DE3607636A1 - Vorrichtung zur mehrstufigen sauerteigherstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur mehrstufigen Sauerteigherstellung mit den im Oberbegriff des Patentan­ spruchs 1 genannten Merkmalen.

Wegen der bekannten backtechnischen Vorteile von mehrstufig geführten Sauerteigen hat es nicht an Versuchen gefehlt, den relativ komplizierten Vorgang der mehrstufigen Führung zu automatisieren. So ist aus der DE-OS 24 23 157 eine Vor­ richtung bekannt, bei der drei unterschiedlich große Kammern mit als Schiebern ausgebildeten Bodenflächen übereinander angeordnet sind und jede Kammer mit eigenen Zuführeinrich­ tungen für Mehl und Wasser versehen sind. ln jeder Kammer läuft eine Stufe einer Dreistufenführung ab. Eine solche Vorrichtung ist kompliziert aufgebaut, und über ihre Bewäh­ rung in der Praxis ist nichts bekannt.

Auf demselben Prinzip - für jede Stufe ein eigenes Gärgefäß - beruht die Maschine gemäß DE-GM 84 14 538. Hier sind die einzelnen Gärgefäße konzentrisch bezüglich einer Rührwerks­ welle ineinandergesetzt, und jedes Gärgefäß ist mit einer eigenen Temperiereinrichtung ausgestattet. Diese Maschine hat keinen Eingang in die Praxis gefunden.

Der Hauptnachteil der bekannten Vorrichtungen liegt in dem aufwendigen Mechanismus, mittels dem das Endprodukt der un­ teren Stufen in den jeweils nächsten Behälter überführt wird. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Merkmalen zu schaffen, bei der die einzelnen Stufen in ein und demselben Gärgefäß ablaufen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Vorrichtung gemäß der Er­ findung gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 ausgebildet.

Das Vorsehen dieser Merkmale beruht auf den nachstehenden Überlegungen.

Das Volumen des Gärgefäßes ist natürlich auf die Menge des Vollsauers am Ende der letzten Stufe abzustellen. Ebenso ist das Rührwerk auf die Bedingungen derjenigen Stufe hin aus­ zulegen, in der die höchsten Anforderungen gestellt werden, das kann bei einer Dreistufenführung z.B. die mittlere Stufe sein, in der in aller Regel mit einer Teigausbeute von 160, also einem relativ festen Teig, gearbeitet wird. Und schließ­ lich ist die Temperiereinrichtung so zu dimensionieren, daß sie auch noch den gesamten Vollsauer auf einer gewünschten Temperatur von z.B. 30°C in der letzten Stufe halten kann.

Dadurch ergeben sich insbesondere für die erste Stufe Schwie­ rigkeiten insofern, als für die relativ sehr geringe Mate­ rialmenge, die in der Regel mit hoher Teigausbeute von über 200 geführt wird, auch bei laufendem Rührwerk die Gefahr der Temperaturschichtung besteht. Aus diesem Grunde wird die Vorrichtung so betrieben, daß zumindest in der ersten Stufe, vorzugsweise jedoch in allen Stufen mit hoher Teigausbeute die Pumpe das Material rezirkuliert, was zu einer schnellen Homogenisierung führt. Die Pumpe läßt man zumindest so lange laufen, bis das gesamte Material der betreffenden Stufe die Solltemperatur angenommen hat, wonach die Temperiereinrich­ tung nur noch äußere Einflüsse zu kompensieren braucht, nicht aber das Material selbst auf Temperatur bringen muß.

Ein weiteres Problem ergibt sich dadurch, daß vor jeder Stufe Mehl und Wasser in dosierter Menge einzusetzen sind. Weil aber das Gärgefäß in seiner Größe für alle Stufen, au­ ßer der letzten, überdimensioniert ist, besteht die Gefahr, daß sich an den Wandungen des Gärgefäßes Mehlreste oder Teigspritzer festsetzen, insbesondere infolge Spritzens beim Einsetzen des Mehls. Die erfindungsgemäß vorgesehenen Spritz­ düsen ermöglichen, den jeweils nichtbenutzten Innenraum des Gärgefäßes sauberzuspülen, und ebenso die Reinigung der Gesamtvorrichtung nach Austrag des fertigen Vollsauers, wo­ bei man auch die Pumpe laufen läßt, um diese von Rückständen zu reinigen.

