DE3009401C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Sauerteig für die Broterzeugung, mit einer ersten Stufe, in der eine Ansatzeinrich­ tung für den Sauerteig liegt, sowie ein diesem nachgeschalteter, rohrför­ miger erster Gärbehälter, durch den der angesetzte Sauerteig unter Druck­ einwirkung in Form eines Teigstranges bewegt wird, und der auf wenigstens einem Teil seiner Länge mit einer Kühleinrichtung versehen ist, sowie mit einer zweiten Stufe, in die der in der ersten Stufe gebildete und mit frischem Mehl und Wasser angesetzte Sauerteig eingeleitet wird, in der sich ein weiterer, zweiter Gärbehälter befindet, in dem der Sauerteig abgegärt wird.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-AS 10 18 363 bekannt.

Bei dem dort in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich also ebenfalls um einen zweistufigen Prozeß, bei dem die Sauerteig­ herstellung funktionell einen geschlossenen Zyklus bildet. In der ersten Stufe wird im Ansatzbehälter zunächst unreifer Sauerteig hergestellt (Grundsauer), der dann den ersten Gärbehälter passiert, wobei durch eine Bestimmung des äußeren Druckes die Zeitdauer seines Aufenthaltes im ersten Gärbehälter, d. h. die zur Ausgärung erforderliche Zeit, bestimmbar ist. Der ausgereifte Inhalt des ersten Gärbehälters dient dann in der zweiten Stufe zur Zubereitung des Vollsauers.

Dieses Prinzip gestattet eine weitgehend kontinuierliche, fließende Er­ zeugung des Sauerteiges, wobei mit Hilfe der Kühleinrichtung eine Unter­ brechung des Gärungsprozesses in der ersten Stufe erreicht werden kann, wenn der Betrieb der gesamten Anlage für eine bestimmte Zeit, beispiels­ weise über das Wochenende, stillgelegt werden soll.

Die beschriebene Arbeitsweise der vorbekannten Vorrichtung führt dazu, daß ein konstanter Sauerteigdurchsatz durch die gesamte Anlage erzielt wird, wo dem Betreiber also bestenfalls die Möglichkeit verbleibt, die Anlage durch Einschaltung der Kühlung in der ersten Stufe "herunterzufahren". Im praktischen Betrieb einer solchen Anlage stellt sich aber immer wieder das Problem, daß die genannte Durchsatzmenge in einem größeren Bereich variabel gestaltet sein muß, um den Sauerteigdurchsatz an die jeweiligen geforderten Mengen zur nachfolgenden Broterzeugung anzupassen. Die be­ schriebene "Ein-Aus"-Betriebsweise der vorbekannten Vorrichtung gestattet nicht eine derartige Bedarfssteuerung, d. h. eine Sauerteigführung in Anpassung an die erforderlichen Abgabemengen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die vorbekannte Vorrichtung so weiter­ zubilden, daß die kontinuierliche Arbeitsweise im Sinne einer exakteren Bedarfsanpassung verbessert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der erste Gärbe­ hälter geschlossen ist und eingangsseitig über ein Ventil eine Pumpe und einem Handventil mit der Ansatzeinrichtung in Verbindung steht und ausgangsseitig über eine Abzweigung mit Absperrorganen mit dem Sauerteig­ dosiergerät, der Ansatzeinrichtung und über eine weitere Abzweigung mit Absperrorgan mit dem Ansatzbehälter der Ansatzeinrichtung verbunden ist, so daß der Sauerteig den ersten Gärbehälter vollständig ausfüllt, daß die Kühleinrichtung dem ersten Gärbehälter abschnittweise zugeordnet ist, wobei die Abschnitte über Ventile wahlweise mit dem Kühlkreislauf der Kühleinrichtung verbindbar sind, und daß der zweite Gärbehälter als Gärtank ausgebildet ist, der eingangsseitig über einen Mischer, in den eine Leitung mit Ventil mündet, die ihrerseits über eine Pumpe und Hand­ ventil mit dem Ansatzbehälter in Verbindung steht, mit dem Ansatzbehälter verbunden ist, und daß der zweite Gärbehälter vertikal übereinanderliegend mindestens zwei seitliche Austragsöffnungen zur Abgabe des Sauerteiges aufweist.

