DE19751330A1 - Formgebungsverfahren für bei Raumtemperatur knetbare, insbesondere zähelastische, klebrige Massen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Formgebungsverfahren für bei Raum­ temperatur knetbare, insbesondere auch zähelastische und/oder klebrige Massen.

Massen dieser Art finden beispielsweise in der Nahrungsmittel­ industrie Verwendung. Aus diesen Massen werden eßbare Produkte hergestellt, die eine bestimmte Form haben sollen. Hierzu ist es notwendig, die genannte Masse einem Formgebungsprozeß zu unterziehen oder, anders ausgedrückt, sie zu konfektionieren. Beispielsweise wird hierzu die Masse durch Erhitzen zum Schmel­ zen gebracht, woraufhin der geschmolzenen Masse gegebenenfalls weitere Zutaten beigemischt werden. Durch Verrühren bzw. Kneten entsteht unter Abkühlung eine homogene Mischung von teigartiger Konsistenz. Dieser "Teig" kann dann in die gewünschte Form gebracht werden, woraufhin die Masse langsam weiter abkühlt und dabei aushärtet. Nach dem Erstarren kann das jetzt in der gewünschten Form vorliegende Produkt entnommen und falls ge­ wünscht weiteren Behandlungsschritten, beispielsweise einer Beschichtung, unterzogen werden.

Bekannte Formgebungsverfahren dieser Art sind relativ energie­ aufwendig, da die zu verarbeitende Masse zunächst erwärmt oder sogar aufgeschmolzen und anschließend wieder abgekühlt werden muß. Hinzu kommt, daß ein solches Formgebungsverfahren aufgrund des Erhitzens und Abkühlens lange dauert. Des weiteren ist aufgrund des Abkühlprozesses relativ viel Platz erforderlich, wenn größere Stückzahlen hergestellt werden sollen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Formgebungs- bzw. Konfektierungsverfahren bereitzustellen, dem die oben genannten Nachteile nicht mehr anhaften.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß mit einem Formgebungsverfah­ ren gelöst, bei dem die zu verarbeitende, bei Raumtemperatur knetbare Masse, die insbesondere auch zähelastisch und/oder klebrig sein kann, nach ihrer Bereitstellung zumindest soweit abgekühlt wird, daß ihre Versprödungstemperatur unterschritten wird. Die abgekühlte Masse wird dann pulverisiert. Hierzu können alle bekannten und geeigneten Zerkleinerungstechniken verwendet werden, beispielsweise Zerhacken, Zerschlagen, Mah­ len, usw. Entscheidend ist lediglich, daß die Masse soweit zerkleinert wird, daß sie nach dem Zerkleinerungsvorgang in Pulverform vorliegt. Damit die Pulverform beibehalten wird, ist darauf zu achten, daß während des Zerkleinerungsvorgangs kein zu großer Wärmeeintrag in die Masse erfolgt. Gegebenenfalls muß der Zerkleinerungsapparat gekühlt werden.

Die so pulverisierte Masse oder auch eine bereits pulverförmig bereitgestellte Masse kann dann im noch kühlen Zustand sofort in die gewünschte Form gepreßt werden. Die beim Preßvorgang auftretende Temperaturerhöhung wird so gewählt, daß die einzel­ nen Pulverteilchen sich gut miteinander verbinden ohne daß die Temperatur dabei jedoch soweit ansteigt, daß der entstandene Formling weich wird, was seine Entnahme erschweren würde. Angestrebt wird, daß der Formling nach dem Preßvorgang eine Temperatur etwas unterhalb der Raumtemperatur aufweist. Gegebe­ nenfalls muß hierzu das Preßwerkzeug etwas gekühlt werden.

Das erfindungsgemäße Formgebungsverfahren hat ersichtlich eine Reihe von Vorteilen: Ein energieintensives Aufschmelzen der zu verarbeitenden Masse und ihr anschließendes Abkühlen ist nicht erforderlich. Erfindungsgemäß wird die zu verarbeitende Masse lediglich einmal heruntergekühlt. Am Ende des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das gewünschte Produkt sofort weiterverarbeitbar und muß nicht längere Zeit abkühlen. Das erfindungsgemäße Verfahren kann mit einer kleinen, kompakten Maschineneinheit kontinuierlich betrieben werden, so daß bei geringem Platzbe­ darf ein hoher Materialdurchsatz ermöglicht ist.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren kann die zu verarbeitende Masse als Granulat bereitgestellt werden. Andere Konfektionie­ rungsformen sind jedoch ebenfalls möglich.

