DE2127831A1

DE2127831A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Her stellung von Nahrungs und Futtermitteln

Info

Publication number: DE2127831A1
Application number: DE19712127831
Authority: DE
Inventors: Aldo Dr Paris Holliger Adolf Dr Uzwill Buffa, (Schweiz)
Original assignee: United Nations Childrens Fund (UNICEF), New York, NY (V St A), Bufa, Aldo, Dr , Paris, Gebruder Buhler AG, Uzwil (Schweiz)
Priority date: 1970-06-05
Filing date: 1971-06-04
Publication date: 1971-12-16
Also published as: NL159268B; ES391187A1; DE7121731U; DE2127831B2; GB1313417A; FR2095758A5; NL7107776A; ES418555A1; JPS519811B1; CH555647A; IT1046456B

Description

UIiITED NAIIOIS CHILDREN'S FUlID (TOTICEF), New York, InY., V.St.A. DR. ALDO BUFFA, Paris, Frankreich, und GEBRÜDER BÜHLER AG, Uzwil, Schweiz

" Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Nahrungs- und Futtermitteln "

Priorität: 5. Juni 1970, Grossbritannien, Kr. 27 431/70

Feines Hehl, grobes Mehl, Schrot aus Getreide, Hülsenfrüchten, stärkehaltigen Wurzeln, Knollen, ölhaltigen Samen oder Ölkuchen, sowie Milchprodukte oder Mischungen dieser Stoffe sind ein geeignetes Ausgangsmaterial zur Herstellung von Nahrungs- und Futtermitteln, mit hohem Nährwert und ausreichendem Proteingehalt. Der Anteil der essentiellen Aminosäuren in den erhaltenen Produkten dürfte im allgemeinen ausreichen. Zumindest ist es nicht notwendig, diese Aminosäuren in erheblichen Mengen zu ergänzen.

Da diese Rohstoffe überall anzutreffen sind, selbst in-Ländern mit unzureichender Nahrungsmittelerzeugung, und sie meistens auch nicht übermäfssig teuer sind, könnten, die erhaltenen Produkte für Entwicklungsländer von besonderem Nutzen sein. Hieraus soll sich jedoch keine Beschränkung für die Anwendung in

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irgendeinem Land ableiten lassen. Denn nachstehend wird gezeigt, dass die nach dem erfindungsgemässen Verfahren erhaltenen Produkte jeden angemessenen Qualitätsanspruch erfüllen können.

In einfacher Mischung lässt sich der typische Geschmack einiger Rohstoffe_; wie z.B. Hülsenfrüchte und Ölkuchen, nur schwer unterdrücken. Daraus können sich Schv/ierigkeiten auf der Verbraucherseite ergeben. Ein weiteres Problem ist technischer Art, da die Preise für die Endprodukte so niedrig wie möglich gehalten werden müssen. Es ißt bereits mit einigem Erfolg versucht worden, eine Vorrichtung zu tora/jzen, die in ihrer Punktion derjenigen zur Herstellung von kurzen Teigwaren, wie Hörnchen, Suppeneinlagen und dergl. verwendeten 'gleicht. Zwischen der Strangpresse und dem kontinuierlichen Bandtrockner wurde eine kontinuierlich arbeitende Eintaucheinrichtung und ein kontinuierlich arbeitendes Kochgerät angeordnet. Bei der Herstellung von Kleinkindernahrung werden die Rohstoffe vermischt, extrudiert, mit Wasser begossen, etwa 5 bis 10 Minuten lang in Dampf gekocht und anschliessend bis auf einen Wassergehalt von 6 bis 8 Prozent getrocknet. Durch das Kochen verkürzt sich der Trocknungsvorgang auf etwa 2 Stunden; das ist viel kürzer als bei der Herstellung von herkömmlichen Makkaronierζeugnissen. Das getrocknete Produkt wird dann zu einem Mehl vermählen und in Vorratszellen gesammelt. Vor der Abfüllung wird das Produkt den Vorratszellen entnommen und mit geeigneten Zusatzstoffen wie Aminosäuren, Vitaminen, Mineralsalzen, Proteinkonzentrat, Zucker und Aromastoffen vermischt. Es können z.B. auch Rohzucker, Hefe oder Milchpulver während des Mischens hinzugegeben werden, wodurch eine Sterilisierung dieser Stoffe erreicht wird. Wenn die Zusatz-

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stoffe jedoch vor der Abfüllung zugesetzt werden, ist die Produktion der jfertigungsstrasse höher, und Vitamine·' und Aminosäuren unterliegen keinem Abbau. Dieses System hat sieh bis jetzt als sehr erfolgreich erv/iesen. Sein grosser Vorteil beruht darauf, dass zwischen der Strangpresse und dem Trockner ein auf verschiedene Weise einsetzbares Gerät angebracht v/erden kann, z.B. ein Vortrockner mit Schuttelförderern, wie er üblicherweise für die Herstellung von kurzen Teigwaren verwendet wird. Wird die Anlage nicht zur Herstellung von Kleinkindernahrung gebraucht, so kann sie zur Herstellung herkömmlicher Teigwaren dienen.