Während der Stufen, in denen die Pumpe nicht läuft, bleibt in der Pumpendruckleitung eine gewisse Restmenge an Material aus der vorhergehenden Stufe zurück. Es hat sich gezeigt, daß die Qualität des Sauerteigs nicht leidet, wenn dieses Restmaterial erst in einer späteren Stufe, etwa in der letzten Stufe, wieder zugesetzt wird.

In der Zeitschrift "Brot und Gebäck" 1958, Heft 12, S. 265 ist eine Vorrichtung zur Sauerteigherstellung beschrieben. Es handelt sich dabei um Gärgefäß mit Rührwerk und Tempe­ riereinrichtung, in das ein fertiger Sauer - sogenannter Stammsauer - eingesetzt wird, von dem kontinuierlich ent­ nommen wird, während die entnommenen Mengen durch konti­ nuierliches Zusetzen von Mehl und Wasser ausgeglichen wer­ den. Die oben geschilderten Probleme treten daher nicht auf.

Ein flüssiges Backferment auf Hefebasis ist in der Zeit­ schrift "THE BAKERS DIGEST", Feb. 1970, beschrieben. Hieraus ist es an sich bekannt, die verwendeten Ausgangsfeststoffe wie Hefe, Trockenmilch, Zucker usw. in das rezirkulierte Anmachwasser einzusetzen, wie aus der Gebrauchsanleitung hervorgeht.

Bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist es bevorzugt, die Pumpe zugleich als Austragspumpe für den Vollsauer zu verwenden, um so die lnvestitionskosten zu senken.

Ein Gärgefäß in Form eines stehenden Zylinders mit einem sich nach unten verjüngenden, vorzugsweise konischen Boden hat sich als kostengünstig zu fertigen erwiesen; darüber hin­ aus ergibt sich dann auch ein einfacher Aufbau des Rührwerks mit einer zentralen Rührwerkswelle, die mindestens einen drehrichtungsumkehrbaren Rührflügel trägt. Die Drehrich­ tungsumkehr ermöglicht ein schnelleres Durchmischen, während bei einem nur in einer Richtung umlaufenden Rührflügel die Gefahr besteht, daß die Trockensubstanz auf dem Wasser auf­ schwimmt und zumindest während einiger Zeit vor dem Rühr­ flügel hergeschoben wird. Die genannten bevorzugten Merk­ male sind an sich aus der EP-PS 9615 bekannt.

Die Temperiereinrichtung umfaßt vorzugsweise am Boden des Gärgefäßes angeordnete Rohrschlangen, durch die ein Wärme­ träger zirkulieren kann, sowie ein Kühlaggregat, das durch Umkehr der Strömungsrichtung des Wärmeträgers als Wärmepumpe arbeiten kann; diese Ausgestaltungen sind an sich aus der DE-GM 84 14 536 bekannt.

Bevorzugt ist ferner, in die Vorrichtung eine Wägeeinrich­ tung einzubauen, so daß sowohl die Einsetzmengen als auch die Austragsmengen erfaßt werden können; die Wägeeinrichtung kann an eine Steuerschaltung für die übrigen Betriebspara­ meter angeschlossen sein. Eine solche Wägeeinrichtung ist beispielsweise in der DE-GM 84 14 537 offenbart.

Die Rührflügel des Rührwerks sind vorzugsweise mit Schabern versehen, die an den Innenwandungen des Gärgefäßes einschließ­ lich dessen Boden entlangstreichen, um einer Temperatur­ schichtung entgegenzuwirken.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Betriebsverfahren für die Vorrichtung, das in den Ansprüchen 9 bis 12 definiert ist.

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung im Teillängsschnitt weitgehend schematisiert dargestellt.

