DE2924326C2

DE2924326C2 - Verfahren zum Trocknen von zum Verkleben neigenden pastenförmigen hydrolysierten Proteinen oder Fleischextrakten

Info

Publication number: DE2924326C2
Application number: DE2924326A
Authority: DE
Inventors: Eberhard Ing.(grad.) 4790 Paderborn Lipp
Original assignee: Gebr Loedige Maschinenbaugesellschaft Mbh 4790 Paderborn De
Current assignee: Gebr Loedige Maschinenbaugesellschaft Mbh 4790 Paderborn De
Priority date: 1979-06-15
Filing date: 1979-06-15
Publication date: 1983-12-22
Also published as: DE2924326A1

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trocknen von bei abnehmender Feuchte und unter Wärmeeinfluß zum Verkleben neigenden, pastenförmigen hydrolysierten Proteinen oder Fleischextrakten mittels zugeführter Wärme und unter Zusatz organischer niedrig siedender Lösungsmittel, die mit Wasser ein Azeotrop bilden, sowie die Verwendung einer Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens.

Pasten dieser Art sind beispielsweise Würzen, Fleischextrakte sowie Zwischen- und Endprodukte, welche Anteile derartiger Produkte enthalten. Würzen und Fleischexirakte sind Grundbestandteile für Brüherzeugnisse wie Brühwürfel, Bruhpasten, gekörnte Brühe, fertige Suppen, Soßen und Gewürzmischungen. Während Fleischextrakte aus Fieisch gewonnen werden, gewinnt man Würze durch Hydrolyse von Eiweiß. Als Eiweißrohstoffe dienen Fleisch- oder Fischmehle, Blutmehle, Casein, Getreidekleber, Sojabohnen und dergleichen. Die Hydrolyse erfolgt in der Regel mit M'neralsäuren oder durch Fermentation. Fermentativ werden vor allem Würzen auf Soja-Basis erzeugt.

Würzen und Fleischextrakte sind äußerst schwierig und aufwendig zu trocknen, da sie mit abnehmender Feuchte und unter Wärmeeinfluß stark zum Verkleben neigen und sogar ein thermoplastisches Verhalten zeigen, so daß es bisher nicht möglich ist, derartige Produkte maschinell, beispielsweise unter Einsatz eines Rührwerkes, zu trocknen. Beim Trocknen von Nahrungs- und Genußmittelr. ist es bekannt (US-PS 32 98 109), dem zu trocknenden Materia; organische Lösungsmittel zuzusetzen, um das Verdunsten des Wassers zu beschleunigen. Das allein reicht aber nicht aus. um zum Verkleben neigende Pasten wie Würzen und Fleischextrakte in einfacher Weise schnell und gleichmäßig ohne aufwendige Handarbeit trocknen zu können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zum Verkleben neigende, pastenförmige hydrolysierte Proteine, beispielsweise Würzen, oder Fleischextrakte sowie Zwischen- und Endprodukte, welche Anteile dieser beiden Produkte enthalten, schneller als bisher unter weitgehender Vermeidung von Handarbeit unter relativ geringem Kapitaleinsatz und bei niedrigeren Temperaturen als bisher möglich trocknen zu können.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Gattung dadurch gelöst, daß in einem Behälter dar. feuchte Gut mit dem Lösungsmittel zu einer gleichmäßigen Dispersion vermischt und dann der Dispersion zum Trocknen Wärme zugeführt wird. Das Lösungsmittel soll die Salze der Produkte gar nicht oder nur sehr wenig löse-i, da <i: ;s« mit abnehmendem Wassergehalt des Produktes dessen Klebrigkeit herabsetzen. Auch darf das verwendete Lösungsmittel nur wenig lösend auf Hydrolysate oder Fleischextrakte wirken.

Das aus dem Lösungsmittel und dem Wassergehalt des zu trocknenden Gutes gebildete Azeotrop entweicht schon bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen, so daß bei Temperaturen zwischen 290 und 330 K getrocknet werden kann.