Ein weiterer Schritt bei der-'Entwicklung von Verfahren zur Herstellung von Kleinkindernahrung beruht auf folgenden Überlegungen:

Das Hauptnahrungsmittel in der Welt ist Stärke. Die Hauptnahrungsmittel der menschlichen Ernährung sind sehr stärkehaltig. Für Kinder im sog. Entwöhnungsalter von 6 Monaten bis zu zwei Jahren jedoch, ist Stärke zu schwer verdaulich.

Die erste Stufe bei der Hydrolyse von Stärke ist die Bildung von Dextrinen. Durch diese Reaktion werden eine Reihe polymerer Bruchstücke unterschiedlicher Molekulargrösse gebildet. Dextrine sind ein Gemisch aus löslichen Verbindungen, die durch partiellen Abbau von Stärke gebildet werden.

Eines der wichtigsten Zwischenprodukte beim Abbau von Stärke zu Glucose ist die Maltose. Sie hat 53 Proz-ent des Süssgrades von Saccharose und wird aus zwei Molekülen Glucose gebildet.

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Glucose ist das wesentliche Abbauprodukt bei der Verdauung von Kohlenhydraten und wird in dieser Form vom Körper aufgenommen. Glucose ist weniger süss als Saccharose (74 Prozent des Süssgrades). .

Aus diesen Überlegungen hat man bereits folgendes Verfahren vorgeschlagen: Feines Mehl von Getreiaeerzeugnissen und Hülsenfrüchten wurde mit Wasser und einem Zusatz von hitzebeständiger tf-Amylase vermischt. Das Gemisch wurde in einem mit einem Heizmantel versehenen Behälter unter Rühren vorerhitzt, anschlies-3end auf einem doppelten Drehtrommeltrockner getrocknet und nach dem Vermischen mit Zusätzen der vorgenannten Art abgefüllt. Aufgrund der enzymatischen Umwandlung von Stärke in Dextrine und Zucker erreichte der Verdaulichkeitskoeffizient des Produktes einen sehr hohen V/ert, und seine organoleptischen Merkmale kamen besser zur Wirkung. Vor dem Abfüllen musste wesentlich weniger Zucker zugegeben werden. Die Viskosität des Produktes war sehr gering. Dadurch konnten Kinder die Nahrung ohne Zusatz unnötig grosser Mengen von Wasser aufnehmen. Ein Nachteil sind die relativ hohen Kosten der Vorrichtung, die überdies nicht ohne weiteres für die. Herstellung anderer Nahrungsmittel verwendet v/erden kann. Da die Arbeitstemperatur ziemlich hoch sein muss, nämlich mindestens etwa 150⁰C, um einen ausreichenden Durchsatz zu schaffen, v/erden einige essentielle Aminosäuren, insbesondere lysin, zerstört. Ausserdem ist der Wärmeverbrauch viel grosser. Es werden 2,6 bis 4 kg Dampf pro kg Fertigprodukt benötigt gegenüber 1 kg Dampf pro 1 kg Fertigprodukt im Falle der "Halckaroni"-Fertigungsstrasße.

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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von Hahrungs- und Futtermitteln aus Rohstoffen, wie feinem Mehl, grobem Mehl, Schrot aus Getreide, Hülsenfrüchten, Stärkewurzeln, Knollen, Ölsamen oder Ölkuchen, sowie Milchprodukten oder Mischungen dieser Stoffe zu schaffen, das die vorgenannten Nachteile überwindet. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst, dass man Wasser und Enzyme in Form von hitzebeständiger a-Amylase mit den Rohstoffen unter Bildung einer extrudierbaren Masse vermischt, in der der Feuchtigkeitsgehalt 30 Prozent bis 50 Prozent des Gesamtgewichtes beträgt, die Masse in einer Strangpresse auf Temperaturen von 65 bis 115 C erhitzt und extrudiert, das extrudierte Produkt zum enzymatischen Abbau 40 bis 90 Minuten bei Temperaturen von 55 bis 90 C bei einer Luftfeuchtigkeit die beim Sättigungspunkt oder etwas darunter liegt, hält und danach trocknet.

V/asser wird in solcher Menge verwendet, um gerade noch eine extrudierbare Masse zu erhalten. Der relativ hohe Wassergehalt begünstigt die Hydratation und Umwandlung der Stärke. Durch das Erhitzen der Masse in der Strangpresse setzt die Gärung ein, während die Masse unter Anwendung von Scherkräften geknetet und die Stärkestruktur vorgelatinisiert wird. Hierdurch werden Durchdringung und Wirkung der Enzyme so gefördert, dass der nachfolgende enzymatische Abbau der Stärke zu Dextrinen und Zuckern erreicht wird.

