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Verfahren und Einrichtung zur Herstellung von Wurstbrät Die Erfindung
betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Herstellung von Wurstbrät, insbesondere
für Brühwurst, wobei das Rohfleisch in einem Mutter verarbeitet wird.
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Bekanntlich wird beim Kuttern hauptsächlich angestrebt, daß das Kuttergut
eine emulsionsartige Konsistenz erhält, die für die Struktur und Schnittfestigkeit
der herzustellenden Wurst ausschlaggebend ist.
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Bei diesen Vorgängen wird davon ausgegangen, daB die Muskelzelle des
Fleisches ein Struktureiweiß (Aktómyosin) enthält, welches von einer festen, bindegewebigen
Membran umschlossen ist. SoLange diese Membran nicht zerstört ist, kann das Eiweiß
nur in geringem Umfang wasserbindend und damit nicht emulgierend wirken, Der Schneidvorgang
beim Kuttern soll daher möglichst viele Muskelzellen öffnen, um das wasserbindende
und strukturbildende Eiweiß freizulegen. Diese Wirkung kann mit steigender Schnittgeschwindigkeit
bzw. Kutterdrehzahl gesteigert werden wobei jedoch gewisse Grenzen gesetzt sind,
die insbesondere durch die entstehende Reibungswärme beim Muttern bedingt sind.
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Andererseits ist es unerwünscht, daß das Bindegewebe und Fettgewebe,
beides bestandteile des gewachsenen Fleisches, zu stark zerkleinert werden, da das
binuegewebe ebenralis als strukturbildendes Element angesehen werden muß, also einen
Einfluß auf das n.ndprodukt ausübt. Man ist daher bestrebt, daß ein Teil der Bindegewebszellen
ernaiten bleibt, also nicht zerschnittea wird.
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Die Bedeutung des Fettes liegt darin, daß dessen neue ebenfalls von
einer bindegewebigen membran, der Zellmembran, umschlossen ist. dobald diese Membran
beim Kuttervorgang zerstört wird, tritt das Fett aus und muß beim Emulgierungsvorgang
mit einer Eiweißhulle versehen werden um das Zusammenfließen der Fettröpfchen zu
verhindern, was für die Struktur des Erzeugnisses ebenfalls nachteilig wäre.
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Es besteht also das Problem, daß beim Schneid- und @isen-Vorgang bzw.
Zerkleinerungsvorgang im Kutter die oben genannten Bedingungen erfüllt werden, wobei
insoesondere auch die geeignete temperatur des Kuttergutes für das elingen der stabiien
Emuision erreicht bzw. eingenaiten werden soll, da eine uberschreitung dieser Temperaturgrenze
die Bindefähigkeit des Eiweißes verminuert bzw.
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völlig zerstört.
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Erfahrungsgemäß soll die Endtemperatur des @rätes etwa zwischen 15°
und 250 C siegen. Dieser Wert konnte eingehalten weiden, wenn die Kuttergeschwindigkeit
entsprechend niedrig gewahit wird, wobei dann als Bindenittel für das Eiweiß wasser
zugegeben werden kann. Ja jedoch bei den niedrigen Drehzah@en der Anteil der freigelegten
Eiweißsubstanz
ebenfalls entsprachend niedrig ist, so besteht die
nachteilige Wirkung, daß dann die struktur der herzustellenden Wurst zu locker bzw.
ohne innere @indung ist, und daß der Kuttervorgang viel Zeit beansprucht.
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man kuttert daher schon seit einiger Zeit mit höheren Schneidgeschwindigkeiten
und begrenzt dabei die anfallende Reibungswärme bekanntlich dadurch, daß dem Kuttergut
anstelle von Wasser gekörntes Eis zugeführt wird. Diese Manahme ist zwar wesentlich
teurer, als die Zufuhr von Wasser, sie wird jedoch in Kauf genommen, da eine entsprechend
kurzere Kutterzeit mit großem Anteil an aufgeschlossenem Eiweiß bei zulässiger Brättemperatur
erzielbar ist, wobei jedoch die Zerkleinerung des Biadegewebes in den geforderten
Grenzen bleiben und ein Uberkuttern vermieden werden muß.
