DE2621945A1

DE2621945A1 - Verfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen impraegnierung eines nahrungsmittels

Info

Publication number: DE2621945A1
Application number: DE19762621945
Authority: DE
Inventors: Christopher John Burt Brimelow; John Edward Brittain
Original assignee: Nestle SA
Current assignee: Nestle SA
Priority date: 1976-02-02
Filing date: 1976-05-17
Publication date: 1977-08-04
Also published as: IE45185B1; AU2124577A; BE849989A; FR2339347B1; NL189696B; DE2621945B2; ZA77393B; CH616568A5; DE2621945C3; NL189696C; IE45185L; NL7700783A; GB1509502A; ES455542A1; IT1115820B; AU500623B2; FR2339347A1

Description

Patentanwalt J 7, y.,: |^g

Dipl.-Ing. U ^!- -

D-ε Müri:hen22 S 624

Tel. (C^) -iSöliiS

Societe" des Produits Nestle* S.A. in Vevey / Schweiz

"Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Imprägnierung eines Nahrungsmittels"

Die Erfindung bezieht sich auf ein kontinuierliches Verfahren zur Imprägnierung von Nahrungsmitteln, wie z.B. Gemüse oder Früchte, beispielsweise durch Salzwasseroder Sirupbehandlung.

Durch die Salzwasserbehandlung wird Salz in ein Nahrungsmittel eingeführt. Salz und Salzlösungen haben sich als ausgezeichnete Konservierungsmittel für eine große Reihe von Nahrungsmitteln erwiesen. Der Mechanismus der Konservierung durch Salz ist immer noch nicht ganz geklärt. Es scheint, daß bei vielen schädlichen Organismen das Salz vermutlich einen Austrocknungseffekt durch osmotischen Wasserentzug bewirkt. Die mikrobiologische Wirkung des Salzes spiegelt also die Wasseraktivität des Nahrungsmittels wider. Wenn diese Theorie stimmt, dann kann Natrium-

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Chlorid durch eine äquivalente Konzentration eines anderen Salzes ersetzt werden. Die Wirkungen anderer Salze müssen dann mit der Wirkung von Natriumchlorid gleich sein. Der Ausdruck "Salzwasser" wie er hier verwendet wird, umfaßt auch wäßrige Lösungen solcher Salze.

Durch eine Sirupbehandlung wird ein Nahrungsmittel durch Zucker oder einen ähnlichen Stoff imprägniert, wobei dieser als Konservierungsmittel oder als Süßungsmittel oder Geschmacksmittel wirkt. Der am meisten verwendete Zucker ist Saccharose, jedoch wurden auch andere Zucker, wie z.B. Dextrose oder verschiedene Zuckermischungen, verwendet. Zucker wirkt im wesentlichen in der gleichen Weise wie Salz als Konservierungsmittel, d.h. also, durch Beschränkung der Feuchtigkeitsmenge, welche für die verderbenden Organismen zur Verfügung steht. Einer der wichtigsten Unterschiede zwischen der Verwendung von Salz und Zucker als Konservierungsmittel besteht darin, daß von Zucker eine viel größere Konzentration erforderlich ist, um die gleiche Konservierungswirkung zu erzielen. Dies macht die Konservierung in Zucker im allgemeinen teurer als die Konservierung in Salz. Zucker wird deshalb als Konservierungsmittel nur in solchen Fällen verwendet, bei denen ein süßer Geschmack wesentlich ist, wie z.B. bei der Konservierung von Früchten, Marmeladen, Bonbons, Kondensmilch usw. Eine Sirupbehandlung kann aber auch nur zum Zwecke des Süßens oder des Geschmackgebens verwendet werden, wie z.B. bei der Herstellung von Früchten, beispielsweise Birnen oder Pfirsichen, in Sirup.

Die üblichen Verfahren der Imprägnierung und der anschließenden Lagerung in der Imprägnierungsmittellösung, d.h. der Lagerung in Salzwasser oder Sirup, können in zwei Gruppen unterteilt

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werden, nämlich einstufige Verfahren und zweistufige Verfahren. Bei den einstufigen Verfahren findet keine Ortsveränderung des Nahrungsmittels statt. Mit anderen Worten heißt das, sowohl die Imprägnierung als auch die Lagerung werden im gleichen Behälter ausgeführt. Dieser Behälter besteht normalerweise aus einem hölzernen Paß oder einer hölzernen Tonne oder aus einer Kunststofftrommel. Bei den zweistufigen Verfahren wird das Nahrungsmittel in einem Behälter imprägniert, bei dem es sich um ein Faß oder eine Trommel oder eine Erhitzungspfanne oder einen größeren Behälter, wie z.B. einen Tank, handeln kann, worauf dann die Lagerung in einem anderen Behälter erfolgt. Diese beiden Gruppen von Verfahren können weiter in Verfahren unterteilt werden, bei denen die Imprägnierung bis zu dem gewünschten Wert unter Verwendung eines chargenweisen Systems und unter Wechsel des Imprägnierungsmittels ausgeführt wird, oder bei denen die Imprägnierung bis zu dem gewünschten Wert mit Hilfe einer fließenden Lösung erfolgt.

Beim absatzweisen System wird das Material in ein gewisses Volumen einer ruhenden Imprägnierungsmittellösung eingetaucht. Diese Lösung kann während des Verlaufs der Behandlung gegebenenfalls ausgewechselt werden. Verfahren, bei denen festes Salz oder fester Zucker verwendet wird, fallen ebenfalls in diese Untergruppierung. Bei den Systemen mit fließender Lösung wird ein Fluß über dem Nahrungsmittel aufrechterhalten, bis das Material die gewünschte Imprägnierungsstärke erreicht hat.