In besonderen Ausführungsformen des erfindungsgemässen Verfahrens können v/eitere Verbesserungen erzielt werden: Eine Sterilisation deo Produktes kann durch ein- bis dreistündiges Erhitzen

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während der Trocknungsstufe auf Temperaturen von 85 bis 10O⁰C erreicht werden. Die Trocknung wird vorzugsweise solange fortgesetzt, bis der Feuchtigkeitsgehalt des Produktes auf 4 Prozent bis 10 Prozent verringert worden ist.

Durch 10 bis 20 minütiges Vortrocknen bei 95 "bis 100⁰C können die Enzyme inaktiviert werden.

Bevor oder während die Masse der enzymatisehen Abbaustufe

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unterworfen wird^N,-fder enzymatische Abbau durch Zugabe von V/asser und/oder Direktdampf erhöht werden.

Der p_H Wert des Gemisches kann durch Zusatzstoffe eingestellt werden, die vor der Extrudierstufe zugegeben werden, vorzugsweise in der Mischstufe, bei der erwärmt werden kann.

Das Verfahren kann z.B. zur Herstellung diätetischer Produkte solange fortgeführt werden, bis ein vorbestimmter Gehalt an Dextrinen und reduzierenden Zuckern erreicht ist. Bei Säuglingsund Kleinkindernahrung z.B. kann der enzymatische Abbau solange fortgesetzt werden, bis ein Dextringehalt von wenigstens 25 Prosent, vorzugsweise 50 Prozent und ein Gehalt an reduzierenden Suckern von wenigstens 15 Prozent des anfänglichen Stärkegehaltes erreicht ist. Danach wird das Produkt getrocknet, zu einem Mehl vermählen und mit weiteren Zutaten vermischt. Das erhaltene Produkt hat eine geringe Viskosität und hohe löslichkeit. Versuche bezüglich der Aufnahme, der Verträglichkeit und des Nährwertes der Nahrung verliefen positiv! Brechreiz, Blähungen, Leibsehmerzen oder Nahrungsverweigerung konnten nicht festgestellt werden.

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Das Produkt wurde auch, dort gut aufgenommen, wo die Kinder herkömmlicherweise nicht an die verwendeten Rohstoffe gewöhnt waren. Als Beispiel hierfür ist ein Produkt zu nennen, das auf Basis einer Mischung nordafrikanischer Rohstoffe, nämlich Durumweizen-, Kichererbsen- und Linsenmehl, hergestellt wurde. Dieses Produkt wurde ohne Schwierigkeit von Kindern in Hittelamerika aufgenommen.

Um den Anteil an reduzierenden Zuckern zu erhöhen, kann die enzymatische Hydrolyse der Stärke mit einer Kombination aus zv/ei Enzymen durchgeführt werden, wobei wenigstens eines dieser Enzyme eine hitzebeständige o(-Amylase ist. Die Umsetzung wird solange durchgeführt, bis ein yorbestimmter Gehalt an Dextrinen und reduzierenden Zuckern, insbesondere Mono- und Disaccharide, erreicht ist.

Das erfindungsgemässe Verfahren eignet sich nicht nur zur Herstellung von Kleinkindernahrung, es kann auch zur Herstellung anderer Nahrungsmittel dienen, bei denen die vorgenannten Rohstoffe verwendet werden. Während es technisch gesehen fur den Verfahrensablauf günstiger ist, bei hohen Temperaturen zu arbeiten, dürfen dabei solche Faktoren, wie Abnahme der enzymatischen Aktivität und Abbau bzw. Zersetzung der Aminosäuren nicht vernachlässigt werden.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des vorstehend gekennzeichneten Verfahrens, die aus einer Strangpresse und einem kontinuierlich arbeitenden Trockner, sowie einem Permeilt er besteht, der so angeordnet ist, dass er kontinuierlich die von der Strangpresse geformten Produkte auf-

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nimmt und sie kontinuierlich in den kontinuierlich arbeitenden Trockner weitergibt. '

In einer bevorzugten Ausführungsform enthält der Fermenter einen Konverter mit einem geschlossenen Behälter und einem kontinuierlich arbeitenden Förderer, der aus einer Folge von übereinanderliegenden Förderbändern besteht. "Dieser Fermenter eignet sich besonders gut zur Umsetzung von Feststoffen.

Weitere Verbesserungen sind ein in den Behälter führender Dampfinjektor und/oder ein Wasserinjektor oder ein Wassersprüher, der auf eines oder mt-hreie aer genannten übereinanderliegenden Förderbänder entleert.

Eine Wasserdusche und/oder Dampfinjektoren können so angeordnet sein, dass sie Wasser bzw. Dampf auf die geformte Masse zwischen der Strangpresse und dem Behälter abgeben.

Im Behälter können zur Erwärmung und Umwälzung der feuchten Luft Heiz- und Gebläseeinrichtungen angeordnet werden.

Zur Reinigung und Desinfektion des Behälters, der Förderbänder und des Trockners kann ein Einlass für Gase und/oder zerstäubbare Substanzen vorgesehen sein.

In den Zeichnungen ist schematisch eine? Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens wiedergegeben.

