DE1815448A1

DE1815448A1 - Verfahren zur Entfernung von Wasser aus Nahrungsmitteln

Info

Publication number: DE1815448A1
Application number: DE19681815448
Authority: DE
Inventors: Devik Ole Gabriel; Nils Tangsrud
Original assignee: Sintef AS
Current assignee: Sintef AS
Priority date: 1967-12-18
Filing date: 1968-12-18
Publication date: 1969-08-07
Also published as: NO117337B; DE1815448C3; SE351771B; JPS4840750B1; DE1815448B2; GB1215178A; DK120470B

Description

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21724. Sak 60

SINIBF Trondheim, !Torwegen

Verfahren zur Entfernung von Wasser aus Kahrungemlttein

Sie vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von Wasser aus nahrungsmitteln, insbesondere teigigen» Porrldge-ähnliehen oder Suppen-ähnlichen Nahrungsmitteln, oder aus Nahrungsmitteln, die bei der Zerkleinerung oder beim Mahlen unter gewöhnlichen Bedingungen eine derartige Eonsistens annehmen, sowie aus Nahrungemitteiprodukten, die milde Behandlungebedingungen erfordern.

Die Trocknung von verschiedenen Nahrungsmitteltypen erfordert in Abhängigkeit von der Art des Nahrungsmittels ver-

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eohiedene Arbeitsweisen» Zwar können manche Nahrungsmittel, beispielsweise körnige Nahrungsmittel, leicht auf schnelle und wirksame Weise getrocknet werden, während andere eine lange Zeitspanne sowie eine relativ komplizierte Ausrüstung erfordern. Bei bestimmten Materialien, beispielsweise JFisoh, kommen weitere Komplikationen hinzu, da die Trooknungsdauer und die Trocknungstemperatur, die angewendet werden, in relativ engen Grenzen gehalten werden müssen, um Verderben des Produkts zu vermeiden»

In der britischen Patentschrift 943 517 ist ein Verfahren zur Trocknung von Produkten des oben erwähnten Typs beschrieben, wobei die damit verbundenen Probleme im einzelnen diskutiert sind. Gemäß der genannten Patentschrift wird das zu trocknen» de Material zuerst gefroren, wonach es gemahlen und auf einer Kaskadenplatte oder dergleichen zum Trocknen verteilt wird« Die Trocknung wird durchgeführt, indem im Vakuum Wärme auf das Material angewendet wird, beispielsweise durch Erhitzen der Kaakadenplatte selbst, wodurch daß Waeser aublimiert und entfernt wird. Die Verwendung einer Vakuumanlage zum Trocknen, die bei den bekannten Gefriertrocknungsverfahren üblich ist, ist teuer und erfordert Platz.

In der deutschen Patentschrift 830 688 ist ein Trocknungsverfahren für Gemüse und Früchte beschrieben, das hauptsächlich den Zweck hat, vorhandene Enzyme oder Fermente zu inaktivieren. Gemäß dieser Patentschrift wird das zu trocknende Material zuerst einem Gefriersohritt und einer Zerkleinerung unterworfen, wonach das fein zerteilte, gefrorene Material in üblicher Weise getrocknet wird, entweder im Hochvakuum ohne Erhitzen über O⁰C oder im mäßigen Vakuum und bei geringem Erhitzen oder bei besonders fein zerteilten Gemüsen

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oder Früchten ohne Vakuum und unter Erhitzen,