Aus der obigen Beschreibung ist ersichtlich, daß keines der oben beschriebenen Verfahren zur Imprägnierung von Nahrungsmitteln wirklich kontinuierlich ist, da das Nahrungs-

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-y- 3

mittel selbst immer auf einer chargenweisen Basis behandelt wird und im Behälter im ruhenden Zustand bleibt, währenddessen der gewünschte Imprägnierungsgrad angestrebt wird. Das Fehlen eines geeigneten kontinuierlichen Verfahrens bis heute hat gewisse Schwierigkeiten aufgeworfen. Bei den einstufigen und zweistufigen chargenweisen Verfahren ist die Geschwindigkeit der Aufnahme des Imprägnierungsmittels, wie z.B. Salz oder Zucker, langsam, insbesondere, wenn ein grobstückiges Nahrungsmittel behandelt wird und wenn die Temperaturen niedrig sind. Es tritt auch das Problem einer Schichtenbildung auf, d.h., daß sich die Imprägnierungslösung in Schichten unterteilt, derart, daß die obere Schicht einen niedrigeren Gehalt an Imprägnierungsmittel aufweist als die untere Schicht. Dies bedeutet, daß keine gleichmäßige Verteilung an Imprägnierungsmittel im gesamten Nahrungsmittel im Behälter besteht. Beide diese Schwierigkeiten können teilweise dadurch beseitigt werden, daß man den Behälterinhalt entweder mechanisch rührt oder Luft durch ihn hindurchbläst. Einstufige Verfahren leiden auch unter dem Nachteil, daß eine volle Ausnutzung des verfügbaren Lagerraums niemals erreicht wird. Nahrungsmittel verlieren während der Imprägnierung normalerweise an Volumen, da das Wasservolumen, welches das Material verläßt, größer ist als das Imprägnierungsmittelvolumen, das eintritt. Dies hat seinen Grund in der Tatsache, daß die Zellen des Materials während der Aufnahme von Imprägnierungsmittellösung ihren Wanddruck verlieren, da nämlich größere Änderungen in der Zellenstruktur selbst stattfinden. Bei den einstufigen Verfahren kann der Vorteil des Volumenverlustes, der das Einbringen von weiterem Material in das neue verfügbar gemachte Volumen ermöglicht, nicht ausgenutzt werden. Bei den zweistufigen Verfahren wird zwar das Lagervolumen voll ausgenutzt, indem das Nahrungsmittel vom Imprägnierungs-

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behälter in den Lagerbehälter überführt wird, aber bei der überführung ist es schwierig, das gesamte Nahrungsmittel aus dem ersteren Behälter zu entfernen. Die überführung kann teure Handarbeit oder teure mechanische Vorgänge erforderlich machen.

Ein vollständig kontinuierliches Verfahren würde gegenüber den bestehenden Verfahren beträchtliche Vorteile mit sich bringen. Bei einem kontinuierlichen Verfahren, bei dem das Nahrungsmittel wie auch die Imprägnierungsmittellösung durch den Behälter fließen, kann der Gehalt an Imprägnierungsmittel im Nahrungsmittel während des Verfahrens auf den gewünschten Wert angehoben werden, so daß das am Ende des Verfahrens aus dem Behälter herauskommende Material den gewünschten Gehalt an Imprägnierungsmittel aufweist. Da das Nahrungsmittel durch den Behälter fließt, ist die überführung zum Lagerbehälter oder zu den Lagerbehältern oftmals nur ein einfacher Vorgang, bei dem Nahrungsmittelpumpen verwendet werden und die Imprägnierungsmittellösung als Trägermedium dient. Schließlich verläuft die Imprägnierung im Vergleich zu den bisherigen Systemen besonders rasch.

Bei einem solchen kontinuierlichen Fließsystem ist es jedoch erwünscht sicherzustellen, daß alle einzelnen Teilchen des Nahrungsmittels mindestens eine vorbestimmte Menge Imprägnierungsmittel absorbieren. In ähnlicher Weise ist es aus Gründen der Wirtschaftlichkeit auch erwünscht, daß die Nahrungsmittelstücke keine unnötig großen Mengen Imprägnierungsmittel absorbieren. Es ist darauf hinzuweisen, daß für den Fall, daß der kontinuierliche Fluß des Nahrungsmittel und der Imprägnierungsmittellösung nur unter Berücksichtigung einer gleichmäßigen Kontaktzeit aufrechterhalten wird, größere Stücke Nahrungsmittel unter Umständen nicht

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ausreichend Imprägnierungsmittel absorbieren, während kleinere Stücke zu viel absorbieren. In ähnlicher Weise werden sich die einzelnen Nahrungsmittelstücke oftmals hinsichtlich ihres Vermögens, Imprägnierungsmittel zu absorbieren, unterscheiden. Es wurde nunmehr gefunden, daß der Gehalt an Imprägnierungsmittel in den einzelnen Nahrungsmittelstücken innerhalb geeigneter Grenzwerte, die oftmals sehr eng beieinander liegen, gehalten werden kann, wobei unter Verwendung einer einfachen und billigen Anlage die Tatsache ausgenutzt wird, daß das spezifische Gewicht des Nahrungsmittels zunimmt, wenn das Imprägnierungsmittel absorbiert wird. Das Nahrungsmittel wird zunächst in der Imprägnierungsmittellösung schwimmen. Während aber die Imprägnierung fortschreitet, erreichen die einzelnen Nahrungsmittelstücke den Punkt, bei dem ihr Auftrieb nahezu gleich dem Auftrieb der umgebenden Imprägnierungsmittellösung ist, weshalb sie von den Stücken mit stärkerem Auftrieb abgetrennt werden können, beispielsweise durch einen kontinuierlichen nach unten gerichteten Fluß der Imprägnierungsmittellösung. Das spezifische Gewicht der anfänglichen Imprägnierungsmittellösung wird deshalb so ausgewählt, daß nach Absorption von Imprägnierungsmittel durch das Nahrungsmittel ein spezifisches Gewicht erhalten wird, das annähernd gleich dem spezifischen Gewicht der Nahrungsmittelstücke ist, welche die gewünschte Menge Imprägnierungsmittel enthalten. Das spezifische Gewicht der meisten eine Imprägnierung erfordernden Nahrungsmittel, wie z.B. Früchte oder Gemüse, liegt ganz nahe bei 1, wogegen das entsprechende spezifische Gewicht der Imprägnierungsmittellösungen wesentlich höher ist, beispielsweise 1,13 für eine l8£ige (G/G) Salzlösung oder 1,23 für eine 50#ige (G/G) Zuckerlösung.