Das Pulverisieren der zu verarbeitenden Masse erfolgt bevorzugt durch Kaltmahlen bei einer Temperatur im Bereich von 0°C bis -35°C.

Häufig besteht die zu verarbeitende Masse nicht nur aus einer Substanz, sondern es handelt sich um eine Substanzmischung aus einer Grundmasse und einem oder mehreren Hilfs- oder Zusatz­ stoffen. Diese Hilfsstoffe können der bereitgestellten, zu verarbeitenden Masse bereits zugesetzt sein. Gemäß einer bevor­ zugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird jedoch erst der pulverisierten (Grund) Masse mindestens ein Hilfsstoff zugemischt. Erfindungsgemäß liegt jeder Hilfsstoff ebenfalls pulverförmig vor, so daß durch den Mischvorgang eine homogene Pulvermischung aus sehr feinen Partikeln entsteht. Bevorzugt entspricht die Partikelgröße des oder der Hilfsstoffe ungefähr der Partikelgröße der pulverisierten Masse. Mit feinen Partikeln sind hier Kornfraktionen gemeint, deren mittlerer Partikeldurchmesser etwa 5 µm bis 35 µm beträgt. Dies ent­ spricht etwa der Feinheit von Puderzucker.

Mindestens einer der zugemischten Hilfsstoffe wirkt bevorzugt einer Agglomeratbildung in der Mischung aus pulverisierter Masse und Hilfsstoffen entgegen. Der zugemischte Hilfsstoff kann so ausgewählt sein, daß er neben seiner agglomeratverhin­ dernden Wirkung weitere Wirkungen hat, er kann beispielsweise den Geschmack des gewünschten Produkts in positiver Weise beeinflussen. Es hat sich beim erfindungsgemäßen Verfahren als günstig herausgestellt, wenn der Anteil der insgesamt zugesetz­ ten Hilfsstoffe mehr als 10 Gew.-% der gesamten zu verarbeiten­ den Masse beträgt. Unterhalb eines Anteils von 10 Gew.-% an Hilfsstoffen ist die agglomeratverhindernde Wirkung häufig nicht ausreichend.

Die eigentliche Formgebung kann beim erfindungsgemäßen Verfah­ ren mit allgemein bekannten Formwerkzeugen erfolgen, beispiels­ weise also mit Platten, Stempeln usw. Der Druck beim Verpressen liegt dabei bevorzugt im Bereich von 3 bis 100 kN pro Zentime­ ter Preßwerkzeugsbreite. Der relativ breite Bereich der Preß­ kraft ergibt sich aus den stark unterschiedlichen Eigenschaften der zu verarbeitenden Massen. Insbesondere ist der aufzuwenden­ de Preßdruck abhängig von der Viskosität der zu verarbeitenden Masse bei Preßbedingungen.

Bevorzugt werden im erfindungsgemäßen Verfahren als Formge­ bungswerkzeuge Walzen eingesetzt. Vorteilhaft werden zwei gegensinnig rotierende Walzen verwendet, die formgebend profi­ liert sind. Eine solche Anordnung wird auch als Kompaktor bezeichnet. Die beiden Walzen sind nebeneinander angeordnet und über dem Walzenspalt befindet sich ein Trichter, in dem eine oder mehrere rotierende Schnecken die pulverisierte Mischung aus Grundmasse und Hilfsstoffen in den Einzugsbereich der Walzen transportiert. Zwischen den beiden Walzen wird die Pulvermischung in die formgebende Profilierung der Walzenober­ fläche gepreßt und fällt entsprechend geformt in Gestalt von Formlingen unten aus dem Walzenspalt heraus. Ein unter dem Walzenspalt angeordnetes Förderband transportiert die fertigen Formlinge ab.

