DE2504392A1 - Verfahren zur herstellung von lebensmitteln - Google Patents

Verfahren zur herstellung von lebensmitteln

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DE2504392A1 DE19752504392 DE2504392A DE2504392A1 DE 2504392 A1 DE2504392 A1 DE 2504392A1 DE 19752504392 DE19752504392 DE 19752504392 DE 2504392 A DE2504392 A DE 2504392A DE 2504392 A1 DE2504392 A1 DE 2504392A1
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Unilever Bestfoods North America
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Description

PATENTANWÄLTE
MOLLER-BORE - 3R0ENINQ DSUFEL ÖGHC'N . HERT5L
-J FEB. 1975
CPC INTERNATIONAL
Plaza Englewood Cliffs, N. J. 07632 U.S.A.
Verfahren zur Herstellung von Lebensmitteln
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von fetthaltigen, homogenen, rieselfähigen Lebensmitteln durch Vermischen unter Kühlung mittels fester Kohlensäure (Trockeneis) , wobei das Trockeneis in Form und Größe und Menge den jeweiligen Trockenkomponenten und den Mischbedingungen angepaßt werden.
Es ist bekannt, trockenen Lebensmittelbestandteilen Fette pflanzlicher bzw. tierischer Herkunft oder ein Gemisch beider (gehärtet, teilweise gehärtet) flüssig und auskristallisiert unter Mischen zuzugeben. Dabei bilden sich sehr oft " mit Klumpfen versetzte, oder bei hohem Fettgehalt, pastöse Massen, welche weder homogen noch rieselfähig sind. Solche Güter lassen sich nur schwer dosieren und abfüllen, oder zu
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-P-
Würfeln und dergleichen verpressen. Ein weiterer Faktor, der die Homogenität derartiger Produkte beeinträchtigt, ist die mit den Jahreszeiten wechselnde Temperatur der Umgebung, die oft ein Arbeiten unter unangenehmen Bedingungen, wie Kühlräumen, usw. bedingt.
Weiterhin ist bekannt, körnige Feststoffe mittels verflüssigter Gase direkt zu kühlen . Das dem Gut zugefügte flüssige Kühlmedium entzieht ihm bei seiner Verdampfung, bzw. Sublimation Wärme, wodurch der gewünschte Kühleffekt erreicht wird. Infolge der hohen Kosten verflüssigter Gase ist dieses Verfahren Jedoch für übliche Nahrungsmittel in Trockenform zu teuer.
Weiterhin ist bekannt, körnige Feststoffe mittels verflüssigter Gase, bzw. im Falle von Kohlensäure, in Form von Schnee oder willkürlich geformten Brocken von Trockeneis direkt zu kühlen, wie dies im Schweizer Patent Nr. 363 554- bei dem Verfahren zum Mahlen von Gewürzen angegeben wird.
Im Falle von durch Mischen hergestellten Lebensmitteln, welche Gegenstand der Erfindung sind, kommen als Kühlmedien nur wenige Gase in Betracht, weil sie nicht nur chemisch inertr sondern auch toxikologisch und lebensmittelrechtlich unbedenklich sein müssen. Unter allen Möglichkeiten bietet sich Trockeneis daher als besonders geeignetes Medium an, weil es einen großen Kältevorrat je Volumen-Einheit besitzt und sich leicht handhaben und dosieren läßt.
Ein weiterer Vorteil der Kohlensäure liegt darin, daß sie als Schutzgas gegen Oxidation wirkt und eine sauerstoffverdrängende Wirkung hat, was bei fetthaltigen Zubereitungen von besonderer Bedeutung ist.