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Gegenstand der Erfindung ist also ein Verfahren zur kontinuierlichen Imprägnierung eines Nahrungsmittels, bei welchem zu imprägnierende NahrungsmitteIstücke in eine konzentrierte Lösung eines Imprägnierungsmittels eingetaucht werden, wobei diese Stücke zunächst in der Lösung schwimmen und, während sie sich in der Lösung befinden, entlang eines Strömungswegs zu einer Abtrennzone geführt werden, wo die Imprägnierungsmittellösung mit einer größeren Geschwindigkeit nach unten fließt als die Fließgeschwindigkeit des Nahrungsmittels, wodurch solche Stücke des Nahrungsmittels, die durch Absorption der gewünschten Menge Imprägnierungsmittel ausreichend von ihrem Auftrieb in der umgebenden Imprägnierungsmittellösung verloren haben, kontinuierlich von NahrungsmitteIstücken getrennt werden, die weniger als die gewünschte Menge Imprägnierungsmittel absorbiert haben·

Das Verfahren kann bei Raumtemperatur oder, wenn zweckmäßig, bei erniedrigten oder erhöhten Temperaturen durchgeführt werden.

Die obige Trennung wird vorzugsweise in einem turmartigen Behälter ausgeführt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird das gesamte Imprägnierungs- und Abtrennverfahren in einem einzigen Turm durchgeführt, wobei das Nahrungsmittel an der Oberseite des Turms aufgegeben wird und zwar normalerweise in einer zerschnittenen Form, da in dieser Form die Geschwindigkeit der Salz- oder Zuckerauf ηahme größer ist, als wenn das Material sich in ganzer Form befindet. Die überführung des Nahrungsmittels zur Oberseite des Turms kann durch herkömmliche Maßnahmen erfolgen, beispielsweise mit einem Schöpf-

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werk oder durch Pumpen in V/asser. Im letzteren Fall kann das Nahrungsmittel mit Hilfe eines Siebs oder einer Entwässerungsrinne entwässert werden, bevor es in den Turm eintritt. Imprägnierungsmittellösung mit einer im wesentlichen konstanten Konzentration, wie z.B. Salzwasser, wie es üblicherweise durch eine Soleanlage erhalten wird, oder Sirup mit konstanter Zuckerkonzentration wird dann zur Oberseite des Turms über ein Sprinklersystem gepumpt.

Die Konzentration des Imprägnierungsmittels in der Imprägnierungsmittellösung hängt von der Endkonzentration ab, die für das betreffende Nahrungsmittel erforderlich ist. Für Konservierungszwecke liegt sie normalerweise im Bereich von 16 bis 26 Gew.-? (beispielsweise 20 bis 26 Gew.-?) für Salz (26 Gew.-? ist die Sättigungskonzentration) oder im Bereich von 55 bis 75 Gew.-? (beispielsweise 70 bis 75 Gew.-?) für Zucker. Es können auch niedrigere Salz- oder Zuckerkonzentrationen geeignet sein, wenn die Imprägnierung nicht nur zur Konservierung dienen soll, beispielsweise bei der Herstellung eines Fruchtsirups, der durch Eindosen konserviert wird, oder wenn Salz als Geschmacksgebungsmittel verwendet wird. Es ist auch möglich, Gemische von Imprägnierungsmitteln zu verwenden. Beispielsweise ist ein Gemisch aus Salz und Zucker für die Imprägnierung von Gemüse brauchbar, das in Chutney-Gewürz und ähnlichen Präparaten verwendet wird. Andere Imprägnierungsmittel, die anwesend sein können, sind Essig- und Benzoesäure. Solche Zugaben können den pH-Wert der Lösung beeinflussen, was aber ansonsten nicht kritisch ist.

Das Nahrungsmittel fließt dann während der erforderlichen Zeit den Imprägnierungsweg entlang, so daß der Gehalt des

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Imprägnierungsmittels auf den gewünschten Wert gebracht wird. Diese Zeit hängt vom behandelten Nahrungsmittel, vom Imprägnierungsmittelgehalt der Zulauf lösung, vom Arbeitsvolumen des Turms, vom Packungsfaktor des Nahrungsmittels und von den relativen Durchsatzgeschwindigkeiten von Lösung und Nahrungsmittel ab. Beispielsweise beträgt bei Karotten, die in Würfel mit einer Kantenlänge von IO mm geschnitten sind,unter Verwendung einer Konzentration des zulaufenden Salzwassers von 18/ί (G/G) in einem Turm mit 46 cm Durchmesser und 91 cm Höhe sowie bei Verwendung eines Salzwasser/Gei&üse-Strömungsgewichtsverhältnis von 20:1 die Zeit, die zum Erreichen eines Minimums von 18# (G/G) Salz in den Karotten erforderlich ist, ungefähr 2 1/2 st. Am Ende dieses Zeitraums ist das Nahrungsmittel zur Unterseite des Turms abgesackt, wobei sein spezifisches Gewicht demjenigen der ablaufenden Lösung sehr ähnlich ist. Das Nahrungsmittel kann somit leicht aus dem Turm abgeführt werden. Das Abführen aus dem Turm kann dadurch unterstützt werden, daß man die Unterseite der Nahrungsmittelmasse im Turm durch mechanische Mittel oder vorzugsweise durch Strahlen aus verbrauchter Imprägnierungsmittellösung, die in die Unterseite des Turms eingeführt werden, rührt. Die Abführung kann unter Verwendung von Nahrungsmittelpumpen durchgeführt werden, wobei die verbrauchte Lösung als Trägermedium dient. Das Nahrungsmittel kann dann zu den Lagerbehältern gepumpt werden.

