DE2045059B2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Portionen tiefgekühlter Lebensmittel - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung Von Portionen tiefgekühlter Lebensmittel, insbesondere aus tiefgefrorenem Fischfleisch, durch Zusammenpressen in einer Preßkammer, der die zu verarbeitenden Lebensmittelstücke in tiefgefrorenem

Zustand zugeführt werden.

Tiefgefrorene geformte Einzelportionen von Lebensmittel wie z. B. Fleisch oder Fisch, werden häufig dadurch hergestellt, daß ein tiefgefrorenes Fleischslück 5 oder Fischstück aufgetaut wird, um es durch Formpressen in die gewünschte Form zu bringen. Nach der Formpressung wird es wieder tiefgefroren, d. h. auf eine Temperatur von etwa - 18°C oder darunter abgekühlt Dieses Verfahren hat unter anderem die Nachtei-Ie, daß durch das Auftauen und erneute Einfrieren Zellsaft austritt, wodurch die Qualität des Lebensmittels leidet, und daß außerdem das Lebensmittel während der Verarbeitung infektionsgefährdet ist

Ein ebenfalls bekanntes Verfahren (US-PS 28 51 367) zur Herstellung gefrorener Fischfiletblöcke von sehr gleichmäßiges? spezifischem Gewicht, aus denen Einzelportionen gewünschter Größe durch Aufteilung nach Volumen ohne Wägung hergestellt werden können, besteht darin, die Filets in frischem, d. h. nicht ge-

M frorenem Zustand einem mäßigen Druck, nämlich 0,5 bis 3 kg/cm² auszusetzen, der hauptsächlich senkrecht zur Faserrichtung des Fischfleisches wirkt, so daß sich die einzelnen Fasern gegeneinander verschieben und das so verformte Produkt anschließend tiefzufrieren.

Ein anderes bekanntes Verfahren (US-PS 25 65 245) beruht auf der Eigenschaft von Fleisch, bei Temperaturen um den Gefrierpunkt, d.h. bis zu etwa -2⁰C, unter genügend hohem Druck deformierbar zu sein. Nach diesem Verfahren wird Fleisch oder Fisch im Temperaturbereich zwischen 0 und -2,2° C, vorzugsweise bei -1,2°C, in einer Preßform unter hohem, nicht näher definiertem Druck verdichtet und in die gewünschte Form gebracht und anschließend tiefgefroren. Eine Abänderung dieses bekannten Verfahrens (US-PS 29 16 986) betrifft die Herstellung von Kleinportionen aus gefrorenem Fisch, sogenannten Fischfingern oder Fischstäbchen. Nach dieser Abänderung wird ein Block aus Fischfleisch bei der gleichen Temperatur wie beim voranstehend beschriebenen Verfahren, nämlich zwischen -1,7 und -3,3° C, durch ein Messergatier mit mehreren horizontalen Messern und unmittelbar anschließend durch ein zweites Messergatter mit vertikalen Messern oder auch durch ein einziges Messergatter mit kreuzweise angeordneten horizontal und vertikal angeordneten Messern hindurchgepreßt und die dabei gebildeten Stränge ins Freie austreten gelassen. Ein Nachteil dieses Verfahrens, der zusätzlich zu dem Nachteil auftritt, der durch die relativ hohe Arbeitstemperatur bedingt ist, ist der, daß der Druck in den Austrittsquerschnitten infolge unterschiedlicher Dichte und Struktur des Materials in unkontrollierbarer Weise von Punkt zu Punkt variiert, so daß die einzelnen Teilstränge mit verschiedener Geschwindigkeit austreten. Das bewirkt nicht nur, daß die einzelnen Stränge nach einer bestimmten Austrittszeit verschiedene Länge erreichen, so daß gleichzeitig abgeschnittene Stücke verschiedene Länge und/oder unterschiedliches Gewicht haben. Es treten sogar innerhalb eines einzelnen Stranges verschiedene Austrittsgeschwindigkeiten auf, so daß die Stränge gekrümmt austreten, was für die nachfolgende Verpakkung ungünstig ist. In extremen Fällen bilden sich in ihnen sogar Risse.
Die bekannten Verfahren haben den Nachteil, daß

