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Vorrichtung zur Herstellung von Proteinformgebilden
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung körniger Proteinformgebilde
mit kaviarähnlichen Eigenschaften aus in der Hitze koagulierenden proteinhaltigen
Suspensionen und Lösungen mit Zusatzstoffen.
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Es wurde bereits vorgeschlagen, gelartige Proteinformgebilde herzustellen,
die natürlichen Kaviar imitieren.
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Nach einem bekannten Verfahren (DE-OS 1692 683) werden Lösungen oder
Suspensionen von als Nahrungsmittel nicht oder schwer verwertbaren Eiweißstoffen
mit einem gallertbildenden Eiweißstoff, insbesondere Gelantine, vermischt. Die erhaltenen
Gallerte werden in ein mit Wasser nicht mischbares teil, dessen Temperatur zumindest
in seinem unteren Bereich unterhalb des Schmelzpunktes der Gallerte gehalten wird,
unter Bildung von Tropfen und deren Verfestigung eingeführt. Die gewonnenen Proteinformgebilde
werden mit angesäuertem Wasser vom anhaftenden Öl befreit und anschließend mit einem
pflanzlichen Gerbstoff, z. B. grünem Tee gegerbt, gefärbt und schließlich einer
kulinarischen Behandlung mit geschmacksgebenden wässrigen Lösungen und einer wässrigen
Ölemulsion unterzogen.
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I- auf dieser Basis hergestellte und handelsübliche Produkt weist
eine geringe Temperaturstabilität auf. Der Schmelzpunkt liegt oberhalb von 20 oC,
womit auch eine Haltbarkeitsverlängerung durch eine Hitzebehandlung nicht in Betracht
kommt Die untersuchte Haltbarkeit beträgt bei Lagertemperaturen von -2 bis +2 cc
10 Tage. Gefüge und Geschmack befriedigen nicht.
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Vas Verfahren zur Herstellung körniger Froteinformgebilde gemäß I)E-OS
1692 683 ist in Verbindung zu sehen mit einer Anlage zur 13erstellung von körnigem
Eiweißnahrungskaviar (DE-OS 1692 684).
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Die zu strukturierende Lösung wird über mindestens eine Düse verteilt,
deren Austrittsöffnung sich über, auf oder unterhalb des Spiegels der Kühlflüssigkeit
befindet.
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Es wurden verschiedene Alternativen zur Tropfenbildung vorgeschlagen,
wobei entweder der zu verteilende Strahl der Lösung, die Düse selbst oder der Spiegel
der Kühlflüssigkeit in Schwingungen versetzt werden. Ein Rührwerk unterhalb des
Spiegels der ühlflüssigkeit soll ebenfalls die Bildung formbeständiger Tropfen bzw.
Proteinkugeln bewerkstelligen.
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Den zugrunde liegenden Verfahrensschritten entsprechend dienen diverse
Einrichtungen zum Ansammeln, Zerstreuen, Waschen, Gerben, Färben und zur kulinarischen
Behandlung der Proteinformgebilde.
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Neben den genannten unzureichenden sensorischen Eigenschaften sind
als Nachteil die ungleichmäßige Ausbildung der Proteinformgebilde hinsichtlich ihrer
Größe und der insgesamt hohe technische Aufwand zu nennen.
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In Erkenntnis verschiedener Mängel wurden gemäß DE-OS 2331 920 Verbesserungen
vorgeschlagen, die u.a. eine gleichmäßigere Ausbildung der Proteinformgebilde und
eine bessere Ausnutzung der eingesetzten Rohstoffe zum Ziel haben.
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Abgesehen davon, daß der hierfür erforderliche technische Aufwand
auch angesichts einer angestrebten kontinuierlichen Arbeitsweise ein noch größerer
istf erfuhr die Vorrichtung zur Erzeugung der Tropfen bzw. Froteinformgebilde gemäß
DE-OS 2729 094 eine nochmalige Veränderung.
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Die Vorrichtung zur Tropfenbildung besteht aus einer KaBner, die längs
einer Xreislinie im Kaerboden Durchgangsöffnungen besitzt.
