DE2548285A1

DE2548285A1 - Verfahren zum zubereiten von nahrungsmitteln aus vorzugsweise pflanzlichen rohstoffen

Info

Publication number: DE2548285A1
Application number: DE19752548285
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: FINANC MEDUNA
Current assignee: FINANC MEDUNA
Priority date: 1975-10-29
Filing date: 1975-10-29
Publication date: 1977-05-12
Also published as: PT65774B; DE2548285B2; NL7611978A; CH622172A5; PT65774A; DE2548285C3; BR7607226A; ES452721A1

Description

Verfahren zum Zubereiten von Nahrungsmitteln
aus vorzugsweise pflanzlichen Rohstoffen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zubereiten, wie Trocknen, Gelatinieren, Texturieren, Kochen, von Nahrungsmitteln aus vorzugsweise pflanzlichen Rohstoffen, wobei das in fester, pastöser oder pulverförmiger Form vorliegende Gut einer Extrusion unterworfen wird. Unter Nahrungsmitteln sollen nicht nur Lebensmittel für die menschliche Ernährung sondern auch Futtermittel verstanden werden.
Es ist bereits bekannt, Nahrungsmittelprodukte durch Extrudieren in ein anderes Endprodukt zu überführen. So kann man Maisgriess oder andere stärkehaltige Produkte, wie Kartoffeln oder Reismehl, in der Weise behandeln, dass das Gut zunächst bis auf mehr oder weniger als 15 % Wassergehalt angefeuchtet wird und im Extruder unter Druck und Wärme plastifiziert, gelatiniert und durch eine kleine Düse gegen den atmosphärischen Druck expandiert, d.h.
aufgeschäumt, wird. Derartige Produkte sind als Snacks auf dem Markt und sehr beliebt.
Man kennt auch das Texturieren von Sojamehlen mittels Einschnekkenextrudern. Hierbei wird durch Druck und Wärme eine strukturelle Umwandlung des Ausgangsproduktes erzielt. Voraussetzung für dieses Verfahren ist die Anfeuchtung des Ausgangsprodukts auf ca. 25 - 30 t. Das aus dem Extruder austretende Gut muss deshalb noch einer aufwendigen Nachtrocknung bis auf ca. 8 z unterworfen werden.
Diese bisher bekannte Behandlung der Nahrungsmittelstoffe in Einschneckenextrudern hat erhebliche Nachteile, die sich sowohl auf den Behandlungsprozess als auch insbesondere auf die Qualität des Endproduktes auswirken. Diese Nachteile entstehen dadurch, dass der Einschneckenextruder Einzugsprobleme aufweist, indem die Schnecke das zu verarbeitende Gut beim Rotieren nicht vollständig erfasst und transportiert. Dadurch und durch die ungenügende Knetwirkung der Einschnecke wird bewirkt, dass das zu extrudierende Gut ungleichmässig temperaturbeaufschlagt wird, zusammenbackt und verbrennt, was sich auf den Geschmack und die Qualität des Ausgangsprodukts nachteilig auswirkt. Allen diesen Nachteilen des Einschneckenextruders versucht man durch Weichmachen der Ausgangsprodukte entgegenzuwirken, indem man entweder recht grosse Mengen von Wasser, auch in Form von Dampf, in das Gut hineinbringt oder sogar andere Stoffe, wie Glyzerin oder Schwefel, als Gleitmittel beimengt. Da das Verfahren meist einen kleinen Düsenquerschnitt verlangt, wirkt sich als weiterer entscheidender Nachteil des Einschneckenextruders der Materialrückfluss in den Schneckengängen aus, der desto grösser ist, je kleiner der Düsenquerschnitt gewählt wird.
Damit verringert sich der Ausstoss und erhöht sich die Gefahr lokaler Verbrennungen des Ausgangsmaterials. Geschmack und erwünschte Eigenschaften werden nachteilig beeinflusst, so dass die Verwendung von Einschneckenextrudern für Nahrungsmittel begrenzt ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese bei Einschneckenextrudern auftretenden Nachteile zu beseitigen und ein Verfahren zu schaffen, mit dem die genannten Probleme bei der Extrusion von Nahrungsmitteln behoben und eine schonendere Aufbereitung des Nahrungsmittels möglich wird.
Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung durch ein Verfahren gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Extrusion des Nahrungsmittelprodukts mittels eines Doppelschneckenextruders vorgenommen wird. Hierbei hat sich überraschend gezeigt, dass sowohl eine unproblematische Förderung des zu behandelnden Gutes als auch eine erhebliche qualitative Verbesserung des Ausgangsprodukts erreicht werden kann. Bei Verwendung eines Doppelschneckenextruders, insbesondere mit konischen, ineinanderkämmenden, gleich- oder gegenläufig rotierenden Schnecken, wird eine bessere Einzugsfähigkeit erreicht mit gleichmässiger Förderung. Der konstante Einzug im beheizten Extruder bewirkt einen konstanten Druckaufbau und einen konstanten Ausstoss, der weitgehend vom Düsenquerschnitt unabhängig ist. Eine vorherige Anfeuchtung der zu verarbeitenden Rohstoffe, wie Mais, Soja, kann dadurch entfallen. Die Restfeuchtigkeit dieser Produkte ermöglicht noch einen ausreichend hohen Dampfdruck am Ende der Schnecke, wodurch im Falle des Sojamehls eine ausreichende und sogar besonders faserähnliche Texturierung erreicht wird. Infolge des Fortfalls der vorherigen Anfeuchtung ist das aus der Düse austretende Ausgangsprodukt praktisch trocken, so dass eine Nachtrocknung wie bei den bisherigen Verfahren entfallen kann. Dies hat auch erhebliche Vorteile für den Geschmack des Produkts.
