DE2715535C3

DE2715535C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Einzelportionen aus Blöcken tiefgefrorener Lebensmittel

Info

Publication number: DE2715535C3
Application number: DE2715535A
Authority: DE
Inventors: Karl 2850 Bremerhaven Hartmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-04-07
Filing date: 1977-04-07
Publication date: 1979-12-13
Also published as: BE865767A; NO145259B; US4213360A; NL7803124A; GB1602897A; IE780683L; IT7821765A0; IT1093961B; NO145259C; LU79389A1; DE2715535B2; DK153278A; IE46523B1; NO781219L; DE2715535A1; SE7803911L

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Zur Herstellung von Einzelportionen aus größeren Blöcken tiefgefrorener Lebensmittel, z. B. zur Herstellung von Fischstäbchen aus Fischfiletfrostblöcken, sind verschiedene Verfahren bekannt Qualitativ ausgezeichnete, d. h. in Struktur, Textur und Geschmack gegenüber dem Ausgangsmaterial völlig unveränderte Produkte erhält man durch Zerteilung der tiefgefrorenen Blöcke bei Temperaturen unter -15° C bis -30⁰C in Scheiben oder Streifen mit Hilfe dünner Sägen oder Schleifscheiben und gegebenenfalls zweimalige weitere Zerteilung dieser Scheiben oder Streifen in beiden Normalrichtungen quer zur ersten Schnittrichtung in die Endprodukte. Ein Nachteil dieser bekannten Verfahren besteht u. a. darin, daß dabei unvermeidiicherweise ein erheblicher Teil des Ausgangsmaterials (meist etwa 8% bis 15%) als Fischsägemehl oder in Form eines Schleims anfällt. Wenn auch dieser Anteil keinen Totalverlust darstellt, sondern noch in irgendeiner Form nutzbar gemacht werden kann, ist er doch nur mit einem erheblich niedrigeren Preis als das Ausgangsmaterial oder gar als das fertige Produkt absetz- oder wiedereinsetzbar.

Es hat deshalb nicht an Versuchen gefehlt, diese Verluste bei der Aufteilung zu vermeiden oder zu verringern.

Ein Auftauen des Blocks vor seiner Zerteilung und gegebenenfalls Wiedereinfrieren der so hergestellten Einzelportionen bewirkt einen so starken Qualitätsverlust, daß von diesem Verfahren heute so gut wie kein Gebrauch mehr gemacht wird.

Das älteste bekannte Verfahren zur praktisch verlustfreien Zerteilung eines ölocks tiefgefrorener Lebensmittel, insbesondere eines Fischfiletfrostblocks in Einzelportionen, besteht darin (DE-PS 20 45 059), den Block bei einer Temperatur von — 10⁰C bis —30°C in eine Preßkammer einzubringen und aus dieser über eine Mehrzahl von in Austrittsrichtung verengten öffnungen durch allseitig druckfest geschlossene Kanäle gegen eine feststehende Wand zu pressen und den Preßdruck mindestens so lange aufrechtzuerhalten, bis sich am Preßstempel der während des Strangpressens unter den Anfangswert abgesunkene Druck wieder bis mindestens auf den Anfangswert aufbaut, wobei darauf geachtet wird, daß während der Verarbeitung eine vom Fettgehalt des verarbeiteten Ausgangsmaterials abhängige kritische Temperatur von — 10'Cbis - 15°C in der Masse des Lebensmittels nicht überschritten wird. Bevorzugte Arbeitsdrücke sind solche über 180, insbesondere über 240 bar. Die Mehrzahl der in Austrittsrichtung verengten Öffnungen wird dabei vorzugsweise von einem schachbrettartig angeordneten und von einer druckfesten Wand umschlossenen Messergatter gebildet.