⁶S das Lebensmittel vor der Verformung von seiner Aufbewahrungstemperatur von z.B. — 18°C auf eine Temperatur knapp unterhalb oder sogar oberhalb des Gefrierpunktes erwärmt und anschließend wieder tief-

gefroren werden muß. Die Nachteile der eingangs geschilderten Arbeitsweise sind daher hier nicht vermieden, sondern nur .etwas eingeschränkt Auch der Wärmebedarf für das Auftauen und insbesondere der Kältebedarf für das erneuerte Einfrieren ist unwesent- s lieh verringert Aus diesem Grunde werden praktisch Kleinportionen, wie z. B. Fischstäbchen, ausnahmslos durch Zersägen des tiefgefrorenen B'ocks aus Fischfleisch bei —18° C oder noch tieferen Temperaturen in Streifen und Zuschneiden dieser Streifen zu-tafel- oder fingerförmigen Portionen hergestellt. Dieses Zersägen bedingt aber einer» Verlust an Substanz, der je nach Art der verwendeten Sägen und des eingesetzten tiefgefrorenen Materials 1 bis 10%, meist über 3%, beträgt

Ein nicht zum Stand der Technik gehörendes Verfahren (DT-PS 16 92 101) betrifft die Herstellung von Filetblöcken durch Zusammenpressen in einer gekühlten Preßkammer, wobei die zu behandelnden Fleischbzw. Filetstücke der Preßkammer in tiefgefrorenem Zustand zugeführt werden. Bei Anwendung eines entsprechend hohen Drucks lassen sich bei so tiefen Temperaturen die tiefgefrorenen Fleischstücke zu Blöcken zusammenpressen, ohne daß die bisher in Kauf genommene Zerstörung des Muskelfasergewebes und vor allern ohne daß die bisher ebenfalls in Kauf genommene qualitätsmindernde Entsaftung des Fleisches stattfindet. Dieses Verfahren ist zur Verformung tiefgefrorener Blöcke, insbesondere von Fischfleisch, unter weitgehender Erhaltung der Struktur zu Blöcken vorgegebener Abmessungen, vor allem bestimmter Höhe und Breite, bestimmt, die außerdem hohlraum- und lunkerfrei, homogen und formbeständig sind und den weiteren Vorteil eines höheren spezifischen Gewichts als das des Ausgangsmaterials haben. Eine Aufteilung des tiefgefrorenen Ausgangsmaterials in kleinere Portionen, wie z. B. Fischfinger, ist dagegen nach diesem Verfahren nicht vorgesehen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der einleitend genannten Art so zu gestalten, daß tiefgefrorene Lebensmittel, insbesondere Fischfleisch, ohne vorherige Erwärmung verlustlos zu geformten Portionen, gegebenenfalls auch Kleinstportionen, wie Fischstäbchen, verformt werden können, wobei das Lebensmittel während der ganzen Behandlungsdauer niemals Temperaturen überschreitet oder anderen Bearbeitungsbedingungen ausgesetzt wird, bei denen die Gefahr des Verlustes von Zellflüssigkeit oder von Bakterien- oder Pilzinfektionen besteht. Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß das mit so einer Temperatur von -10 bis -30°C in eine Kühlkammer eingebrachte Material über eine Mehrzahl von in Austrittsrichtung verengten öffnungen durch allseitig druckfest geschlossene Kanäle gegen eine feststehende Wand gepreßt und der PreUdruck mindestens so lange aufrechterhalten wird, bis sich am Preßstempel der während des Strangpressens unter den Anfangswert abgesunkene Druck wieder bis mindestens auf den Anfangswert aufbaut, und daß während der Verarbeitung eine vom Fettgehalt abhängige kritische <>o Temperatur von —10 bis -15°C in der Masse des Lebensmittels nicht überschritten wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform beträgt der am Preßstempel gemessene Druck zu Beginn des Preßvorgangs mindestens 180 at, vorzugsweise mindestens 240 at. Vorzugsweise wird der Druck mindestens so lange aufrechterhalten, bis der am Preßstempel herrschende Druck 120% des zu Beginn des Preßvorganges herrschenden Wertes erreicht hat