Wie bereits angedeutet, sollte die Fließgeschwindigkeit der Imprägnierungsmittellösung größer sein als diejenige der Nahrungsmittelstücke. Dies stellt sicher, daß eine verhältnismäßig kleine Verringerung des spezifischen Gewichts der Lösung beim Erreichen der Abtrennzone erfolgt ist. Der Fluß der Lösung an den Nahrungsmittelstüeken vorbei dient

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dazu, die Nahrungsmittelstücke mit geringem Auftrieb von den Stücken mit höherem Auftrieb abzutrennen und nach unten zu führen. Im allgemeinen ist das Verhältnis der Strömungsgeschwindigkeit der Lösung zur Strömungsgeschwindigkeit der NahrungsmitteIstücke vorzugsweise mindestens 4:1. Dieses Verhältnis liegt insbesondere im Bereich von 10:1 bis 40:1 und beträgt beispielsweise 20:1. Die Verwendung von Strahlen aus verbrauchter Lösung an der Unterseite des Turms bewirkt nicht nur eine Rührung, welche die Abscheidung der Nahrungsmittelstücke ermöglicht, sondern erhöht auch die Strömungsgeschwindigkeit der Lösung in diesem Punkt, wodurch die Trennung weiter unterstützt wird. Im allgemeinen liegt das Verhältnis des Anfangsvolumens der Imprägnierungsmittellösung, die zum Imprägnieren der Nahrungsmittelstücke verwendet worden ist, zum Volumen, das für das Rühren gebraucht wird, im Bereich von 2:1 bis 1:2, zweckmäßig bei ungefähr 1:1.

Wenn ein einziger Turm für die Imprägnierung und Trennung verwendet wird, dann wirkt das tote Gewicht des frisch zugegebenen Nahrungsmittels, das sich während der ersten wenigen Minuten nach dem Einbringen außerhalb der Lösung befindet, gegen den Auftriebseffekt des in die Lösung eingetauchten Nahrungsmittels, weshalb eine nach unten gerichtete Bewegung durch den Turm sichergestellt wird. Während das Material durch den Turm nach unten geht, nimmt es Imprägnierungsmittel auf und verliert Auftrieb. Nach einer gewissen Verweilzeit hat sich das spezifische Gewicht des Materials demjenigen der abfließenden Imprägnierungsmittellösung genähert, worauf es dann durch die Strömung der Imprägnierungsmittellösung aus dem Turm abgeführt wird. Alle einzelnen NahrungsmitteIstücke, die aus irgendeinem Grund keine ausreichende Imprägnierung

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erhalten haben, haben eine Tendenz, daß sie zur schwimmenden Kasse zurückkehren und nicht entfernt werden. Das System garantiert somit einen vorbestimmten Imprägnierungsmittelgehalt im austretenden Nahrungsmittel, der innerhalb sehr enger Grenzwerte liegt.

In einigen Fällen, insbesondere wenn hohe Imprägniermittelkonzentrationen, wie z.B. bei der Sirupbehandlung zur Herstellung von kandierten Früchten, verwendet werden, können osmotische Effekte eine unerwünschte Wirkung auf die Zellenstruktur der Nahrungsmittelstücke ausüben. In solchen Fällen wird es bevorzugt, die Imprägnierung in Stufen durchzuführen, wobei mit einer Lösung einer Konzentration begonnen wird, die keine unerwünschten csmotischen Effekte ergibt, die teilweise imprägnierten Nahrune-sstücke abgetrennt v/erden und diese dann durch das gleiche Verfahren mit einer Imprägnierungsmittellösung höherer Konzentration imprägniert v/erden.

Gemäß der Erfindung wird außerdem eine Vorrichtung für die kontinuierliche Imprägnierung eines Nahrungsmittels vorgeschlagen, die folgende Teile aufweist: eine Leitung, durch welcne die zu imprägnierenden Nahrungsmittelstücke zusammen mit Imprägnierungsmittellösung entlang eines Strömungswegs geführt werden, wobei diese Leitung mit dem Einlaß eines Abtrennbehälters verbunden ist und wo bei dieser Abtrennbehälter mit einem Auslaß für imprägnierte Nahrungsmittelstücke und Imprägnierungsmittellösung versehen ist und dieser Auslaß beim Betrieb unterhalb des erwähnten Einlasses liegt, eine Einrichtung für die überführung der imprägnierten Nahrungsmittelstücke und der Lösung aus dem Auslaß zu einer Flüssig-Fest-Trennvorrichtung, eine Einrichtung für die überführung der Flüssigkeit von der erwähnten Trennvorrichtung zu einer

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Einrichtung für den Zusatz weiteren Imprägnierungsmittels zur Lösung, um die darin herrschende Konzentration zu erhöhen, und eine Einrichtung für die überführung der Lösung mit erhöhter Konzentration zum Eintritt der erwähnten Leitung.

Wie bereits festgestellt, bestehen die Leitung und der Trennbehälter vorzugsweise aus einem einzigen Turm, der vorzugsweise mit einer Rühreinrichtung in der Nähe des Austritts versehen ist, die vorzugsweise aus Düsen für das Einspritzen von Imprägnierungsmittellösung besteht, wie dies oben näher beschrieben ist.

