festen, als W/O-Emulsion vorliegenden Brotaufstrichs von mindestens 35 bis 45 %> Gehalt an Pflanzenfettphase, wobei die Pflanzenfettphase Feststoffgehalts-Indexwerte von etwa 8 bis 25 bei 10° C, von etwa 5 bis 15,5 bei 21,1° C, von etwa 2,5 bis 10,5 bei 26,7° C und von etwa 0 bis 3,5 bei 33,3° C besitzt und der Brotaufstrich in stückiger Form oder als plastische Masse in steife Behälter abgepackt wird, durch stufenweises Kühlen einer einmal hergestellten Emulsion.

Aus den US-Patentschriften 29 21855 und 29 55 039 sind bereits Margarineprodukte bekannt, in denen die Pflanzenfettphase bestimmte Feststoffgehalts-Indexwerte besitzt.

Die aus diesen beiden Druckschriften bekannten Produkte weisen jedoch maximal 20% Milchphase auf, während die restlichen 80°/o von einer Fettphase gebildet werden.

Weiterhin ist aus der DT-AS 10 35 457 ein Verfahren zur Herstellung von belüftetem Speisefett bekannt, wobei das Fett unter Druck einer Scherwirkung ausgesetzt und unter Druck einer automatischen Packmaschine zugeführt wird.

Aufgabe der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines fettarmen, bei der Verwendungstemperatur von 21,1° C festen, als W/O-Emulsion vorliegenden Brotaufstrichs mit hohem Anteil einer wäßrigen Phase, das wesentlich einfacher als das vorbekannte Verfahren durchzuführen ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich dadurch aus, daß etwa 55 bis 65 °/» einer wäßrigen Phase unter kräftigem Rühren in etwa 45 bis 35 %> einer Pflanzenfettphase unter Bildung einer flüssigen W/O-Emulsion eindispergiert werden, worauf die Emulsion zur stufenweisen Reduzierung der Temperatur durch die Kühleinrichtung rezirkuliert und mit zuvor gekühlter Emulsion gleicher Zusammensetzung vermischt wird und wobei der Druck der plastischen, aus der Kühleinrichtung austretenden Emulsion wesentlich niedriger gehalten wird, als derjenige Druck der flüssigen, in die Kühleinrichtung eintretenden Emulsion, der einen Grenzbereich von 24,6 bis 28,1 kg/cm² nicht überschreiten soll.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird so gearbeitet, daß beim Eindispergieren der wäßrigen Phase von 15,6 bis 35,0° C unter kräftigem Rühren in die Planzenfettphasc von 43 bis 51,5° C zur Bildung einer flüssigen Wasser-in-Öl-Emulsion von 32,2 bis 43,0° C in der ersten Stufe die Temperatur der aus de;Kühleinrichtung austretenden

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Wasser-in-öl-EmuIsion sich auf 23,9 bis 10,0° C in Wasser-Emulsion oder in gemischte Emulsionsarten 0,5 bis 2 Minuten erniedrigt, daß die zweite Stufe vermieden wird. Wenn Fett der kleinere Bestandteil eine Halte- und Umlaufperiode von 3 bis 6 Minuten einer Emulsion ist, besteht für das Fett bekanntlich mit dem Produkt von 18,3 bis 10,0⁰C am Auslaß die Neigung, die innere Phase statt der äußeren der Kühleinrichtung darstellt, und die dritte Stufe 5 Phase der Emulsion zu werden, eine Periode von 0,5 bis 2 Minuten bei einer Tempe- Weiterhin zeichnet sich das erfindungsgemäß her-

ratur von 15,6 bis 4,44° C ist, wobei der Einlaßdruck gestellte Produkt dadurch aus, daß es Butter oder zu der Kühleinrichtung auf 10,5 bis 24,6 kg/cm* Margarine in allen Hinsichten wie Aussehen, Körper, steigt und der Auslaßdruck aus der Kühleinrichtung Farbe, Geruch, Haltbarkeit und Geschmack ähnelt, nicht höher als 7,03 kg/cm⁸ durch eine Evakuie- »° Das erfindungsgemäße Verfahren wird an Hand rungseinrichtung am Auslaß der Kühleinrichtung ge- der Zeichnung näher erläutert, halten wird, und daß dann der Brotaufstrich in kon- F i g. 1 ist eine Schemazeichnung der Fließkurve

tinuieriicher, bekannter Weise in Stückform gewon- der Verarbeitungsanlage. In Fig. 1 ist die Kühleinnen wird, während der Auslaßdruck wesentlich nied- richtung dargestellt als bestehend aus drei getrennten riger als der Einlaßdruck zur Kühleinrichtung und in «5 Einheiten zwecks Erleichterung der Beschreibung, den zuvor gegebenen Bereichen gehalten wird, wobei Eine beliebige andere Zahl von Kühleinheiten kann das schließliche Stück einen Wärmetiteranstieg von benutzt werden, und diese Zahl wird durch die ge-6,6 auf 9,5° C zeigt. wünschte Verarbeitungsmenge bestimmt werden.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform Eine flüssige Wasser-in-öl-Emulsion wird zuerst in

des erfindungsgemäßen Verfahrens wird so gearbeitet, »° dem Emulgierungsbehälter durch langsamen Zusatz daß beim Eindispergieren der wäßrigen Phase von des gewünschten Anteils der wäßrigen Phase zu dem 15,6 bis 35,0° C unter kräftigem Rühren in die Pflan- kräftig gerührten ölbestandteil gebildet. Ein zuvor zenfettphase von 43 bis 51,5° C zur Gewinnung einer hergestellter Ansatz an flüssiger Emulsion wird abflüssigen Wasser-in-Öl-Emulsion von 32,2 bis 43° C wechselnd oder nacheinander aus dem einen oder in der ersten Stufe die Temperatur der aus der Kühl- »5 dem anderen von zwei Emulgierungsbehältern in die einrichtung austretenden Wasser-in-Öl-Emulsion sich erste einer Reihe von drei Kühleinheiten, z. B. solauf 20,0 bis 14,4° C erniedrigt, wobei der Einlaß- chen mit Wandkratzern, und durch die übliche Andruck zur Kühleinrichtung auf 7,03 bis 14,1 kg/cm² lage und dann zurück zu dem Emulsionsbehälter gesteigen gelassen wird, während der Auslaßdruck aus pumpt, während die gewünschte Fettgrundmasse im der Kühleinrichtung auf 2,11 bis 7,03 kg/cm² durch 3« Verlauf der Anfangsphase des neuen Verfahrens sich eine Evakuierungseinrichtung am Auslaß der Kühl- bildet. Die Kühlung in der ersten Einheit ist eine einrichtung gehalten wird, und daß dann der weiche solche, daß der bei T₂ herauskommende Strom in Brotaufstrich in seine schützenden Behälter verpackt seiner Temperatur auf etwa 21,1 bis 23,9° C innerwird, während der Auslaßdruck wesentlich niedriger halb etwa 0,5 bis 2 Minuten gesenkt wird und bis ein als der Einlaßdruck zu den Kühleinrichtungen und in 35 Umlaufwiderstand von etwa 10,5 kg/cm* sich an dem den angegebenen Bereichen gehalten wird, und wobei Eingang zu der ersten Kühleinheit oder ersten Kühldas Endprodukt einen Wärmetiteranstieg von etwa stufe entwickelt. Der zurückgeführte Strom mischt I⁰C vor dem Kühlen des Produktes auf 4,44 bis sich während der zweiten Stufe des neuen Verfahrens 12,8° C zeigt. mit zuvor gekühlter Emulsion, welche aus dem vor-