Gemäß einer besonders bevorzugten praktischen Ausführungsform des Verfahrens wird die Dispersion bei Unterdruck getrocknet werden, was das Ausüreiben des Wassers aus dem zu trocknenden Gut beschleunigt. Es wurde gefunden, daß es besonders vorteilhaft ist. dem feuchten Gut als Lösungsmittel 2-Propanol beizumischen, und zwar vorzugsweise hochgradig reines 2-Propanol mit einem Reinheitsgrad von mehr als 90% in einem Verhältnis von 1:1 bis 4 : 1. Als Lösungsmittel ist aber auch Dichlormethan oder Aceton geeignet, das zweckmäßig in einem Verhältnis von mehr als 4 : I dem feuchten Gut beigegeben wird.

Bei Verwendung von 2-Propanol als Lösungsmittel gelang es. aus feuchter Würze ein gleichmäßig körniges Granulat mit einer Korngröße von maximal 1.5 mm zu erzeugen, ohne daß das Lösungsmittel Produktveränderungen geschmacklicher, chemischer oder visueller Art hervorrief.

Der Bedarf an Lösungsmittel hängt von der Art des Lösungsmittels ab. Der niedrigste Bedarf ergab sich bei

Verwendung von 2-Propanol. Für die Trocknung einer gekörnten Brühe mit einer Anfangsfeuchte von etwa 20% wurden auf einen Teil Paste zwei Teile 2-Propanol mit einem Wassergehalt von 1 % beigegeben. Damit ließ sich eine Endfeuchte von weniger als 1% Wasser einstellen.

Die erforderliche Menge Lösungsmittel ist aber auch von der Art des zu trocknenden Ausgangsproduktes und der Ausgangsfeuchte desselben abhängig. Für Soja-Würzen wird mehr Lösungsmittel benötigt als für Würzen auf Fleischmehlbasis.

Das Trocknen ist in zwei Hauptschritte zu gliedern, nämlich in das Dispergieren und das Trocknen. Die Herstellung einer Dispersion aus dem zu trocknenden feuchten Gut und dem Lösungsmittel ist im allgemeinen is erste Voraussetzung für eine wirkungsvolle Trocknung, da auf diese Weise die pastöse Masse des zu trocknenden Produktes mit engem Kornspektrum im Lösungsmittel gleichmäßig verteilt wird. Die dabei erzielte Partikelgröße verändert sich bei Einsatz eines geeigneten Trockners nicht mehr bis zum Ende der Trocknung.

Als besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, wenn die Dispersion in einem Behälter hergestellt wird, der ein um seine Längsachse umlaufendes angetriebenes Mischwerk mit bis nahe an die Behälterwand reichenden Agitationswerkzeugen und zwischen den Umlaufbahnen der Agitationswerkzeuge in ihn in seinen unteren Bereich hineinragende, separat vom Mischwerk angetriebene Dispergatoren mit schnell umlaufenden Werkzeugen aufweist. Dabei ist es möglich, in diesem Behälter nur die Dispersion herzustellen und die Trocknung beispielsweise in einem gesonderten Behälter ruhend oder aber unter weiterer Agitation des zu trocknenden Gutes unter Berücksichtigung der übrigen Verfahrensbedingungen durchzuführen. Besonders zweckmäßig ist es jedoch, die Trocknung in demselben Behälter vorzunehmen, in welchem zuvor die Dispersiongebildet wird.