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Es JtLat sich nun gezeigt, daß es häufig nicht genügt, das Kühlmittel dem zu kühlenden Gut einfach beizumischen, weil seine Verdampfung bzw. Sublimation dann zu rasch oder uneinheitlich vor sich geht. Hier werden örtliche Unterkühlungen, durch Fett verursachte Klumpenbildung, nach kurzer Zeit ein unerwünschtes Schmieren oder sogar eine Pastenbildung eintreten. Ferner wird ein geringer Wirkungsgrad resultieren und bei der Fettphase eine verzögerte oder eine nicht erwünschte oder überhaupt keine Kristallisation bzw. eine XTmkristallisation erfolgen, oder andererseits die erwünschte Kühlwirkung nur oberflächlich sein.
Diese entscheidenden Nachteile lassen sich erfindungsgemäß vermeiden, indem Trockeneisstückchen in geometrisch einheitlicher Form mit den fetthaltigen Lebensmitteln in angepaßter Größe so in Berührung gebracht werden, daß nach der Beendigung der Sublimation dieselben sofort rieselfähig und gegebenenfalls auch unmittelbar anschließend verpreßbar sind.
Durch den Einsatz solcher TrockeneisStückchen, z. B. in Form von COp-Pellets, in direktem Kontakt mit dem zu kühlenden Gut, •läßt sich eine schnelle und genaue Eegelbarkeit der Temperatur und damit ein rieselfähiges und homogenes, fetthaltiges Produkt erzielen.
Vorzugsweise werden Trockeneisstückchen verwendet, welche durch Pelletieren, d. h. Extrudieren von Kohlensäureschnee hergestellt werden. Im allgemeinen weisen derartige Pellets einen Durchmesser von 2 bis 15 mm und eine Länge von 10 bis 30 mm auf, vorzugsweise 6 bis 10 mm im Durchmesser und 13 bis 20 mm in der Länge.
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Ein weiterer Torteil des Verfahrens liegt darin, daß die beim Mischen der Pellets mit den Trockenkomponenten durch Sublimation entstandene gasförmige Kohlensäure als Schutzgas im Mischer wirkt. Damit wird die oxidative Einwirkung der Luft auf empfindliche Fette, z. B. Hühnerfett, stark vermindert, weil die Luft durch die Kohlensäure verdrängt wird. Dies trägt wesentlich zur Verlängerung der Haltbarkeit des Produktes bei.
Vor der Entleerung des Mischers wird die gasförmige Kohlensäure durch eine Absaugvorrichtung gesammelt und beim Abfüllen der rieselfähigen Produkte in die Verkaufspackungen als Schutzgas verwendet. Dadurch sind die Produkte auch in_der Verkaufspackung gegen Luftoxidation geschützt, was wiederum zur Verlängerung ihrer Haltbarkeit beiträgt.
Der Gesamtkältebedarf Q setzt sich zusammen aus:
a) Kältebedarf des Trockenmischgutes (Q1)
b) Kältebedarf des Fettes (Q2)
c) Wärmeeinfall (Q^)
d) Wärmezufuhr durch die Mischarbeit (Q^)
e) Weitere Verluste (Qn)
a) Ist G. die Gewichtsmenge der Trockenmischkomponenten in [kg], cp deren spezifische Wärme in [-], t. deren Einbringtemperatur und to die gewünschte Temperatur des Endproduktes in C0C], so ist die dem Trockenmischgut zu entziehende Wärmemenge, d. h. der Kältebedarf Q.
Q1 μ G1 . cp . (t1 - t2) (1)
b) Ist G2 die Gewichtsmenge in [kg] des wasserfreien Fettes, i die Differenz der Enthalpiewerte in C 1 bei der Eingabe temperatur t-y und der gewünschten Endtemperatur t2 in [0C], so ergibt sich der Kältebedarf Q2
a2 χ Gr1 - i (2)
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c) Der Wärmeeinfall Q7. hängt ab von der Wärmedurchgangszahl k
kcal P
C—5—T-J und der Oberfläche IV1 [nT] des Mischers sowie der
mdh 0C 1
Temperatur der Umgebungsluft. Eine genaue Rechnung für den jeweiligen Mischer läßt sich leicht durchführen.
d) Die Wärmezufuhr Q^ bedingt durch die Mischarbeit kann in der Größenordnung von 20 % aus der aufgenommenen Energie bestimmt werden. . " .
e) Weitere Verluste Q1- können erfahrungsgemäß mit 10 % aus der Summe Q, und Q^ veranschlagt werden.
