DE2504392B2 - Verfahren zur Herstellung von fetthaltigen, homogenen, rieselfähigen Lebensmitteln - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von fetthaltigen, homogenen, rieselfähigen Lebensmitteln

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Description

Es ist bekannt, trockenen Lebensmittelbestandtcilcn Fette pflanzlicher bzw. tierischer Herkunft oder ein Gemisch aus diesen beiden Fetten, gehärtet oder teilweise gehärtet sowie flüssig oder auskristallisiert unter Mischen zuzugeben. Dabei bilden sich sehr oft mit Klumpen versetzte oder — bei höherem Fettgehalt — pastöse Massen, welcher weder homogen noch rieselfähig sind. Derartige Produkte lassen sich nur schwer dosieren und abfüllen oder zu Würfeln oder dergleichen verpressen. Ein weiterer, die Homogenität derartiger Produkte beeinträchtigender Faktor ist die mit den Jahreszeiten wechselnde Temperatur der Umgebung, die oft ein Arbeiten unter unangenehmen Bedingungen, wie in Kühlräumen usw., bedingt.
Es ist ferner bekannt, körnige Feststoffe unter Einsatz verflüssigter Gase direkt zu kühlen. Das dem zu kühlenden Material zugefügte flüssige Kühlmedium entzieht bei seiner Verdampfung bzw. Sublimation Wärme, wodurch der gewünschte Kühleffekt erreicht wird. Aufgrund der hohen Kosten verflüssigter Gase ist dieses Verfahren jedoch für übliche Nahrungsmittel in Trockenform zu teuer.
Es ist ferner bekannt, körnige Feststoffe unter Einsatz verflüssigter Gase oder im Falle von Kohlensäure in Form von Schnee oder willkürlich geformten Trockeneisbrocken direkt zu kühlen. Ein derartiges Verfahren wird in der ClI-PS 3 63 554 im Zusammenhang mit dem Mahlen von Gewürzen beschrieben. ·
Zur Herstellung von fetthaltigen, homogenen, rieselfähigen Lebensmitteln, welche gegebenenfalls verpreßt werden, durch Vermischen von Trockenkomponenten und Fett kommen als Kühlmittel nur wenige Gase in Betracht, weil sie nicht nur chemisch inert, 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 pro Volumeinheit besitzt und sich leicht handhaben und dosieren If Bt.
Ein weiterer Vorteil der Kohlensäure liegt darin, daß sie als Schutzgas gegen Oxidation wirkt und eine sauerstoffverdrängende Wirkung hat, was bei fetthaltigen Lebensmitteln von besonderer Bedeutung ist
Allerdings hat es sich gezeigt, daß es häufig nicht
ι» genügt das Trockeneis dem zu kühlenden Material einfach beizumischen, weil seine Verdampfung bzw. Sublimation dann zu rasch oder unheitlich abläuft Es werden daher örtliche Unterkühlungen, durch Fett verursachte Klumperibildung, nach kurzer Zeit ein unerwünschtes Schmieren oder sogar eine Pastenbildung festgestellt. Ferner tritt ein geringer Wirkungsgrad und bei der Fettphase eine verzögerte, nichterwünschte oder überhaupt keine Kristallisation bzw. Umkristallisation ein, wobei ferner die erwünschte Kühlwirkung oft nur oberflächlich ist
Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, ein Verfahren zur Herstellung von fetthaltigen, homogenen, rieselfähigen Lebensmitteln, welche gegebenenfalls verpreßt werden, durch Vermischen von Trockenkomponenten und Fett mit Trockeneis zu schaffen, dem nicht mehr die vorstehend beschriebenen Nachteile anhaften.
Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs gelöst.
jo Aus »Die Ernährungswirtschaft/Lebensmitteltechnik«, 11, 1970, Seile 870, ist es bekannt, beim Kuttern anstelle von Eis Trockeneis in flüssiger Form unter Druck als Kühlmittel einzusetzen.