Bei der Aufteilung des Atisgangsblocks nach diesem Verfahren bleiben Struktur. Textur und (icschmack des Ausgangsmaterials hiiufig recht gut erhalten, und man erhält unmittelbar Stränge der Rrcitc und Dicke, wie sie z. B. für Fischstäbchen üblich sind, die nur auf die gewünschte Länge zerschnitten werden müssen. Trotzdem kann auch bei der Anwendung dieses Verfahrens eine Qualitätscinbuße eintreten, vor allem in dei Weise.

daß das Fertigprodukt einen zu »trockenen« Geschmack aufweist. Systematische Untersuchungen haben ergeben, daß dieser unerwünschte Effekt stets dann auftritt, wenn ein zu großes Verpressungsverhältnis angewendet wird, vor allem ein solches von mehr als 1,6 :1. Als Verpressungsverhältnis ist dabei die Querschnittsverminderung des Materials beim Austritt durch die verengten Öffnungen zu verstehen, die mit einer ihr proportionalen Verlängerung des Materials in Strömungsrichtung tinhergehu

Da aber die Messer des Messergatters, um Drücken von 100 bar und darüber standhalten zu können, mit einer Dicke von mindestens 6,5 bis 8 mm dimensioniert sein müssen, kann bei der einstufigen Herstellung von Fischstäbchen üblichen Querschnittes von etwa

(11 bis 12 mm) χ (18 bis 20 mm)

mit Hilfe eines Gatters aus einander schachbrettartig kreuzenden Messern nach dem Verfahren der DE-PS

20 45 059 das Verpressungsverhältnis nicht unter etwa 2,1 :1 gesenkt werden. Dieses Verhältnis ist zwar immer noch innerhalb des akzeptablen Bereiches von maximal 3:1, aber doch deutlich oberhalb des erfindungsgemäß als optimal erkannten Bereiches von nicht höher als 1,6:1.

Spätere, ebenfalls bekannte Vorschläge (DE-OS

21 42 341 und DE-OS 22 22 205) sehen deshalb vor, das Verpressungsverhältnis dadurch in bestimmten Grenzen, nämlich maximal 3 :1 und vorzugsweise nicht über 2 :1, zu halten, daß die verengten Öffnungen, durch die das Material bei den gleichen hohen Drücken und tiefen Temperaturen, wie nach dem erstgenannten älteren Verfahren hindurchgepreßt wird, anstatt von einem Messergatter von einem einzigen, höchstens durch einen Einbau in zwei Teile geteilten verjüngten druckfesten Verformungskanal bilden zu lassen.

Auf diese Weise kann zwar jedes gewünschte Verpressungsverhältnis, sogar bis unter den für dieses Verfharen minimal erforderlichen Wert von 1,1:1, eingehalten werden, eine gleichzeitige Zerteilung des Blocks in eine Vielzahl von Strängen, wie nach dem erstgenannten Verfahren, ist jedoch nicht möglich.

Einanderes bekanntes Verfahren (FR 22 08 609) besteht darin, einen Block von z. B. tiefgefrorenem Fischfilet bei Temperaturen von —25° bis —5°C und unter einem Druck von z. B. 250 bis 350 kp/cm² durch ein einreihiges Messergatter zu extrudieren und die so gebildeten Platten in einer zweiten Verfahrensstufe mit einem Stanzwerkzeug quer zur Schnittrichtung der ersten Stufe in die fertigen Portionen zu zerteilen.

Wenn auch mit diesen bekannten Verfahren Verluste durch Bildung von Fischsägemehl und Schleim bei der Zerteilung des gefrosteten Blockes weitgehend oder praktisch vollkommen vermieden werden können, gestatten sie doch nicht eine weitere Verlustquelle auszuschalten, doe vor allem bei der Verarbeitung eines seegefrosteten Fischfiletblockes auf Fischfinger auftritt. Diese Verlustquelle beruht auf der Tatsache, daß keine Dimension eines Fischfiletfrostblockes eine ganzzahliges Vielfaches irgendeiner Dimension eines Fischstäbehcns ist, weshalb vor der Aufteilung des Blockes in die f-'ischstäbchen Besäumschnilte erforderlich sind. Das bei diesem Besäumen abgetrennte Material stellt wie das beim Zersägen oder Zertrennen mittels Schleifscheiben anfallende Sägemehl einen Tcilverkist dar, weil es nicht mit dem vollen Wert des Ausgangsmatcrials abgesetzt werden kann.