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Oberhalb des mmerbodens ist eine drehbare Scheibe angeordnet, die
ebenfalls Durchgangsöffnungen auf der gleichen Kreislinie aufweist. In Augenblick
des übereinanderstehens Je einer Durchgangsöffnung im Kammerboden und der drehbaren
Scheibe gelangt eine geringe Menge der zu strukturierenden Lösung in den unterhalb
angeordneten, mit einer gekühlten Flüssigkeit gefüllten Behält er.
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Es hat sich gezeigt, daß eine Ausbildung von Tropfen gleicher Größe
- abhängig von der Viskostät der angesetzten Strukturierungslösung, der Umdrehungsgeschwindigkeit
der genannten lochscheibe und der Adhäsion an den Vorrichtungsteilen unterhalb der
Durchgangsöffnungen im Kä.'t£rnerboden - nur unvollkowmen zu bewerkstelligen ist.
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Der Verbraucher stellt an ein Erzeugnis, welches natürlichen Kaviar
imitiert, gewisse Ansprüche an dessen Qualität.
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Es hat sich in Untersuchungen gezeigt, daß diesem Qualitätsanspruch
auf Basis der Verwendung von Gelantine, wie dargestellt, nicht genügt werden kann.
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Gemäß DD-PS 125 841 wurde daher vorgeschlagen, hitsesterilisierbare
und nicht schmelzende Proteinformgebilde aus Suspensionen herzustellen, die aus
Gemischen von getrockneten Weizengluten, Rinderblutplasma und Eiprotein zubereitet
und anschließend in heißem Öl koaguliert werden.
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Eine weitere Ausbildung erfuhr dieses Verfahren entsprechend der DDRPatentanmeldung
WP A 23 L/ 245 098 3, wonach körnige Proteinformgebilde hergestellt und in heißem
Öl strukturiert, mit einer kochsalzhaltigen Fischlake nachbehandelt und anschließend
mit einer haftfähigen fischaromahaltigen Lösung beschichtet werden.
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Schwierigkeiten stellten sich insbesondere hinsichtlich der Gewährleistung
gleichbleibender Parameter und Eigenschaften der Strukturierungslösung und der Funktionssicherheit
der verwendeten Vorrichtung zur Bildung der Proteinformgebilde unter den Bedingungen
einer industriemäßigen Herstellung ein.
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J3ie Erfindung bezweckt die Vermeidung der dem Stand der Technik anhaftenden
Mängel. Es sollen auf rationelle Weise Proteinformgebilde mit guten Gefüge- und
Geschmackseigenschaften hergestellt werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen,
mittels derer die Herstellung von hinsichtlich ihrer Form und Größe stabiler Proteinformgebilde
unter den Bedingungen einer industriellen iilIassenproduktlon möglich ist.
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Diese Aufgabe wird gelöst mittels einer Vorrichtung zur Herstellung
von Froteinformgebilden, welche aus Tropfen von wäßrigen proteinhaltigen Suspensionen
oder Lösungen der eingesetzten Rohstoffe beim Erhitzen in einer Ölsäule gebildet
vçerden, bestehend aus einer Mischeinrichtung und mindestens einem Behälter für
die Ausgangssuspensionen oder -Lösung, einer Verfestigungsvorrichtung zur Aufnahme
des Öls, in der sich die Proteinformgebilde beim Fall bilden, einer darüber angeordneten
Tropfeinrichtung sowie einer nach der Verfestigungseinrichtung angeordneten Trenneinrichtung
zur Trennung von Proteinformgebilden und Öl und danach folgenden Anordnungen zur
Weiterbehandlung und Beschichtung der Proteinformgebilde, dadurch gekennzeichnet,
daß die mit einer Pumpe nicht pulsender Arbeitsweise in Verbindung stehende Tropfeinrichtung
aus einer Oberschale, die einen Druckleitungsanschluß und ein Rohr mit Hahn aufweist,
und einer Unterschale, die eine Vielzahl in lösbaren Einsätzen angebrachter Tropferröhrchen
aufweist und einer die Oberschale und Unterschale hertisch verbindenden Verschlußeinrichtung'
einem durchsichtigen Manipulationsschutz und einer Höhenverstelleinrichtung besteht,
wobei die Höhenverstelleinrichtung zur Regulierung des Abstandes der Tropferröhrchen
vom Trägerölstand in der Verfestigungseinrichtung dient, und die Verfestigungseinrichtung
aus einen durch Rohrleitung und Glas zylinder kommunizierend verbundenen GefäB-system
besteht, welches mit einem Kreislaufsyste für Trägeröl, umfassend eine Heizung,
Pumpe und gegebenenfalls Sieb und Filter, in Verbindung steht.