Beim erfindungsgemäßen Verfahren ist keine be- 4< > hergehenden kontinuierlichen Fließen durch die sondere Scherwirkungsstufe unter hohem Druck er- Reihe der Einheiten oder Stufen stammt, forderlich, weiterhin sind die bei dem erfindungs- Somit wird die gekühlte Flüssigkeit während der

gemäßen Verfahren angewandten Drücke wesentlich zweiten Stufe teilweise geliert oder kristallisiert durch niedriger als die des vorbekannten Verfahrens und Zusammentreffen mit dem teilweise kristallisierten, außerdem wird in der Endstufe des erfindungsgemäßen 45 fließbaren Gel, welches schon in dem System aus der Verfahrens bei wesentlich geringerem Druck als in ersten Kühlstufe vorhanden ist. Ein entscheidendes der Anfangsstufe gearbeitet, während bei dem vor- Erfordernis besteht darin, daß der Strom während bekannten Verfahren in der Endstufe eine Aufrecht- der zweiten Stufe auf etwa 15,6 bis 18,3° C während erhaltung des Druckes oder sogar eine Druckerhö- etwa 3 bis 6 Minuten vor Beginn der dritten Kühlhung erforderlich ist. so stufe gehalten wird.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens Die am Ende der dritten Stufe der Bildung der

liegt darin, daß hierbei ein Produkt aus einer anfäng- Fettgrundmasse zu erzielende Temperatur liegt zwilich vorhandenen Grundmasse aus Margarinefett mit sehen etwa 6,11 bis 15,0° C an diesem Punkt, wobei einem Gehalt an einer dispergierten, wäßrigen Phase der Einlaßdruck (P₁) sich auf etwa 10,5 bis 21,1 kg/ hergestellt wird, wobei die vorhandene, plastische 55 cm² gesteigert hat. Eine Druckreduzierpumpe wird Emulsion mit einer eintretenden, nicht kristallinen am Auslaß der Kühleinheiten benutzt, um den Druck Emulsion von gleicher Zusammensetzung vermischt an diesem Auslaß auf etwa 2,11 bis 3,52 kg/cm* zu wird. Wie bereits zuvor ausgeführt, zeichnet sich das erhalten und zu regeln (P₂). Nach dem Einstellen der erfindungsgemäße Produkt insbesondere auch da- dargelegten Anfangsbedingungen wird der zurückdurch aus, daß das öl oder das Fett der kleinere Be- ⁶° laufende Strom zur Formmaschine abgeleitet. Zusätzstandteil des Brotaufstrichs ist und daß die wäßrige licher Öl- und Wasserbestandteil kann in einen Phase den größeren Anteil des Aufstriches ausmacht. anderen Emulgierungsbehälter abgemessen werden, Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäß hergestell- während der Strom aus dem ersten Emulgierungsten Produktes liegt darin, daß in ihm Milch oder behälter geformt und gepackt wird. Somit ennögpflanzliche Proteinmaterialien fehlen, obwohl das 65 liehen aufeinanderfolgende Zubereitungen der Emulhergestellte Produkt in Form einer Wasser-in-öl- sion die kontinuierliche Herstellung des Brotauf-Emulsion, d.h. einer W/O-Emulsion vorliegt, wobei Strichs. Selbstverständlich ist es auch möglich, nur eine freiwillige Umkehr der Emulsion in eine öl-in- einen Teil des Auslaßstroms zur Formmaschine ab·

zuleiten, während der Rest des Stroms zum Emulgierungsbehälter zurückgeführt wird.

Es wurde gefunden, daß die Verwendung einer Druckreduzierungspumpe wesentlich ist, wenn 24,6 kg/cm* (P₁) überschreitende Drücke an dem Einlaß zu der Kühleinrichtung entstehen als eine Folge der Speisungsgeschwindigkeit oder aus den begrenzten Abmessungen und der Konstruktion der Kühleinrichtungen. Es wurde auch gefunden, daß Drücke über 24,6 bis 28,1 kg/cm² in der Kühleinrichtung zu einer getrennten Mischung von zwei getrennten Phasen, nämlich einer flüssigen wäßrigen Phase und einer festen Fettphase, führen, welche naturgemäß unerwünschte Endprodukte sind.

Es wurde ferner gefunden, daß die anfängliche »5 Bildung der gewünschten Wasser-in-öl-Emulsion nicht eintreten wird in einer der Kühlstufen, wenn nicht die Kühlverhältnisse sorgfältig während des Beginns, wie bereits dargelegt, kontrolliert werden. Dies gilt nicht für die Herstellung eines üblichen *o Brotaufstrichs (Margarine mit 80% Fettgehalt), wobei keine besondere Arbeitsweise erforderlich ist, um ein Wasser-in-Öl-Vcrhältnis einzuleiten.

Wie bereits beschrieben, tritt während des Kühlens der flüssigen Emulsion und fortschreitender Kristal· *5 lisation in den anschließenden Kühlstufen, wie für den Verfahrensbeginn erwähnt, ein zunehmendes Steigen des Drucks an dem Einlaß (P₁) auf etwa 10,5 bis 24,6 kg/cm² auf in Abhängigkeit von der bei dem Ansatz verwendeten Fettart (Grad der Härte oder Weichheit), Pumpgeschwindigkeit und Struktur der Kühleinrichtung. Schlechte Synchronisation zwischen den Pumpverhältnissen kann naturgemäß einen Druck innerhalb der Kühleinrichtungen erzeugen, aber die Druckreduzierungspumpe (P-VD) sollte immer tätig sein, um den Auslaßdruck zu reduzieren, aber niemals als Hindernis für die durch die Einlaßpumpe (P-CD) erzeugte Strömung zu dienen.

Es wurde auch festgestellt, daß Drücke bei P₁ (Fig. 1) über 24,6 bis 28,1 kg/cm² in einem getrenn- 4<> ten Zweiphasengemisch sich ergeben, verbunden mit einem Druckverlust auf 3,52 bis 7,03 kg/cm² am Einlaß. Drücke über 24,6 kg/cm² unterwerfen auch die Anlage einer Oberbeanspruchung selbst bis zum Bersten.

Als Teil der Beschreibung der Erfindung kann es angebracht sein, andere Bedingungen aufzuzählen, weiche der erfolgreichen Durchführung der Erfindung nachteilig sind. Diese sind (1) unangemessenes iRühren in dem Emulgierungsbehälter bei lang- 5» samem Zusatz des wäßrigen Bestandteils zu dem ölbestandteil, (2) zu rascher Zusatz der wäßrigen Phase zu der sich bildenden Wasser-in-öl-Emulsion, (3) die Anwesenheit von Milchprotein in der wäßrigen Phase.

Fig.2 stellt grafisch die Emulsionsarten dar, welche sich bei der Ausführung der Erfindung bilden, und das Endergebnis unter verschiedenen Bedingungen an Zeit, Temperatur und Druck, wie sie während des Beginns einzuhalten sind. Die Parameter von Zeit, Temperatur und Druck müssen innerhalb der angegebenen Bereiche fallen, um die Bedingungen für die Herstellung des neuen Brotaufstrichs zu ergeben. Ferner muß die erstgebildete flüssige an die Kühleinrichtungen zu liefernde Emulsion aus der richtigen Phase, nämlich Wasser-in-öl, bestehen.

Gezeigt sind auch in F i g. 2 die unerwünschten Ergebnisse von zu raschem Kühlen einer Wasser-inöl-Emulsion und einer Öl-in-Wasser-Emulsion. Die sich dabei ergebenden unerwünschten Endprodukte erläutern sich selbst.

Tabelle I

Während der Herstellung der anfänglichen Grundmasse vorherrschende und zur kontinuierlichen Herstellung in der dritten Stufe führende Bedingungen

Temperaturgefälle CbCiJ₈

Gewünschte Wasser-in-öl-Emulsion nach Beendigung der Kiihlstufe

43 bis 18,9 Fließbares Gel 4- flüssige Emulsion

(erste Stufe) V« bis 2 Minuten

3,52 bis 7,03 kg/cm«

18,3 bis 15,6 Flüssiges Gel
(zweite Stufe) 3 bis 6 Minuten

7,03 bis 10,5 kg/cm²

15,0 bis 6,11 Festeres fließbares Gel
Vj bis 2 Minuten
10,5 bis 24,6 kg/cm«
Wünschenswerter Dauerzustand
Temperatur und Endprodukt in
diesem Temperaturbereich

Tabelle 1 stellt die Art des Produkts und die Drücke dar, welche sich von selbst entwickeln, wenn die flüssige Emulsion auf die angegebenen Temperaturen für die verschiedenen Zeiten gekühlt wird.

Ein ungewöhnliches Merkmal der Erfindung ist die Feststellung, daß Emulgiermittel von der Art und Menge, wie sie bei der üblichen Margarine verwendet werden bei der Herstellung des neuen Produkts, nicht vermehrt werden müssen trotz des auffallenden verringerten Verhältnisses von Fett zu wäßriger Phase. Lecithin braucht in einer 0,5 Gewichtsprozent des Endprodukts der Erfindung überschreitenden Menge nicht zugesetzt zu werden und Monoglycerid oder Mono- und Diglycerid von Fette bildenden Fettsäuren brauchen in einer 0,5 Gewichtsprozent des Endprodukts überschreitenden Menge ebenfalls nicht zugefügt zu werden.

Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der erforderlichen Verfahren, um erfolgreich einen Brotaufstrich herzustellen, worin der geringere Bestandteil eine kontinuierliche Fettphase und der größere Bestandteil die dispergierte wäßrige Phase ist.

Beispiel 1

358,5 kg flüssiges Maisöl, 281,2 kg teilhydriertes Maisöl mit einem Schmelzpunkt von etwa 38⁰C, Jodzahl 70,8 und Feststoffgehalt-Index 56,7, 41,4, 33,2, 14,3 und 2,0 bei 10,0, 21,1, 26,7, 33,3 und etwa 39° C, und 63,3 kg leichthydriertes Maisöl mit Jodzahl 89,3, Feststoffgehaltindex von 16,7, 6,0, 1,2 und 0,0 bei 10,0, 21,1, 26,7 und 33,3° C werden miteinander vermischt und 1,69 kg Soyalecithin, 1,13 kg Glycirylmonostearat, 0,07 kg Karotinkonzentrat, 0,05 kg Vitamin-A-Konzcntrat und 0,025 kg Vitamin-D-Konzentrat werden in der Mischung gelöst. Eigenschaften der ölmischung folgen in Tabellen. Die wäßrige Phase wird getrennt zubereitet durch Zusatz von 46,59 kg Salz, 1,8 kg Kaliumsorbat und kleineren Mengen von Butteraroma und Calcium-, Dinatrium-EDTA (Calcium-, Dinatrium-Äthylen-

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diamintetraacetat zu 1037 kg deionisiertem und behälter. Ammoninak als Kühlmittel wird dann allpasteurisiertem Wasser. mählich in die Kühleinrichtung während eines Zwei-

Die vorbereitete wäßrige Phase wird bei einer minuteninlervalls eingeführt, zu welcher Zeit die Temperatur von 32,2° C dann zu der kräftiggerühr- Temperatur der Emulsion am Auslaß der letzten Einten ölphase (anfänglich von 49° C) während einer 5 heit 17,2° C und der Druck 9,14 kg/cm² erreichen. Zeit von 12 Minuten zugesetzt. Die gesamte wäßrige Der RUckdruck des Ammoniakkühlmittels ist zu die-Phase stellt 60,6 ♦/· der ganzen Emulsion dar. Die ser Zeit 1,76 kg/cm². Die weitere Kühlung wird dann sich ergebende Emubion wird mit einer Temperatur für 4 Minuten verzögert, während welcher Zeit der von 36,7° C durch eine Kühleinrichtung mit Rühr- Auslaßdruck auf 12,7 kg/cm² steigt. Der Strom des werk gepumpt, wie in F i g. 1 dargestellt, und wieder io Ammoniakkühlmittels wird dann verstärkt, bis die zurück zu dem Emulgieningsbehälter vermittels einer Auslaßtemperatur T₂ 7,78° C ist und der Einlaßdruck Druckreduzierpumpe, bis Drücke und Temperaturen P₁ 21,1 kg/cm² beträgt. Zu dieser Zeit ist der Ammoden in der Tabelle I für die dritte Stufe angegebenen niakrückdruck 1,05 kg/cm². Die Druck - Verforentsprechen. Wenn diese Bedingungen erreicht sind, mungsmaschine wird dann angelassen, wenn der wird das Produkt zu der Druck- bzw. Formmaschine 15 Strom an gelierter Emulsion zu der Druck-Verforabgeleitet. mungsmaschine abgeleitet wird, und das Produkt

Arbeitsbedingungen zu Beginn des Verfahrens wird in kontinuierlicher Weise verpackt, während der

sind die folgenden. Druck χ bei P₂ auf etwa 2,11 kg/cm² und bei P_? auf

Die Temperatur der Emulsion in dem Behälter etwa 12,7 kg/cm² gehalten wird. Nach seinem Bilden

von F i g. 1 wird eingestellt auf 32,2° C. Die Pumpen 20 und Einwickeln in Stückform ist das Produkt fest

werden angelassen, und die Emulsion fließt durch die und trocken und hat das Aussehen und Gefüge eines

KUhleinheiten und zurück zu dem Emulgierungs- Brotaufstrichs wie Margarine oder Butter.

Tabelle Π

Einfluß des Feststoffgehaltindex auf die Verarbeitungstemperatur T₂ Beispiel ölmischung Schmelzpunkt Feststoffgehaltindex der Mischung T_s

⁰C 10,O⁰C 21,1⁰C 26,7°C 33,3⁰C ⁰C

1 51·/· flüssiges Maisöl 32,5 19,7 11,8 7,0 1,6 6,11 bis 8,33 40·/· teilhydriertes Maisöl

9·/· leichthydriertes Maisöl

2 40,6·/· flüssiges Saffloröl 33,9 20,9 13,3 8,6 2,4 8,89 bis 9,44 37,2·/· teilhydriertes Soyaöl

22,2·/· leichthydriertes Baumwollsaatöl

3 53·/· flüssiges Baumwollsaatöl 35,6 24,9 15,5 10,6 3,6 11,7 bis 15,6 47·/· teilhydriertes Soyaöl

Beispiel 2 ^au* 35,O⁰C eingestellt. Nach dem Strömungsbeginn

50 der Emulsion zu der Kühleinrichtung wird allmählich

Eine Wasser-in-öl-Emulsion, in der flüssigen das Kühlmittel eingefühlt während eines Einminuten-Phase mit einem Gehalt von 285,4 kg flüssiges Saf flor- Intervalls, zu welcher Zeit die Temperatur der Emulöl, 261,5 kg teilhydriertes Soyaöl mit einem Schmelz- sion an dem Auslaß der Kühleinrichtung 18,3° C punkt von etwa 40,5⁰C, Jodzahl 68,1, Feststoff- und der Druck 11,2 kg/cm* erreicht. Weiteres Kühgehaltindex von 62,3, 43,0 und 24,5 bei 10,0, 26,7 55 Len wird dann während 3Minuten verzögert, während und 33,3°C, und 156,1kg leichthydriertes Baum- welcher Zeit der Druck auf 14,8 kg/cm² ansteigt. Das wollsaatöl mit einem Schmelzpunkt von etwa 31,7⁰C, Strömen des Kühlmittels wird dann verstärkt, bis Jodzahl 85,5, Feststoffgehaltindex von 14,8, 7,0, 4,0, die Auslaßtemperatur der Emulsion 10,0° C erreicht 0,3 bei 10,0 21,1, 26,7 und 33,3° C wird, wie im und der Druck P₁ 18,3 kg/cm« beträgt. Der Druck Beispiel 1 beschrieben, hergestellt. Diese Mischung 60 des Ammoniakkühlmittels ist 1,41 kg/cm², ist merklich fester als diejenige des Beispiels 1 Das Produkt wird dann zu der Formmaschine ab-

(s. Tabellell). Die wäßrige Phase ist gleich der- geleitet und das Produkt wird in kontinuierlicher jenigen des Beispiels 1, und die Emulsion wird in Weise verpackt, während der Druck bei P₂ auf etwa gleicher Weise hergestellt. Die anfänglichen Verar- 2,11 kg/cm² und der Druck bei P, auf etwa 14,8 kg/ beitungsbedingungen unter Verwendung von zwei 65 cm² gehalten wird, und zwar durch Einstellung der Pumpen in Parallelschaltung zum Beliefern zweier Geschwindigkeit der DruckreduzierungspumpeP-VD. Formmaschinen sind folgende: Das Produkt aus jeder Fonnmaschine ist fest und

Die Temperatur der Emulsion in dem Behälter wird trocken und völlig zufriedenstellend.