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Dabei wirkt es erschwerend, daß die Eis stücke zunächst iia titter
zerkleinert werden und schmelzen müssen, be--sor ihre eigentliche Kühlwirkung einsetzt.
Diese-verzogerte Künlung bewirkt, daß sich das Gut zunächst laufend erwärmt und
dann erst zurückgekühlt wird, so daß die oben erwähnte Überwärmung ständig eintreten
kann.
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Dazu kommt, daß eine gewisse Erwärmung, z.B. 23 ° C, für.
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die rasche Durchsalzung bzw. Rotung des Gutes vorteilhaft ist. wird
diese Temperatur durch Zufuhr von zuviel Eis unterschritten, so wird die Umrötung
gehemmt und das Gut wird, trotz Beigabe von Umrötungemittel, grau. Dies hat zur
Folge, aß beim späteren Rauchvorgang der Wurst eine sehr lange Zeit bis zur Umrötung
notig ist, wodurch die @u@@ität der Ware, insbesondere durch hohe Gewichtsveriuste,
@@@anntlich vermindert wird.
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Diese Unsicnerheiten im Kuttervorgang beachten häufig, trotz einer
fachmännischen Bedienung des utters, schwankende Qualitäten des Grundbrätes und
damit der Wurstwaren.
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Aus den genannten Gründen wäre es erwünscht und vorteilhaft, wenn
in einem Temperaturbereich ständig gearbeitet werden konnte, der die Eiweißbindung
noch erhält, jedoch eine rasche Ümrötung des Bräts gewahrleistet. Dies würde ein
Kuhlverfanren voraussetzen, welche das Suttergut ständig in allen bereichen gleichmäßig
kühlt - also eine hohe Oberflächentemperatur vermeidet, wobei die @ Kühiung so intensiv
sein mußte, daß trotz hoher Messerdrehz-hlen die zulässige Kühlmittelmenge ausreicht.
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Entsprechende uberlegungen und Versuche haben ergeben, daß dazu eine
Sofortwirkung des Kühlmittels erforderlich ist, und daß diese Wirkung möglichst
großflächig sich über alie schichten des Gutes erstrecken muß. Dies kann aber nur
erreicnt werden, wenn auch die Kuttermesser durch eine besondere Gestaltung an der
Verwirklichung der genannten Forderungen beteiligt sind.
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In dieses Zusammenhang ist ein nit etwa radial verlaufenden Rillen
versehenes Kuttermesser durch die DT-OS 1 632 111 bekannt geworden, mit welchem
erreicht ist, daß die Emulgierwirkung gegenüber bisher verstärkt und die Erwärmung
auch ei hoher Kutterdrehzahl in einer Grenze gehalten werden kann, weiche es gestattet,
dem kuttergut anstelle von Eiswürfeln Wasser von normaler @emperatur zuzugeben.
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Dabei hat die Praxis gezeigt, daß die Schnittgeschwindigkeit des Kutters
gegenüber bisher ohne Gefahr einer zu hohen Erwärmung noch gesteigert werden kann,
so daß die Vorteile nicht nur in der V@rwendung des billigeren )assers,
sondern
auch in einer Verkürzung der Eutterzeit liegen. Außerdem urde festgestellt, daß
durch die hohe Schnittgeschwindigkeit eine größere Eiweißmenge aufgeschlossen wird,
wobei, wegen der begrenzten Temperaturen, das Wasserbindevermogen des eiweißes optimal
ist, Dies dürfte vor allen darauf zuruckzuführen sein, daß alle auitretenden Temperaturspitzen
im Schnittbereich des Messers durch die \Terdunstungskälte des mit grot3er Geschwindigkeit
und uber große F@@chen @urch die messer verteiten Wassers sen@ rascn abgebaut werden,
so daß sie die Bindefähigkeit bzw. Quellfähigkeit des Eiwißes nicht zerstören können.
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Aus obigem ergibt sich, daß bei der Brätnerstellung eine ganze Reihe
von Bedingungen erfüllt sein muß, um eine s@abile Emulsion und die richtige schnittfeste
Wurststruktur zu erhalten. Der Kuttervorgang erfordert daher große Aufmerksamkeit
und Erfahrung des den Kutter Bedienenden, umsomehr, als sich das bei unzweckmäßigem
Kuttern verdorbene Kuttergut nicht mehr in brauchbares Gut reduzieren läßt, so daß
ein verhaltnismäßig grober Schaden entsteht.