Die Vorrichtung umfaßt einen stehenden Behälter 10 mit dop­ pelwandig isoliertem Mantel 12 und einem sich nach unten konusförmig verjüngenden Boden 14, der ebenfalls doppelwan­ dig ausgebildet ist und in dessen Isolation Fluidführungen in Form von Rohrschlangen 16, in thermischem Kontakt mit der Bodeninnenwand 18, eingebettet sind. Das als Wärmeträger dienende Fluid wird in einem Aggregat 20, das wahlweise als Wärmepumpe oder als Kühlaggregat arbeitend geschaltet werden kann, temperiert. Axial erstreckt sich eine Rührwerkswelle 22 mit Rührflügeln 24, die mit vorzugsweise elastischen Ab­ streifern 26 bestückt sind; die Abstreifer liegen an den Innenwandungen des Behälters an. Das obere Ende der Welle 22 ist einem Getriebemotor 28 verbunden; das untere Ende kann in einem Stirn- oder Radiallager abgestützt sein, was aber hier nicht gezeigt ist.

Der Behälter 10 ruht auf drei Beinen 30, die jeweils eine Meßdose 32 umfassen, mittels denen ein belastungsproportio­ nales Signal erzeugt werden kann; die Signale werden mit­ einander kombiniert und in einer Wägeelektronik ausgewertet.

Nahe der Konusspitze des Bodens ist ein Auslaß 34 vorgese­ hen, der mit der Saugseite einer Pumpe 36 verbunden ist. Die Druckseite der Pumpe führt über ein Umschaltventil 38 ent­ weder zu einer Rückführleitung 40, die oberhalb der Rühr­ flügel 24 in den Behälter 10′ mündet, oder zu einer Austra­ gleitung 42.

Auf der offenen Oberseite des Behälters 10 sitzt ein vor­ zugsweise abnehmbarer Deckel 44, der den Motor 28 trägt. An seiner Innenseite sind Spritzbalken 46 mit Sprühdüsen 48 angeordnet, die aus einem Wasserzulauf 50 über eine druck­ erhöhende Pumpe 52 gespeist werden können. Ferner weist der Deckel einen Fülltrichter 54 für die Trockensubstanzen (Mehl, Schrot, Anstellgut) auf.

An passender Stelle innerhalb des Behälters 10, vorzugsweise zumindest im Bereich des Auslaufs, sind Temperaturfühler vorgesehen, die den (die) IST-Werte erfassen und über einen Regeler das Aggregat 20 beeinflussen.

Der Ablauf wird von einem (nicht dargestellten) Rechenwerk gesteuert.

Es versteht sich, daß bei Einsatz der Vorrichtung zahlreiche unterschiedliche Sauerteigführungen gefahren werden können und daß auch andere Vorteige, etwa Weizenvorteige, mittels der Vorrichtung herstellbar sind.

Eine Führung, bei der sich die Vorrichtung bewährt hat, ist die folgende Dreistufenführung:
1. Stufe: Teigausbeute 300, fünf Stunden bei 25 . . . 30°C, davon während der ersten Stunde Betrieb der Pumpe 36 im Rezirku­ lationsmodus.
2. Stufe: Teigausbeute 150 . . . 160, fünf Stunden bei 26°C.
3. Stufe: Teigausbeute 200, acht Stunden bei einer Tempera­ tur von 29 . . . 30°C, wobei während der ersten Stunde die Pumpe 36 im Rezirkulationsmodus arbeitet.

Zu Beginn jeder Stufe läßt man den Rührwerksmotor für etwa 20 Minuten reversierend arbeiten, danach vorzugsweise nur noch intervallweise.

Aus den angegebenen Daten kann der Fachmann die jeweils zu wählende Vermehrungshöhe entnehmen.

Jede Stufe beginnt mit dem Einsetzen der Trockensubstanzen über den Trichter 54. Die Menge wird dabei durch die Wäge­ einrichtung nach einem vorgegebenen Programm begrenzt. Das­ selbe gilt für die folgende Wasserzufuhr, bei der die Sprüh­ düsen die eingangs geschilderte Aufgabe übernehmen; in einer Abwandlung kann vorgesehen sein, daß ein Teil des Wassers über die Rückführleitung 40 zugeführt wird, um diese leer­ zuspülen.

Wenn am Ende der dritten Stufe der reife Vollsauer ausge­ tragen worden ist, erfolgt die Reinigung wieder mittels der Sprühdüsen 48, wobei man auch die Pumpe im Rezirkulations­ modus und am Ende im Austragmodus laufen läßt.