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dem Emulgierbehälter auf etwa 32,2 bis 43° C gehal-

Beispiel 3 ten, während sich die gewünschte Fettgrundmasse in

der Behandlungsapparatur danach bildet. Die Küh-

Eine öknischung, enthaltend 372,6 kg flüssiges lung in der ersten Stufe ist ©ine solche, daß der bei T₂ BaumwollsaatÖl und 330,4 kg teilhydriertes Soyaöl, 5 herauskommende Strom in der Temperatur auf etwa letzteres mit einem Schmelzpunkt von etwa 40,5° C, 23,9 bis 10,0° C in etwa 0,5 bis 2 Minuten erniedrigt Jodzahl 68,1, Feststoffgehaltindex 62,3, 43,0 und wird und der anfängliche Druck von etwa 3,52 kg/ 24,5 bei 10,0, 26,7 und 33,3° C wird hergestellt mit cm* bei P₁ auf etwa 9,14 bis 16,2 kg/cm^ am Einlaß einem Gehalt an allen Bestandteilen wie im Bei- zu der ersten Kühleinheit oder ersten Kühlstufe spiel 1 und 2. Die wäßrige Phase und die Herstellung io ansteigt. Der zurückgeleitete Strom wird während der der Emulsion sind die gleichen wie im Beispiel 1 zweiten Stufe des neuen Verfahrens gemischt mit zu- und 2. Die Eigenschaften der ölmischung sind in der vor gekühlter Emulsion, welche aus dem vorher-Tabellell angegeben. gehenden kontinuierlichen Fluß durch die Reihe der

Die Temperatur der Wasser-in-öl-Emulsion wird Einheiten oder Stufen stammt. Daher wird die geauf 37,8° C eingestellt. Nach dem Strömungsbeginn 15 kühlte Flüssigkeit während der zweiten Stufe teilder Emulsion wird das Kühlmittel allmählich einge- weise geliert oder kristallisiert durch Berührung mit führt während eines Intervalls von 2¹Ii Minuten, nach dem teilweise kristallisierten, fließbaren, bereits in welcher Zeit die Temperatur am Auslaß der Kühl- dem System aus der ersten KUhlungsstufe vorhaneinrichtung 15,6° C und der Druck 12,7 kg/cm² er- denen Gel. Ein entscheidendes Erfordernis besteht reicht. Die Auslaßtemperatur wird dann auf 15,6° C »0 darin, daß der Strom während der zweiten Kühlstufe während 3 Minuten gehalten, während welcher Zeit auf etwa 18,3 bis 10,0° C für etwa 3 bis 6 Minuten der DtTiCkP₁ auf 16,2 kg/cm² ansteigt. Das Kühlen bei T₂ vor Einleiten der dritten Kühlstufe gehalten wird dann wieder aufgenommen, bis die Tempera- wird.

tür auf 14,4° C während einer Zeit von 7* Minute Die am Ende der dritten Bildungsstufe der Fettfällt. Das Produkt wird dann zur Formmaschine ab- 25 grundmasse zu erzielende Temperatur T₂ liegt zwigeleitet. Bei kontinuierlicher Produktion wird der sehen 15,6 bis 4,44° C. Zu diesem Zeitpunkt ist der DruckP₂ auf etwa 3,52 kg/cm² und der Druck P₃ auf Einlaßdruck P₁ auf etwa 10,5 bis 24,6 kg/cm² in 0,5 etwa 14,1 kg/cm² durch Einstellung der Geschwindig- bis 2 Minuten angestiegen. Die Druckreduzierpumpe, keit der Pumpe P-VD gehalten. welche in den Kühlstufen 1 und 2 benutzt wurde,

Die in den Beispielen verwendeten Margarinefette 30 läuft jetzt zum Aufrechthalten und Regeln des und Verhältnisse von Fetten zu Wasser sind die Drucks an dem Auslaß P₂ auf etwa 2,11 bis 7,03 kg/ bevorzugten. Jedoch liegt es im Bereich der Erfin- cm². Nach Einstellen der dargelegten Anfangsbedindung, jedes andere Margarinefett zu benutzen. gungen wird der gekühlte Produktstrom zu der

Formmaschine abgeleitet. Der Druck bei P₃ wird von Allgemeine Erörterung —Stückform 35 10,5 bis 17,6 kg/cm« schwanken. Zusätzlicher öl-

bestandteil und zusätzlicher Wasserbestandteil kön-

Die im vorstehenden dargelegten Verfahrens- nen in einen anderen Emulgierbehälter abgemessen bedingungen umfassen nicht notwendigerweise den werden, während der Strom aus dem ersten Emulgiergesamten ausführbaren Bereich. Die obigen Bedin- behälter verformt und verpackt wird. Somit erlaubt gungen sind einige des Arbeitsbereiches, um eine 40 aufeinanderfolgende Herstellungen von Emulsionen Margarine in Stückform herzustellen. eine kontinuierliche Produktion des Brotaufstrichs.

Eine Abwandlung von Fig. 1, jetzt Fig. 3 ge- Selbstverständlich ist es auch möglich, nur einen Teil nannt, ist eine schematische Zeichnung eines verall- des ausgehenden Produktstroms zu der Formgemeinerten Fließschemas, als das bisher dargestellte, maschine abzuleiten, während der Rest des Stromes der Anlage und des Verfahrens, anwendbar zum Her- 45 durch den Schmelz-Wärmeaustauscher zu dem stellen des fettarmen erfindungsgemäßen Brotauf- Emulgierbehälter zurückgeleitet wird. Druck an der Strichs. In F i g. 3 ist wieder die Kühleinrichtung ge- Formmaschine P₄ wird zwischen 0,21 bis 0,35 kg/cm² zeigt als aus drei getrennten Einheiten bestehend 2um schwanken, und die Produkttemperatur bei T, wird Zwecke der Schilderung. Eine oder jede andere Zahl eine etwaige gesamte Titerwärmesteigerung von etwa von Kühleinheiten kann benutzt werden, und ihre 50 6,6 bis 9,5° C zeigen.

Wahl wird von der gewünschten Produktions· Ein anderes Verfahren zur Herstellung der Emul-

geschwindigkeit bestimmt. sion wurde auch benutzt. Sowohl der ölbestandteil

Das Verfahren zur Herstellung fester Stücke oder wie der wäßrige Bestandteil können gleichzeitig abge-Riegel aus dem neuen Brotaufstrich ist folgendes. messen und zusammen in den Emulgierbehälter ge-

Eine flüssige Wasser-in-öl-Emulsion wird zuerst in 55 fördert werden, um einen Emulsionsansatz durch dem Emulgierbehälter durch den langsamen Zusatz kräftiges Rühren zu bilden. Wenn diese Emulsion zur des gewünschten Anteils der wäßrigen im wesent- Produktbildung unter Anwendung der beschriebenen liehen proteinfreien Phase bei etwa 15,6 bis 35,0° C aufeinanderfolgenden Kühlstufen benutzt wird, wird zu dem kräftig gerührten Fettbestandteil bei etwa 43 die Emulsion wieder aufgefrischt durch gleichzeitiges bis 51,5° C gebildet. Ein zuvor zubereiteter Ansatz 60 Abmessen zusätzlichen öl- und Wasserbestandteils in flüssiger Emulsion von etwa 32,2 bis 43° C wird ab- die restliche Emulsion. Bei diesem Verfahren bleibt wechselnd oder nacheinander aus dem einen oder der Emulgierbehälter im wesentlichen voll und anderen von zwei Emulgierungsbehältern in die erste Emulsionsbildung kann als eine kontinuierliche Araus einer Reihe von drei Kühleinheiten (beispiels- beitsweise angesehen werden.

weise versehen mit Wandkratzern) und dann durch 65 Es wurde gefunden, daß die Verwendung einer die restliche Anlage und wieder zurück durch einen Druckreduzierpumpe wesentlich ist, wenn 24,6 kg/ Schmelz-Wärmeaustauscher zu dem Emulgierbehäl- cm² übersteigende Drücke am Einlaß P₁ zu der Kühlter gepumpt. Auf diese Weise wird das Produkt in einrichtung als ein Ergebnis der Einspeisungsge-

schwindigkeit oder infolge beschränkter Abmessungen und Konstruktion der Kühleinrichtung entstehen. Es wurde gefunden, daß Drücke über 24,6 bis 28,1 kg/cm² in der Kühleinrichtung zu einer gebrochenen Emulsion aus zwei getrennten Phasen führen, S nämlich einer flüssigen wäßrigen Phase und einer festen Fettphase, welche naturgemäß unerwünschte Endprodukte sind.

Es wurde ferner gefunden, daß Bildung und Aufrechterhaltung der gewünschten Wasser-in-öl-Emul- sion zur Bildung eines festen Produktes nicht erreicht wird, wenn eine nennenswerte Menge an Protein in der wäßrigen Phase anwesend ist und wenn die Kühlgeschwindigkeiten nicht sorgfältig während des Beginns kontrolliert werden, wie bereits dargelegt. Wenn der fettarme Brotaufstrich einen solchen Ansatz hat, daß die wäßrige Phase nur 4°/» an Proteinkonzentration der wäßrigen Phase üblicher Margarine enthält, tritt Emulsionsumkehr zu der Öl-inWasser-Type auf, und solche Emulsionen können ao nicht in einen festen Brotaufstrich übergeführt werden. Rasches Kühlen der Wasser-in-öl-Emulsion, nämlich auf 7,22° C innerhalb 0,5 bis 2 Minuten, führt zu einer ungebrochenen Emulsion von zwei getrennten Phasen, nämlich einer flüssigen wäßrigen as Phase und einer festen Fettphase. Diese unerwünschte Veränderung tritt nicht auf bei der Herstellung eines üblichen Brotaufstrichs (Margarine mit 80 */o Fettgehalt mit oder ohne Protein in der wäßrigen Phase), wobei keine besondere Behändlung erforderlich ist, um ein Wasser-in-öl-Verhaltnis einzuleiten und aufrecht zu erhalten.