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Die aufgabe uer Erfindung besteht demzufolge darin, ein Verfahren
und eine Einrichtung zur Ilerstellung von furst-Drat zu finden, bei weichem unter
Ausnutzung des Suttermessers nach der DT-OS 1 632 111 die bei der Kutverung ges-telltrn
Forderungen erfüllt werden und daruber hinaus noch Vorteile bezüglich der Gewährleistung
eines einwandfreinen ArbWitsablaufes, einer konstanten Brätqualltät und eines völlig
wartungsfreien @etri@bes mit einfachen Arbeitskrdften erzielbar sind.
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Dies wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren erreicht, bei welchem
Kuttermesser verwendet werden, die nach der DT-OS 1 632 111 ausgebildet sind und
welches dadurch gekennzeichnet ist, daß während des mit hoher Schnittgeschwindigkeit
ablaufenden Kuttervorganges dem Euttergut Wasser in dosierten Mengen zugegeben wird,
wobei die Abstufungen des Kuttervorganges bezüglich Messerdrehzahl, Wasserschüttung
und Kutterzeit vorprogrammiert sind und selbsttätig elektronisch gesteuert werden.
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Durch dieses Verfahren ist zunächst eine Herabsetzung der Kutterzeit
sowie eine von Teaiperatureinflssen unabhängige ausreichende Eiweißfreilegung sowie
eine Verbilligung des Verfahrens durch die Verwendung von Leitungswasser anstelle
von Eis, erreicht. Außerdem wird durch den vorprogrammierten gesteuerten Ablauf
des Kuttervorganges vermieden, daß der Vorgang durch besonders geschultes Personal
überwacht werden muß, wobei Fehlkutterungen, also die Herstellung von unbrauchbarem
Brät, ausgeschbssen sind.
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Als weiteres Ergebnis des erfindungsgemäßen 7erf ahrens, bzw. der
intensiven und homogenen Mischwirkung, die durch die Rillenmesser und die hohe Drehzahl
erzielbar ist, ergibt sich, daß die Zusammensetzung des Kuttergutes nicht mehr kritisch
ist, so daß bei richtiger Einwaage des Gutes und richtiger Dosierung des@Schüttwassers
eine immer gleich gute Bindung des Brätes erreicht wird.
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Dabei erfolgt die Umrötung des Gutes schneller als beim bisherigen
Verfahren, wobei besondere Umrötungsnitte1 nicht mehr erforderlich sind0 Auch kann
das Euttergut, infolge der zulässigen höheren Kutterdrehzahl in groben Stücken,
ohne Vorbehandlung im Fleischwolf, in den gitter gegeben werden.
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Es wurde zwar schon vorgeschlagen, für die Herstellung von körnigem
Wurstbrät, also ohne Zusatz von Wasser oder Eis, den Kuttervorgang zu programmieren
und gesteuert ablaufen zu lassen. Dieses Verfahren konnte aber bisher bei Brüliwurst
nicht verwendet werden, da die Zufuhr von Scheibeneis oder Eiswürfeln nicht genau
genug dosiert werden konnte. Erst durch die erfindungsgemäß mögliche Verwendung
von Wasser kann eine genaue Dosierung und damit eine Programmierung dieses Verfahrens
durchgeführt werden.
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Zie die Praxis gezeigt hat, kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
Schüttwasser mit einer Temperatur von ca.-20° verwendet werden. Es ist aber auch
denkbar, stark abgekühltes Wasser als Schüttung zu verwenden, wobei dann die ScSneidgeschwindigkeit
noch entsprechend erhöht, bzw.
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die Kutterzeit gesenkt, werden konnte. In diesem Sinne macht die Erfindung
noch den weiteren Vorschlag, daß außer dem Schüttwasser ein Kältemittel dem Kuttergut
zugeführt werden kann.
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Dabei eignet sich z.B. besonders Kohlensäure, welche sich bei Entspannung
im Kutterraum infolge Verdampfung rasch abkühlt.