Der Gesamtkältebedarf Q ist demnach
Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4. + Q5
Diesem Gesamtkältebedarf Q gegenüber steht in der Wärmebilanz die Sublimationswärme des Trockeneises bei 1 atm, also bei (t4) ~ 78,5 0C - 137 kcal/kg..
Hinzu kommt die Erwärmung des gasförmigen COo bis zur Temperatur tp. Daraus ergibt sich die benötigte Menge Trockeneis in kg.
Die Wärmeaufnahme der Pellets vollzieht sich nach der Beziehung Q - α . I2 . (t2 - t4) (3)
Der schon hohe Wärmeübergangskoeffizient α [■■ —1,
m^h 0C
bedingt durch die Sublimation der Trockeneisstückchen am Gut, wird durch die Erhöhung der Relativgeschwindigkeit mit der das
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Kühlgut an die Pellets gelangt, verbessert, α ist somit, Je nach Art der mechanischen Bewegung der Mischertypen, verschieden.
Wie aus der Beziehung (3) ersichtlich ist, hat auch die Vergrößerung der Oberfläche F~ der Pellets am Wärmeaustausch einen wesentlichen Einfluß.
Somit ist der Vorteil des Verfahrens insbesondere darin zu sehen, daß durch die Korrelation zwischen dem Volumen und der Oberfläche der Trockeneisstückchen gezielte Verweilzeiten in mechanischen Mischern möglich sind. Zum Beispiel kann dadurch die gewünschte Auskristallisation, bzw. die Umkristallisation der Fette den erforderlichen Zeiten angepaßt werden.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß bei der Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens klimatische Einflüsse, z. B. hohe Temperaturen an Sommertagen oder in tropischen Gebieten, unter welchen das Fett flüssig bleiben würde, ausgeschaltet werden können. Unabhängig vom Klima können somit immer die gleichen Produkte erhalten werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich zur Herstellung der verschiedenartigsten fetthaltigen Lebensmittel in fester Form, z. B. Trockensuppen und -Bouillons, Trockensaucen, Desserts, wie z. B. Creme- und Puddingpulver, Kindernahrungsmittel, sowie Milch- und Rahmersatzprodukte. Ebenso eignet sich das Verfahren zur Herstellung von fetthaltigen Futtermitteln.
Wie die'nachstehenden Beispiele zeigen, welche die Möglichkeiten des Verfahrens erläutern sollen, ohne sie zu begrenzen, ist es auch dann geeignet, wenn die Trockenkomponenten und/oder
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die Fette zunächst erwärmt werden müssen. Die anschließende erfindungsgemäße Kühlbehandlung verleiht solchen Produkten Eigenschaften, welche sonst nur mit komplizierten Verfahren erzielbar sind und viel Zeit-, Personal- und Apparateaufwand, bei oft unangenehmen Arbeitsbedingungen erfordern.
Beispiel 1: Goldaugen-Rindssuppe
595 kg Trockenkomponenten mit,einer Temperatur von 20 C werden in einem Vertikal-Schneckenmischer bei 20 0C Raumtemperatur während 3 Minuten gemischt.
Dann werden 105 kg aufgeschlagenes Fett mit einer Temperatur von 26 0C beigemischt und nochmals 2 Minuten gemischt. Die Temperatur beträgt nun 22 0C. Hierauf werden 21 kg Trockeneisstückchen mit einem Durchmesser (0) von 3»18 mm und einer Länge (L) von 10 - 30 mm zugefügt, weitere 5 Minuten gemischt und dann der Mischer unter weiterem Laufenlassen entleert. Die dazu notwendige Entleerungszeit beträgt 5 Minuten und die Produkttemperatur 12 0C. Das rieselfähige homogene Produkt wird anschließend sofort zu Würfeln von 12 g verpreßt.