In der beigefügten Zeichnung ist eine schematische Darstellung einer Vorrichtung für die Durchführung des erfindungsgemäßen kontinuierlichen Verfahrens zu sehen. Nahrungsmittel fällt von einer Hebeeinrichtung oder einer Entwässerungsrinne 1 in einen Turm 2. Imprägnierungsmittellösung wird von einer Herstellungsanlage 3 über eine Pumpe 7 durch Sprinkler in den Turm 2 gepumpt. Das Nahrungsmittel und die Lösung bewegen sich im Turm 2 nach unten, wobei sich die Lösung mit einer größeren Geschwindigkeit als das Nahrungsmittel beilegt, bis sie die trichterförmige Unterseite des Turms 2 erreichen. An der Unterseite befindet sich ein Mischsystem, in diesem Fall ein Ring aus um den Turm angeordneter Düsen. Eine Pumpe 4 nimmt das Nahrungsmittel und die Lösung auf und führt sie zu einer Trennanlage 5. Imprägnierungsmittellösung wird aus dieser Trennanlage 5 über eine Pumpe 8 entweder zur Herstellungsanlage 3 geführt, um die Konzentration zu erhöhen, oder zu den Mischdüsen an der Unterseite des Turms geleitet. Das Nahrungsmittel wird in einen Lagerbehälter 6 überführt, der aus einem Faß

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oder einem Lagertank besteht.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert.

BEISPIEL 1

Der folgende Versuch wurde in einer ähnlichen Vorrichtung, wie sie in der beigefügten Zeichnung dargestellt ist, durchgeführt.

163,3 kg gewürfelte Zwiebel (13 mm χ 10 mm χ 10 mm) wurden auf der Oberseite des Turms 2, der einen Durchmesser von 46 cm und eine Höhe von 91 cm aufwies, während eines Zeitraums von 405 min (0,403 kg/min) über die Schüttelrinne 1 aufgegeben. Nach den l63_f3 kg Zwiebeln wurden 167,8 kg gewürfelte gelbe Kohlrüben (10 mm χ 10 mm χ 10 mm) während eines Zeitraums von 3^5 min (0,486 kg/min) eingebracht.

Gleichzeitig wurde während 750 min (12 1/2 st) Salzlösung mit einer Konzentration zwischen 23,7# (G/G) und 25,2$ (G/G) aus der Solebereituiigsanlage 3 über ein Sprinklersystem mit einer Geschwindigkeit von 9 l/-nin zur Oberseite des Turms gepumpt. An der trichterförmigen Unterseite des Turms wurde das aufgegebene Gemüse durch eine Reihe von Salzwasserstrahlen gerührt. Das Gemüse und das verbrauchte Salzwasser wurden mit ungefähr l8 l/min unter Verwendung der Pumpe 4 in ein über dem Tank 5 liegendes Siebsystem gepumpt. Das Salzwasser von 5 wurde entweder zurück zur Solebereitungs anlage 3 oder zu den Strahlrührern an der Unterseite des Turms gepumpt. Diese Strahlen wurden mit

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einer Geschwindigkeit von ungefähr 9 l/min beschickt. Das Füllen des Turms dauerte ungefähr I65 min. Nach dieser Zeit strömte Gemüse aus dem Turm mit einer Geschwindigkeit von 0,318 kg/min (Zwiebel) bzw. 0,373 kg/min (gelbe Kohlrüben) aus. Diese Geschwindigkeiten entsprachen etwa den Zuführgeschwindigkeiten, wobei jedoch der normale Gewichtsverlust des Cemüses während der Salzwasserbehandlung berücksichtigt wurde. Der Salzgehalt in den fertigen salzwasserbehandelten Zwiebeln lag zwischen 20,5 und 21,8$ (G/G) und der Salzgehalt der fertigen salzwasserbehandelten gelben Kohlrüben variierte zwischen 20,0 und 21,8$. Die Konzentration des verbrauchten Salzwassers lag zwischen 22,7?» (G/G) und 24,6$ (G/G).

BEISPIEL 2

Unter Verwendung der in Beispiel 1 beschriebenen Vorrichtung, wobei jedoch der Turm eine Hohe von 2,44 m aufwies, wurden 352,9 kg Ananasstücke (I3 mm χ 19 mm χ 25 mm) auf die Oberseite des Turms 2 über die Schüttelrinne 1 während eines Zeitraums von 1200 min (0,294 kg/min) aufgegeben. Während der gleichen Zeit wurde Zuckerlösung der Zusammensetzung 48,6$ (G/C) Saccharose und 20,9$ Glucosesirup (5 3Dt)₁UXe eine Temperatur von 50°C aufwies, von der Sirupbereitungsanlage 3 durch ein Sprinklersystem mit einer Geschwindigkeit von 9 l/min zur Oberseite des Turms gepumpt. Die Ananasstücke wanderten den Turm zum trichterförmigen Boden hinunter, wo sie durch eine Reihe von Sirupstrahlen bewegt wurden, die mit 9 l/min eingeführt und aus dem Tank 5 für verbrauchten Sirup gespeist wurden. Das Fruchtgut und der Sirup wurden dann von der Unterseite des Turms mit einer Geschwindigkeit von 18 l/min unter Verwendung der Pumpe 4 abgeführt. Das Fruchtgut und

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der Sirup wurden über einen Tank 5 zu einem Siebsystem gepurrpt. Das Füllen des Turms dauerte ungefähr 660 min. Nach dieser Zeit traten die Ananasstücke mit etwa der gleichen Geschwindigkeit aus, mit der sie eingeführt wurden. Der lösliche Zuckergehalt der fertigen kandierten Ananasstücke lag zwischen 46,5* und hj,8% Saccharose und zv.'ischen 20,9/ί und 21,3/» Glucose, ausgedrückt als 53-DE-Sirup. Die Konzentration des verbrauchten Sirups lag zwischen '4J ,6% und 48, 2£ Saccharose und zwischen 2ü,5 /ä und 21,2$ Glucose (ausgedrückt als Glucosesirup-53~DE)· Die Fruchtstücke besaßen ein brauchbares Aussehen, zeigten aber Anzeichen von Schrumpfung. Der Grund hierfür lag sicherlich in einem zu großen osmctischen Druckgradienten, der auftrat, als die Fruchtstücke in den J0% gelöste Feststoffe enthaltenden Zuckersirup eingetaucht wurden.