Diese Merkmalskombination bewirkt folgendes:

Der Abschluß des ersten Gärbehälters mit einem Absperrorgan und dessen Beschickung mit einer Pumpe gewährleistet, daß keine äußeren Einflüsse auf den reifenden Sauerteig im Gärbehälter einwirken können, beispiels­ weise Zutritt von Keimen aus der Luft oder von fri­ schem Luftsauerstoff nach Aufbrauch der im Sauerteil gelösten Sauerstoffe, wodurch Fehlgärungen ausgelöst werden könnten, die die obenerwähnte, angestrebte präzise Steuerung des Betriebsab­ laufes beeinträchtigen könnten.

Die Aufteilung der Kühleinrichtung in mehrere Abschnitte gestattet eine feinfühligere Steuerung insoweit, als hierdurch der Einfluß der Durchtrittszeit des Sauerteiges durch den ersten Gärbehälter auf dessen Reifeprozeß in dem Sinne kompensiert werden kann, daß mit zunehmender Verlangsamung des Sauerteigdurchsatzes (bei­ spielsweise durch entsprechendes Zurückfahren der Pumpe) eine zunehmende Anzahl von Abschnitten der Kühleinrichtung aktiviert wird, d. h., daß die Gärzeit der Mikroorganismen und die damit in Zusammenhang stehende Reifungsgeschwindigkeit des Sauerteigs an die verminderte Durchsatzgeschwindigkeit bzw. längere Gärzeit angepaßt wird.

In der zweiten Gärstufe bewirkt ein variabler, der Brotproduktion mengenmäßig angepaßter Sauerteigdurchsatz, daß der erwünschte Reifezustand des Sauerteiges, der ihn zur weiteren Verarbeitung befähigt, an verschiedenen Stellen des zweiten Gärbehälters erreicht wird, immer jedoch nach einer konstanten bzw. definierten Reifezeit und unabhängig von der durchgesetzten Sauerteigmenge. Bei einem vertikal stehenden Gärtank heißt dies, daß dieser erwünschte Reifezustand in unterschiedlicher Höhe im Innenraum des Gärtankes eintritt. Die weitere erfindungsgemäße Maßnahme, daß der zweite Gärbehälter vertikal übereinanderliegende Austrags­ öffnungen zur Abgabe des fertigen Sauerteiges aufweist, ermöglicht also, aus einer bestimmten Anzahl von Austragsöffnungen diejenige Austragsöffnung zur Abgabe des Sauerteigs auszuwählen, deren Höhenposition am Gärtank möglichst genau derjenigen Position entspricht, an der der Sauerteig in Anbetracht der jeweiligen aktuellen Durchsatzmenge seinen endgültigen Reifezustand erreicht hat (das ist im Bereich seiner obersten Schicht) und aus dem Gärtank abgezogen werden kann.

Zusammenfassend läßt sich also festhalten, daß die erfindungsgemäße Lösung eine Steuerung der Vorrichtung ermöglicht, die auch bei wechselnden Bedarfsmengen eine kontinuierliche Führung des Sauerteigs in einem in der ersten Stufe abgeschlossenen System gestattet, wobei dies in der ersten Stufe durch den oben im einzelnen beschriebenen "Puffer­ effekt" der abschnittsweisen Kühlung erreicht wird, in der zweiten Stufe durch das Erreichen einer konstanten Gärzeit mit Hilfe der übereinanderliegenden Austragsöffnungen. Die Führung des Sauerteiges kann dabei so ausgelegt werden, daß alle die beschriebenen Schritte mittels einer programmierten Schaltung ablaufen können. Bedingt durch die stetige Füllung des ersten, rohrförmigen Gärbehälters kann jede Reinigung der ersten Stufe unterbleiben.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht es auch, daß der Sauerteig nach Durchlaufen der ersten Stufe unmittelbar für die Broterzeugung eingesetzt wird, was jedoch einen Sonderfall dar­ stellt.