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden außer der Füllkammer auch die Fo^rmkammer und gegebenenfjJls das Messergatter gekühlt Hierbei werden vorzugsweise die Außenwand der Füllkammer und gegebenenfalls auch Formkammer und Messergatter auf Temperaturen von —4 bis -10⁰C gekühlt

Durch die Erfindung ist ein Verfahren geschaffen, welches zur Herstellung von Kleinstportionen liefgefrorener Lebensmittel, wie z. B. Fischstäbchen, besonders gut geeignet ist Dabei sind Dicke und Struktur der erhaltenen Kleinstportionen an den Austrittsquerschnitten von Punkt zu Punkt gleich, so daß demgemäß auch der Druck an den Austrittsquerschnitten an allen Punkten gleich ist Dies bedeutet wiederum, daß die einzelnen Teilstränge mit gleicher Geschwindigkeit austreten, abgeschnittene Stränge gleiche Länge und gleiches Gewicht haben, und daß die Stränge gerade und nicht gekrümmt austreten, so daß eine Verpackung einfach ist. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die erhaltenen strangförmigen Kleinstportionen guten inneren Zusammenhalt haben, so daß sich keine Risse bilden, und daß während der Herstellung kein Zellsaft austritt.

Die Erfindung begrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung, bestehend aus einer Presse mit einer kühlbaren Preßkammer, einem druckerzeugenden Förderorgan, vorzugsweise einem Preßstempel, und einer der Querschnittsform der Preßkammer angepaßten, zur Aufnahme der nach dem Preß- und Ausstoßvorgang gebildeten Lebensmittelblöcke bestimmten Formkammer. Gemäß der Erfindung ist eine solche Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß am Austrittsende der Preßkammer ein Messergatter mit einer Vielzahl von in Austrittsrichtung verengten öffnungen angeordnet ist, und daß die Formkammer druckfest ausgebildet, von einer druckfesten Wand verschlossen, quer zur Förderrichtung der Presse bewegbar und mit einzelnen öffnungen gleichen Querschnitts und gleicher Anzahl und Anordnung wie die Austrittsöffnungen des Messergatters versehen ist.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

F i g. 1 ist ein Längsschnitt durch eine Vorrichtung gemäß der Erfindung;

F i g. 2 ist ein Längsschnitt mit seitlich verschobener Formkammer;

Fig.3 ist eine Schnittansicht nach Linie III-III der Fig. 1.

In der Zeichnung ist mit 1 die mit dem zu verarbeitenden Material 2, z. B. mit einem Block aus tiefgefrorenem Fischfleisch, gefüllte Füllkammer bezeichnet, welche eine Preßkammer darstellt. Mit 3 ist ein bekanntes Messergatter bezeichnet mit Austrittsöffnungen 4. 5 ist eine sich an das Messergatter 3 anschließende Formkammer mit mehreren Kanälen und mit einer druckfesten Abschlußplatte 6.

7 sind die Schneidekanten des Messergatters und 8 die in Austrittsrichtung verengten öffnungen, welche eine Vorkompression des Materials bewirken. Das Messergatter 3, wie dargestellt, enthält horizontale und vertikale Messer in einer Ebene, z. B. um Fischstäbchen herzustellen. Es können auch nur horizontale oder nur vertikale Schneidekanten und Austrittsöffnungen vorhanden sein, was z. B. vorteilhaft ist, um größere Portionen, wie z. B. Filets, herzustellen.

9 ist ein Kühlmantel, der sich mindestens über die gesamte Länge der Füllkammer 1 erstreckt, vorzugsweise aber auch das Messergatter 3 und die Formkammer 5 umschließt.

Die Formkammer 5 kann horizontal oder vertikal entlang der Hinterkante des Messergatters 3 verschoben werden. Ihre dem Messergatter 3 zugewendete Seite ist zweckmäßig mit scharfen Trennkanten 10 versehen, die beim Vorbeigleiten entlang der rückwärtigen Fläche des Messergatters 3 das in den Einzelzellen der Formkammer 5 befindliche, verdichtete und geformte Material scharf abschneiden.