Rir sccKcfrostete Hk)CkC hüben sich nämlich aus verfahrenstechnischen Gründen bestimmte Abmessungen als optimal erwiesen und sind heute praktisch internationale Norm, nämlich ca.

(800bis8IO) χ (505bis510) χ (60bis65)mm,
zum Beispiel

806 χ 508 χ 62,5 mm.

Die kritischste dieser Dimensionen ist die Höhe. Je

to dünner der Block gemacht wird, desto arbeitsaufwendiger und damit teurer ist seine Herstellung. In Anbetracht der an Bord besonders hohen Lohnkosten bedeutet deshalb jede Verringerung der Blockdicke eine empfindliche Verteuerung seiner Herstellungskosten.

Andererseits verursacht eine Erhöhung der Blockdicke eine Verzögerung des Wärmedurchgangs beim Frosten, die bei Überschreitung einer Dicke von etwa 60 bis 65 mm zu einer nicht mehr tragbaren Qualitätsverschlechterung führt, und zwar hauptsächlich infolge der Bildung von Eiskristallnadeln, die die Zellwände durchbohren und zum Austritt \·α Zellsaft beim Auftauen führen können. Längen- und Γ.-eitenabmessungen des Blockes haben sich aus praktischen Erfahrungen als brauchbarer Kompromiß zwischen Handlichkeit einerseits und optimalem Gewicht anderersei': ergeben.

Für die Wahl der aus dem Block zu fertigenden Fischstäbchen sind andere Gesichtspunkte maßgeblich, nämlich die folgenden:

Mindestens eine Dimension (Dicke) soll klein genug sein, um einen raschen Wärmedurchgang beim Braten zu gewährleisten, aber groß genug, um zusammen mit einer weiteren Dimension (Breite) dem Gebilde so viel Stabilität zu verleihen, daß es bequem gehandhabt

J5 werden kann, und die dritte Dimension soll auf die beiden anderen so abgestimmt sein, daß das Volumen des Quaders einem handlichen Happen entspricht. Die auf Grund dieser Erfordernisse im Laufe der Zeit durch Versuch als optimal gefundenen Abmessungen von

(11 bis 12) χ (l9bis20) χ (80bis85) mm.

zum Beispiel

11,5 χ 19 χ 83 mm

entsprechend einem Gewicht von 30 g, sind heute so gut wie inoffizielle EG-Norm für das Fertigprodukt.
Diese aus verschiedenen Gründen von verschiedenen Gesichtspunkten her entwickelten Abmessungen von Fischstäbchen einerisits und von Fischfiletfrostblöcken andererseits haben zur Folge, daß keine Dimension eines Fischfiletfrostblockcs ein ganzzahliges Vielfaches ifpent'citier Dimension eines Fischfiletfrostblockes ist.

Da die höhe des Blocks mit maximal 65 mm auf jeden Fall erheblich geringer ist als die Länge eines Fischstäbchens von minimal 80 mm, können nach bekannten Verfahren aus dem Block Fischstäbchen nicht in der Weiss herausgeschnitten werden, daß sich ihre Längsdimension in Höhenrichtung des Blocks erstreckt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugninue ein Verfahren u schaffen, das es ermöglicht, einen Fischfiletfrostblock üblicher Abmessungen ohne die

b5 Notwendigkeit von Pesäumschnitten unter Anwendung eines Verpressungsverhältnisses. das so niedrig ist, daß jede Qualitätseinbußc mit Sicherheit ausgeschlossen ist, in Einzelportionen zu /erteilen, deren Dimensionen

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denen der bekannten Fischfinger oiler I ischstäbchcn entsprechen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgcmiiß durch die Maßnahmen im Kenn/eichen des Anspruchs 1 gelöst.