Figur 1 zeigt die Vorrichtung als Fliesschema zur Erläuterung des erfindungsgemässen Verfahrens;

Figur 2 zeigt einen Längsschnitt der Strangpresse von Figur 1;

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Figur 3 zeigt einen Längsschnitt des Konverters von Figur 2; und Figur 4 ist ein Schnitt entlang der Linie IY-IY von Figur 3.

Die Silozellen 1 für die verschiedenen Rohstoffe und Vorratszellen 2 für die Zusatzstoffe sind mit üblichen Entnahme- und Dosiereinrichtungen 3 versehen. Die Anzahl der Zellen 1 und 2 kann natürlich viel grosser sein als sie dargestellt ist.

Die Entnahmeeinrichtungen 3 führen in einen Trichter 4 und durch eine Luftschleuse 6 in einen pneumatischen Förderer 7 mit einem Druckgebläse 8. Der pneumatische Förderer 7 bringt das erhaltene Gemisch der Rohstoffe zu einem pneumatischen Separator^über der Strangpresse 10, die im wesentlichen dem für die Herstellung von kurzen Teigwaren verwendeten Typ gleicht. Die von der Förderluft abgetrennten Rohstoffe gelangen zunächst in eine kontinuierlich arbeitende Zumessförderschnecke 11 (Figur 2) mit einem Getriebemotor 12, der an einen Regler 13 angeschlossen ist. Der Regler 13 ist an ein verstellbares Ventil 14 angeschlossen, um die Strömung mittels dieses Ventils gemäss der Geschwindigkeit der Förderschnecke 11 zu steuern. Das Ventil führt von einem Mischbehälter 15, in dem die Enzyme mit Wasser vorgemischt und dann zu den Rohstoffen gegeben werden, zu der Förderschnecke 11, die in den kontinuierlich arbeitenden Mischer 17 der Strangpresse 10 mündet. Weitere Einrichtungen sind vorhanden für die Einführung von Zusatzstoffen in den Mi-

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scher 17. Die Wände 19 des Mischers! haben Öffnungen 20' zum Durchlaufen einer Heizflüssigkeit. Zwischem dem Mischer 17 und dem Extruder 21 der Strangpresse 10 ist eine Förderschnecke 22 herkömmlicher Ausbildung mit der üblichen Unterdruckvorrichtung (nicht dargestellt) zum Entgasen der Masse quer angeordnet. Die

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Wände 23 des Extruders 21 und eines Haltekopfes 25 für eine perforierte Formplatte 26 sind mit Kanälen 27 für eine Heizflüssigkeit versehen. Unter der Formplatte 26 befindet sich eine Schneideeinrichtung 28_; wie sie üblicherweise für kurze Teigwaren benutzt wird.

Mittels einer V/eiche 31 kann das extrudierte Produkt entweder zu einem herkömmlichen Vortrockner 32 (Figur 1) mit nicht dargestellten Schüttelförderern für die Herstellung von kurzen Teigwaren oder zum Einlauf 34 des pneumatischen Förderers 35 und zu einem pneumatischen Separator 36 mit einem Sauggebläse 37 geleitet werden. Der Separator 36 entlädt sich durch eine Luftschleuse 3Ö in einen Speisetrichter 39 eines Schüttelförderers 40, der durch einen Spalt 41 in einen im wesentlichen geschlossenen Behälter 42 eines Konverters 43 (Figur 3), in dem der enzymatische Abbau stattfindet, führt; die einzige andere Öffnung des Behälters 42 ist der Ausgang 44. Ein Förderer mit einer Folge von übereinanderliegenden Bändern 46 läuft in den Behälter 42. Die Bänder können sowohl endlos als auch gegliedert sein. Da die Förderbänder 46 viel breiter sind als der Schüttelförderer 40, führt der Schüttelförderer 40 eine .weitere Bewegung aus, indem er hin und heruum die Vertikalachse^vseines Einwurftrienters 39 schwingt. Deshalb ist der Spalt 41, wie es aus einer Grundrissansicht hervorginge, gekrümmt. Auf dem Schüttelförderer 40 sind eine Wasserdusche 49 und ein Dampf injektor 50 (Figur 3) angebracht. In dem Behälter 42 ist ein Dampfinjektor 51 angeordnet, der Dampf in den Behälter abgibt^ und eine Wasserdusche 52, die Wasser auf das erste der Förderbänder 46 sprüht. Heizvorrichtungen 54 und Gebläse 55 (Figur 4) im Behälter 42 walzen die

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sehr feuchte luft um. Ein Einlass 56 für Gase und/oder zerstäubbare Substanzen zur Reinigung und Desinfektion ist im Behälter 42 angebracht·

Von den untersten der Förderbänder 46 fällt das Produkt in den Einlauf 57 (Figur 1) des pneumatischen Förderers 58 und wird zu einem pneumatischen Separator 59_f der mit einem Sauggebläse 60 versehen ist, gebracht. Anstelle des pneumatischen Förderers 58 kann ein pneumatischer FördererV mit einer für die Aufnahme von kurzen Teigwaren im Vortrockner 32 vorgesehenen Öffnung 63 _f über eine Weiche 64 mit dem imeumatisehen Separator 59 verbunden werden.