Das erfindungsgemäße Verfahren unterscheidet sich
J5 von diesem bekannten Verfahren dadurch, daß in dem erfindungsgemäßen Falle fetthaltige, homogene, rieselfähige Lebensmittel unter Verwendung von Trockenkomponenten, nicht jedoch unter Einsatz frischer Komponenten mit hohem Wassergehalt, wie Fleisch, hergestellt werden. Ferner soll und kann das erfindungsgemäße Produkt aufgrund seines geringen Feuchtigkeitsgehaltes nicht eingefroren werden.
Die in dem bekannten Falle vorgesehene Verwendung von flüssigem oder gasförmigem Kohlendioxid scheidet erfindungsgemäß aus, da flüssiges Kohlendioxid in dem zu verarbeitenden Gemisch sofort die Bildung von Fettkluiiipen verursachen würde, wie bereits weiter oben ausgeführt worden ist.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß beim
ίο Einsatz von Trockeneis in Stücken einer einheitlichen Form und einer in mindestens einer Dimension gleichen Größe diese Trockeneisstücke als eine Art Wärmeaustauscher in dem zu verarbeitenden Nahrungsmittelprodukt wirken. Es war nicht naheliegend, das Trockeneis in
Vi einheitlicher Form einzusetzen und nur so viel Trockeneis zu verwenden, wie zur Erzielung der gewünschten Kühhemperatur erforderlich ist. Vielmehr war es eher naheliegend und allgemeine Praxis, willkürlich zerkleinertes oder zerstampftes Trockeneis
w> einzusetzen und die erforderliche Menge abzuschätzen bzw. bei Bedarf gegebenenfalls mehrmals während der Kühloperation zu ergänzen. Diese bekannte und naheliegende Maßnahme erwies sich jedoch z.ur Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe als
hr> unbrauchbar, da sie zur Klumpen- und Pastenbildung führte, deren Verhinderung jedoch erfindungsgemäß erreicht werden soll.
Als überraschend ist auch die Tatsache des crfin-
dungsgemöß erzielten, gesteuerten Wärmeaustauscheffekts im Inneren des zu behandelnden fetthaltigen Lebensmittelproduktes zu werten. Dieser Effekt führt in überraschend einfacher Weise zu fetthaltigen, homogenen und rieselfähigen Lebensmittelprodukten, deren ϊ Gewinnung in derartig vorteilhaftem Zustand bisher nur mit Hilfe von zeit- und kostenaufwendigen Verfahren und Vorrichtungen gelang.
Vorzugsweise wird bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens das Fett in Trocken- ι ο komponenten in einem Gew.-Verhältnis von 1 :19 bis 2 :3 zugemischt
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Trockeneisstückchen in Form von Pellets zugemischt ι ">
Es hat sich ferner als zweckmäßig herausgestellt, durch Extrudieren von Kohlensäureschnee hergestellte Trockeneisstückchen den Trockenkomponenten und dem Fett zuzumischen. Im allgemeinen weisen derartige Pellets vorzugsweise einen Durchmesser von 2 bis 15 mm und eine Länge von 10 bis 30 mm auf, vorzugsweise einen Durchmesser von 6 bis 10 mm und eine Länge von 13 bis 20 mm.
Ein weiterer Vorteil 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 r> Verkaufspackungen als Schutzgas verwendet. Dadurch sind die Produkte auch in der Verkaufspackung gegen Luftoxidation geschützt, was wiederum zur Verlängerung ihrer Haltbarkeit beiträgt.
Der Gesamtkältebedarf Qsetzt sich zusammen aus:
a) Kältebedarf des Trockenmischgutes (Q])
b) Kältebedarf des Fettes (Q2)
c) Wärmeeinfall (Q3)
d) Wärmezufuhr durch die Mischarbeit (Qa) ·)>
e) Weitere Verluste (Qs)
a) Ist G\ die Gewichtsmenge der Trockenmischkomponenten in [kg], Cp deren spezifische Wärme in Lft deren Einbringtemperatur
und h die gewünschte Temperatur des Endproduktes in [0C], so ist die dem Trockenmischgut zu entziehende Wärmemenge, d. h. der Kältebedarf Q]
Q1 = G1 c„ (J1 - t2)
(D
b) 1st C2 die Gewichtsi.ienge in [kg] des wasserfreien Fettes, /die Differenz der Enthalpiewerte in ^~ bei der Eingabetemperatur fj und der
gewünschten Endtemperatur I2 in [0C], so ergibt sich der Kältebedarf Qi
Qi = G2 f
(2)
flache Fi [m2] des Mischers sowie der 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 Qs können erfahrungsgemäß mit 10% aus der Summe Qj und Q* veranschlagt werden.