Dieser Vorteil des Entfalls der Nachtrocknung wirkt sich überraschend günstig bei einigen Nahrungsmitteln aus, z.B. bei der Bearbeitung von Hülsenfrüchten. Da bei den neuen Verfahren im Gegensatz zu der herkömmlichen Bearbeitung kein feuchtes Produkt austritt, sondern am Düsenende die Restfeuchte in Form von Dampf vorhanden ist, werden hiermit bei der schlagartigen Expansion auch die in den Hülsenfrüchten befindlichen geschmacksstörenden Toxine und wachstumshemmenden Substanzen mitausgestossen. Dadurch erfolgt eine intensive Entbitterung und eine deutliche Geschmacksverbesserung des Endprodukts.
Schliesslich ist noch hervorzuheben, dass die gesamte thermische Beanspruchung bei diesem neuen Verfahren, insbesondere durch die fehlende Nachtrocknung, bedeutend geringer ist, was sich bei den sehr temperaturempfindlichen Aminosäuren vorteilhaft auswirkt.
Im gleichen Sinne wirkt sich die gegenüber Einschneckenextrudern kürzere Zylinderlänge und Verweilzeit bei sonst gleichem Ausstoss aus. Günstig wirkt sich für Nahrungsmittel, die temperaturempfindlich sind, aus, dass bei Doppelschneckenextrudern praktisch keine Friktionswärme auftritt.
Die einwandfreie Förderung des Guts im Doppelschneckenextruder kann schliesslich noch zu einem weiteren, wichtigen Vorteil ausgenützt werden. Durch Anbringen von schmalen Schlitzen oder kleinen dffnungen im Einzugsteil der Doppelschnecke kann sehr feuchtes Gut durch mechanische Pressung entwässert werden. Das Wasser kann durch die Schlitze oder Oeffnungen mittels einer Pumpe abgesaugt werden. Diese mechanische Entfeuchtung kann bis auf ca. 30 z erfolgen. Durch weitere über den Zylinder angeordnete Öffnungen kann mittels Erwärmung bis über den Siedepunkt und unter Einschaltung von geeigneten Vakuumpumpen eine weitere hassermenge bis zu ca. 10 t Restfeuchte abgesaugt werden. Die verbleibende Restfeuchte wird dann dazu benutzt, um am Düsenaustritt einen genügend hohen Dampfdruck zu erzeugen, um das Nahrungsmittel mit hohem Druck aus der Düse zu treiben, zu expandieren und durch Austreten des Dampfes bis auf eine Restfeuchte von 2 - 3 t zu trocknen.
Die beschriebene Extrusion mittels eines Doppelschneckenextruders ermöglicht es in neuartiger Weise, Nahrungsmittel mit einem sehr hohen Feuchtigkeitsgehalt, z.B. Kartoffeln mit ca. 80 8 Feuchtigkeitsgehalt, ohne Vor- oder Nachbehandlung in ein Produkt mit ca. 3 tigem Feuchtigkeitsgehalt zu überführen.
Durch die im Schneckenzylinder angebrachten Bohrungen zur Entgasung des Produkts können auf Wunsch noch Additive, wie Aromastoffe, Farbstoffe oder sonstige Zutaten, eindosiert werden.
Nachfolgend seien einige Beispiele zur Behandlung von vorzugsweise vegetabilischen Stoffen nach dem erfindungsgemässen Verfahren aufgeführt, bei denen sich das neue Verfahren als eine erhebliche Verbesserung gegenüber den herkömmlichen Verfahren darstellt: a) Mittels des beschriebenen Verfahrens ist es besonders günstig, Sojaproteine ohne vorheriges Anfeuchten kontinuierlich zu texturieren. Das Produkt wird mit einer Restfeuchte von ca. 8 - 12 t eingespeist. Danach setzt ein Gelatinierungsprozess mit anschliessender Texturierung ein. Das Endprodukt weist nur noch einen Feuchtigkeitsgehalt von ca. 2 - 3 8 auf.
Ein vorheriges Anfeuchten und auch eine Nachtrocknung können entfallen, was sich günstig auf den Geschmack des Endprodukts auswirkt.
b) Eine vorherige Anreicherung von Feuchtigkeit vor dem Extrusionsvorgang kann auch bei einer Gelatinierung von Stärkeprodukten entfallen, durch die Snack-Artikel aus stärkehaltigen Produkten, z.B. Mais, Reis, Mehl, hergestellt werden.
c) Das neue Verfahren ermöglicht eine schonende Herstellung von Instant-Produkten, z.B. aus Mais, kakao, Milchpulver, die zu sofort löslichen, hochwertigen Trockenpulvern zubereitet werden.
d) Auch ist es möglich, mit Vorteil Früchte, Fruchtschalen, beispielsweise von Zitrufrüchten, zu trocknen. Dieses gilt auch für Kartoffeln, die durch gleichzeitiges Kochen bis zum fertigen Kartoffelpulver verarbeitet werden können. Auch lassen sich mit dem Verfahren Kaffeebohnen rösten und Kräuter trocknen.
e) Das Verfahren ermöglicht ferner die Herstellung neuartiger Zuckerwaren durch Dekristallisierung von Zucker und Extrusion von Bonbons unter vorheriger automatischer Zuführung von Geschmacks- und Farbstoffen. Ferner können Fleischwaren mittels des Doppelschneckenextruders kontinuierlich gekocht und verarbeitet werden.
f) Eine weitere Möglichkeit besteht im Granulieren von Futtermitteln, u.a. von Heu und Gras, wobei gegebenenfalls Vitamine, Mineralsalze zur gleichzeitigen Erhöhung der Verdaulichkeit zugeführt werden können. Auch ist das Verfahren zur Herstellung von Fertigsuppen geeignet.
g) Das neuartige Verfahren ermöglicht ferner eine Entbitterung von verdampfungsfähigen toxischen oder übel-, z.B. bitterschmeckenden Substanzen, wobei die Bitterstoffe durch adiabatische Expansion am Schnecken- oder Düsenaustritt des Extruders durch Verdampfen entzogen werden.
h) Die hohe Trocknungsmöglichkeit beim beschriebenen Verfahren, insbesondere durch das Anbringen einer oder mehrerer Entgasungszonen, dient insbesondere zum Trocknen beliebiger pulverförmiger oder granularer Produkte mit beliebig hohem Feuchtigkeitsgehalt in einem einzigen Arbeitsgang, wobei vorzugsweise eine adiabatische Expansion am Schnecken- oder Düsenaustrittsende erfolgt.