Eine vorteilhafte Ausbildung der Erfindung sieht vor, daß die Abschnitte der Kühleinrichtung als Rohre koaxial in den ersten Gärbehälter eingesetzt sind. Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der erfindungsge­ mäßen Vorrichtung dargestellt ist, näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 Eine schematische Darstellung der Gesamtanlage, und

Fig. 2 eine Ausbildung des Ansatzbehälters.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung besteht aus einem als Gärbehälter für die erste Stufe dienenden, U-förmig gebogenen Rohr 1, dem mittels einer Dickstoffpumpe 2 von einem Ansatzbehälter 19 unreifer Sauerteig zugeführt wird, und das in seiner Gesamtlänge abschnittweise mit einer Kühlein­ richtung 3 versehen ist, aus einem am Austragsende des Rohres 1 angeordneten, von einem Wasserdosiergerät 25, einem Mehldosier­ gerät 26 und einem Sauerteigdosiergerät 27 gespeisten Kneter 4, sowie aus einem Gärtank 5 innerhalb der zweiten Stufe.

Der erste Gärbehälter 1 in der ersten Stufe besteht aus einem Rohr aus rostfreiem Stahl und ist einlaßseitig mit einem Ventil 6 und auslaßseitig mit Ventilen 7 a, 7 b und 7 c abschließbar, wobei das Ventil 7 c als Sicherheitsventil ausgebildet ist.

Die Dickstoffpumpe 2 ist eine Kreiskolben- bzw. Kapselpumpe mit Regelantrieb, deren Leistung auf die statische Höhe, die Reibungs­ verluste und den Gegendruck der Gärgase ausgelegt ist.

Die von der Kühlwasseranlage KWA gespeiste Kühleinrichtung 3 ist als Rohrkühler ausgebildet und besteht aus einem in dem ersten Gärbehälter 1 eingesetzten, zu diesem koaxial verlaufenden zweiten Rohr 8 bzw. 9, das von Kühlwasser durchströmt ist. Der Kühlwasser­ kreislauf wird mittels einer Umwälzpumpe 10 aufrechterhalten. Im Wasserkreislauf befindet sich ein Wärmetauscher 11 und ein mit einem Steuerventil 30 gekoppelter Temperaturregler 12, die die Einstellung der gewünschten Temperatur gewährleisten. Die Rohre 8 und 9 sind in Abschnitte I. . . VI unterteilt, dies gestattet über entsprechende Ventile 22 a, 23 a, 22 b, 23 b, 22 c, 23 c, 22 d, 23 d, 22 e, 23 e und 22 f, 23 f eine abschnittsweise Kühlung, die zusätzlich zur Temperaturregelung zur Steuerung des Kühlvorganges bzw. zur Steue­ rung des biologischen Gärablaufes in der ersten Stufe verwendet wird. An den einzelnen Abschnitten der Kühleinrichtung 3 sind Thermometer vorgesehen.

Der Transport des Sauerteiges sowie das Umwälzen im Rohrsystem der ersten Stufe wird durch die Dickstoffpumpe 2 bewirkt.

Der aus dem ersten Gärbehälter 1 der ersten Stufe austretende Sauerteig wird im Kneter 4 durch kontinuierliches Verkneten mit Mehl und Wasser, beispielsweise im Verhältnis 1 : 1, vermehrt. Von die­ ser frisch bereiteten Teigmenge wird ein Bruchteil, beispielsweise die Hälfte, wieder dem Rohrkreislauf der ersten Stufe zugeführt, der andere Teil, beispielsweise die andere Hälfte wird durch eine Pumpe 29 zum Mi­ scher 18, der auch als kontinuierlicher Kneter mit einer eigenen Sauer­ teig-, Mehl- und Wasserdosierung ausgeführt sein kann, gepumpt und nach Zudosieren einer geeigneten Menge, beispielsweise 25% Wasser aus einem Wasserdosiergerät 31 im Mischer 18 oder einem zweiten kontinuierlichen Kneter homogenisiert bzw. gemischt. Am Ende der die Pumpe 29 enthalten­ den Leitung 32 ist ein von einem Niveaugeber 33 gesteuertes Ventil 34 angeordnet. Der Rotor 18 a des Mischers 18 wird über einen Motor Mi und ein Winkelgetriebe W angetrieben. Für höhere Sauerteig­ produktionsmengen können zusätzliche weitere Mischer 18′, 18′′ mit Winkelgetrieben W′ und W′′ zugschaltet werden oder es kann ein größer dimensionierter Mischer bzw. kontinuierlicher Kneter eingesetzt werden.