Der Gesamtkältebedarf Q ist demnach
Q= Q1+ Q2 +Qs +Qa +Qs
Diesem Gesamtkältebedarf Q gegenüber steht in der Wärmebilanz die SublimaJ.ionswärme des Trockeneises bei 1 atm. also bei
= 137 kcal/kg.
Hinzu kommt die Erwärmung des gasförmigen CO2 bis zur Temperatur t2. Daraus ergibt sich die benötigte Menge Trockeneis in kg.
Die Wärmeaufnahme der Pellets vollzieht sich nach der Beziehung
Der schon hohe Wärmeübergangskoeffizient
kcal
c) Der Wärmeeinfall Q3 hängt ab von der
Wärmedurcheaneszahl k\--,ta-J undderOber- - - Lm-η u
bedingt durch die Sublimation der Trockeneisstückchen am Gut, wird durch die Erhöhung der Relativgeschwindigkeit mit der das Kühlgut an die Pellets gelangt, verbessert, λ ist somit, je nach Art der mechanischen Bewegung der Mischertypen, verschieden.
Wie aus der Beziehung (3) ersichtlich ist, hat auch die Vergrößerung der Oberfläche F2 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. Krem- und Puddingpulver, Kindernahrungsmittel sowie Milch- und Rahmersatzprodi;kte. Ebenso eignet sich das Verfahren zur Herstellung von fetthaltigen Futtermitteln.
Wie die nachstehenden Beispiele zeigen, ist es auch dann geeignet, wenn die Trockjnkomponenten und/oder die Fette zunächst erwärmt werden müssen. Die anschließende erfiridungsgemäße Kühlbehandking 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 Vectikal-Schneckenmischer ·-> bei 200C Raumtemperatur während 3 Minuten gemischt.
Dann werden 105 kg aufgeschlagenes Fe : mit einer Temperatur von 26° C beigemischt und nochmals 2 Minuten gemischt. Die Temperatur beträgt nun 22°C. i<> 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 ι -> und die Produkttemperatur 12° C. Das rieselfähige, homogene Produkt wird anschließend sofort zu Würfeln von 12 g verpreßt.
Beispiel 2 -1Ii
Fleischbrühe
Durchführung wie Beispiel 1. Temperatur der Trockenkomponenten 25°C. Temperatur des Fettes 28°C. Temperatur der Gesamtmischung vor der :> Trockeneiszugabe 26°C, gewünschte Endtemperatur 12°C. Da die Temperaturdifferenz /wischen der Gesamtmischung vor der Trockeneiszugabe und der gewünschten Endtemperatur 14°C ist, und andererseits die Raumtemperatur 24°C beträgt, werden 31,5 kg so Trockeneisstückchen(0 =3,18 mm und L= 10-30 mm) beigefügt. Die Endtemperatur der fertigen rieselfähigen Mischung beträgt dann 12° C.
Beispiel 3 r>
Hühnerbrühe
250 kg Trockenkomponenten werden in einem doppelschaufligen Kneter bei 20°C Raumtemperatur mit 42 kg flüssigem Hühnerfett während 6 Minuten vorgemischt. Hierauf fügt man 15,5 kg Trockeneisstückchen (0=9,52 mm/Z.= 10-20 mm) zu und mischt weitere 6 Minuten. Die rieselfähige Masse wird anschließend zu Würfeln verpreßt. Die Würfel weisen eine Temperatur von 16°C auf. 4>
Beispiel 4
Hühnerbrühe mit hohem Fettgehalt
Es wird gemäß Beispiel 3 vorgegangen, jedoch 60 kg >o Fett zugesetzt. Wegen des hohen Fettgehaltes der Masse werden 24 kg Trockeneisstückchen (0 =9,52 mm//.= 10 — 20 mm) zugegeben. Zur Verhinderung der Oxidation wird das CO2-GaS als Schutzatmosphäre im Mischer belassen. Das rieselfähige, schön 5r> homogene Produkt wird in Beutel abgefüllt.