Der Fischfilctfrostblock wird in einer ersten Verfall rensstufe ähnlich wie nach dem Verfahren der F'R-PS 22 08 609 durch eine Anzahl paralleler Schnitte senkrecht zu seiner größten I lache durch Hindurch pressen durch ein ausschließlich aus einer Reihe paralleler Messer ohne Querschneiden und ohne Querverbindungen bei Temperaturen von —6"C bis -J0ⁿC. vorzugsweise im Bereich von -I5"C bis — 20"C und bei Drücken von mindestens 100 bar in eine Anzahl von Platten geeigneter Dicke zerlegt. Jedoch erfolgt das Extrudieren durch das Messergatter nicht wie nach der F-R-PS 22 08 609 ms Freie sondern analog der DE-PS 20 45 059 in unmittelbar hinler dem Messergatter angeordnete druckfeste Kammern, deren Rrpitp plnrh dor ppwünschtrn Plnllpnhrritp Ut Außerdem ist die Höhe dieser Kammern größer als die Flöhe des Ausgangsblockes. Dieser wird zweckmäßig aus einer Preßkammer cxtrudiert. deren Höhe ebenfalls größer ist als die des Ausgangsblockes. In diesem F-all muß natürlich auch die Flöhe des Messergatters größer sein als die des Ausgangsblockes. Der hinter dem Messergatter erzeugte Gegendruck bewirkt eine Aufstauchung während des Schneidevorganges, so daß die erzeugten Platten eine größere Höhe aufweisen als der Ausgangsblock.

Diese Platten können anschließend in einer zweiten Verfahrensstufe durch eine weitere Serie paralleler Schnitte sowohl senkrecht zur größten Fläche des Ausgangsblockes wie auch senkrecht zur Schnittrichtung der ersten Verfahrensstufe in die fertigen Portionen /erlegt werden. Vorzugsweise erfolgt jedoch diese Weiterzerlegung durch echte Schnitte mit Hilfe von Messern oder Schleifscheiben und nicht wie nach dem Verfahrender FRPS 22 08 609 durch Stanzen.

Grundsätzlich kann schon in der ersten Verfahrensstufe die Aufstauchung so weit getrieben werden, daß die Höhe der erhaltenen Platten der gewünschten Länge der Endprodukte wie Fischstäbchen oder anderer, gröberer Portionen gleich ist. In diesem Hall ist eine weitere Aufstauchung in der zweiten Verfahrensstufe nicht mehr notv.endig. Auch bei dieser Arbeitsweise kann das Verpressungsverhältnis niedrig genug. nämlich nicht höher als 1.6 : 1 und darunter, gehalten werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird aber in der ersten Stufe nur bis zu einer Höhe aufgestaucht, die noch nicht ganz der gewünschten Längendimension des Fertigproduktes entspricht und das Fertigprodukt durch nochmaliges Stauchen der in der ersten Stufe erzeugten Platten während des Schneidens in der zweiten Stufe aut die gewünschte Länge gebracht. Durch diese Aufteilung des Stauchvorganges auf beide Verfahrensstufen wird eine besonders schonende Behandlung des Materials gewährleistet und es ist möglich, das Verpressungsverhältnis in jeder Verfahrensstufe noch weiter, z. B. auf 1.4·: 1 und darunter, zu senken.

Die Erfindung wird nachstehend an hand der Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Die erste Verfahrensstufe und die zu ihrer Durchführung geeignete Vorrichtung ist in den F i g. 1 bis 3 dargestellt. F i g. 1 ist eine isometrische Explosionszeichnung der wesentlichsten Teile. F i g. 2 ein senkrech ter Schnitt längs der Mäche H-Il der f-'ig. 1 und f ι g. ist ein waagerechter Schnitt längs der Fläche lll-lll de Fig. 1.