Bei Einsatz eines derart ausgebildeten Trockners wird das zu trocknende Gut zweckmäßig bei laufendem Mischwerk in den Behälter eingegeben, woraufhin die Zugabe des Lösungsmittels erfolgt und der Behälter schließlich geschlossen wird, bevor die Dispergatoren zugeschaltet werden und die Dispersion erzeugt wird. Dieser Vorgang dauert etwa 2 bis 3 Minuten. Dann wird von außen Wärme zugeführt und der Behälter evakuiert, wobei der Druck so weit abgesenkt wird, daß die Temperatur unterhalb der maximal zulässigen Temperatur für das zu trocknende Produkt liegt und *'° auch während des gesamten Trocknungsvorganges unterhalb dieser Temperatur bleibt. Die eingestellte Trockentemperatur liegt je nach der Art des zu trocknenden Produktes zwischen 290 und 330 K und der Trockendruck zweckmäßig zwischen 13 und 135mbar. "

Mit fortschreitender Trocknung nimmt der Wasser- und der Lösungsmittelgehalt der Dispersion ab. Am Ende der Trocknung enthält das Produkt kein Lösungsmittel mehr, sondern nur noch einen Restgehalt Wasser. Der Restgehalt des Wassers ist dann aber so· niedrig, daß sein Löseverhalten nicht mehr ausreicht, die aus den Feststoffen gebildeten Agglomerate des getrockneten Produktes zusammenzuhalten bzw. aneinanderzuklebcn.

Während des gesamten Trocknungsvorganges laufen sowohl die Dispergjtoren als auch das Mischwerk. Ist der Feuchtigkeitsgehalt des Gutes auf unter 15% gesunken, üben die Disper /atorcn auf das Gut auch eine gewisse Zerkleinerungswirkung aus.

Ist die Trocknung beendet, können dem getrockneten Gut beliebige Zuschläge beigemischt werden, und zwar auch, wenn sich das getrocknete Gut noch in dem das Mischwerk und die Dispergatoren enthaltenden Behälter befindet. Ebenso können dem Gut vor Beginn der Trocknung in diesem Behälter verschiedene Komponenten wie Fette, Salz, Stärke etc. beigegeben werden.

Das getrocknete Gut liegt in einer unmittelbar weiterverarbeitbaren Form vor, d. h. es ist keine weitere Zerkleinerung oder sonstige Vorbereitung für die Weiterverarbeitung zu Endprodukten oder für das unmittelbare Abpacken notwendig, so daß sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sowohl Zwischenprodukte als auch Endprodukte herstellen lassen.

Die Erfindung wird weiterhin anhand der Zeichnung erläutert, und zwar zeigt

F i g. 1 ein den Verfahrensablauf wiedergebendes Blockdiagramm und

Fig.2 einen Längsschnitt durch einen zur Durchführung des Verfahrens geeigneten Trock -τ.

Gemäß Fig.! wird einem feuchten Gn (i), dessen Feuchtigkeitsgehalt im allgemeinen zwischen 20 und 50% liegt, ein niedrig siedendes organisches Lösungsmittel (2) in einem Mengenverhältnis von ! : 1 bis 4 :1 oder sogar noch höher zugegeben und das Ganze zu einer Dispersion (3) vermischt. Die Dispersion wird anschließend getrocknet (4), wobei die Dispersion während des Trocknens ruhen oder auch mechanisch bewegt werden kann. Beim Trocknen ν ird von außen Wärme (5) zugeführt. Auch kann der das zu trocknende Gut enthaltende Behälter evakuiert (6) werden, um in ihm einen Unterdruck zu erzeugen, der eine Trocknung des Gutes bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen zwischen 290 und 330 K ermöglicht.

Das durch das Trockner, erzielte Produkt 7 kann em Endprodukt oder ein weiterverarbeitbares Zwischenprodukt sein, das in der für die Endverwendung oder die Weiterverarbeitung gewünschten Partikelform vorliegt.

Die Stufen 3 und 4 des vorstehend erläuterten Verfahrens können in einem Schaufeltrockner der aus F i g. 1 erkennbaren Art durchgeführt werden. Dieser Schaufeltrockner hat einen zylindrischen Behälter II, der ein Mischwerk enthält, das eine zentrisch in ihm angeordnete und drehbar gelagerte Weile 12 mit einer Mehrzahl von an ihr befestigten und schrauoenlinienförmig um ihren Umfang verteilten radialen Armen 13 aufweist, die an ihrem äußeren Ende jeweils ein pflugscharartiges Mischwerkzeug 14 tragen, wobei diese Mischwerkzeuge 14 nahe der Innenwand des Behälters 11 umlaufen, wenn die Welle 12 von einem Motor 33 angelrieben wird.