Die von diesem Material gebildeten Formlinge können anschließend z. B. durch eine Ausstoßvorrichtung 11 ausgestoßen werden. Wesentlich ist. daß bis zur Beendigung diesss Ausstoßvorganges die kritische Maximaltemperatur nicht überschritten wird, weil sonst der Formling mindestens mechanisch beschädigt wird.

12 ist ein druckerzeugendes Förderorgan, normalerweise ein Preßstempel, und 13 ist ein Druckmeßgerät, das den auf das druckerzeugende Förderorgan wirkenden Druck mißt

Wird nach dem Einbringen des tiefgefrorenen Materials in die Füllkammer 1 der Preßstempel 12 betätigt, so ist zunächst ein erheblicher Anfangsdruck zur Kompression des Materials innerhalb der Füllkammer erforderlich. Dieser Anfangsdruck mag z. B. etwa 240 at betragen. Sobald sich das Material in Bewegung gesetzt hat und das Strangpressen beginnt, sinkt dieser Druck auf etwa 140 bis 155 at ab. um sich dann am Ende der Füllung der Zellen der Formkammer 5 bis auf etwa 300 at aufzubauen. Ist dieser Enddruck erreicht und etwa 03 see konstant geblieben, kann die Formkammer 5 beiseite geschoben und mit Hilfe der Ausstoßvorrichtung 11 entleert werden. Zweckmäßig wird gleichzeitig eine zweite Formkammer vor die Austrittsöffnungen geschoben und in gleicher Weise wieder gefüllt.

Die Kompression dient nicht nur zur Formgebung, sondern auch zur Entfernung etwaiger Lufteinschlüsse aus den gefrorenen Blöcken bzw. den Einzelportionen.

Die scharfen Kanten der den Austrittsöffnungen aus der Füllkammer 1 zugewendeten öffnungen der Formkammer 5 wirken beim Wegschieben der Formkammer 5 entlang der Austrittsfläche als Trennkante und schneiden die Füllungen der Kammern als fertige Formlinge ab. Gegebenenfalls kann die Füllkammer 1 auch mit nur einer größeren Austrittsöffnung versehen sein, wobei dann die Aufteilung in einzelne Stränge, deren Querschnitt jeweils etwa dem Querschnitt einer Portion entspricht, durch die Stirnseiten der Formkammer 5 erfolgt.

Um zu verhindern, daß Zeilsaft austritt und/oder daß die gebildeten Formlinge ungenügenden inneren Zusammenhalt haben, darf eine kritische Höchsttemperatur während der gesamten Verarbeitung nicht überschritten werden. Die kritische Höchsttemperatur hängt von der Art des eingesetzten Rohmaterials ab und beträgt z. B. bei Fettfischen - 15°C und bei Magerfischen - 12⁰C. Für Hühnerfleisch, das ebenfalls fet» ist, liegt die kritische Temperatur auch bei -15°C, während es für Rindfleisch und Gemüse genügt, eine Temperatur von - 12⁰C nicht zu überschreiten. Für mit

ίο Fett angereichertes Gemüse gelten Temperaturen wie für Fettfisch. Erfindungsgemäß wird daher die Temperatur, mit der das zu verarbeitende Gut in die Presse eingebracht wird, auf die Wärmeentwicklung und Wärmeabfuhr während des Preßvorgangs so abgestimmt, daß die jeweils zulässige Maximaltemperatur nicht überschritten wird.