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren aur Entfernung von Wasser aus Nahrungsmitteln, insbesondere Fisch und Fleisch, geeohaffen, gemäß dem man das zu entwässernde Produkt gefriert, es in gefrorenem Zustand zu Teilchen zerkleinert und trocknet, indem man es bei im wesentlichen atmosphärischem Druck mit einem gasförmigen Trocknungsmittel kontaktiert, das eine Temperatur oberhalb des Taupunktes des Produkts aufweist und relativ zum Produkt bewegt wird. Dabei 1st erfindungsgemäß vorgesehen, daß die gefrorenen Teilchen auf einer beweglichen oder festen Trägereinrichtung verteilt werden, durch die das Trocknungsmittel mit gleichmäßiger Verteilung und mit einer Geschwindigkeit geleitet wird, die ausreichend hoch ist, um die Teilchenschicht in einem hochgehobenen porösen Zustand zu halten, jedoch ausreichend niedrig ist, daß die Teilchen durch den Strom des Trocknungemittels nicht weggetragen werden, wodurch in der Teilchenschicht ein Auftauen stattfindet und eine Verbindung zwischen den Teilchen unter Bildung einer porösen Matte hervorgerufen wird, und daß die Geschwindigkeit des Trocknungsmittel durch die Teilchenschicht und gegebenenfalls die Temperatur dee Trocknungsmittels allmählich erhöht werden, wenn die Festigkeit der Hatte zunimmt, bis der gewünschte Wert der für die Trocknung maßgebenden Parameter, das sind die Geschwindigkeit durch die Tellohenschicht und die Temperatur des Trocknungsmittels, erreicht ist· Somit ist, wie auch aus den nachfolgenden Beispielen deutlich wird, die Geschwindigkeit des Troeknungsmittels durch die Tellchenechicht während des ersten Teiles der Trocknung zu niedrig, um ein wirtschaftliches Trocknen zix erlauben. Jedoch besteht das Hauptziel des Sinleitungsteiles lediglich darin, einen "Aggregatzustand" herzustellen, der die Durchführung der Trocknung in einer

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wirtschaftlich befriedigenden Weise erlaubt, indem die Trocknungeparameter, insbesondere die Geschwindigkeit des Trocknungsmittel s, in Abhängigkeit von gewöhnlichen Trocknungegrundsätzen frei gewählt werden können, nachdem die Matte hergestellt worden ist.

Bas aus dem Nahrungsmittel zu entfernende Wasser enthält normalerweise andere Substanzen gelöst, die zu einer Erniedrigung des Gefrierpunktes bzw. Schmelzpunktes des Wassers (des Taupunktes des zu entwässernden Nahrungsmittels) führen.

Normalerweise wird als Trocknungsmittel Luft verwendet» es können jedoch auch andere Gase, beispielsweise Kohlendioxyd und Stickstoff, verwendet werden.

Sie Herstellung eines entwässerten Produkts kann beispielsweise in der nachfolgenden Weise durchgeführt werden.

Das Nahrungsmittel wird entweder in Form von Stücken oder als ganze Hasse bei einer Temperatur gefroren, die etwas unter der Temperatur liegt, bei der der gesamte Wassergehalt gefriert. In diesem Zustand wird das Produkt zerkleinert, beispielsweise in einer Hammermühle, wonach es in fein zerteiltem und gefrorenem Zustand getrocknet wird, indem es in einer geeigneten Schicht auf einem porösen Träger verteilt und das Trocknungsmittel mit einer Temperatur über dem Schmelzpunkt des Wassers durch die Schicht hindurchgetrieben wird. Auf Grund der Struktur und des hohen Wassergehalts von vielen Nahrungsmitteln taut das Bis in der Oberfläche des Nahrungsmittels schneller als dae schmelzende Wasser in den aus anderen Gründen erforderlichen Temperaturgren-

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ζen verdampft.