Beispiel 2: Fleischbrühe
Durchführung wie Beispiel 1. Temperatur der Trockenkomponenten 25 0C. Temperatur, des Fettes 28 0C. Temperatur der Gesämtmischung vor der Trockeneiszugabe 26 0C, gewünschte Endtemperatur 12 0C. Da die Temperaturdifferenz zwischen der Gesamtmischung vor der Trockeneiszugabe und der gewünschten Endtemperatur 14· 0C ist, und andererseits die Raumtemperatur 24- C beträgt, werden 31?5 kg Trockeneisstückchen (0 * 3j1'8 mm und L * 10 - 30 mm) beigefügt.'Die Endtemperatur der fertigen rieselfähigen Mischung beträgt dann 12 0C.
Beispiel 3? Hühnerbrühe
250 kg Trockenkomponenten werden in einem doppelschaufligen Kneter bei 20 0C Raumtemperatur mit 4-2 kg flüssigem Hühnerfett während 6 Minuten vorgemischt. Hierauf fügt man 15,5 kg
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Trockeneisstückchen (0 = 9552 mm/L = 10-20 mm) zu und mischt weitere 6 Minuten. Die rieselfähige Hasse wird anschließend zu Würfeln verpreßt. Die Würfel weisen eine Temperatur von 16 0C auf.
Beispiel 4: Hühnerbrühe mit hohem !Fettgehalt Es wird gemäß Beispiel 3 vorgegangen, jedoch 60 kg Fett zugesetzt. Wegen des hohen Fettgehaltes der Masse werden 24 kg Trockeneisstückchen (0 « 9? 52 mm/L = 10-20 mm) zugegeben-. Zur Verhinderung der Oxidation wird das COp-Gas als Schutzatmosphäre im Mischer belassen. Das rieselfähige, schön homogene Produkt wird in Beutel abgefüllt.
BeispieX 5; Steinpilzsuppe
620 kg Trockenkomponenten mit einer Temperatur von 20 0C werden in einem Vertikal-Schneckenmischer bei 22 0C Raumtemperatur während 5 Minuten vorgemischt. Man fügt nun 95 kg flüssiges Fett unter gutem Durchmischen zu und. unmittelbar danach 21 kg Trockeneisstückchen. Nach einer totalen Mischzeit von 12 Minuten entleert man die rieselfähige Suppenmasse und packt sie direkt in Beutel ab. In diesem Fall v/eisen die Pellets einen Durchmesser von 6,35 Dam und eine Länge von 10 - 20 mm auf.
Beispiel 6: Gulaschbasis
In einem doppelschaufligen Knetmischer werden 250 kg trockene Bestandteile, welche eine Temperatur von 20 0C aufweisen, mit 50 kg flüssigem Fett Übergossen und während 3 Minuten gut durchgemischt. Anschließend werden 22,5 kg geometrisch einheitliche Trockeneisstückchen (0 » 12,7 mm/L «10-20 mm) zugegeben. Die fetthaltige rieselfähige Masse weist eine Temperatur von 15 °C auf. Sie wird nach dem Entleeren des Mischers direkt zu Würfeln verpreßt.
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Beispiel 7- Weiße Sauce
Die pulverförmigen Bestandteile (Temperatur 21 °C) werden in einem kontinuierlichen Sehneckenbandmischer unter Einspritzen von flüssigem 3?ett (Temperatur 50 0C) im Verhältnis 3:1 gemischt. Anschließend erfolgt in einem zweiten Schneckenbandmischer kontinuierlich die Zugabe von 4 Gew.-% der Trockenei sstückchen (0 = 2,0 mm). Die rieselfähige homogene Weiße Sauce weist eine Temperatur von 16 0C auf. Sie wird hierauf in Gläser abgefüllt.