Wie bereits erwähnt während des Kühlens der flüssigen Emulsion und allmählichen Kristallisation in den nachfolgenden Kühlstufen, wie für den Verfahrensbeginn beschrieben, tritt eine begleitende Drucksteigerung an dem Einlaß P₁ auf etwa 10,5 bis 24,6 kg/cm⁸ ein in Abhängigkeit von dem im Ansatz benutzen Fett (Härtegrad), der Pumpgeschwindigkeit und Konstruktion der Kühleinrichtung. Schlechte Synchronisation zwischen den Geschwindigkeiten der Pumpen kann naturgemäß einen Druck innerhalb der Kühleinrichtungen erzeugen, aber die Druckreduzierpumpe P-VD sollte immer dahin wirken, den Auslaßdruck zu reduzieren und niemals als ein Hindernis für das durch die Einlaßpumpe P-DC erzeugte Strömen dienen.

Es wurde bereits erwähnt, daß Drücke bei P₁ (Fig. 3) im Überschuß über 24,6 bis 28,1 kg/cm* zu einer getrennten Zweiphasenmischung führt und dies tritt mit nachfolgendem Druckverlust bis 3,52 bis 7,03 kg/cm² kurz danach an dem Einlaß auf. Drücke über 24,6 kg/cm² unterwerfen auch die Anlage und Leitungen einer Überbeanspruchung mitunter sogar bis zum Bruch.

Die Werte für den Feststoffindex des Gesamtfetts des neuen fettarmen Brotaufstrichs, wenn in Stückform verpackt, liegen innerhalb 15 bis 25 bei 10,0⁰C, 8,5 bis 15,5 bei 21,1⁰C, 5 bis 10,5 bei 26,7⁰C und 0 bis 3,5 bei 33,3° C. Die bevorzugten Bereiche der Feststoffindexwerte für den gesamten Fettbestandteil des neuen fettarmen Brotaufstrichs sind 16 bis 21 bei 10,0⁰C, 9 bis 12 bei 21,1⁰C, 5 bis 7 bei 26,7° C und 0 bis 1,5 bei 33,3⁰C.

Tabelle ΠΙ zeigt die Art des Produkts und die Drücke, welche sich bei P₁ entwickeln, wenn die flüssige Emulsion auf die angegebenen Temperaturen während verschiedener Zeiten für die Herstellung des neuen Brotaufstrichs in Stückform abgekühlt wird.

Tabelle III

Während der Herstellung der anfänglichen Grundmasse vorherrschende und zu der kontinuierlichen Herstellung bei der dritten Stufe zur Gewinnung eines Produkts in Stückform führende Bedingungen

Temperaturgefälle bei T_t

Gewünschte Wasser-in-öl-Emulsion nach Vollendung der

Kühlstufe')

(43,0 bis 32,2° C) -+ (23,9 bis 10,0° C) erste Stufe

18,3 bis 10,0° C Halten zweite Stufe

(18,3WsIO₁O⁰C) -►(15,6 bis 4,44°C) dritte Stuf?.

Flüssige Emulsion + fließbares Gel

0,5 bis 2 Minuten Kühlung 3,52 -+ 9,14 bis 16,2 kg/cm« bei P₁

Fließbares Gel

3 bis 6 Minuten Halten

9,14 bis 16,2 kg/cm* bei P₁

Festeres aber fließbares Gel 0,5 bis 2 Minuten Kühlung (9,14 bis 16,2 kg/cm*) (10,5 bis 24,6 kg/cm*) bei P₁ Erwünschter Dauerzustand, Temperatur und Druck für Stückprodukt

<) Während des Abkühlen«, Haltens und Verpackens müssen DrUcke bei Pi auf etwa 2,11 bis 7,03 kg/cm* gehalten werden.

Die folgenden Beispiele dienen weiteren Erläuterungen der erforderlichen Verfahren, um in erfolgreicher Weise einen Brotaufstrich in Stückform herzustellen, wobei der kleinere Bestandteil die kontinuierliche Fettphase und der größere Bestandteil die dispergierte wäßrige ist.

Beispiel 4

Eine ölmischung, enthaltend 372,6 kg flüssiges Maisöl, 217,9 kg teilhydriertes Maisöl und 112,5 kg eines anderen teilhydrierten Maisöls, wobei das erste teilhydrierte Maisöl einen Schmelzpunkt von 37,8° C, Jodzahl von 71,2, Feststoffgehaltindex 46,0, 30,0, 21,0 und 5,0 bei 10,0, 21,1, 26,7 und 33,3⁰C besitzt, und das zweite teilhydrierte Maisöl einen Schmelzpunkt von 40,5⁰C, Jodzahl von 65, Feststoffgehaltindex von 58,0, 43,0, 35,0 und 18 bei 10,0, 21,1, 26,7 und 33,3⁰C besitzt, wird hergestellt, wobei sie alle Bestandteile gemäß den vorhergehenden Beispielen besitzt. Der Feststoffgehaltindex der ölmischung ist in Tabelle IV angegeben. Die wäßrige Phase ist gleich derjenigen der früheren Beispiele. Die Emulsion wird hergestellt durch gleichzeitiges Abmessen sowohl der öl- wie der wäßrigen Phase in den Emulsionsbehälter unter kräftigem Rühren, bis ein voller Behälter mit Emulsion erhalten ist.

Die Temperatur der Wasser-in-öl-Emulsion wird auf 37,8°C eingestellt. Das Kühlmittel wird allmählich während eines Zweiminutenintervalls eingeführt, nach welcher Zeit die Temperatur an dem Auslaß T₂

13 14

der Kühleinrichtung 11,7 bis 12,2° C erreicht und driertes Maisöl mit einem Schmelzpunkt von 40,5⁰C, der Druck 10,5 kg/cm² bei P₁ (Stufe 1, Kühlung) be- Jodzahl von 65,0, Feststoffgehaltindex von 58,0, trägt. Die Auslaßtemperatur wird dann auf 11,7 bis 43,0, 35,0 und 18,0 bei 10,0, 21,1, 26,7 und 33,3⁰C, 12,2°C während 3 Minuten gehalten, während wel- und 133,6 kg leichthydriertes Maisöl mit einer Jodeher Zeit der Druck bei P₁ auf 16,2 kg/cm* ansteigt 5 zahl von 88, Feststoffgehaltindex von 15,0, 5,5, 1,0, (Stufe 2, Halten). Das Kühlen wird dann wieder auf- 0,1 bei 10,0, 21,1, 26,7 und 33,3⁰C wird wie in den genommen, bis die Temperatur bei T₂ auf 7,22 bis früheren Beispielen hergestellt. Diese Mischung ist 8,33° C innerhalb einer Zeit von 0,5 Minuten fällt. merklich weicher als die anderen beschriebenen; die Der Druck beträgt dann 22,5 kg/cm* bei P₁ (Stufe 3, Werte für den Feststoffgehaltindex der ölmischung Kühlung). Das Produkt wird dann zu der Form- io sind in Tabelle IV angegeben. Die wäßrige Phase ist maschine abgeleitet. Während kontinuierlicher Pro- gleich derjenigen der früheren Beispiele und die duktion wird der Druck bei P₂ auf etwa 3,52 bis Emulsion wird wie diejenige des Beispiels 1 herge-4,22 kg/cm² und bei P, auf etwa 10,5 bis 14,1 kg/cm⁸ stellt. Die Anlaßverfahrensbedingungen unter Verdurch Einstellen der Geschwindigkeit von Pumpe wendung von zwei Pumpen in Parallelschaltung P-VD gehalten. Formdruck P₄ ist 0,35 kg/cm⁸ und 15 zum Beliefern zweier Formmaschinen sind wie folgt: Formtemperatur bei T₃ ist 16,1° C für einen Durch- Die hergestellte wäßrige Phase wird bei 32,2° C