Um sicherzustellen, daß während der gesamten Operation jeweils die kritische Temperatur von z. B. -15°C für Fettfische und -12°C für Magerfische nicht überschritten wird — in Sonderfällen, insbesondere wenn nicht auf erste Qualität Wert gelegt wird, mag sogar eine Maximaltemperatur von - 10⁰C noch zulässig sein —, ist es notwendig, die durch die Reibungsund Kompressionsarbeit freigesetzte Wärme zu

»5 kompensieren. Diese Kompensation erfolgt zweckmäßig mindestens teilweise dadurch, daß das zu verarbeitende Material mit entsprechend tiefer Temperatur, z. B. -20 bis -30⁰C in die Füllkammer der Presse eingesetzt wird Eine zusätzliche Wärmeabfuhr ist aber zur Erzielung der Qualität der Formlinge, wie sie erfindungsgemäß nur dadurch gewährleistet ist, daß die kritische Maximaltemperatur nie überschritten wird, in den meisten Fällen nur möglich, wenn wenigstens die Füllkammer 1. aus der das Material ausgepreßt wird.

zweckmäßig auch die Formkammer 5. gekühlt werden. Um einen ausreichenden Wärmetransport von den Wänden der Füllkammer und gegebenenfalls der Formkammer zu gewährleisten, ist es empfehlenswert, das gasförmige oder flüssige Kühlmedium zwangsweise an den zu kühlenden Wänden vorbeiströmen zu lassen. Die Kühlintensität der Füllkammer und gegebenenfalls der Formkammer und des Messergatters werden zweckmäßig so auf die Einfülltemperatur des eingesetzten Blocks aus tiefgefrorenem Fischfleisch abgestimmt, daß die Endtemperatur der Einzelportionen in der Formkammer bei der Herstellung von FischstäbHien nicht über - 10⁰C und bei der Herstellung größerer Einzelportionen nicht über -18" C liegt. Optimale Qualität der erzeugten Formlinge ist dann gewährleistet, wenn die durch das Auspressen aus der Austrittsöffnungen und durch die Wände der Formkammer erzwungene Einschnürung mindestens 30% vorzugsweise etwa 50%. beträgt

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

1. ^: Patentansprüche:

   _t 1. Verfahren zur Herstellung von Portionen tiefgekühlter Lebensmittel, insbesondere aus tiefgefrorenem Fischfleiscb, durch Zusammenpressen in einer Preßkammer, der die zu verarbeitenden Lebensmittelstücke in tiefgefrorenem Zustand zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das mit einer Temperatur von — JO bis -30⁰C in eine Füllkammer eingebrachte Material über eine Mehrzahl von in Aüstrittsrichtung verengten öffnungen durch allseitig druckfest geschlossene Kanäle gegen eine feststehende Wand gepreßt und der Preßdruck mindestens so lange aufrechterhalten wird, bis sich am Preßstempel der während des Strangpressens unter den Anfangswert abgesunkene Druck wieder bis mindestens auf den Anfangswert aufbaut, und daß während der Verarbeitung eine vom Fettgehalt abhängige kritische Temperatur von -10 bis - 15°C in der Masse des Lebensmittels nicht überschritten wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der am Preßstempel gemessene Druck zu Beginn des Preßvorgangs mindestens 180 at, vorzugsweise mindestens 240 at, beträgt.
3. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck mindestens so lange aufrechterhalten wird, bis der am Preßstcmpel herrschende Druck 120% des zu Beginn des Preßvorgangs herrschenden Wertes erreicht hat.
4. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß außer der Füllkammer auch die Formkammer und gegebenenfalls das Messergatter gekühlt werden.
5. 5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwand der Füllkammer und gegebenenfalls auch die Formkammer und das Messergatter auf Temperaturen von -4 bis -10⁰C gekühlt werden.
6. 6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 5, bestehend aus einer Presse mit einer kühlbaren Preßkammer, einem druckerzeugenden Förderorgan, vorzugsweise einem Preßstempel, und einer der Querschnittsform der Preßkammer angepaßten, zur Aufnahme der nach dem Preß- und Austoßvorgang gebildeten Lebensmittelblöcke bestimmten Formkammer, dadurch gekennzeichnet, daß am Austrittsende der Preßkammer (1) ein Messergatter (3) mit einer Vielzahl von in Austrittsrichtung verengten öffnungen (8) angeordnet ist und daß die Formkammer (5) uruckfest ausgebildet, von einer druckfesten Wand (6) verschlossen, quer zur Förderrichtung der Presse bewegbar und mit einzelner öffnungen gleichen Querschnitts und gleicher Anzahl und Anordnung wie die Austrittsöffnungen (8) des Messergatters (3) versehen ist.