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Die Tropferröhrchen ragen mit ihrer Eintrittsöffnung in den Raum zwischen
Oberschale und Unterschale der Tropfeinrichtung und weisen an ihrem Austrittsende
einen Schrägschliff auf.
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Der Glas zylinder der Verfestigungseinrichtung weist einen bis unter
den Trägerölspiegel reichenden Zuführungsstutzen für Trägeröl auf. Innerhalb des
Glaszylinders der Verfestigungseinrichtung ist ein ringförmiges Filtersieb angeordnet,
dessen verkürzte Innenwand unterhalb des Trägerölspiegels endet.
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Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher
erläutert werden.
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Es zeigen Fig. 1 eine schematische Darstellung der Vorrichtung zur
Herstellung der Proteinformgebilde Fig. 2 eine Seitenansicht und Draufsicht der
Tropfeinrichtung Fig. 3 eine Seitenansicht des ringförmigen Filtersiebes Mit der
erSindungsgemäßen Vorrichtung soll ein natürlichen Iiaviar imitierendes Nahrungsmittel
hergestellt werden.
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Zur Herstellung der Proteinformgebilde wird Strukturierungslösung
in den Entnahmebehälter 8 eingegeben. Zur weitgehenden Vermeidung von Lufteinschlüssen
erfolgt das Einfüllen über einen Trichter 9 unterhalb des Niveauspiegels.
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Die Strukturierungslösung wird von der vom Motor 10 angetriebenen
Pumpe 11 über die Leitung 12 zu einem Verteiler 13 geleitet und von hier aus über
die Leitung 14 der Tropfeinrichtung 16 zugeführt.
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Der regelbare Motor 10 gestattet eine genaue Druckdosierung in der
Tropfeinrichtung 16. Die Trofeinrichtung 16 besteht aus einer Oberschale 17 und
einer Unterschale 18, die zu einer Elmer zusammengeschraubt werden. In den Boden
der Unterschale 18 sind 25 - 30 Tropferröhrchen 19 mit entsprechenden Einsätzen
20 eingeschraubt. Die Tropferröhrchen 19 haben eine Länge von ca. 30 mm und sind
zentrisch innerhalb der Einsätze 20 befestigt. Die Tropferröhrchen 19 sind in den
Einsätzen 20 so angeordnet, daß sie mit dem Ende, in das die Strukturierungslösung
eintritt, ca. 2 - 3 m aus dem Einsatz 20 herausstehen.
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Dadurch werden in der Lösung möglicherweise enthaltene Schwebstoffe,
die zu Verstopfungen der Tropferröhrchen 19 führen können, von diesen weitgehend
ferngehalten. Das Austrittsende der Tropferröhrchen 19 ist schräg angeschliffen.
Ein zylindrischer Manipulationsschutz 21 aus durchsichtigem Material schützt die
Tropferröhrchen 19. Die Oberschale 17 ist zur Entlüftung mit einem Glasröhrchen
22 mit Hahn 23 ausgerüstet.
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Nch Inbetriebnahme der Pumpe.11 füllt sich entsprechend der gewählten
Stellung des Verteilers 13 über die Leitung 15 zunächst die Reservetropfeinrichtung
24. Nach der Entlüftung der Reservetropfeinrichtung 24 und der Einstellung des optimalen
Druckes in Abhängigkeit von der Drehzahl des Motors 10 beginnen die Tropferröhrchen
19 zu tropfen.
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Befindet sich das System in dieser Hinsicht in Gleichgewicht, wird
die Reservetropfeinrichtung 24 aus der Halterung des Behl-lters herausgenommen und
in die Halterung 25 des Glaszylinders 26 der Koagulationsstrecke eingesetzt.
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ber den Mechanismus der Höhenverstellung 27 wird hier der Abstand
der Enden der Tropferröhrchen 19 zum Spiegel des Trägeröles im Glaszylinder 26 eingeregelt.