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Man könnte das Wasser und die anderen Kühlmittel z.B durch eine Aussparung
im Deckel der Kutterschüssel zugeben.
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Davon macht die Erfindung jedoch keinen Gebrauch, sondern verbindet
die Art der Wasserzufuhr mit besonderen baulichen und funktionellen Vorteilen.
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Zu diesem Zweck sind nach der Erfindung im Kutterdeckel über dem Messersatz
eine oder mehrere Düsen für die Zuf-ir des Wassers bzw. des Kältemittels angebracht,
wobei
eine Düsenreihe oder eine Breitstrahldüse zur Anwendung kommt,
deren unter Druck zugeführter Strahl zur Achse des Messersatzes gerichtet ist, und
wobei die Strahlbreite einstellbar ist. Außerdem ist erfindungsgemäß die Düse bzw.
die Düsenreihe mit einer Vorrichtung zur Regelung der in der Zeiteinheit zugeführten
Wassermenge versehen.
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Bisher wurde das Kühlmittel Eis an beliebiger Stelle in die Kutterschüssel
eingeschüttet, so daß es nicht unmittelbar von den Messern erfaßt werden konnte.
Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung für die XasserzuSuhr ist gewährleistet, daß
das medium unmittelbar an diejenige Stelle gelangt, wo es sofort erfaßt und unter
Mitwirkung der Messerrillen zusammen mit Luft in das Kuttergut eingemischt wird.
Dabei bildet das sich rasch ausbreitende Wasser eine Art Schutzvorhang, welcher
den Einfluß der Umgebungslufttemperatur weitgehend vermindert0 Auderdem bewirkt
die Anordnung der Düsen im Sutterdeckel eine ständige Ablosung des durch die Messer
an die Deckelwand geschleuderten Brätes, so daß ständig das gesamte Brät gekuttert
wird.
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Wie schon angedeutet wurde, kann bei dem erfindungsgemalen Verfahren
der Ablauf der einzelnen Phasen des Kuttervorganges mit eiektronischen Mitteln in
einem Programm erfaßt werden und im Automatikbetrieb abgerufen werden. Dabei erfolgt
erfindungsgemäß die Programmierung durch Wahlschalter, wobei die Umlauf zahl oder
die Umlaufgeschwindigkeit der Kutterschüssel für die erfassung der Kutterzeit und
damit des Kutterprogramms zugrunde gelegt wird.
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Bei dieser Ausbildung wird davon ausgegangen, daß der auf eine Zeiteinheit
bezogene chüsseiumlauf in einem konstanten
Verhältnis zur Messerdrehzahi
steht. Da dieses Ver-' häitnis bei den meisten Kuttern gleich ist, so ist das auf
genommene Kutterprogramm auf jede Kuttergröße übertragbar, wodurch die Anlagekosten
wesentlich gesenkt werden können0
In der Zeichnung ist ein Anordnungsschema
der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt.
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Es zeigt Fig. 1 die Anordnung im Aufriß Fig. 2 den Steuerschrank mit
Schaltpult Der Mutter 1 besteht in bekannter Weise aus der Schüssel 2, welche auf
der Drehwelle 3 befestigt ist, die von einem Motor mit niedriger Drehzahl getrieben
wird, ferner aus dem Messersatz 4 der auf die Messerwelle 5 aufgesetzt ist, welche
mit-hoher Drehzahl umläuft. Dabei ist im Gehäuse des Futters ein Getriebe vorgesehen,
welches die vom Motor gelieferte Drehzahl in einem entsprechenden Verhältnis auf
die Kutterschüssel und die Messerwelle überträgt. Die Schüssel 2 ist im Bereich
des Messersatzes durch einen Deckel 6 abgedeckt der bei stillstehender Messerwelle
angehoben werden kann.
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Im Deckel 6 ist eine Breitstrahldüse 7 oder ein Satz von mehreren
Einzeldüsen so angeordnet, daß der Dusenstrabl von oben gegen die äesserwelle 5
gerichtet ist und sich etwa über die länge des Messersatzes 4 erstreckt. Die Düsen
7 sind über eine Leitung 8 mit einem Steuergerät verbunden, durch welches die erforderliche
Wassermenge automatisch zugemessen wird.