BEISPIEL 3

Drei Türme mit einer Höhe von 91 cm, 152 cm bzw. 244 cm, die alle einen Durchmesser von 46 cm aufwiesen, wurden hintereinander angeordnet, wobei der Ausgang des ersten Turms über eine Sirupablaufrinne mit der Oberseite des zweiten Turms und der Ausgang des zweiten Turms über eine weitere Sirupablaufrinne mit der Oberseite des dritten Turms verbunden war. Jeder Turm besaß eine eigene Sirupaufbereitungsanlage. Der verbrauchte Sirup aus den Sirupablaufrinnen, die zum zweiten und zum dritten Turm führten, wurde zur Bereitungsanlage zurückgeführt oder für die Rührstrahlen des ersten bzw. zweiten Turms verwendet. 362,9 kg Ananasstücke (I3 mm χ 19 mm χ 25 mm) wurden auf der Oberseite des ersten Turms über eine Schüttelrinne innerhalb eines Zeitraums von 1215 min (0,298 kg/min) aufgegeben. Während des gleichen Zeitraums wurde

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Zuckersirup der Zusammensetzung 25,0^(G/G) Saccharose und 11,4$ (G/G) Glucosesirup-53~DE, dessen Temperatur 50 C betrug, von der ersten Sirupbereitungsanlage durch ein Sprinklersystem mit einer Geschwindigkeit von 9 l/min zur Oberseite des ersten Turms gepumpt. Die Ananasstücke wanderten den Turm hinab zum trichterförmigen Boden, wo sie durch eine Reihe von Sirupstrahlen gerührt wurden, die mit einer Geschwindigkeit von 9 l/min mit dem Sirup gespeist wurden, der von der Sirupablaufrinne über den zweiten Turm ablief. Das Fruchtgut und der Sirup wurden von der Unterseite des Turms mit einer Geschwindigkeit von 18 l/min abgelassen und zur Sirup ab lauf rinne über dem zweiten Turm gepumpt. Die Verweilzeit eines jeden Fruchtstücks im ersten Turm war ungefähr 200 min. Nach dieser Zeit traten die Ananasstücke mit einer ähnlichen Geschwindigkeit aus, als sie zugeführt wurden. Der lösliche Zuckergehalt der austretenden gezuckerten Ananasstücke variierte zwischen 24,0$ und 24,8$ Saccharose und zwischen 11,1* und 11,8$ Glucose, ausgedrückt als 53-DE-Sirup. Die Konzentration des verbrauchten Sirups variierte zwischen 21,2Ji und 23,1$ Saccharose und zwischen 12,0Ji und 12,6# Glucose, ausgedrückt als 53-DE-Sirup.

Die teilweise kandierten Ananasstücke, die von der Sirupablaufrinne über dem zweiten Turm zurückgehalten wurden, wurden direkt in diesen Turm fallengelassen. Die Aufgabegeschwindigkeit des zweiten Turms betrug deshalb immer noch 0,29δ kg/min. Während eines Zeitraums von 1215 min wurde Sirup mit einer Zusammensetzung von 38,3$ (G/G) Saccharose und 17,0$ (G/G) Glucose-Sirup-53 DE, dessen Temperatur 5O°C betrug, von der zweiten Sirupbereitungs-

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anlage über ein Sprinklersystem mit einer GeschinindigkeIt von 9 1/min zur Oberseite des Turms gepumpt. Während eines Zeitraums von 330 min wanderten die Ananasstücke zur Unterseite des Turms. Dort wurden sie mit einer Reihe von Sirupstrahlen gerührt, die mit einer Geschwindigkeit von 9 l/min eingeführt wurden, wobei der verbrauchte Sirup verwendet wurde, der von der Sirupab laufrinne über dem dritten Turm erhalten wurde. Das Fruchtgut und der Sirup wurden dann von der Unterseite des zweiten Turms mit einer Geschwindigkeit von ΐδ l/min abgeführt und zur Sirupablaufrinne über dem dritten Turm gepumpt. Die Austrittsgeschwindigkeit der Fruehtstücke aus dem zweiten Turm war 0,317 kg/min, was anzeigt, daß eine leichte Gewichtszunahme in diesem Turm stattgefunden hatte. Der lösliche Zuckergehalt der austretenden gezuckerten Ananasstücke variierte zwischen 36»1% und 37,8* Saccharose und zwischen lo_tl% und 18,22 Glucose als 53-DE-Sirup. Die Konzentration des verbrauchten Sirups variierte zwischen 36,92 und 37,5% Saccharose und zwischen 16,8% und 18,32 Glucose, ausgedrückt als 53-DE-Sirup.

Die teilweise kandierten Ananasstücke wurden direkt von der Sirupablaufrinne über dem dritten Turm in diesen Turm fallengelassen, wobei die Aufgabegeschwindigkeit zum dritten Turm also 0,317 kg/min betrug, Während der Aufgabezeit von 215 niin vrarde Sirup einer Zusammensetzung 49,9£ (G/G) Saccharose und 21, l£ (G/G) Glucose-Sirup-53-DE, der eine Temperatur von 50⁰C aufwies, von der dritten Sirupaufbereitungsanlage durch ein Sprinklersystem mit einer Geschwindigkeit von 9 l/min zur Oberseite des Turms gepumpt. Während eines Zeitraums von 56Ο min wanderten die Ananasstücke zur Unterseite des

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Turms. Dort wurden sie durch eine Reihe von Sirupstrahlen gerührt, die mit einer Geschwindigkeit von

9 l/mxn eingeleitet wurden und vom dritten Tank für verbrauchten Sirup gespeist wurden. Das Fruchtgut und der Sirup wurden dann aus dem Turm mit einer Geschwindigkeit von 18 l/min abgeführt und zu einem Siebsystem über dem Tank für verbrauchten Sirup geführt.