Der pneumatische Separatur 59 entlädt sich durch eine Luftschleuse 66 in einen Verteiler 67, der in seiner Ausbildung dem Schüt telförderer 40 gleicht. Dieser Verteiler 67 befindet sich in einem Vortrockner 6ö_f in dem eine Folge von Förderbändern 69 übereinander angeordnet sind. Von dem untersten Förderband 69 fällt das Produkt in einen Becherelevator 71» der zu einem Verteiler 73 in einem Endtrockner 74 niit einer Folge von übereinander angeordneten Förderbändern 75 führt. Von dem untersten der Förderbänder 75 fällt das Produkt in den Einlauf 77 des pneumatischen Förderers 78, der zu einem pneumatischen Separator 79 mit einem Sauggebläse 80 führt. Mittels eines Schalters 81 kann das Produkt zu einer Abfüllmaschine 8^ geführt werden anstatt in die Öffnung 77- Der Separator 79 entlädt sich über eine Luft schleuse 81A in eine Schlagmühle 83. Das Produkt fällt in einen Plansichter 84. Der Abstoss aus dem Plansichter fällt in die Öffnung 85 eines pneumatischen Förderers 86, der zu dem pneuma-

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tischen Separator 79 zurückführt. Das gemahlene Mehl fällt, nachdem es die Siebe des Plansichter^^Λpassiert hat, in einen Trichter 8.8 und durch die Luftschleuse 89 eines pneumatischen Förderers 90 mit einem Druckgebläse 91. Der pneumatische Förderer führt zu einem pneumatischen Separator 92, der sich in eine oder in mehrere Vorratszellen 93, die mit einer Austragsvorrichtung 94 herkömmlicher Art ausgestattet sind. Für die Zusatzstoffe sind weitere mit Austragsvorrichtungen 97 ausgestattete Zellen vorhanden. Die Austragsvorrichtungen 97 führen zu einer Mischwaage 99, die sich in einen Chargenmischer 100 entleert, der zu einer Abfüllmaschine 101 führt.

Das erfindungsgemässe Verfahren ermöglicht eine Qualitätsverbesserung der Nahrungsmittel durch die enzymatische Umwandlung der Stärke in einer Vorrichtung, wie sie üblicherweise für die Herstellung von kurzen Teigwaren benutzt wird. Die Schwierigkeiten lagen bis jetzt darin, die allgemein hohe Temperatur und den für die enzymatische Umwandlung der Stärke erforderlichen Feuchtigkeitsgehalt zu vereinen mi«t der Stanzpressfähigkeit der Masse, d.h. die Ausgangsmischung musste eine relativ hohe Viskosität aufweisen, jedoch gleichzeitig die Bildung eines Teiges gestatten. Ausserdem mussten solche Bedingungen gefunden werden, dass der enzymatische Abbau der Stärke im extrudierten Produkt, d.h. in festem Zustand, erfolgen kann, anstatt in flüssigem Zustand wie bei früheren Verfahren.·

Die Beispiele erläutern die Erfindung.

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Beispiel 1

Die Entnahmeeinrichtungen 3 sind so eingestellt, dass sie ein Gemisch aus 30 Prozent Hartweizenmehl, 40 Prozent .Kichererbsenraehl, 15 Prozent Linsenmehl, 8 Prozent Magermilchpulver, 6 Prozent Saccharose und 1 Prozent Zusatzstoffen produzieren. Diese Zusatzstoffe "bestehen aus einer Vormischung aus Vitaminen, Aromastoffen, Salzen des Calciums, der Phosphorsäure, des Eisens und Aminosäuren. Der pneumatische Förderer 7 bringt diese Mischung zu dem pneumatischen Separator 9, der sie in die Zumessförderschnecke 11, entleert. Der Getrieberaotor·12 dieser Zumessförderschnecke 11, der durch einen Regler 13 gesteuert wird, stellt das Ventil 14 so ein, dass soviel Wasser zugesetzt wird, wie zur Erreichung des Feuchtigkeitsgehaltes der Ausgangsmischung - 32 Prozent des Gesamtgewichtes - erforderlich ist. In dem Mischbehälter 15 wurde zum V/asser die Menge o(-Amylase gegeben, die notwendig ist, um einen O(-Amylasegehalt von 0,04 Prozent des Gesamtgewichtes zu erhalten.

Diese tf,-Amylase Enzyme sind der Liste der Stoffe entnommen, die von der amerikanischen Bundesgesundheitsbehörde (FDA) als nicht gesundheitsschädlich anerkannt sind.

Als Beispiele für derartige Enzyme sind genannt:

BDE 2000 oUAmylase von der Firma Soci6te Rapidase, Seclin, Frankreich (in Beispiel 1 verwendet)

HiD 1000 Of-Amylase von der Firma Miles Chemicals Co., Elkhart, Indiana, V.St. A.