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Zur Steuerung und Uberwachung dieses Vorganges und des übrigen Arbeitsablaufes
beim Muttern, dient ein Steuerschrank S (Fig. 2), welcher im wesentlichen mit folgenden
Melde- und Befehlsgeräten ausgestattet ist: Thermometer
T für
die Kontrolle der Schüttwassertemperatur; K1, K2, K3, K4 Anzeige der Kutterschüsselgeschwindigkeit
beiden einzelnen Arbeitsabschnitten, wobei E1 Kund K4 tür langsamlauf und K2 fur
Scnnellauf vorgesenen sind. VW sind die Vorwahlschalter zur Eingabe der ermittelten
Werte in das Programm, wobei WS für die Vorwahl der Wasserschüttung dient, deren
Ablauf bei AW ablesbar ist. Mit B sind die Bedienungsknöpfe, inbesondere für "Ein"
und "Aus" bezeichnet.
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Die Verfahrensweise bei der beschriebenen Anlage ist nun folgende:
Die angestrebten Funktionen setzen voraus, daß dem Bedienenden eine Steuerung zur
Verfügung gestellt wird, mit der er für eine bestimnite Wurstsorte sowohl ein Programm
aufnehmen kann, als auch dieses Programm ohne wesentliche zusätzliche Mitwirkung
im Automatikbetrieb wieder ablaufen lassen kann. Dabei ist vorgesehen, daß die jeweilige
Programmstufe gut sichtbar angezeigt wird und auch bei Ausfall der Stromzufuhr aus
dem Netz erhalten bleibt.
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Da im Prinzip die Qualität bzw. Brauchbarkeit des gekutterten Fertigproduktes
hauptsächlich von der Schnittlänge, also dem Verhältnis der Messerumdrehungen zur
Schüsselumdrehung, abhängt, werden dem Steuerprogramm die Schüsselumdrehungen zugrunde
gelegt.
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Die Steuerung ist so konzipiert, daß der Bedienende zur Aufnahme des
Programms zunächst im Handbetrieb das Programm abfährt, d.h. eine gezählte Anzahl
von Schüsselumläufe im Langsamgang, sodann im Schnellgang-und dann wieder im Langsamgang
durchführt1 wobei die Dauer dieser
Abschnitte durch Beobachtung
des Kuttervorganges ermittelt wird. Diese drei Grundfunktionen sind bei allen Kutterprogrammen
erforderlich und werden daher in der automatischen Steuerung in den drei Anzeigen
Ki, E2 K3 angezeigt bzw. vorgezählt. Ebenso wird die vierte Funktion erfaßt, in
der das Kuttergut im Langsamgang entlüftet wird. Der Umlaufwert wird bei K4 angezeigt.
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Die Wasserschüttung wird bei der Programmaufnahme zunächst ebenfalls
von Hand gesteuert, wobei die Gesamtmenge bei AW ablesbar ist.
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Wenn das Fertigprodukt die richtigen Eigenschaften zeigt, können jetzt
die bei K1 bis K4 und AW angezeigten Werte durch die Vorwahlschalter VW bzw. WS
in das Programm eingegeben und darauf die Anzeigen auf Null geschaltet werden. Nach
Auslösen der Starttaste werden vom Mutter jeweils die entsprechenden Funktionen
ausgeführt, bis die eingestellten Werte der drei Vorwahlen (1-3) abgelaufen sind.
Die vierte Funktion K4 muß wieder neu gestartet werden.
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Die Wasserschüttung kann durch einen Vorwahlschalter verzögert werden,
so daß diese unabhängig von dem Ablauf des Programms, also auch noch nach dem start
des Automatikbetriebes erst nach den vorgewählten Schüsselumläufen eingeschaltet
werden kann.
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Das erfindungsgemäße Verfahren und die dazu gehörenden Vorrichtungen
ermöglichen eine Fleischverarbeitung im Kutter nach den neuesten Erkenntnissen,
wobei wesentliche Vorteile bezüglich der Qualität des Erzeugnisses und hinsichtlich
des erforderlichen Arbeits- und Sachaufwandes erzielbar sind.