Die Ab laufgeschwindigkeit der Fruchtstücke aus dem dritten Turm war 0,343 kg/min, was anzeigt, daß eine weitere Gewichtszunahme im dritten Turm stattgefunden hatte. Der lösliche Zuckergehalt der austretenden kandierten Ananasstücke variierte zwischen 44,2% und 46,3% Saccharose und zwischen 27,9% und 21,9% Glucose, ausgedrückt als 5 3-DE-Sirup. Die Konzentration des verbrauchten Sirups lag zwischen 48,0/! und 49,1% Saccharose und zwischen 20,9% und 22,1% Glucose, ausgedrückt als 53-DE-Sirup. Die Fruchtstücke besaßen ein gutes Aussehen und zeigten keinerlei Anzeichen einer Schrumpfung.

BEISPIEL 4

Unter Verwendung der gleichen Vorrichtung wie in Beispiel 1 wurden 163,3 kg gewürfelte Zwiebel (13 mm χ

10 mm χ 10 mm) auf die Oberseite des Turms 2 während eines Zeitraums von 345 min (0,474 kg/min) über die Schüttelrinne 1 aufgegeben. Anschließend wurden 149,7 kg gewürfelte gelbe Kohlrüben (13 mm χ 10 mm χ 10 mm) während eines Zeitraums von 365 min (0,405 kg/min) aufgegeben. Während des gleichen Zeitraums von 710 min (11 st und 50 min) wurde eine Salzwasserlösung mit einer Konzentration zwischen 18,7% und 22,0% (G/G) während des Einbringens der Zwiebel und mit einer Konzentration zwischen Ιό,6% und 17,9% (G/G) während des Einbringens

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der gelben Kohlrüben von der Solebereitungsanlage 3 durch ein Sprinklersystem mit einer Geschwindigkeit von 9 l/min zur Oberseite des Turms gepumpt. Nach dem Absinken zum trichterförmigen Boden des Turms wurde das Gemüse durch eine Reihe von Salzwasserstrahlen gerührt. Das Salzwasser wurde mit einer Geschwindigkeit von 9 l/min aus dem Tank 5 für verbrauchtes Salzwasser eingeführt. Das Gemüse und das Salzwasser wurden vom Turm unter Verwendung einer Pumpe 4 abgeführt und zu einem Siebsystem über einem Tank 5 gepumpt. Es dauerte 180 min bis der Turm voll war. Anschließend trat das Gemüse vom Turm mit einer Geschwindigkeit von 0,412 kg/min (Zwiebel) bzw. 0,431 kg/min (gelbe Kohlrüben) aus. Diese Geschwindigkeiten waren die gleichen wie die Zuführgeschwindigkeiten, wenn der normale Gewichtsverlust des Gemüses während der Salzwasserbehandlung berücksichtigt wurde. Der Salzgehalt der fertigen behandelten Zwiebeln variierte zwischen 14,4? und 18,6?. Der Salzgehalt der behandelten gelben Kohlrüben lag zwischen 14,4$ und 15,0?. Die Konzentration des verbrauchten Salzwassers lag während der Zwiebelbehandlung zwischen 17,7? und 21,5? und während der Behandlung der gelben Kohlrüben zwischen 15*4? und 16,9?. Die Fluktuationen in der Salzkonzentration der abfließenden Salzlösung und des Gemüses wurden durch Fluktuationen in der Konzentration der zulaufenden Salzlösung verursacht.

BEISPIEL 5

Unter Verwendung der in Beispiel 1 beschriebenen Vorrichtung wurden 210 kg gewürfelte Karotten (10 mm χ 10 mm χ 10 mm), die vorher mit Salzwasser auf einen Salzgehalt von

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ungefähr 21,5? (G/G) gebracht und dann 7-8 min in siedendem Wasser gekocht worden waren, wobei ein Salzgehalt von ungefähr 8,2? (G/G) entstand, aus einer Schüttelrinne zur Oberseite des Turms 2 während eines Zeitraums von 375 min (0,56 kg/min) geführt. Während des gleichen Zeitraums wurde eine Zucker/Salz-Lösung, die zwischen 6,6? (G/G) und 8,3? (G/G) Salz und zwischen 37,2? (G/G) und 39,6? (G/G) Zucker enthielt, von einer Sirupbereitungsanlage 3 zur Oberseite des Turms mit einer Geschwindigkeit von 9»5 l/min gepumpt, wobei ihre Temperatur 76⁰C betrug. Die Karottenwürfel wanderten den Turm hinab zum trichterförmigen Boden. Am Boden des Turms wurde das Gemüse durch eine Reihe von Strahlen aus verbrauchter Zucker/Salz-Lösung.gerührt, die mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 9,5 l/min aus dem Tank 5 für verbrauchte Lösung hergeführt wurde. Das Gemüse und die Zucker/Salz-Lösung wurden dann von der Unterseite des Turms mit einer Geschwindigkeit von 19 l/min unter Verwendung der Pumpe 4 abgeführt. Die Karottenwürfel und die Zucker/Salz-Lösung wurden über den Tank 5 zu einem Siebsystem gepumpt. Das Füllen des Turms dauerte 120 min. Nach dieser Zeit traten Karotten aus dem Turm mit einer Geschwindigkeit von 0,45 kg/min aus. Diese Geschwindigkeit war in etwa die gleiche wie die Zuführgeschwindigkeit, wenn der normale Gewichtsverlust während des heißen Sirupbehandlungsverfahrens in Betracht gezogen wurde. Der Salzgehalt der fertigen Karotten lag zwischen 6,6% (G/G) und 7,8? (G/G), während ihr Zuckergehalt zwischen 3513? und 37,8? variierte. Der Salzgehalt der verbrauchten Lösung variierte zwischen 6,5? und 8,2? (G/G) und ihr Zuckergehalt variierte zwischen 34,6? und 39,4? (G/G).