schnittstiterwärmeanstieg von 8,3° C. Wenn das Ni- zu der kräftig gerührten ölphase (anfänglich bei veau der Emulsion auf eine vorbestimmte Höhe in 49⁰C) während eines 12-Minuten-Intervalls zugedem Emulgierbehälter fällt, wird das Zumessen der setzt. Die Temperatur der Emulsion in dem Bezwei Ströme wieder automatisch aufgenommen, um »a hälter wird dann auf 35,O⁰C eingestellt. Die Emuleinen im wesentlichen vollen Emulsionsansatz auf- sion wird während eines 1-Minuten-Intervalls gerechtzuerhalten. Der fettarme Brotaufstrich ist ein kühlt, zu welcher Zeit die Temperatur der Emulsion ausgezeichnetes Produkt, läßt sich sehr gut in der am Auslaß T_t der Kühleinrichtung 15,6° C und der Kälte auf streichen, bewahrt seine Eigenschaften gut Druck bei P₁ 11,2 kg/cm* erreicht (Stufe 1, Kühlung), bei Raumtemperatur und schmilzt rasch im Mund. as Weiteres Kühlen wird dann für 3 Minuten verzögert,

während welcher Zeit der Druck bei P₁ auf 14,8 kg/

Beispiel 5 cm² ansteigt (Stufe 2, Halten). Das Strömen des Kühlmittels wird dann verstärkt, bis die Auslaßtem-

Eine ölmischung, enthaltend 358,5 kg flüssiges peratur der Emulsion bei T₂ 4,44 bis 5,56° C erMaisöl und 344,5 kg teilhydriertes Maisöl mit einem 30 reicht und der Druck bei P₁ 22,5 kg/cm* beträgt. Schmelzpunkt von 37,8⁰C, Jodzahl von 71,2, Fest- Das Produkt wird dann zur Formmaschine abgeleistoffgehaltindex von 46,0, 30,0, 21,0 und 5,0 bei _tet und das Produkt wird in kontinuierlicher Weise 10,0, 21,1, 26,7 und 33,3° C wird hergestellt, wobei verpackt, während P₂ auf etwa 3,52 kg/cm² und P₃ sie alle Bestandteile gemäß den früheren Beispielen auf etwa 14,1 kg/cm² durch Einstellen der Geschwinenthält. Die wäßrige Phase wird in gleicher Weise 35 digkeit der Druckreduzierpumpen P-VD gehalten wie bei den früheren Beispielen zubereitet. Der Fest- _wj_rd. Der Stückformungsdruck P₄ ist 0,21 kg/cm² Stoffgehaltindex der Ölmischung ist in Tabelle IV _und die Stücktemperatur T₈ ist 13,3° C mit einem angegeben. durchschnittlichen Titerwärmeanstieg von 8,3° C.

Die Temperatur der Wasser-in-öl-Emulsion wird Der fettarme Brotaufstrich ist ein annehmbares Proauf 37,8° C eingestellt. Nach dem Anlassen des 40 dukt, welches sich sehr leicht bei Kühltemperaturen Emulsionsstromes wird das Kühlmittel allmählich aufstreichen läßt, annehmbar in seiner Haltbarkeit während eines Zweiminutenintervalls eingeführt, wo- bei Raumtemperatur und gut hinsichtlich des Schmelnach die Temperatur an dem Auslaß der Kühlein- zens im Mund, richtung bei T₂ 12,2° C und der Druck 12,7 kg/cm²

bei P₁ (Stufe 1, Kühlung erreicht. Die Auslaßtempe- 45 Herstellung von weichem, fettarmem Brotaufstrich, ratur T₂ wird dann auf 12,2° C während 4 Minuten verpackt in steife Behälter

gehalten, wahrend welcher Zeit der Druck P₁ auf

16,2 kg/cm* ansteigt (Stufe 2, Halten). Dann wird das Das Verfahren für die Herstellung eines weichen

Kühlen wieder aufgenommen, bis die Temperatur T₃ aber doch festen fettarmen Brotaufstrichs geeigneter auf 6,11 bis 7,22° C während eines 0,5-Minuten- 50 Konsistenz, um in Wannen oder anderen ähnlichen Intervalls (Stufe 3, Kühlung) fällt. Das Produkt wird Behältern verpackt zu werden, kann in einer wesentdann zu der Formmaschine abgeleitet. Während liehen Hinsicht von der bisher beschriebenen Herkontinuierlicher Produktion wird der Druck bei P₁ stellung fester Stücke abweichen. Die Kühlstufen, auf 20,4 kg/cm², bei P₂ auf 3,52 kg/cm* und bei P₃ wie bisher bei der Herstellung fester Stücke beauf etwa 14,1 kg/cm² durch Einstellen der Geschwür- 55 schrieben, sind nicht erforderlich. Die Wasser-in-öldigkeit von Pumpe P-VD gehalten. Stückformungs- Emulsion wird unmittelbar auf eine Temperatur von druck P₄ beträgt dabei 0,28 kg/cm² und die Tempe- etwa 20,0 bis 14,4⁰C gekühlt in einer Zwischenratur des geformten Stücks ist 15,O⁰C, was eine stufe zwischen den Stufen 1 und 2 in dem Stückdurchschnittliche Titerwärmesteigerung von 8,3⁰C form-Verfahren. Der Einlaßdruck P₁ zu der Kühlanzeigt. Der fettarme Brotaufstrich ist ein ausgezeich- 60 einrichtung steigt auf etwa 7,03 bis 14,1 kg/cm² und netes Produkt, läßt sich sehr gut in der Kälte auf- der Auslaßdruck P₂ von der Kühleinrichtung wird streichen, bewahrt seine Eigenschaften bei Raum- auf etwa 2,11 bis 7,03 kg/cm* gehalten. Das sich ertemperatur gut und schmilzt rasch im Mund. gebende fließbare Gel erstarrt dann in dem steifen

Behälter (der Wanne) zu einer nichtfließbaren Kon- Beispiele ⁶5 sistenz innerhalb weniger Sekunden bis einigen Mi

nuten in Abhängigkeit von der Temperatur der FuI-

Eine Wasser-in-Öl-Emulsion, enthaltend in der lung und der Festigkeit des Fettbestandteils. Es beölphase 358,5 kg flüssiges Maisöl, 210,9 kg teilhy- steht keine Notwendigkeit, auf den zuvor beschriebe-

nen Grade für die Herstellung von Stücken zu überkühlen, weil das weiche Produkt, verpackt in seinem schützenden Behälter mit steifen Wänden in befriedigender Weise erhärten wird, wenn ihm eine Zeit bei kühler Lagerung bei etwa 4,44 bis 12,8⁰C gegeben wird. Wegen des geringeren Grades von Überkühlung beträgt der eventuelle gesamte Titer-Wärmeanstieg in dem wannenverpackten Produkt nur etwa 1° C. Das wannenverpackte Produkt muß diese nachfolgende KUhlstufe erfahren, während welcher das erhärtete Fett dazu dient, Kerne zu bilden und die Kristallisation des noch in flüssiger Form und in Berührung mit der gebildeten Grundmasse befindlichen Fetts zu begünstigen. Diese Kühlgeschwindigkeit in dem Kühlapparat ist so langsam, daß kein Titer-Wärmeanstieg gemessen werden kann. Zusätzlich ist der Druck bei P₃ für das weiche wannenverpackte Produkt vorzugsweise viel niedriger als derjenige bei P₉ zur Herstellung von Stücken. Wenn die Füllmaschine die Hauptmasse an weichem Produkt zum Einbrin- ao gen in Wannen aufnimmt, liegt der Druck bei P, zwischen 1,76 und 7,03 kg/cm² und bei P₄ zwischen 0,70 und 1,76 kg/cm*.

Der Ansatz des weichen Produkts, verpackt in steife Behälter konstruktiver Stärke, ist der gleiche as wie der früher für das in Stückform verpackte Produkt beschriebene mit der Änderung, daß der Fettbf standteil von weicherer Konsistenz ist.

Das Fett in dem fettarmen Brotaufstrich der Erfindung hat Werte für den Feststoffgehaltindex so niedrig wie 8 bei 10,0⁰C 5 bei 21,1°C, 2,5 bei 26,7° C und 0 bei 33,3° C. Es ist erstaunlich, daß in einem solchen fettarmen Brotaufstrich nur 2Vo festes Fett und 98«/· flüssige Bestandteile bei 21,1° C vorhanden sind und das Produkt erhärtet zu einem festen Produkt in dem Kühlapparat und verbleibt ein festes Produkt von nichtfließbarer Konsistenz bei der entscheidenden Benutzungstemperatur von etwa 21,1°C unter den Bedingungen unterbrochener Verwendung bei Tisch. Die obere Grenze der Werte für den Feststoffgehaltindex für das wannenverpackte Produkt sind 15 bei 10,0⁰C, 8,5 bei 21,1°C, 5,0 bei 26,7° C und 1,5 bei 33,3° C.