Zwischen den Umlaufbahnen der Mischwerkzeuge 14 sind in? unteren Bereich des Behälters 12 mechanische Dispergatoren 15 mit einander überkreuzenden, kelchförmig hochgebogenen Messern 16 bzw. Dispergatoren 17 mit radial zu ihrer Antriebswelle 18 verlaufenden Messern 19 angeordnet, wobei die Messer 19 einfach oder auch einander überkreuzend ausgebildet sein und jede geeignete Form jufweisen können.

Die Wellen 18 der Dispergatoren 15 und 17 durchsetzen einen den Behälter 11 umgebenden Doppelmantel 20. dessen Hohlraum 21 zum Durchleiten von Heizmittel dient.

In den Behälter 11 mündet ein Einfüllstutzen 22. der mit einem Verschluß 23 hermetisch verschlossen werden kann. Außerdem ist nahe dem Einfüllstutzt·η 22 an der einen Stirnwand des Behälters Il ein

Zulaufstuizen 24 /um Anschließen einer Leitung für die Zufuhr von flüssigem Lösungsmittel vorgesehen.

Nahe dem gegenüberliegenden Ende des Behalters Il befindet sich ein Dom 25 mit einem Anschluß 26 für eine Evakuierleitung. Weiterhin befindet sich an diesem Ende des Behälters Il ein Auslaßstutzen 27 mit eingebautem Verschluß 28, der eine Verbindung zu einem Fallrohr 29 für die Abfuhr des fertig getrockneten Gutes herstellen kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Trocknen von bei abnehmbarer Feuchte und unter Wärmeeinfluß zum Verkleben neigenden, pastenförmigen hydrolysierten Proteinen oder Fleischextrakten mittels zugeführter Wärme und unter Zusatz organischer niedrig siedender Lösungsmittel, die mit Wasser ein Azeotrop bilden, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Behälter das feuchte Gut mit dem Lösungsmittel zu einer gleichmäßigen Dispersion vermischt und dann der Dispersion zum Trocknen Wärme zugeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Temperaturen zwischen 290 und "> 330 K getrocknet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersion bei Unterdruck getrocknet wird.

4. Ve-.-fahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel 2-PropanoI, Dichlormethan oder Aceton ist.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mehr als 90%iges 2-Propanol in einem Verhältnis von 1:1 bis 4 :1 dem feuchten Gut beigegeben wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Dichlormethan oder Aceton in einem Verhältnis von mehr als 4:1 dem feuchten Gut beigegeben wird.

7. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das feuchte Gut in einen Behälter mit Mischwerk bei laufender» Mischwerk eingegeben, anschließend das Lösungsmittel zugegeben und der Behälter dann geschlossen wird, woraufhin im Behälter vorgesehene Dispergatoren mit schnell umlaufenden Werkzeugen zum Bilden der Dispersion eingeschaltet werden, wonach dem Behälter von außen Wärme zugeführt und dieser so weit evakuiert wird, daß die Temperatur des zu trocknenden Gutes während des gesamten Trockenvorganges im Bereich zwischen 290 und 330 K liegt.

8. Verwendung einer Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche I bis

7. die einen Behälter aufweist, der ein um seine ⁴^ Längsachse umlaufendes angetriebenes Mischwerk mit bis nahe an die Behälterwand reichenden Agitationswerkzeugen und zwischen den Umlaufbahnen der Agitationswerkzeuge in ihn in seinen unteren Eiereich hineinragende, separat vom Misch- ^w werk angetriebene Dispergatoren mit schnell umlaufenden Werkzeugen enthält.