DE4127290C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Benetzen von Körnerfrüchten nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Beispielsweise zur Mehlgewinnung muß der Mehlkörper (Endosperm) eines Getreidekornes von der Kleie (Schalen und Keime) getrennt werden. Die Getreidekörner werden hierzu mit Wasser benetzt, damit die Schalen aufweichen und anschließend abgeschält werden können.

Nach dem allgemein bekannten Stand der Technik werden die Getreidekörner in einer Förderschnecke mit Wasser besprüht, und anschließend wird das Wasser mit Hilfe der Schnecke (Netzschnecke) mit dem Korn vermischt. Danach wird das Korn 10 bis 24 Stunden, je nach Kornart, liegengelassen, damit das Wasser die Schalen aufweichen kann. Diese langen Abstehzeiten sind von großem Nachteil, da für die Lagerung während der Abstehzeit eine große Raumkapazität erforderlich ist. Durch diese notwendige Raumkapazität wird die maximale Herstellungskapazität einer Mühle häufig beschränkt.

Darüber hinaus wirkt es sich nachteilig auf den Vorgang des Vermischens von Korn und Wasser aus, daß wegen der Feuchtigkeit des Korns häufig Schimmelpilze und/oder Bakterien (beispielsweise Enterobakterie C) auftreten. Aus diesem Grund muß die Netzschnecke, die eine Länge zwischen drei und acht Metern aufweist und ein guter Keimherd für Schimmelpilze und/oder Bakterien ist, häufig gereinigt werden, was zu Unterbrechungen führt und den kontinuierlichen Ablauf sehr stört. Durch die lange Abstehzeit bedingt, haben die Schimmelpilze und Bakterien darüber hinaus ausreichend Zeit, sich zu vermehren.

Ähnliche Probleme treten bei der Aufbereitung anderer Körnerfrüchte auf, bei denen die Schale vom Kern getrennt werden soll, wie Hülsenfrüchten, Mais, Reis, Bohnen, auch Kaffeebohnen, Kakaobohnen und dergleichen mehr.

Deshalb sind unter dem Begriff Körnerfrüchte alle Früchte zu verstehen, welche einen Kern aufweisen und eine den Kern umgebende harte oder weiche Schale oder Haut.

Als Flüssigkeit dient für die Aufbereitung nicht nur Wasser. Soll beispielsweise Mais zu Popcorn aufbereitet werden, wird man der Flüssigkeit Zucker zusetzen, also Zuckerwasser verwenden. Für die Aufbereitung von Viehfutter kann Melasse als Flüssigkeit in Frage kommen.

Um Getreidekörner vollständig aufzuweichen und hierbei die Schale am Kern zu lösen, um sie abreiben zu können, ist es gemäß der DE-PS 87 456 bekannt, die bereits benetzten Körnerfrüchte während eines Transportes gegen scharfkantige oder rauhe Reibungselemente zu schleudern. Diese Maßnahme erfüllt nicht den erfindungsgemäß angestrebten Zweck in zufriedenstellender Weise, weil durch die Verletzung der Schale bedingt, an den verletzten Stellen das Wasser schneller in die Körner und insbesondere in den Kern eindringt als an den unverletzten Stellen. Die Flüssigkeit wandert deshalb in erster Linie von der Verletzungsstelle in die Schale. Hierdurch findet eine ungleichmäßige Durchfeuchtung der Schale statt. Deshalb haftet der Kern an den Stellen der Schale noch fest an, an denen die Schale noch nicht genügend durchfeuchtet ist, so daß sich die Schale nicht zufriedenstellend vom Kern abreiben läßt.

Übertragen auf einen Mahlvorgang der Körnerfrüchte heißt dies, die Trennung von Korn und Schale an diesen Stellen gelingt nicht.