Der aufgeschlämmte und homogenisierte bzw. im Kneter frisch angesetzte Sauerteig wird über ein von einer Pumpe 35 belieferten, aus einer Zuleitung 41 und Handventilen HVG bestehendes Verteilsystem von unten in den als Gärtank 5 ausgebildeten zweiten Gärbehälter eingespeist und von dort über eine, eine Pumpe 36 enthaltende Leitung 37, den Einrichtungen für die Broterzeugung zugeführt. Während des schichtenweise Hochsteigens des Sauerteiges im Gärtank 5 wird eine Reifezeit von beispielsweise 3 Stunden durchlaufen. Das bedarfgerechte Einspeisen kann durch eine zeitprogrammierte Steuereinrichtung automatisiert werden.

Am Gärtank 5 sind in regelmäßigen Abständen seitliche Rohrstutzen 13, 14 . . . 51, 52 angebracht, deren Anzahl von der Dimensionierung des Gärtanks 5 abhängig ist. Die jeweils zuoberst befindliche, bei­ spielsweise 3 Stunden gegorene Sauerteigmemge wird durch das auf gleichem Niveau befindliche seitliche Ansatzstück abgezogen. Die Rohrstutzen 13, 14 . . . 51, 52 werden durch pneumatisch gesteuerte Ventile 16, 17 bzw. 53, 54 verschlossen oder geöffnet. Die Ventilsteuerung erfolgt durch Endschalter IS 1, IS 2 bzw. IS x-1, ISx, die durch einen Niveaugeber 15 betätigbar sind, der über ein Seil B 15 mit einem zentral im Gärtank 5 geführten Schwimmer S 15 verbunden ist. Hierbei bedeutet IS max. = Überfüllsicherung, IS min. = Signal für die Ent­ leerung. Durch unterhalb des Gärtanks 5 angedeutete Handventile HVG kann die Richtung des Sauerteigs bzw. Reinigungswasserflusses gesteuert werden. Gleiches gilt für die Ventile HVB nach der Pumpe 36. Die Reinigungswasserumwälzung erfolgt über die Leitung RW und den im Gärtank 5 oben angebrachten Sprühkopf Spk.

Zusätzlich zur Kühlung im Falle von längeren Stehzeiten oder in Anpassung an den jeweiligen aktuellen Bedarf kann das Ansatzver­ hältnis, das ist das Verhältnis zwischen reifem Sauerteig und frischem Roggenmehlteig, in der ersten Stufe verändert werden.

In diesem Fall wird vom bevorzugten Ansatzverhältnis 1 : 1 abgegangen, wobei mittels der Ventile 7 a und 7 b dem kontinuierlichen Kneter 4 eine geringere Sauerteigmenge (bevorzugt 10%, das entspricht einem Ansatzverhältnis von 1 : 9) zugeführt wird. Die nunmehr erhöhten, reifen Sauerteigmengen (90%) werden direkt den Aufschlämm-Mischern zugeleitet und homogenisiert, wie aus Fig. 2 zu entnehmen ist. In der Folge steht der aufgeschlämmte Sauerteig direkt der Produk­ tion zur Verfügung, ohne den Gärtank zu durchlaufen. Bei dieser Einrichtung besitzt der Behälter 19′ eine gegebenenfalls einschließ­ bare Trennwand 20, wodurch dieser in Abschnitte 20 a und 20 b unterteilt ist. Die Abflußleitungen der Ansatzbehälter 19, 19′ sind durch Handventile HVT absperrbar.

Mittels dieser Vorrichtung ist eine kontinuierliche Steuerung des biologischen Gärungsablaufes und somit eine Anpassung an die jeweilige Bedarfsmenge möglich, ohne merkbare Geschmacksveränderungen oder Veränderungen des Hefetriebs der natürlichen Sauerteighefe.