Beispiel 8; Puddingpulver
r/5 kg Zucker, 50 kg Hagermilchpulver, 30 kg Glycerinmonopalmitat, 3 kg Trinatriumphosphat, 1 kg Natriumalginat, 16 kg aufgeschlossene Stärke und 1 kg Himbeeraroma werden bei 23 0G in einem Schleudermischer mit pflugscharähnlichen Mischwerk-. zeugen unter Einschalten des eingebauten Messerkopfes während 2 Minuten gemischt. Bei gleicher Maschineneinstellung fügt man 54- kg schäumig geschlagenes Pflanzenfett (Temperatur 35 ^) zu und mischt während weiteren 3 Minuten. Unmittelbar nachher werden 14,5 kg Trockeneisstückchen (0 * 2,0 mm/L » 10 20 mm) zugegeben. Nach der Sublimation der Trockeneispellets beträgt die Temperatur des homogenen rieselfähigen Puddingpulvers 10 0O. :
Beispiel 9: Rahmersatzpulver
50 kg Magermilchpulver, 25 kg Saccharose, 24 kg destillierte Monoglyceride, 3 kg Lecithin, 2 kg Natriumpyrophosphat und 1 kg Aromastoffe werden in einem Vertikal-Schneckenmischer bei einer Baumtemperatur von 28 0C während 5 Minuten gründlich durchgemischt. Dieser Vormischung fügt man hierauf 110 kg gehärtetes Erdnußöl mit einer Temperatur von 60 0C zu. ITach weiterem fünfminütigen Mischen werden 21 kg KohlensäureStückchen (0 * 9,52 mm/L »10-20 mm) kontinuierlich zugegeben. Das nach dem Mischen erhaltene Produkt ist sehr schön rieselfähig und homogen.
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Claims (10)

  1. Patentansprüche
    MJ Verfahren zur Herstellung von fetthaltigen, homogenen rieselfähigen Lebensmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß man Trockenkomponenten, Fett und Trockeneisstückchen miteinander vermischt, wobei die Trockeneisstückchen eine einheitliche Form und in mindestens einer Dimension die gleiche Größe aufweisen und derart bemessen und in solcher Menge vorhanden sind, daß die beim Mischen auftretende Wärme derart abgeleitet wird, daß nach der Sublimation des Kohlendioxids ein homogenes, rieselfähiges Produkt erhalten wird, und gegebenenfalls' das erhaltene Produkt unmittelbar anschließend verpreßt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Produkt auf einen Fettgehalt von 5 bis 40 Gew.-% eingestellt wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der Trockeneisstückchen entsprechend dem Gesamtkältebedarf ermittelt wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3> dadurch gekennzeichnet, daß ·Trockeneisstückchen mit Dimensionen von 2 bis 15 min im Durchmesser und 10 bis 30 n^m in der Länge verwendet werden.
  5. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dimensionen der Trockeneis Stückchen der Wirkungsweise des Mischers, bzw. der Eelativgeschwindigkeit zwischen dem zu kühlenden Gut und den Trockeneisstückchen angepaßt werden.
    50983 3/0978
  6. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dimensionen der Trockeneisstückchen ■ den Eigenschaften des Fettes, ins~besondere dessen Kristallisations- und/oder Umkristallisationscharakteristiken angepaßt werden.
  7. r(. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das durch Sublimation entstandene gasförmige Kohlendixoid als Schutzgas im Mischer verwendet
    wird.
  8. δ. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Sublimation des Trockeneises entstandene Kohlensäure gesammelt und beim Verpacken des Produktes als Schutzgas verwendet wird.
  9. 9· Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man Kohlensäurestückchen verwendet,
    welche durch Extrudieren von Kohlensäureschnee erhalten
    wurden.
  10. 10. Fetthaltiges, homogenes rieselfähiges Lebensmittel, hergestellt nach dem Verfahren gemäß einem oder mehreren
    der Ansprüche i bis 9·
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DE2504392A 1974-02-05 1975-02-03 Verfahren zur Herstellung von fetthaltigen, homogenen, rieselfähigen Lebensmitteln Withdrawn DE2504392B2 (de)

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