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur kontinuierlichen Imprägnierung eines Nahrungsmittels, dadurch gekennzeichnet, daß die zu imprägnierenden Nahrungsmittelstücke in eine konzentrierte Lösung eines Imprägnierungsmittels eingetaucht werden, wobei diese Stücke zunächst in der Lösung schwimmen und, während sie sich in der Lösung befinden, entlang eines Strörr.ungswegs zu einer Abtrennzcne geführt werden, wo die Imprägnierungsmittellösung mit einer größeren Geschwindigkeit nach unten fließt als die Fließgeschwindigkeit des Nail rungs mit te Is, wodurch solche Stücke des Nahrungsmittels, die durch Absorption der gewünschten Menge Imprägnierungsmittel ausreichend von ihrem Auftrieb in der umgebenden Imprägnierungsmittellösung verloren haben, kontinuierlich von NahrungsmitteIstücken getrennt werden, die weniger als die gewünschte Henge Imprägnierungsmittel absorbiert haben.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtrennung in einem Turm durchgeführt wird, der an der Oberseite mit den Nahrungsmittelstücken und mit der Imprägnierungsmittellösung beschickt wird, während Nahrungsmittelstücke mit geringerem Auftrieb und Imprägnierungsmittellösung kontinuierlich von der Unterseite des Turms abgeführt werden.

3· Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nahrungsmittelstücke und die Imprägnierungsmitte!lösung gesondert zur Oberseite des Turms ge-

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führt werden und daß soviohl die Imprägnierung der iiahrungsmittelstücke als auch die Abtrennung der ilahrungsmittelstücke mit niedrigerem Auftrieb von denjenigen mit höherem Auftrieb in diesem Turm bewirkt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Strömungsgeschwindigkeit der Iiahrungsmittelstücke zur Strömungsgeschwindigkeit der Imprägnierungsmittellösung im Bereich von 10:1 bis 40:1 liegt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum Bewegen des Nahrungsmittels auf oder in der Nähe des Bodens des Turms verwendet wird.

ο. Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungseinrichtung Strahlen aus verbrauchter Imprägnierungsmittellösung abgeben.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumenverhältnis von Impragnierungsmittellösung, die an der Oberseite des Turms eingeführt wird, zum Volumen der Imprägnierungsmittellösung, die zum Bewegen verwendet wird, im Bereich von 2:1 bis 1:2 liegt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das imprägnierte Nahrungsmittel zusammen mit Impragnierungsmittellösung durch eine Nahrungsmittelpumpe aus dem Turm abgeführt wird.

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9. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis δ, dadurch gekennzeichnet, dai? das imprägnierte Nahrungsmittel von der Imprägnierungsmittellösung abgetrennt wird und letztere mit Imprägnierungsmittel angereichert und wieder für die Imprägnierung verwendet wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Imprägnierungsmittellösung Salzwasser verwendet wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß aie Konzentration an Natriumchlorid in der Imprägnierungsmittellösung 13 bis 26 Gew.-/a beträgt.

12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß aie Konzentration an natriumchlorid in der Imprügnierungsmittellösung zwischen 22 und 26 Gew.-3 beträgt.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Nahrungsmittel aus einen. Gemüse besteht.

1*·. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis S, dadurch gekennzeichnet, caf*· die Imprägnierungsmittellüsung aus einen. Girup besteht.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Irrprägnierungsitittellüsurig aus einem Saccharose sirup besteht.

Iu. Verfahren nach einem der Ansprüche lh oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration des Iiriprägnierungs«

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mittels im Sirup 55 bis 75 Gew.-% beträgt.

17· Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Nahrungsmittel aus Früchten besteht.

18. Vorrichtung für die Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie folgende Teile aufweist: eine Leitung, durch welche die zu imprägnierenden Nahrungsmittelstücke zusammen mit Imprägnierungsmittellösung entlang eines Strömungswegs geführt werden, wobei diese Leitung mit dem Einlaß eines Abtrennbehälters verbunden ist und wo bei dieser Abtrennbehälter mit einem Auslaß für imprägnierte NahrungsmitteIstücke und Imprägnierungsmittellösung versehen ist und dieser Auslaß beim Betrieb unterhalb des erwähnten Einlasses liegt, eine Einrichtung für die Überführung der imprägnierten Nahrungsmittelstücke und der Lösung aus dem Auslaß zu einer Flüssig-Fest-Trennvorrichtung, eine Einrichtung für die Überführung der Flüssigkeit von der erwähnten Trennvorrichtung zu einer Einrichtung für den Zusatz weiteren Imprägnierungsmittels zur Lösung, um die darin herrschende Konzentration zu erhöhen, und eine Einrichtung für die Überführung der Lösung mit erhöhter Konzentration zum Eintritt der erwähnten Leitung.

19. Vorrichtung nach Anspruch l8, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung und der Abtrennbehälter aus einem einzigen Turm bestehen.

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20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Turm mit einer Einrichtung zum Rühren der Nahrungsmittelstücke und der Lösung in der Nachbarschaft des Austritts der Abtrennzone ausgerüstet ist.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Rühreinrichtung aus Düsen besteht, die in der Nachbarschaft des Austritts angeordnet sind und durch welche Imprägnierungsmittellösung in den Abtrennbehälter eingespritzt werden kann.

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