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DIASIiSN tf-Ainylase von der Firma Daiwa Kasei Kabushiki Kaisha, Osaka, Japan.

Die Ausgangsmisciiung wird kontinuierlich von der Zumessförderschnecke Il in den Mischer 17 eingespeist, v/o der P₁₁-Wert durch Zusatz kleiner Mengen von Citronen- oder V/einsäure auf p„ 6,5 eingestellt wird. Der kontinuierlich arbeitende Mischer 17 wird so eingestellt, dass eine Verweilzeit von 15 Minuten erhalten wird. Der im Mischer 17 produzierte Teig wird dann von der Förderschnecke 22 unter vermindertem Druck - _Was dazu "beiträgt, die Störkestruktur aufzubrechen - in den Extruder 21 eingespeist, v/o der Teig am Ende- einer Durchgangszeit von 3 Minuten eine Temperatur von 70 C erreicht. Durch die kräftige Bearbeitung und die hohe Temperatur wird die Stärkestruktur teilv/eise aufgebrochen und eine gute Wirkung seitens der ot-Amylase erzielt, was zur Einleitung des enzymatischen Abbaues führt. Ferner wird eine partielle Gelatinisierung der Stärke erreicht.

Das durch die Formplatte 26 extrudierte Produkt wird von der Schneideeinrichtung 28 geschnitten und -kontinuierlich von dem pneumatischen Förderer 35 und dem Schüttelförderer 40 zu dem obersten der Förderbänder 46 in dem im wesentlichen geschlossenen Behälter 42 des Konverters 43 transportiert. Die Geschwindigkeit der Förderbänder 46 ist auf eine Durchgangszeit von 40 Minuten eingestellt. Die relative Luftfeuchtigkeit beträgt 97 Prozent, die Temperatur 55 bis 65°C. Es werden 2? Prozent des anfänglichen Stärkegehaltes in Dextrine und 15 Prozent in reduzierende Zucker wie Maltose umgewandelt.

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Von den untersten der Förderbänder 46 wird das Produkt kontinuierlich durch den pneumatischen Förderer 58 zu dem Verteiler 67 in den Yortrockner 68 transportiert, wo die Durchgangszeit 20 Minuten, die relative Luftfeuchtigkeit 80 Prozent und die Temperatur 95°C beträgt.,Hierdurch werden die Enzyme inaktiviert. Das Produkt wird dann mit dem Becherelevator 71 von dem Vortrockner 68 zu dem Verteiler 73 in den Endtrockner 74 transportiert. Hier beträgt die Durchgangszeit 3 Stunden, die Luftfeuchtigkeit 30 Prozent und die Temperatur 95°C Das Produkt wird hier sterilisiert und bis auf einen Gesamtfeuchtigkeitsgehalt von etwa 5 Prozent bis 8 Prozent seines Gesamtgewichtes getrocknet. ,, .

Von dem Endtrockner 74 wird das Produkt kontinuierlich durch den pneumatischen Förderer 78 zur Schlagmühle 83 transportiert, und das im Plansichter 84 gesiebte Hehl wird kontinuierlich von dem pneumatischen Förderer 90 zu der Vorratszelle 93 gebracht, wo es "bis zu seiner Verwendung bleibt. Dann wird es aus der Austragsvorrichtung 94 entnommen und in die Mischwaage 99 entleert, v/o es mit Zusatzstoffen wie Zucker, Proteinkonzentrat, Trockenmilch und Mischungen von Vitaminen, Aminosäuren und Mineralsalzen aus der Vorratszelle 96 vermischt v/ird. Das erhaltene Mischprodukt wird im Chargenmischer 100 gemischt und dann in der Abfüllmaschine 101 abgefüllt.

Das Produkt in der Vorratszelle 93 hat folgende Zusammensetzung:- etwa 5 bis 8 Prozent V/asser, 20 Prozent Proteine, 55 bis 58 Prozent Kohlenhydrate (einschliesslich Stärke oder Stärkederivate), 15 Prozent Dextrine des Gesamtproduktes und 10 Prozent reduzie-

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rende Zucker v/ie Maltose, 7 Prozent Saccharose (etwas mehr als anfänglich), 2,8 Prozent Asche, 1 Prozent rohe Fasern, 3,8 Prozent Rohfett. Der p„-Wert beträgt 6,5.

Wenn die Vorrichtung zur Herstellung herkömmlicher kurzer.Teigwaren benutzt wird, werden die Weichen 31 und 64 umgestellt, um das Produkt von der Presse 10 zum Vortrockner 32 und vom Vor-

62 trockner 32 über den pneumatischen Förderer"zu dem Vortrockner 68 zu führen. Ebenso wird die Weiche 81 umgestellt und das getrocknete Produkt von dem Endtrockner 74 zu der Abfüllmaschine 82 geführt. Natürlich werden leistung, [Temperaturen, Luftfeuchtigkeit und Durchgangszeiten der Anlage den für diesen Produktionstyp geeigneten Werten angepasst.