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zum Zubereiten, wie Trocknen, Gelatinieren, Texturieren, Kochen, von Nahrungsmitteln aus vorzugsweise pflanzlichen Rohstoffen, wobei das in fester, pastöser oder pulverförmiger Form vorliegende Gut einer Extrusion unterworfen wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Extrusion des Nahrungsmittelprodukts mittels eines Doppelschneckenextruders vorgenommen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Extrusion in einem Doppelschneckenextruder mit vorzugsweise gleich- oder gegenläufig rotierenden konischen Schnecken vorgenommen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei sehr feuchten oder nassen Produkten in der ersten Zylinderzone mittels schmaler Schlitze oder kleiner oeffnungen Wasser mechanisch abgepresst und mittels Pumpen abgesaugt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass während der Extrusion eine Entgasung und Trocknung an einer oder mehreren Stellen des binders ggf. mittels Vakuumpumpen vorgenommen werden kann.
5. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Feuchtigkeitsentzug bis auf einen Restgehalt von ca. 2 - 3 | des Ausgangsproduktes vorgenommen wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das extrudierte Gut am Austrittsende der Schnecke oder Düse einer adiabatischen Expansion unterworfen wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass während der Extrusion Additive, wie Geschmacksstoffe und/oder Farbstoffe, in fester, pulveriger, flüssiger oder gasförmiger Form zudosiert werden.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zur Herstellung von Zuckerwaren angewendet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1, 2 und 6, insbesondere zum Texturieren von proteinhaltigen Substanzen, dadurch gekennzeichnet, dass die Extrusion'ohne vorherige Feuchtigkeitserhöhung und/oder Nachtrocknung des Ausgangsproduktes erfolgt.