Das folgende Beispiel dient zur weiteren Erläuterung der erforderlichen Arbeitsweisen, um in erfolg- reicher Weise einen Brotaufstrich in Wannenform herzustellen, wobei der kleinere Bestandteil eine kontinuierliche Fettphase und der größere Bestandteil die dispergierte wäßrige Phase ist.

Beispiel 7

Eine Olmischung, enthaltend 527,3 kg flüssiges Maisöl und 175,8 kg teilhydriertes Maisöl mit einem Schmelzpunkt von 40,5⁰C, Jodzahl von 65,0, Feststoffgehaltindex von 58,0, 43,0, 35,0 und 18 bei 10,0, 21,1, 26,7 und 33,3⁰C wird hergestellt, wobei sie alle Bestandteile wie bei den früheren Beispielen enthält. Die wäßrige Phase ist die gleiche wie diejenige der früheren Beispiele. Die Emulsion wird hergestellt durch gleichzeitiges Abmessen sowohl der Öl- wie der wäßrigen Phase in den Emulsionsbehälter unter kräftigem Rühren, bis der Behälter mit einer Wasser-in-öl-Emulsion, wie im Beispiel 4, gefüllt ist. Die Temperatur der Emulsion wird eingestellt auf 35,0⁰C und dann unmittelbar auf eine Temperatur bei T₂ von 16,7 bis 17,8° C gekühlt. Wenn die Temperatur an dem Auslaß der Kühleinrichtung T₂ 17,8° C erreicht, wird das Produkt zu einer üblichen Wannenfüllmaschine mit drehbarem Auslaß abgeleitet (Stufe 1, Kühlung). Während der kontinuierlichen Produktion ist der Druck P₁ etwa 9,14 kg/cm², und der Druck P₂ wird auf etwa 4,92 bis 5,62 kg/cm« gehalten. Der Druck bei P₃ ist etwa 5,62 kg/cm². Der Druck in der Füllmaschine bei P₄ wird auf etwa 1,05 bis 1,27 kg/cm« gehalten. Das sich ergebende fließbare Gel härtet in dem steifen Behälter (der Wanne) zu einer nichtfließbaren Konsistenz innerhalb einer Minute. Wegen des geringeren Grads an Überkühlung ist der Titer-Wärmeanstieg in diesem Produkt nur etwa I⁰C. Während der nachfolgenden Lagerung des Wannenproduktes im Kühlapparat (Stufe 2, Halten und Stufe 3, Kühlen) vollendet sich die Kristallisation des Fetts. Der fettarme Brotaufstrich in Wannenverpackung ist ein ausgezeichnetes Produkt, läßt sich in der Kälte sehr leicht aufstreichen, hält seine Eigenschaften bei Raumtemperaturen und schmilzt rasch im Mund.

Tabelle IV gibt in Tabellenform die Werte für den Feststoffgehaltindex der Beispiele zwecks bequemeren Vergleichs an.

Tabelle IV

Einfluß des Feststoffgehaltindex des Fetts und der Form des fettarmen Brotaufstrichs^x) auf Verarbeitungstemperatur bei T₂ zur Verpackungszeit

Beispiel ΧΙ»	Feststoffgehaltindex bei ⁰C	21,1	26,7	33,3	°c	Endprodukt
Nr.	10,0	15,5	10,5	3,5	12,2 bis 15,6
3	24,9	13,3	8,6	2,4	8,89 bis 9,44	Stücke
2	20,9	11,8	7,0	1,5	6,11 bis 8,33	Stücke
1	19,7	11,2	6,1	0,8	7,22 bis 8,33	Stücke
4	19,7	10,8	5,3	0,3	6,11 bis 7,22	Stücke
5	20,3	8,8	5,0	0,9	4,44 bis 5,56	Stücke
6	15,8	6,2	3,4	0,6	16,7 bis 17,8	Stücke
7	10,8				Wannen

') Die Beispiele sind in dieser Tabelle in abnehmender Reihenfolge der Festigkeit des gekühlten Produkts nach dem Bringen auf Raumtemperatur (21,1° C) angeordnet.

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17 18

amin A, Emulgatoren und ein öllösliches Chelatie-

Allgemeine Erörterung rungsmittel, z. B. Monoisopropylcitrat enthalten. Ein Merkmal der Erfindung ist, daß die erfindungs- Das erfindungsgemäße Verfahren umfaßt die kon- gemäß benutzten Emulgatoren hinsichtlich ihrer Art

tinuierliche Herstellung eines fettarmen Brotauf- 5 und Menge die gleichen wie in üblicher Margarine

strichs, worin eine anfänglich erhaltene Grundmasse sind. Überraschenderweise erwies sich, daß keine

aus Margarinefett, enthaltend eine disperse wäßrige, Notwendigkeit besteht, die Konzentration an Emul-

im wesentlichen proteinfreie Phase, dann veranlaßt gatoren für die Herstellung des neuen Produkts zu

wird, ihren Dauerzustand zu bewahren, indem dem erhöhen trotz des auffallend hohen Verhältnisses von

erhärteten Fett bei weiterem Kühlen ermöglicht wird, io wäßriger Phase zu Fett. Lecithin braucht nicht in

Kerne zu bilden und Kristallisation des immer noch einer 0,5 Gewichtsprozent übersteigenden Menge

in flüssiger Form und in Berührung mit der herge- und Monoglyceride und/oder Diglyceride fettbilden-

s tell ten Grundmasse befindlichen Fetts zu begünsti- der Fettsäuren brauchen nicht in einer Menge über

gen. Das Verfahren ist auch gekennzeichnet durch 0,5 Gewichtsprozent des fertigen Produkts zugesetzt

den Druck der plastischen Emulsion, welche aus 15 zu werden. Keine anderen Bestandteile als diejenigen,

den Kühleinheiten herauskommt, der wesentlich nie- welche in butter- oder margarineartigen Brotauf-

driger gehalten wird als der Druck, der in die Kühl- strichen verwendet werden, brauchen zugesetzt zu

einleiten eintretenden flüssigen Emulsion. werden.

Grundsätzlich werden zwei Bestandteile vermischt, Eine der überraschendsten Seiten der Erfindung um die erfindungsgemäßen Produkte herzustellen, so ist der Nachweis, daß ungewöhnlich kleine Mengen und zwar gemäß den beschriebenen Verfahren. Ein an festem Fett erforderlich sind, um Körper den erBestandteil ist eine wäßrige Phase, welche im we- findungsgemäßen fettarmen Brotaufstrichen mitzusentlichen frei von jeglichem proteinhaltigen Mate- teilen. Bei Margarine ist der einzige Bestandteil, welrial ist und die andere ist ein margarineartiges öl eher das Produkt bei der entscheidenden Gebrauchsvon besonderen Eigenschaften. Zu der wäßrigen 25 temperatur von etwa 21,1⁰C festmacht, das feste Phase kann Salz bis zu 4% zugesetzt werden, eben- Fett in dem Margarineöl der Margarine. Die Wasserso auch Butteraromastoffe und bewährte Konservie- phase trägt keine Feststoffe zu diesem Zweck bei. rungsmittel wie Äthylendiamintetraacetat und Ka- Der Festfettgehalt oder -index eines Margarineöls, liumsorbat in geringen Mengen. Protein als solches auch bezeichnet als der Feststoffgehaltindex (S. C. I.) oder als Teil von Magermilch in der wäßrigen Phase 30 wird bestimmt nach einem Dilatometerverfahren. Im wird die Emulsion umkehren unter Schaffung einer vorliegenden Fall wurde das von Fulton u. a. beunerwünschten öl-in-wasser-artigen Emulsion. Die schriebene Verfahren (J. O. A. C. 3_L, 98, 1954) an-Ölphase kann zugesetzten Kärotinfarbstoff, Vit- gewendet.