Weitere Beispiele werden in Form von Rezepturen angegeben, da die Anlage im v/es ent lieh en ,wie in Beispiel 1 arbeitet.

Beispiel 2

Maisschrot 35 Prozent, geschälte Erbsen 40 Prozent und entöltes Sonnenblumenmehl 12 Prozent, Zucker (Saccharose)

11 Prozent, Zusatzstoffe (gleiche Bestandteile wie in Beispiel 1) 2 Prozent.

Durch Zusatz von Wasser wird ein Feuchtigkeitsgehalt von 50 Prozent des Gesamtgewichtes eingestellt. Ferner wird hitzebeständige tf- Amy läse in einer Menge von 0,1 Prozent des Gesamtgewichtes zugesetzt. In diesem Fall wird die HT 1Ö00 C.-Amylase benutzt. Der p^-Wert beträgt 7 und braucht nicht

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durch Zusatzstoffe eingestellt werden.

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Nach 15 Minuten langem Mischen beträgt die Durchgangszeit durch den Extruder 21 90 Sekunden und die Masse erreicht eine Temperatur von .100 C.

Enzymatischer Abbau: 1 Stunde bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 100 Prozent und bei einer Temperatur von 75⁰C. 35 Prozent des Ausgangsstärkegehaltes werden in Dextrine umgewandelt und 18 Prozent in reduzierende Zucker, v/ie Maltose und Glucose.

Inaktivierung der Enzyme während 10 Minuten bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 90 Prozent und einer Temperatur von 100⁰C.

Sterilisierung des Produktes 1 Stunde lang bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 50 Prozent und einer Temperatur von 10O⁰C. Fertigtrocknen 2 Stunden lang bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 55 Prozent und einer Temperatur von 6O⁰C.

Das erhaltene Produkt hat folgende Teilzusammensetzung: ; 6 bis 7 Prozent Wasser, 23,5 Prozent Proteine, 50 Prozent Kohlenhydrate (Stärke oder Stärkederivate),(einschliesslich 16 Prozent Dextrine und 8,2 Prozent reduzierende Zucker, v/ie Maltose und Glucose), 12 Prozent Saccharose. Der p^-Wert beträgt 7 Prozent.

Beispiel 3

Weizengries 10 Prozent, Gerstenmehl 10 Prozent, Hafermehl 10 Prozent, Kartoffelmehl (oder Tapiocamehl) 6 Prozent', entölter Soyaschrot 10 Prozent, Vollmilchpulver 15 Prozent, Rohrzucker (Saccharose) 37 Prozent, Zusatzstoffe (gleiche Bestandteile wie in Beispiel 1) 2 Prozent.

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Durch Zusatz von Wasser wird ein Feuchtigkeitsgehalt von 40 Prozent des Gesamtgewichtes eingestellt. Ferner wird hitzebeständige. Ä-Amylase in einer Menge von 0,05 Prozent des Gesamtgewichtes zugesetzt. In diesem Fall wird HT 1000 cf-Amylase verwendet zusammen mit 0,35 Prozent eines Glucoamylaseenzyms, zum Beispiel DIAZYI-IE L-30 Glueoarayläse. DIAZYlCE L-30 ist ein Produkt der Miles Laboratories und hat im allgemeinen die Form einer 3,2,l,3ci>-l»4-Glucan-glucohydrolase. Der p„-Wert v/ird v/ie in Beispiel 1 auf 5,5 eingestellt.

Nach 15 minütigem Mischen erfolgt das Stranger-£sen bei einer Durchgangszeit von etwas weniger als 1 Minute, wobei der Teig eine Temperatur von 105 C erreicht.

unter Zusatz von Wasser aus der Dusche 49 erreicht der Feuchtigkeitsgehalt 50 Prozent des Gesamtgewichtes.

Enzymatischer Abbau 30 Minuten bei einer relativen Feuchtigkeit von 100 Prozent und·einer Lufttemperatur von 65 bis 75⁰C.

40 Prozent bis 60 Prozent des Ausgangsstärkegehaltes werden in Dextrine und reduzierende Zucker wie Maltose umgewandelt. Nach weiteren 30 Minuten sind 50 Prozent bis 80 Prozent der Dextrine und der Maltose in Glucose umgewandelt.

Eine besondere Stufe zur Inaktivierung der Enzyme ist nicht erforderlich. Die Sterilisierung wird 2 Stunden bei einer relativen Feuchtigkeit von 70 Prozent und einer Lufttemperatur von 93⁰C durchgeführt.

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Fertigtrocknen 3 Stunden bei einer relativen Feuchtigkeit von 30 Prozent und einer Lufttemperatur von 75 Ms 80⁰C.

Das Produkt hat folgende Zusammensetzung: 4 bis 5 Prozent Wasser, 11,5 Prozent Protein, 45 Prozent Kohlenhydrate (Stärke oder Stärkederivate), (einschliesslich 6 bis 12 Prozent Dextrine und Haitose und 25 bis 33 Px'ozent Glucose), 37 Prozent Saccharose (wie ursprünglich zugesetzt).