Abgewandelte Ausführungsformen der soeben beschriebenen Maschi­ ne sind ebenfalls zur Formgebung im erfindungsgemäßen Verfahren geeignet. So können die beiden Walzen beispielsweise übereinan­ der angeordnet sein und die Zuführung der zu verarbeitenden Masse zum Walzenspalt kann auch anders erfolgen. Des weiteren müssen keine zwei Walzen vorhanden sein, es reicht beispiels­ weise eine einzige auf einer Platte abrollende Walze zur Form­ gebung aus. Auch können mehr als zwei Walzen eingesetzt werden. Die formgebende Profilierung der Walzenflächen bzw. der Walzen­ fläche und der Gegenfläche kann unterschiedlich sein. Mit besonderem Vorteil ist jedoch die Oberfläche jedes im erfin­ dungsgemäßen Verfahren eingesetzten Formwerkzeuges glatt und insbesondere poliert ausgeführt, um eine einwandfreie und vor allem zerstörungsfreie Entnahme der gebildeten Formlinge aus der formgebenden Profilierung zu gewährleisten.

Als ein Beispiel für eine zu verarbeitende Masse sei hier Kaugummigrundmasse, sogenannte Gum Base, genannt. Als Hilfs­ stoff kommt in diesem Fall Zucker, insbesondere Puderzucker, oder ein Zuckerersatzstoff in Betracht. Eine Mischung aus Kaugummigrundmasse und Puderzucker wurde mittels des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens unter Einsatz eines Kompaktors zu kissenförmigen Kaugummistücken brikettiert. Es ergaben sich gut geformte Kaugummibriketts mit glatter Oberfläche. Vorteilhaft sind die Stege der formgebenden Walzen zwischen den einzelnen Briketts möglichst dünn, um das Abbrechen der Briketts aus dem den Kompaktor verlassenden Brikettband zu verbessern und um nahezu unsichtbare Abbruchkanten zu ergeben.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht auf die Anwendung in der Nahrungsmittelindustrie beschränkt. Es eignet sich vielmehr für alle Massen, die die genannten Eigenschaften haben und die in eine bestimmte Form gebracht bzw. konfektioniert werden sollen.

Claims (16)

1. Formgebungsverfahren für bei Raumtemperatur knetbare, insbesondere auch zähelastische und/oder klebrige Massen, mit den Schritten:

• - Bereitstellen einer zu verarbeitenden Masse,
• - Abkühlen der Masse auf zumindest deren Versprödungstempera­ tur,
• - Pulverisieren der Masse im abgekühlten Zustand, und
• - Verpressen der pulverisierten Masse in die gewünschte Form.

2. Formgebungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu verarbeitende Masse als Granulat bereitgestellt wird.

3. Formgebungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse auf eine Temperatur im Bereich von 0°C bis -35°C abgekühlt wird.

4. Formgebungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulverisieren der Masse durch Kaltmahlen erfolgt.

5. Formgebungsverfahren nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in die pulverisierte Masse mindestens ein pulverförmiger Hilfsstoff homogen eingemischt wird.

6. Formgebungsverfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikelgröße des oder der Hilfsstoffe ungefähr der Partikelgröße der pulverisierten Masse entspricht.

7. Formgebungsverfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge an zugesetzten Hilfsstof­ fen mehr als 10 Gew.-% der gesamten zu verarbeitenden Masse beträgt.

8. Formgebungsverfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsstoff oder einer der Hilfsstoffe einer Agglomeratbildung entgegenwirkt.

9. Formgebungsverfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Hilfsstoff Zucker oder ein Zuckerersatzstoff eingesetzt wird.

10. Formgebungsverfahren für bei Raumtemperatur knetbare, insbesondere auch zähelastische und/oder klebrige Massen, mit den Schritten:

• - Bereitstellen einer zu verarbeitenden Masse in kühlem, pulverförmigem Zustand,
• - Verpressen der pulverisierten Masse in die gewünschte Form derart, daß die Temperatur des gebildeten Formlings durch die infolge des Verpressens auftretende Temperaturerhöhung unter­ halb der Raumtemperatur liegt.

11. Formgebungsverfahren nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse während des Verpressens in die gewünschte Form gekühlt wird.

12. Formgebungsverfahren nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verpressen durch eine oder mehrere rotierende Walzen erfolgt, von denen zumindest eine formgebend profiliert ist.

13. Formgebungsverfahren nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Preßwerkzeug eine glatte, insbesondere polierte Oberfläche aufweist.

14. Formgebungsverfahren nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verpressen ein Briket­ tieren ist.

15. Formgebungsverfahren nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck beim Verpressen im Bereich von 3 bis 100 kN pro Zentimeter Preßwerkzeugsbreite beträgt.

16. Formgebungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die zu verarbeitende Masse im wesentlichen eine Kaugummigrundmasse ist.