Tabelle V

Nachweis der überraschend niedrigen Menge an Festfett, erforderlich zum Herstellen der erfindungsgemäßen fettarmen Brotaufstriche

Produkt	Festfettindex^!)	des Produkts bei	⁰C	33,3
	10,0	21,1	26,7	2,5
A Gesamtmargarinefett in üblicher Margarine')	22,9	14,3	9,6	2,0
B Margarineprodukt mit 80 %> Fettgehalt^x)	18,3	11,4	7,7	2,0
C Fettarmer Brotaufstrich mit 4O«/o Fett — erwartete Werte	18,3	11,4	7,7	5,0
D Gesamtfettbestandteil des fettarmen Brotauf strichs des obigen Gegenstands C — erwartete Werte	45,8	28,5	19,3

E Gesamtfettbestandteil des erfindungsgemäßen 20,3 10,8 5,3 0,3

40 °/o fettarmen Brotaufstrichs — gefundene Werte

F Typischer eründungsgemäßer fettarmer Brotaufstrich — gefundene Werte 8,1 4,3 2,1 0,1

') Produkt hergestellt überwiegend mit flüssigem Maisöl, nämlich ein bevorzugtes Beispiel (Nr. 11) in der USA.-Patentschrift

29 55 039. ■) Dies ist das gleiche wie der Feststoffgehaltindex (S.C.I.).

In Tabelle V sind Werte angegeben, welche die Dieses Fett hat die in der Tabelle V angegebenen

überraschend niedrige Menge an festem Fett bewei- Werte für den Feststoffgehaltindex. Da Margarine

sen, welche zur Herstellung des erfindungsgemäßen 65 80«/» Fett enthält, wird die Margarine als solche

fettarmen Brotaufstrichs erforderlich sind. Ein Mar- Gegenstand B) bei jeder der Meßtemperaturen 80%

garinefett, wie es für die heutige Produktion typisch der zuvor angegebenen Festfettwerte enthalten. Nur

ist, ist als Gegenstand A in der Tabelle aufgeführt. das feste Fett in dem ganzen Margarinefett trägt,

zum Körper der Margarine bei. Daher würde man erwarten, daß ein fettarmer Brotaufstrich von 40 %> Fettgehalt mindestens die gleiche Festfettkonzentration wie übliche Margarine bei jeder der Prüfungstemperaturen erforderte, um die gleichen Körperkennzeichnungen (Gegenstände B und C) aufzuweisen. Wenn man diese Überlegungen annimmt, würde man dann erwarten, daß das Gesamtfett in dem fettarmen Brotaufstrich mit 4O°/o Fettgehalt den Feststoffgehaltindex wie Gegenstand D in der Tabelle V haben müsse. Jedoch dies ist nicht der Fall. Wie in Tabelle IV gezeigt sind die Werte für den Feststoffgehaltindex von Gegenstand E — typisch für das Gesamtfett in dem erfindungsgemäßen fettarmen Brotaufstrich - sehr viel geringer als erwartet (vgl. Gegenstand E mit D in Tabelle V). Tatsächlich sind die Werte des Feststoffgehaltindex für das gesamte Fett in dem erfindungsgemäßen fettarmen Brotaufstrich erwünschtermaßen weniger als diejenigen für die Margarinefette üblicher Margarinen. Das Umwandeln der Werte des Fcststoffgehaltindex aus

einem Fett zu der Endproduktgrundlage gibt Zahlen (s. Gegenstand F), welche erstaunlich niedrig sind. Trotz der auffallend verschiedenen Werte für die Festfettkonzentrationen in üblicher Margarine und in den erfindungsgemäßen fettarmen Brotaufstrichen (vgl. Gegenstand F mit B), ist der Körper der fettarmen Brotaufstriche immer noch etwa der gleiche wie derjenige üblicher Margarinen des bevorzugten Typs. Es ist zu beachten, daß in den erfindungsge-

mäßen neuen Brotaufstrichen nur etwa V₃ soviel Festfett bei der kritischen Verwendungstemperatur von 21,1 ° C und auch bei 26,7° C zugegen ist.

Aus dem Vorhergehenden ist offenbar, daß das in Wannen verpackte Produkt im allgemeinen weicher

ist als das in Stückform verpackte Produkt. Die Werte des Gesamtfeststoffgehaltindex des Gesamtfetts der erfindungsgemäßen fettarmen Brotaufstriche, verpackt entweder in Wannen oder Stückform, liegen innerhalb 8 bis 25 bei 10,0⁰C, zwischen 5 und 15,5 bei 21,1⁰C, zwischen 2,5 und 10,5 bei 26,7° C und zwischen 0 und 3,5 bei 33,3° C.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines fettarmen, bei der Verwendungstemperatur von 21,1° C festen, als W/O-Emulsion vorliegenden Brotaufstrichs von mindestens 35 bis 45 Vo Gehalt an Pflanzenfettphase, wobei die Pflanzenfettphase Feststoffgehalts-Indexwerte von etwa 8 bis 25 bei 10° C, von etwa 5 bis 15,5 bei 21,1° C, von etwa 2,5 bis 10,5 bei 26,7° C und von etwa 0 bis 3,5 bei 33,3° C besitzt und der Brotaufstrich in stükkiger Form oder als plastische Masse in steife Behälter abgepackt wird, durch stufenwetses Kühlen einer einmal hergestellten Emulsion, dadurch gekennzeichnet, daß etwa 55 bis 65°/o einer wäßrigen Phase unter kräftigem Rühren in etwa 45 bis 35°/o einer Pflanzenfettphase unter Bildung einer flüssigen W/O-Emulsion eindispergiert werden, worauf die Emulsion zur stufenweisen Reduzierung der Temperatur durch die Kühleinrichtung rezirkuliert und mit zuvor gekühlter Emulsion gleicher Zusammensetzung vermischt wird und wobei der Druck der plastischen, aus der Kühleinrichtung austretenden Emulsion wesentlich niedriger gehalten wird als derjenige Druck der flüssigen, in die Kühleinrichtung eintretenden Emulsion der einen Grenzbereich von 24,6 bis 28,1 kg/cm² nicht überschreiten soll.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Eindispergicren der wäßrigen Phase von 15,6 bis 35,0° C unter kräftigem Rühren in die Pflanzenfettphase von 43 bis 51,5° C zur Bildung einer flüssigen Wasser-in-Öl-Emulsion von 32,2 bis 43,0° C in der ersten Stufe die Temperatur der aus der Kühleinrichtung austretenden Wasser-in-öl-Emulsion sich auf 23,9 bis 10,0° C in 0,5 bis 2 Minuten erniedrigt, daß die zweite Stufe eine Halte- und Umlaufperiode von 3 bis 6 Minuten mit dem Produkt von 18,3 bis 10,0° C am Auslaß der Kühleinrichtung darstellt, und die dritte Stufe eine Periode von 0,5 bis 2 Minuten bei einer Temperatur von 15,6 bis 4,44° C ist, wobei der Einlaßdruck zu der Kühleinrichtung auf 10,5 bis 24,6 kg/cm² steigt und der Auslaßdruck aus der Kühleinrichtung nicht höher als 7,03 kg/cm² durch eine Evakuierungseinrichtung am Auslaß der Kühleinrichtung gehalten wird, und daß dann der Brotaufstrich in kontinuierlicher, bekannter Weise in Stückform gewonnen wird, während der Auslaßdruck wesentlich niedriger als der Einlaßdruck zur Kühleinrichtung und in den zuvor gegebenen Bereichen gehalten wird, wobei das schließliche Stück einen Wärmetiteranstieg von 6,6 auf 9,5° C zeigt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Eindispergieren der wäßrigen Phase von 15,6 bis 35,0° C unter kräftigem Rühren in die Pflanzenfettphase von 43 bis 51,5° C zur Gewinnung einer flüssigen Wasser-in-Öl-Emulsion von 32,2 bis 43° C in der ersten Stufe die Temperatur der aus der Kühleinrichtung austretenden Wasser-in-Öl-Emulsion sich auf 20,0 bis 14,4° C erniedrigt, wobei der Einlaßdruck zur Kühleinrichtung auf 7,03 bis 14,1kg/ cm- steigen gelassen wird, während der Auslaßdruck aus der Kühleinrichtung auf 2,11 bis 7,03 kg/cm^ä durch eine Evakuiereinrichtung am Auslaß der Kühleinrichtung gehalten wird, und daß dann der weiche Brotaufstrich in seine schützenden Behälter verpackt wird, während der Auslaßdruck wesentlich niedriger als der Einlaßdruck zu den Kühleinrichtungen und in den angegebenen Bereichen gehalten wird, und wobei das Endprodukt einen Wärmetiteranstieg von etwa 1°C vor dem Kühlen des Produktes auf 4,44 bis 12,8° C zeigt.