Bin wichtiges Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß in dem Fall, wenn der Wassergehalt hoch und das Hahrungsmittelprodukt außerdem von solcher Art ist, daß bei der Zerkleinerung in aufgetautem Zustand ein Teig gebildet wird, durch den das !trocknungsmittel nicht hindurchtreten kann, die.hergestellten Durchtrittswege für das Trocknungsmittel durch das gefrorene, fein zerteilte Nahrungsmittel und die dadurch verursachte hohe Porosität auf Grund eines beabsichtigten FluidiBlerungegrades die Aufrechterhaltung der Durchleitung des Trooknungsmittels durch die Nahrungsmittelschicht auch.nach Beginn des Auftauens des Materials erlauben. Wenn eine geeignete Geschwindigkeit des Trocknungsmittel β , die eine bestimmte Fluidlsierung verursacht, ausgewählt worden.ist* für die charakteristisch ist, daß die Seilohen mehr oder weniger hoohgehoben werden, ohne weggetragen zu werden, dann verursacht das oben diskutierte Auftauen in den Oberflächen der Teilchen eine Adhäsion der Seilohen, &u ihren Bertthrungsstellen · Infolge das allmählich annehmenden Trooknungsgrades der Oberflächen der Teilchen, während das Auftauen in die Tiefe fortschreitet, entwickelt die bewirkte Adhäsion größere Festigkeit, die verbessert wird, indem die Geschwindigkeit des Trocknungsmittels in den au jedem Zeitpunkt durch die KLebefeetigkeit gezogenen Grenzen allmählioh erhöht wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt für die Trocknung neue technische Lösungewege, beispielsweise indem ein meohaniBoher Transport des su trocknenden Produkte bewirkt wird, beispielsweise auf einem porösen Band oder einem Drahtgewebe, duroh das das Trocknungsmittel Mndur oh tritt. Außerdem

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können verschiedene Abschnitte der verwendeten Trocknungevorrichtung eingestellt werden, um die Trocknungsbedingungen zu ergeben, die bei dieser Trocknungβstufe am meisten geeignet sind.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend in Verbindung mit der Trocknung von Fisch und fleisch veranschaulicht, es kann jedoch vorteilhafterweise auch für andere Nahrungsmittel verwendet werden, insbesondere für solche Nahrungsmittel, die bei der Zerkleinerung teigige oder gelartige Hassen ergeben, die das Trocknen erschweren*

Beispiel 1

200 g Kabeljaufilet, gefroren bei -20⁰C, werden in einer Nagelmühle zu einer in Faserform vorliegenden Masse zerkleinert, die unmittelbar auf einen porösen Boden überführt wird, dessen Porosität und dessen widerstand gegen den Durchtritt der trocknenden Luft ausreichend Bind, um eine gleichmäßige Geschwindigkeit der durch den Boden getriebenen Trocknungsluft sicherzustellen. Zum Aufbau der Schicht des Produkte wird die Geschwindigkeit der Trocknungsluft auf etwa 0,5 m/Sek. eingestellt, was die höchste Geschwindigkeit darstellt, die verwendet werden kann, ohne daß das Nahrungsmittel weggetragen wird_o Nachdem die Schicht in einer Sicke von 15 mm aufgebaut ist, wird die Temperatur der Trocknungsluft auf 30⁰C erhöht. Das fortschreitendο Auftauen tritt dadurch in Erscheinung, daß die Fischfasern aneinanderheften, so daß die Geschwindigkeit der Luft wesentlich erhöht werden kann, bis auf 5 m/Sek.· Nach 15 Minuten wird das Nahrungsmittel zur Kontrolle herausgenommen. Der Trockengehalt ist ▼on 20 i> auf 85 1· erhöht worden.

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Der Geschmack und der Geruch dee entwässerten Fischpulvers sind wesentlich besser als bei Fiechpulver, das nach bisher bekannten Trooknungsverfahren ähnlichen Type hergestellt worde.n ist» und die Lagerungsstabilität ist gleich oder etwas besser.

Bei fLJLir β 1 £

Sauber geschnittenes Rindfleisoh wird in Würfel geschnitten und 2 Minuten lang bei 105⁰C mit Dampf behandelt, wonach das feuchte Fleisch auf eine Temperatur von -28°0 gefroren wird· Nach der Zerkleinerung in einer Kegelmühle wird das sich ergebende Pulver in einer gleichmäßigen Schicht auf einem porösen Boden ausgebreitet. Zur Ausbildung der Schicht des Fleisches wird die Geschwindigkeit der Trocknungsluft auf 0,3 bis 0,5 m/Sek· eingestellt· Der Aufbau der Sohicht wird wie im vorhergehenden Beispiel durchgeführt, mit der Ausnahme» daß die Erhöhung der Luftgeschwindigkeit und der Temperatur etwas langsamer geschieht, wobei die Endwerte die gleichen sind. Der sich ergebende Gesamttrockengehalt beträgt 73 #.