Die Länge des Rohres des ersten Gärbehälters 10 wird dabei so dimensioniert, daß während der üblichen Durchsatzmenge von Sauer­ teig eine normale Gärung, d. h. ohne Einsatz der Kühlabschnitte, erfolgen kann, bei Bedarfsminderungen können dann die Kühlabschnitte nacheinander zugeschaltet werden, bis zu einer vollständigen Küh­ lung des Gärbehälters 1 bei Produktionspausen.

Claims (6)

1. Vorrichtung zur Herstellung von Sauerteig für die Broterzeugung, mit einer ersten Stufe, in der eine Ansatzeinrichtung für den Sauerteig liegt, sowie ein diesem nachgeschalteter, rohr­ förmiger erster Gärbehälter, durch den der angesetzte Sauerteig unter Druckeinwirkung in Form eines Teigstranges bewegt wird, und der auf wenigstens einem Teil seiner Länge mit einer Kühl­ einrichtung versehen ist, sowie mit einer zweiten Stufe, in die der in der ersten Stufe gebildete und mit frischem Mehl und Wasser angesetzte Sauerteig eingeleitet wird, in der sich ein weiterer, zweiter Gärbehälter befindet, in dem der Sauer­ teig abgegärt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Gärbehälter (1) geschlos­ sen ist und eingangsseitig über ein Ventil (6) eine Pumpe (2) und einem Handventil (HVT) mit der Ansatzeinrichtung (19, 4, 25, 26, 27) in Verbindung steht und ausgangsseitig über eine Abzweigung mit Absperrorganen mit dem Sauerteigdosiergerät (27), der Ansatzeinrichtung und über eine weitere Abzweigung mit Absperrorganen (7 b, 7 c) mit dem Ansatzbehälter (19) der An­ satzeinrichtung verbunden ist, so daß der Sauerteig den ersten Gärbehälter (1) vollständig ausfüllt, daß die Kühleinrichtung (3) dem ersten Gärbehälter (1) abschnittweise zugeordnet ist, wobei die Abschnitte (I-VI) über Ventile (22 a, 23 a, 22 b, 23 b, 22 c, 23 c, 22 d, 23 d, 22 e, 23 e, 22 f, 23 f) wahlweise mit dem Kühlkreislauf der Kühleinrichtung (3) verbindbar sind, und daß der zweite Gärbehälter (5) als Gärtank ausgebildet ist, der eingangsseitig über einen Mischer (18), in den eine Leitung (32) mit Ventil (34) mündet, die ihrerseits über eine Pumpe (29) und Handventil (HVT) mit dem Ansatzbehälter (19) in Verbindung steht, mit dem Ansatzbehälter (19) verbunden ist, und daß der zweite Gärbehälter (5) vertikal übereinanderliegend mindestens zwei seitliche Austragsöffnungen (13, 14, 51, 53) zur Abgabe des Sauer­ teiges aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte (I bis VI) der Kühleinrichtung (3) koaxial als Rohre (8, 9) im ersten Gärbehälter (1) angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Durchmesser zu Länge des ersten Gärbehälters (1) mindestens 1 : 10 beträgt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (2) eine Dickstoffpumpe, insbesondere Kreiskolben- bzw. Kapselpumpe ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatzbehälter (19′) durch eine Trennwand (20) in zwei Ab­ schnitte (20 a, 20 b) zur Aufnahme von Sauerteigen mit verschie­ denen Ansatzverhältnissen unterteilbar ist, wobei einer (20 a) der Abschnitte (20 a, 20 b) mit der Eingangsseite des Gärbehälters (5) über die entsprechenden Elemente gemäß Anspruch 1 in Ver­ bindung steht, und einer (20 b) der Abschnitte (20 a, 20 b) mit dem ersten Gärbehälter (1) über die entsprechenden Elemente des Anspruchs 1 verbunden ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Austragsöffnungen des zweiten Gärtanks (5) als Rohrstutzen (13, 14, 51, 52) mit pneumatisch betätigten Ventilen (16, 17, 53, 54) ausgebildet sind, die durch einen Niveaugeber (15) in Verbindung mit Endschaltern (IS 1, IS 2, ISx-1, ISx) automatisch steuerbar sind.