In der PreUkammer 1. deren Innenhöhe größer isl <il ^r> die Höhe Λ des in sie eingelegten Blocks Λ wird diese vom Preßstcmpcl 2 durch das Gatter 3 mit den Messen 4 in die Batterie 5 aus gegebenenfalls druckfeslei Kammern 6 gedrückt und dadurch längs der gestrichcl eingezeichneten Schnittlinien s in z. B. 18 gleich breiti

in Streifen b geteilt und gleichzeitig auf die Fndhöhc Λ'de Kammern 6 aufgestaucht.

Wird z. B. wie in f" i g. I bis 3 schemalisch dargestellt ein Block mit den Abmessungen /=802 und der Breit« 6=508 mm mit Hilfe eines aus Messern der Dicki

r> </=7,5mm bestehenden Messergatters in 18 gleicl breite Platten von je 20 mm Breite der Höhe nacl zerteilt, dann beträgt das dabei angewendete Vcrpres sungsverhältnis

(18x20) 4 (17 χ 7.5)
18x20

1.354

Dieses Verpressungsverhältnis wird ausschließlich i 1-ängenzunahme umgesetzt, wenn die in dieser Vcrfah

2^r> rensstufe angestrebte Höhenzunahme von z. F /i = 62.5mm auf Λ' = 78 mm ausschließlich in de Preßkammer vor dem f^:.rreichen des Messergatter stattfindet. Erfolgt dagegen die llöhenziinahme gan oder teilweise im Messergattcr, dann vermindert sie

to die Längenzunahme um den auf die Höhenzunahm entfallenden Volumenanteil und der vom Messergatte ausgeübte Verformungswiderstand verringert sich ent sprechend.

Man erkennt anhand dieses typischen Zahlcnbe spiels, daß die erfindungsgemäße Arbeitsweise auch di Zerteilung eines Blocks in eine Vielzahl von Platten de benötigten Dicke mit einem Vcrpressungsverhältni erlaubt, das deutlich unter 1.6 : I liegt.

Wenn die in der ersten Verfahrensstufc hergestellte Platten in der zweiten Stufe nicht, wie bevorzugt, m Hilfe eines zweiten Messergatters unter Anwendun hoher Drücke bei tiefen Temperaturen, sondern m HiIIe von bagen oder äcnieitscneioen zerteilt werae sollen, muß selbstverständlich schon in dieser erste Verfahrensstufe von der ursprünglichen Höhe h de Ausgangsblocks auf die endgültige Höhe h', welche de Länge der fertigen Portionen, also z. B. 83 mr entspricht, aufgestaucht werden. Das ist zwar möglicr erfordert aber wegen der dann notwendigen etwa

so größeren Messerstärke ein etwas höheres Verpres sungsverhältnis (etwa 1.4:1) und verursach di bekannten Materialverluste durch »Sägemehl« bzw Schleim in der zweiten Verfahrensstufe.

Die Länge Jt der Kammern 6 wird zweckmäßig s bemessen, wie es für die Weiterverarbeitung de erzeugten Platten B am günstigsten ist. z. B. m Jt=310mm. Wenn die Kammerbatterie bis zu de gegebenenfalls durch druckfeste Wände 7 abgeschlosse nen Hinterenden gefüllt ist, werden die in den Kammer enthaltenen Platten in an sich bekannter Weise durc Verschieben der Kammerbatterie 5 quer zur Preßrich tung. ζ. B. in Richtung des Pfeiles P abgeschnitten un anschließend ausgestoßen.

Das anschließende Zerschneiden der Platten ι senkrecht zur ersten Schnittrichtung in die fertige; Portionen C in der zweiten Verfahrensstufe kan vorzugsweise nach dem gleichen Prinzip wie da Zerschneiden des Blocks in der ersten Stufe durchge

führt werden, wie in I- i g 4 schein;!Iisch in isometrischer Lxplosions/cichriung dargestellt.