Nach einem Hachtrocknen bei 52⁰O wird der Trockengehalt des gemäß Beispiel 1 entwässerten Fisches auf 95 $ und des Fleisches gemäß Beispiel 2 auf etwa 92 # gebracht.

Ähnliche Versuche mit anderen Produkten, wie rohem Fleisch, gekochtem Fisch und Krabben, sind mit ähnlichen Ergebnissen durchgeführt worden.

Andere Versuche haben auch ergeben, daß es ohne eine Nachtrocknung möglich 1st, den Trockengehalt des Materials auf etwa 95 # au bringen, was auf Grand der Lagerungsetabilität des entwässerten Produkte erwünscht 1st.

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Eb ist jedoch bekannt, daß nach Erreichen einer kritischen Grenze, etwa 80 #, bei verschiedenen Produkten die weitere Trocknung bei freier wählbaren Trocknungsbedingungen stattfinden kann. Es ist deshalb vorteilhaft, die Trocknung in einer anderen Weise zu vervollständigen, beispielsweise nach Aufreißen der Matte·

Das getrocknete Hsohpulver und das getrocknet© Fleischpulver mit dem angegebenen Trockengehalt behalten den Geruch und den Gesohmack des Ausgangaraaterials bei und die Fähige keit, wieder Wasser aufzunehmen, 1st höchst befriedigend·

Has erfindungsgemäBe Verfahren ist gegenüber bisher verwendeten Verfahren zur Konservierung von Nahrungsmitteln außerordentlich vorteilhaft, da trockene Nahrungsmittel, die Wasser wiederaufnehmen können, beträchtlich einfacher und billiger hergestellt werden können als durch Gefriertrocknung, wobei sich ähnliche Produkte ergeben« Außerdem ist das erfindungsgemäße Verfahren billiger als jede andere Konservlerungsart, beispielsweise das Tiefgefrieren, das eine Gefrierkette für Vertrieb und Lagerung erforderlich macht.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Entfernung von Wasser aus Nahrungsmitteln, insbesondere fisch und Fleisch, wobei das au entwässernde Produkt gefroren, in gefrorenem Zustand zu Teilchen zerkleinert und durch Rontaktieren mit einem gasförmigen Trooknungsmittel bei im wesentlichen atmosphärischem Druck getrocknet wird, das Trocknungsmittel eine Temperatur Über dem Taupunkt des Produkte aufweist und relativ tu dem Produkt bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daB man die gefrorenen Teilchen auf einer sich bewegenden oder festen Trägereinrichtung verteilt, durch die das Trocknungsmittel mit gleiohmäSlger Verteilung und mit einer Geschwindigkeit hindurchgeleitet wird, die ausreichend hoch ist, um die Teilchenschicht in einem hochgehobenen, porösen Zustand zu halten, jedooh ausreichend niedrig ist, so daß die Teilchen durch den Strom des Trocknungsmittelβ nicht weggetragen werden, wobei in der Teiloheneohicht Auftauen stattfindet und eine Verbindung zwischen den Tollohen unter Bildung einer porösen Matte verursacht wird, und die Geschwindigkeit des Troeknungsmittels durch die Teiloheaechicht sowie gegebenenfalls die Temperatur des Trocknungsmittelβ allmählich erhöht, wenn die festigkeit der Matte zunimmt, bis gewünsohte Werte der für die Trocknung maßgebenden Parameter, d.h. der Geschwindigkeit durch die Telloheneohloht und der Temperatur des Trooknungsmlttels, erreicht sind.

2t Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Verfahren durchführt, bis ein Trookengehalt von 20 bis 90 '% erreicht ist.

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3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es in Kombination mit einem nachfolgenden aweiten Trooknungeverfahren eingesetzt vird.

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