Beispiel 5
Steinpilzsuppe
620 kg Trockenkomponenten mit einer Temperatur von 20"C werden in einem Vertikal-Schneckenmischer bei 220C Raumtemperatur während 5 Minuten vorgemischt. Man fügt nun 95 kg flüssiges Fett unter gutem Durchmischen zu und unmittelbar danach 21 kg
60 Trockeneisstückchen. Nach einer totalen Mischzeit von 12 Minuten entleert man die rieselfähige Suppenmassc und packt sie direkt in Beutel ab. In diesem Fall weisen die Pellets einen Durchmesser von 6,35 mm 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°C aufweisen, mit 50 kg flüssigem Fett übergössen und während 3 Minuten gut durchs cmischt. Anschließend werden 22,5 kg geometrisch einheitliche Trockeneisstückchen (0 = 12,7 mm/Z.= 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.
Beispiel 7
Weiße Sauce
Die pulverförmigen Bestandteile (Temperatur 21 "C) werden in einem kontinuierlichen Schneckenbandmischer unter Einspritzen von flüssigem Fett (Temperatur 50°C) im Verhältnis 3 : 1 gemischt. Anschließend erfolgt in einem zweiten Schneckenbandmischer kontinuierlich die Zugabe von 4 Gew.-% der Trockeneisstückchen (0=2,0 mm). Die rieselfähige, homogene weiße Sauce weist eine Temperatur von 16°C auf. Sie wird hierauf in Gläser abgefüllt.
Beispiel 8
Puddingpulver
75 kg Zucker, 50 kg Magermilchpulver, 30 kg Glycerinmonopalmitat, 3 kg Trinatriumphospha'., 1 kg Natriumalginat, 16 kg aufgeschlossene Stärke und 1 kg Himbeeraroma werden bei 23°C in einem Schleudermischer mit pflugscharähnlichen Mischwerkzeugen unter Einschalten des eingebauten Messerkopfes während 2 Minuten gemischt. Bei gleicher Maschineneinstellung fügt man 54 kg schäumig geschlagenes Pflanzenfett (Temperatur 35°C) 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° C.
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 Raumtemperatur von 28°C während 5 Minuten gründlich durchgemischt. Dieser Vormischung fügt man hierauf 11C kg gehärtetes Erdnußöl mit einer Temperatur von 60° C zu. Nach weiterem fünfminütigen Mischen werden 21 kg Kohlensäurestückchen (0 =9,52 mm/Z.= 10-20 mm) kontinuierlich zugegeben. Das nach dem Mischen erhaltene Produkt ist sehr schön rieselfähig und homogen.

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur herstellung von fetthaltigen, homogenen, rieselfähigen Lebensmitteln, welche gegebenenfalls verpreßt werden, durch Vermischen von Trockenkomponenten und Fett mit Trockeneis, dadurch gekennzeichnet, daß man das Trockeneis in Stücken einer einheitlichen Form und einer in mindestens einer Dimension gleichen Größe einsetzt und deren Größe und Menge so bemißt, daß sofort nach Beendigung der Trockeneis-Sublimation die Rieselfähigkeit und Verpreßbarkeit bei der angestrebten Temperatur erreicht ist
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fett den Trockenkomponenten in einem Gewichtsverhältnis von 1:19 bis 2:3 zugemischt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trockeneisstücken in Form von Pellets zugemischt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch Extrudieren von Kohlensäureschnee hergestellte Trockeneisstückclien den Trockenkomponenten und dem Fett zugemischt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Trockeneisstücken mit einem Durchmesser von 2 bis 15 mm und einer Länge von 10 bis 30 mm zugemischt werden.
DE2504392A 1974-02-05 1975-02-03 Verfahren zur Herstellung von fetthaltigen, homogenen, rieselfähigen Lebensmitteln Withdrawn DE2504392B2 (de)

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