Da aber in dieser Verfahrensslufe in Anbetracht der wesentlich kleineren Schnittflächen viel kleinere Kräfte aufzuwenden sind als in der ersten Stufe, kommt man hier mit wesentlich dünneren Messerstärken und entsprechend mich kleinerem Vcrprcssungsverhältnis aus. Aus dem gleichen Grunde sind in dieser Verfahrensskife unter dem Messergatter angeordnete c|iicr verschiebbare Kammern nicht notwendig. Ks genügt vielmehr, das Messergatter als solches gegenüber der Preßkammer quer verschiebbar zu gestalten und gegebenenfals am I linierende mit einer clruckfcsien Wand /u verschließen. In dem geschilderten Beispiel kann die Plane /iniit den Dimensionen 510 χ 78 χ 20

unter Aiifstauchimg der Dimension h'= 78 auf h"-Hl in 23 fertige Portionen der Abmessungen

83 χ 20 χ 11/5

unter Anwendung eines Messergallers /erschnitten werden, dessen Messer nur eine Dicke von 0,88 mm haben. Das Verpressiingsverhällnis in dieser Stufe ist beim angeführten Heispiel

310

310 - 24xO.8K

= 1.073: I

llieivu 2 Blatt /eicliininsien

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Aufteilung eines Blocks tiefgefrorener Lebensmittel, insbesondere eines Fischfiletfrostblockes, in Einzelportionen unter Auspressen desselben bei Temperaturen von -6⁰C bis -30⁰C, vorzugsweise im Bereich von —15° C bis — 20⁰C, und bei Drücken von mindestens 100 bar durch eine ι η von einem Messergatter gebildete Mehrzahl von in Austrittsrichtung verengten Öffnungen, dadurch gekennzeichnet, daß der Block unter gleichzeitiger Aufstauchung in Höhenrichtung in einem ersten Arbeitsgang durch eine Mehrzahl von Schnitten senkrecht zu seiner größten Fläche in eine Reihe gleich dicker Platten zerlegt wird, deren Höhe infolge der Aufstauchung größer ist als die Höhe des Ausgangsblocks, wobei die beim Austritt aus dem Messergatter gebildeten Platten in hinter dem Messergatter angeordnete druckfeste, am Hinterende verschlossene Kammern gepreßt und in diesen mindestens so lange belassen werden, bis sich in ihnen ein Druck aufbaut.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verpressungsverhältnis von 2:1, vorzugsweise 1,6 :1 nicht überschritten wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Zerlegung der im ersten Verfahrensschritt erzeugten Platten in die fertigen Portionen ebenfalls durch Pressen derselben que. zur Schnittrichtung der ersten Verfahrensstufe durch ein evs einer einzigen Messerreihe bestehendes Messergatter bei Temperaturen von — 6"Cbis —30°Cund inter Anwendung r, von Drücken von mindestens 100 bar, vorzugsweise unter gleichzeitiger Aufstauchung, erfolgt.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3 enthaltend eine Preßkammer mit einem druckerzeugenden Organ, w ein aus einer einzigen Reihe paralleler Messer ohne Querverbindungen und/oder Querschneiden bestehendes Messergatter, dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem Messergatter (3) eine Batterie (5) druckfester, am Hinterende verschlossener Kammern (6) angeordnet ist, deren Höhe größer ist als die Höhe des zu verarbeitenden Blockes.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß auch das Messergatter (3) und gegebenenfalls auch die Innenhöhe der Preßkammer -,» (1) größer ist als die Höhe h des zu verarbeitenden tiefgefrosteten Blocks, insbesondere größer als 65 mm.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Batterie -,-, (5) der Kammern (6) nicht größer und vorzugsweise kleiner ist als die Hälfte der Länge des aufzuarbeitenden Tiefgefrierblocks.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Messerdicke nicht «,o größer ist als 8 mm.

8. Vorrichtung zur Durchführung der Verfahrensstufe nach Anspruch 3, enthaltend eine Preßkammer (I) mit einem druekerzeugcndcn Organ (2) und einem Messergatter (3). dadurch gekennzeichnet. ,,-, daß das aus einer einzigen Reihe von Messern (4) ohne Querverbindungen und/oder Querschneiden bestehende Messergatter von Messern mit einer Dicke nicht über 4,5 mm, vorzugsweise nicht über I mm gebildet wird.