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Diese Höhendifferenz, die für die exakte Bildung der Proteinformgebilde,
also deren Größe und geometrische Form wichtig ist, beträgt im Mittelwert 20 mm.
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Die Roagulationsstrecke besteht aus den Glaszylindern 26,28 und der
sie verbindenden Leitung 29, einer Heizung 30 und einer Pumpe 31 für das Trägeröl
sowie einem Sieb 32 und einem Filter 33 für die Trennung der Proteinformgebilde
vom Trägeröl.
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Aas im Behälter 34 befindliche Trägeröl wird von der Heizung 30 dergestalt
erwärmt, daß es, von der Pumpe 31 über die Leitung 35 und den Einfüllstutzen 36
in den Glaszylinder 26 befördert, an seiner Oberfläche eine Temperatur von +100
cc aufweist. Der seitlich am Glaszylinder 26 angebrachte Einfüllstutzen 36 stellt
eine besondere Vorrichtung zur Vermeidung von Turbulenzen und Lufteinschlüssen dar.
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Die beiden Glaszylinder 26, 28, die eine genaue Prozeßbeobachtung
gestatten, sind über die Leitung 29 entsprechend dem Wirkprinzip kommunizierender
Gefäße miteinander verbunden, wodurch sich nach Einpegelung von Schwankungsphasen
ein konstanter Trägerölstand im Glas zylinder 26 einstellt.
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Die von den Tropferröhrchen 19 abgegebenen Tropfen fallen in das auf
100 OC erwärmte Trägeröl. Hier koagulieren sie bei Einhaltung aller Parameter zu
geometrisch einwandfreien Proteinforgebilden mit Kugelcharakteristik. Die Proteinformgebilde
werden vom Förderstrom des Trägeröles durch das Glaszylinder-und Rohrsystem 26,29,
28,37 befördert. Die Durchlaufgeschwindigkeit korrespondiert mit der länge der Koagulationsstrecke.
Daraus ergibt sich die erforderliche Verweilzeit der Proteinforngebilde in Trägeröl.
Das sich innerhalb der Koagulationsstrecke verbrauchende Trägeröl wird durch Zuleitung
von frischem Öl aus dem Behälter 53 über die Leitung 54 ständig ergänzt.
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Das Trägeröl befindet sich in einem ständigen Kreislauf. Mittels des
Siebes 32 erfolgt die Trennung der Proteinformgebilde vom Trägerölstrom, mittels
des Filters 33 die Entfernung sich bildender Rückstände aus dem Trägeröl.
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Das Sieb zur Trennung von Öl und Proteinformgebilden ist so ausgebildet,
daß nach dem Austritt aus der Leitung 37 die Proteinformgebilde über eine perforierte,
siebähnliche Rutsche, die als Strecke entsprechend schräg angeordnet ist, laufen.
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Die in der Koagulationsstrecke hergestellten Proteinforgebilde werden
anschließend in einer 5 einen, auf 75 - 80 cc temperierten Kochsalzlösung chargenweise
einem Waschprozeß von 2 min Dauer unterzogen, wobei der anhaftende Ölfilm weitgehend
entfernt wird. Die erforderliche Waschlösung wird mittels der Dosiereinrichtung
43 im Behälter 47 angesetzt und von der Pumpe 49 zum Misch- und Heizsystem 50 befördert.
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Der Waschvorgang erfolgt in der mit einem Rührwerk ausgestatteten
Y*'aschanlage 38, wobei das Verhältnis Proteinformgebilde/ Waschlösung 1 : 2 beträgt.
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Nach dem Waschprozeß werden die Proteinformgebilde über einem speziellen
Sieb- und Filtersystem 40 aufgefangen.
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Zur Geschmacksgebung und zur Erreichung erzeugnisspezifischer Konistenzeigenschaften
werden die gewaschenen Proteinformgebilde mit einer gebräuchlichen Beschichtungslösung
vermischt.
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Die Proteinformgebilde weisen danach eine angenehme Klebrigkeit auf
Das nunmehr fertige Erzeugnis wird in bekannter Weise in Dosen oder Gläser gefüllt
und im Wasserbad pasteurisiert.
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Das Endprodukt ist bei Lagerungstemperaturen von 3 - 20 °C einen Monat,
bei 3 - 10 cc dreimonate haltbar.