In einer abgewandelten Ausführungsform der Vorrichtung ist der zylindrische Mantel des Gärgefäßes ebenfalls mit Rohrschlangen einer Temperiervorrichtung versehen. Während der ersten Stufen ist im Betrieb das Gärgefäß praktisch nur bis zu dem oberen Ende des konischen Bo­ dens gefüllt, so daß die Temperierung des Mantels nur dann erfolgt, wenn das Gärgefäß entsprechend mehr ge­ füllt ist. Bei einer von der oben beschriebenen Führung abweichenden dreistufigen Führung ist in der letzten Stufe nur eine Kühlung erforderlich; in diesem Falle ist es wirtschaftlicher, eine eigene Wärmepumpe nur für die Heizung des Boden vorzusehen und für die Kühlung des Mantels ein eigenes Kühlaggregat, weil dann beide Aggregate optimal dimensioniert werden können und Um­ schaltventile entfallen.

Claims (15)

1. Vorrichtung zur mehrstufigen Sauerteigherstellung mit einem Gärgefäß, in dem ein Rührwerk angeordnet ist, einer zeitsteuerbaren Temperiereinrichtung für das Gärgefäß, einer Einrichtung zum Einsetzen von Mehl und Wasser sowie einer an einen bodenseitigen Auslaß des Gärgefäßes mit ihrer Saug­ seite angeschlossenen Pumpe, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckseite der Pumpe in das Gärgefäß zurückgeführt ist und daß die Einrichtung zum Einsetzen des Wassers im oberen Be­ reich des Gärgefäßes angeordnete Sprühdüsen umfaßt, die auf die Innenwände des Gärgefäßes und das Rührwerk gerichtet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpe druckseitig ein Umschaltventil zugeordnet ist, derart, daß sie als Austragspumpe betreibbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gärgefäß im wesentlichen die Form eines stehenden Zylinders mit einem sich nach unten verjüngenden Boden auf­ weist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperiereinrichtung auf der Außenseite des Bo­ dens angeordnete Rohrschlangen umfaßt, durch die Heiz- oder Kühlmedium zirkulierbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperiereinrichtung ein Kühlaggregat umfaßt, das durch Umkehr der Strömungsrichtung des Wärmeträgers als Wärmepumpe betreibbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rührwerk mindestens einen drehrichtungsumkehrbaren Rührflügel umfaßt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rührflügel mit Schabern versehen ist, die an den Innenwänden des Gärgefäßes entlangstreifend anliegen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine eingebaute Wägeeinrichtung.

9. Verfahren zur mehrstufigen Herstellung von Sauerteig mittels einer Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß nach jeder Stufe zunächst Trockensubstanz (Mehl und/oder Schrot) eingesetzt wird und danach das Wasser über die Sprühdüsen eingesetzt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Austrag des fertigen Sauerteiges Reinigungswasser über die Sprühdüsen zugeführt wird und die Pumpe während der Reinigung in Betrieb gehalten wird.

11. Verfahren nach Anspruch 9 zur dreistufigen Führung ei­ nes Sauerteiges, bei der in der ersten und der dritten Stufe mit einer Teigausbeute von mehr als 190 gearbeitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß man zu Beginn der ersten Stufe die Pumpe während mindestens zehn Minuten laufen läßt und zu Beginn der dritten Stufe während etwa einer Stunde laufen läßt.

12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Teiges vor der Saugseite der Pumpe ge­ messen und die Temperiereinrichtung entsprechend diesem IST-Wert geregelt wird.

13. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Temperiereinrichtung auf der Außenseite des Bodens angeordnete Rohrschlangen umfaßt, durch die ein Heizmedium zirkulierbar ist, und daß auf der Au­ ßenseite des Zylindermantels Rohrschlangen angeordnet sind, durch die ein Kühlmedium zirkulierbar ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich­ net, daß für die Erwärmung des Heizmediums eine Wärme­ pumpe und für die Abkühlung des Kühlmediums ein Küh­ laggregat vorgesehen sind.

15. Verfahren zur mehrstufigen Sauerteigherstellung mittels einer Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse nur während der letzten Stufe über mindestens eine vorgegebene Zeitpe­ riode gekühlt wird.