DE1815448C3 - Verfahren zum Trocknen von Lebensmitteln wie Fisch oder Fleisch - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trocknen von Lebensmitteln wie Fisch oder Fleisch durch Einfrieren, Zerkleinern im gefrorenem Zustand und Bewegen der gefrorenen, zerkleinerten Teilchen in einem Gasstrom, dessen Temperatur über der Temperatur des Taupunktes des zu trocknenden Gutes liegt

Die Trocknung von verschiedenen Nahrungsmitteltypen erfordert in Abhängigkeit von der Art des Nahrungsmittels verschiedene 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 Fisch, kommen weitere Komplikationen hinzu, da die Trocknungsdauer und die Trocknungstemperatur, die angewendet werden, in relativ engen Grenzen gehalten werden müssen, um Verderben des Produktes zu vermeiden.

In der britischen Patentschrift 9 48 517 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 trocknende Material zuerst gefroren, wonach es gemahlen und auf einer Kaskadenplatte oder dergleichen zum Trocknen verteilt wird. Die Trocknung wird durchgeführt, indem das Material im Vakuum erwärmt wird, beispielsweise durch Erhitzen der Kaskadenplatte selbst, wodurch das Wasser sublimiert 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 8 80 688 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 Gefrierschritt und einer Zerkleinerung unterworfen; danach wird das fein zerteilte, gefrorene Material in üblicher Weise getrocknet, und zwar entweder im Hochvakuum ohne Erhitzen über 0⁰C oder im mäßigen Vakuum und bei geringem Erhitzen oder, bei besonders fein zerteilten Gemüsen oder Früchten, ohne Vakuum und unter Erhitzen.

Die US-PS 32 69 025 betrifft ein Verfahren zur Gefriertrocknung von Lebensmitteln in einer Wirbelschicht. Es ist dort angegeben, daß der Gasstrom ausreichen muß, die Schwerekräfte der freien Teilchen auszugleichen. Dies ist ein wesentliches Merkmal eines Wirbelschichtverfahrens. Dieses Verfahren wird bei einem Druck von unter 4 mm Hg durchgeführt

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Trocknen von Lebensmitteln wie Fisch und Fleisch durch Einfrieren, Zerkleinern im gefrorenen Zustand und Bewegen der gefrorenen, zerkleinerten Teilchen in einem Gasstrom, dessen Temperatur über der Temperatur des Taupunktes des zu trocknenden Gutes liegt, geschaffen, das dadurch gekennzeichnet ist, άίΰ die zu trocknenden Lebensmittel auf einen porösen Boden gebracht werden, durch welchen das Trocknungsgas unter atmosphärischem Druck mit zunehmender Geschwindigkeit und Temperatur geführt wird, so daß die Teilchen durch oberflächliches Auftauen eine hochgehobene, poröse Matte ausbilden, in der sie auf einen Trocknungsmassegehalt von 20 bis 90% getrocknet werden.

Dabei ist 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 Trocknungsmittel nicht weggetragen werden. Dadurch findet in der Teilchenschicht ein Auftauen statt, und die Teilchen verbinden sich unter Bildung einer porösen Matte. Wenn die Festigkeit der Matte zunimmt, muß die Geschwindigkeit des Trocknungsmittels durch die Teilchenschicht und gegebenenfalls die Temperatur des Trocknungsmittels allmählich erhöht werden, bis der gewünschte Wert der für die Trocknung maßgebenden Parameter, nämlich die Geschwindigkeit durch die Teilchenschicht und die Temperatur des Trocknungsmittels, erreicht ist Somit ist, wie auch aus der nachfolgenden Beispielen deutlich wird, die Geschwindigkeit des Trocknungsmittels durch die Teilchenschichi während des ersten Teiles der Trocknung zu niedrig, urr ein wirtschaftliches Trocknen zu erlauben. Jedoch besteht das Hauptziel des Einleitungsteiles lediglich darin, einen »Aggregatzustand« herzustellen, der die Durchführung der Trocknung in einer wirtschaftlicher befriedigenden Weise erlaubt. Nachdem die Mattf hergestellt worden ist, können die Trocknungsparame ter, insbesondere die Geschwindigkeit des Trocknungs mittels, in Abhängigkeit von gewöhnlichen Trocknungs grundsätzen frei gewählt werden.

Das aus den Lebensmitteln zu entferndende Wassei enthält normalerweise Substanzen gelöst, die zu einei Erniedrigung des Gefrierpunktes bzw. Schmelzpunkte:

des Wassers (des Taupunktes des zu entwässernder Lebensmittels) führen.

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

Die Herstellung eines entwässerten Produktes kan/ beispielsweise in der nachfolgenden Weise durchgeführ werden.