Der p_v~Wert beträgt 6,5.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von Nahrungs- und Futtermitteln aus Rohstoffen, wie feinem Mehl, grobem Mehl, Schrot aus Getreide, Hülsenfrüchten, Stärkewurzeln, Knollen, Ölsamen oder Ölkuchen, sowie Milchprodukten oder Mischungen dieser Stoffe, dadurch gekennzeichnet, dass man Wasser und Enzyme in Form von hitzebeständiger y-Amyla.se mit den Rohstoffen unter Bildung einer extrudierbaren Masse vermischt, in der der Feuchtigkeitsgehalt 30 Prozent bis 50 Prozent des Gesamtgewichtes beträgt, die Masse in einer Strangpresse auf Temperaturen von 65 bis 115 C erhitzt und extrudiert, das extrudierte Produkt zum enzymatischen Abbau 40 bis 90 Minuten bei Temperaturen von 55 bis 90 C bei einer Luftfeuchtigkeit, die beim Sättigungspunkt oder etwas darunter liegt, hält und danach trocknet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Trocknungsvorgang solange fortgeführt wird, bis der Feuchtigkeitsgehalt des Produktes auf 4 Prozent bis 10 Prozent verringert ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass während des Trocknens das Produkt durch 2 bis 3 stündiges Erhitzen auf Temperaturen von 85 bis 100⁰C sterilisiert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Trocknungsstufe eine 10 bis 20 minütige Vortrocknungsstufe bei Temperaturen von 95 bis" 100 C zur Inaktivierung der Enzyme durchgeführt wird.

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5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass man die extrudierte Masse entweder vor oder' während des enzymatisch en Abbaues mit V/asser und/oder Dampf versetzt.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass man durch Zusatz einer sauer oder basisch reagierenden Verbindung vor dem Extrudieren, vorzugsweise während des Misehens, den p_R-~Wert der Mischung einstellt.

7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass man das Mischen vor dem Extrudieren unter Erwärmen durchführt.

8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass man die Masse durch einen erhitzten Extrudierkopf extrudiert.

9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass man zur Herstellung von diätetischen Nahrungsmitteln den enzymatischen Abbau solange fortsetzt, bis ein vorbestimmter Gehalt an Dextrinen und reduzierenden Zuckern erreicht ist, danach das Produkt trocknet, zu einem Mehl vermahlt und mit Zusatzstoffen vermischt unter Bildung eines Produktes niedriger Viskosität und hoher Löslichkeit.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass man zur Herstellung von Säuglings- und Kleinkindernahrung den enzymatischen Abbau solange fortsetzt, bis ein Dextringehalt von wenigstens 25 Prozent und ein Gehalt an reduzierenden Zukkern von wenigstens 15 Prozent des Ausgangsstärkegehaltes erreicht ist.

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11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass man den enzymatischen Abbau solange fortsetzt, bis ein Dextringehalt von wenigstens 50 Prozent des AusgangsStärkegehaltes erreicht ist.

12. Verfahren nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass man zur Herstellung von Kleinkinder- und diätetischer !Nahrung den enzymatischen Abbau der Stärke mit einer Kombination aus zwei Enzymen, von denen wenigstens eines eine hitzebeständige Of'-Amylase ä,st, solange durchführt, bis ein vorbe stimmt er Gehalt an Dextrinen. ·>· reduzierenden. Zuckern, Saccharose und/oder anderen Disacchariden erreicht ist.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass man als -Enzym G-luco-Amylasen verwendet.

14. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 13, bestehend aus einer Strangpresse und einem kontinuierlich arbeitenden Trockner, sowie einem Fermenter, der so angeordnet ist, dass er kontinuierlich die von der Strangpresse geformten Produkte aufnimmt und sie kontinuierlich in den kontinuierlich arbeitenden Trockner weitergibt.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Fermenter einen Konverter mit einem geschlossenen Behälter und einen kontinuierlich arbeitenden Förderer enthält, der aus einer Folge von übereinanderliegenden Förderbändern besteht.

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16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter einen Dampfinjektor .enthält.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen sich auf das erste der übereinanderliegenden Förderbänder entleerenden Wassersprüher enthält.

18. Vorrichtung nach Anspruch 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Wasserdusche und/oder Dampfinjektoren enthält, die so angeordnet sind, dass sie Wasser bzw. Dampf auf die geformte Masse zwischen der Strangpresse und dem Behälter abgeben.

19. Vorrichtung nach Anspruch 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit Heizeinrichtungen und Gebläse im Behälter zur Erwärmung und Umwälzung der sehr feuchten Luft in diesem Behälter versehen ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet,

dass sie mit Einrichtungen zum Einblasen von Gasen und/oder Zex'stäuben von Substanzen im Behälter auf die kontinuierlich arbeitenden Förderer und im Trockner versehen ist.

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