Das Lebensmittel wird entweder in Form voi Stücken oder als ganze Masse bei einer Temperatu gefroren, die etwas unter der Gefriertemperatur liegt Ii diesem Zustand wird das Produkt zerkleinert, beispiels weise in einer Hammermühle, und in fein zerteiltem um

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gefrorenem Zustand getrocknet Zur Trocknung wird es in einer geeigenten Schicht auf einem porösen Träger verteilt, und das Trocknungsmittel wird bei einer Temperatur über dem Schmelzpunkt des Wassers durch die Schicht hindurchgetrieben. Auf Grund der Struktur und des hohen Wassergehaltes von vielen Lebensmitteln taut das Eis an der Oberfläche des Lebensmittels schneller, als das schmelzene Wasser in den aus anderen Gründen erforderlichen Temperaturgrenzen verdampft

Ein wichtiges Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß sich auch bei einem Lebensmittelprodukt mit einem hohen Wassergehalt und, sofern das Lebensmittelprodukt außerdem bei der Zerkleinerung in aufgetautem Zustand einen, für das Trocknungsmittel undurchlässigen Teig bildet, die durch das gefrorene, fein zerteilte Lebensmittel hergestellten Durchtrittswege für das Trocknungsmittel erhalten bleiben und daß die dadurch verursachte hohe Porosität die Aufrechterhaltung der Durchleitung des Trocknungsmittels durch die Lebensmittelschicht auch nach Beginn des Auftauens des Materials erlaubt Wenn eine geeignete Geschwindigkeit des Trocknungsmittels so ausgewählt worden ist, daß die Teilchen mehr oder weniger hochgehoben werden, ohne weggetragen zu werden, dann verursacht das oben diskutierte Auftauen in den Oberflächen der Teilchen eine Adhäsion der Teilchen, an ihren Berührungsstellen. Infolge des allmählich zunehmenden Trocknungsgrades 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 zu jedem Zeitpunkt durch die Klebefestigkeit gezogenen Grenzen allmählich erhöht wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt für die Trocknung neue technische Lösungswege, beispielsweise indem ein mechanischer Transport des zu trocknenden Produktes bewirkt wird, beispielsweise auf einem porösen Band oder einem Drahtgewebe, djrch das das Trocknungsmittel hindurchtritt. Außerdem können verschiedene Abschnitte der verwendeten Trocknungsvorrichtung eingestellt werden, um für die jeweilige Trocknungsstufe optimale Trocknungsbedingungen zu erhalten.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist gegenüber bisher verwendeten Verfahren zur Konservierung von Lebensmitteln außerordentlich vorteilhaft, da trockene Lebensmittel die Wasser wiederaufnehmen können, beträchtlich einfacher und billiger hergestellt werden können als durch Gefriertrocknung. Dabei werden ähnliche Produkte erhalten. Außerdem ist das erfindungsgemäße Verfahren billiger als jede andere Konservierungsart, beispielsweise das Tiefgefrieren, das eine Gefrierkette für Vertrieb und Lagerung erforderlieh macht.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend in Verbindung mit der Trocknung von Fisch und Fleisch veranschaulicht, es kann jtdoch vorteilhafterweise auch für andere Lebensmittel verwendet werden, insbesondere für solche Lebensmittel, die bei der Zerkleinerung teigige oder gelartige Massen ergeben, die das Trocknen erschweren.

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Beispiel 1

200 g Kabeljaufilet, gefroren bei -20° C, werden in einer Nagelmühle zu einer in Faserform vorliegenden

65 Masse zerkleinert, die unmittelbar auf einen porösen Boden überführt wird, dessen Porosität und dessen Widerstand gegen den Durchtritt der trockenen Luft ausreichend sind, um eine gleichmäßige Geschwindigkeit der durch den Boden getriebenen Trocknungsluft sicherzustellen. Zum Aufbau der Schicht des Produkts 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. Nachdem die Schicht in einer Dicke von 15 mm aufgebaut ist, wird die Temperatur der Trocknungsluft auf 30⁰C erhöht Das fortschreitende Auftauen tritt dadurch in Erscheinung, daß die Fischfasern aneinanderhaften, 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 Trocknungsgehalt ist von 20% auf 85% erhöht worden. Der Geschmack und der Geruch des entwässerten Fischpulvers sind wesentlich besser als bei Fischpulver, das nach bisher bekannten Trocknungsverfahren ähnlichen Typs hergestellt worden ist, und die Lagerungsstabilität ist gleich oder etwas besser.

Beispiel 2

Sauber geschnittenes Rindfleisch wird in Würfel geschnitten und 2 Minuten lang bei 105°C mit Dampf behandelt, wonach das feuchte Fleisch auf eine Temperatur von —28° C gefroren wird. Nach der Zerkleinerung in einer Nagelmühle 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 Schicht 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 78%.

Nach einem Nachtrocknen bei 52°C wird der Trockengehalt des gemäß Beispiels 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 ist, den Trockengehalt des Materials auf etwa 95% zu bringen, was aufgrund der Lagerungsstabilität des entwässerten Produktes erwünscht ist.

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

Das getrocknete Fischpulver und das getrocknete Fleischpulver mit dem angegebenen Trockengehalt behalten den Geruch und den Geschmack des Ausgangsmaterials bei, und die Fähigkeit, wieder Wasser aufzunehmen, ist höchst befriedigend.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zum Trocknen von Lebensmitteln wie Fisch oder Fleisch durch Einfrieren, Zerkleinern im gefrorenem Zustand und Bewegen der gefrorenen, zerkleinerten Teilchen in einem Gasstrom, dessen Temperatur über der Temperatur des Taupunktes des zu trocknenden Gutes liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die zu trocknenden Lebensmittel auf einen porösen Boden gebracht werden, durch welchen das Trocknungsgas unter atmosphärischem Druck mit zunehmender Geschwindigkeit und Temperatur geführt wird, so daß die Teilchen durch oberflächliches Auftauen eine hochgehobene, poröse Matte ausbilden, in der sie auf einen Trockenmassegehalt von 20 bis 90% getrocknet werden.