Gemäß der DE-OS 23 31 842 werden Körnerfrüchte für die Gewinnung eines Malzes bei der Bierherstellung mit Wasser benetzt. Hier sollen die Körnerfrüchte insgesamt, das heißt Kern und Schale, für die Herstellung des Malzes einen sehr hohen Wassergehalt aufnehmen, damit die Körner zu keimen beginnen. Das Eindringen des Wassers in die Schale und von der Schale in den Kern wird dadurch gefördert, daß die Schale jedes Kornes rundum möglichst gleichmäßig benetzt wird, so daß das Wasser von allen Seiten her in die Schale und den Kern eindringen kann. Hierzu werden die Körnerfrüchte auf einen Fördertisch durch Schwingen des Tisches vorwärts bewegt und hierbei mit Hilfe einer Vielzahl längs des Fördertisches angeordneter Düsen mit Wasser besprüht, damit eine gute Vermischung der Körnerfrüchte und des Wassers stattfindet und sich sozusagen ein Wasserfilm um jedes Korn legt.

Diese Maßnahme bewirkt eine gute Vermischung des Wassers mit den Körnerfrüchten, nicht aber das schnelle Eindringen des Wassers in die Schalen der Körnerfrüchte. Deshalb wird gemäß dieser Schrift zwar die Benetzung der Körnerfrüchte gefördert und hierdurch in gewisser Weise auch das Eindringen des Wassers in die Schale. Eine längere Abstehzeit läßt sich aber auch bei dieser Benetzung der Körnerfrüchte nicht vermeiden, weil das Wasser nicht schnell genug in die Schale der Körnerfrüchte eindringt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Benetzungsverfahren für Körnerfrüchte anzugeben, bei dem die Flüssigkeit innerhalb kürzester Zeit in die gesamte Schale der Körnerfrüchte eindringt, so daß eine Abstehzeit als Lagerzeit während des Eindringens der Flüssigkeit in die Schale der Körnerfrüchte praktisch entfällt, so daß die Transportfähigkeit und gegebenenfalls Weiterverarbeitung der mit Flüssigkeit benetzten Körnerfrüchte unmittelbar gegeben ist.

Unter Transportfähigkeit wird verstanden, daß die mit Wasser benetzten Körnerfrüchte keinen Wasserfilm mehr aufweisen, welcher zum Verkleben an den Transportmitteln (Bändern, Schnecken oder dergleichen) führt.

Unter Weiterverarbeitung wird verstanden, daß, beispielsweise beim Vermahlen der Körnerfrüchte zu Mehl, sich die Schale vom Korn ohne Kornrückstände an der Schale löst.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Verfahren durch das kennzeichnende Merkmal des Anspruches 1 gelöst.

Weitere Ausgestaltungen bzw. Anwendungsmöglichkeiten des Verfahrens sind in den Unteransprüchen 2 bis 5 und 19, 20 angegeben.

Es hat sich gezeigt, daß dann, wenn die mit Wasser benetzten Körnerfrüchte Vibrationen ausgesetzt werden, also stark gerüttelt werden, beispielsweise mit einer Frequenz von 200 Hz über einen Zeitraum von 10 bis 15 Sekunden, die von der Wandung der Rütteleinrichtung auf das Körnerfrüchte-Flüssigkeitsgemisch ausgeübten Beschleunigungskräfte das gesamte Wasser bereits so weit in die Körnerfrüchte, zumindest in deren Schalen, eindringen läßt, daß sich die Schalen zwar außen noch feucht anfühlen, ein Wasserfilm auf den Körnerfrüchten aber nicht mehr fühlbar ist und auch nicht mehr vorhanden ist.

Dieser Rüttelvorgang kann schonend ablaufen, das heißt derart, daß die Schalen der Körnerfrüchte nicht verletzt werden, so daß die Flüssigkeit gleichmäßig verteilt über die Schale eines jeden Kornes in diese unmittelbar eindringt.

Die Transportfähigkeit solcher Körnerfrüchte ist damit unmittelbar gegeben. Es hat sich ferner gezeigt, daß die Vermahlbarkeit eines solchen Kornes bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bereits nach anderthalb bis zwei Stunden gegeben ist, und daß eine Lagerung der Körnerfrüchte praktisch entfällt.

Darüber hinaus hat sich gezeigt, daß die gesamte erforderliche Wassermenge auf einmal in einem einzigen Arbeitsgang den Körnerfrüchten, insbesondere dem Getreide, zugeführt werden kann, wenn diese zum Beispiel zu Mehl verarbeitet werden sollen, wodurch erhebliche Zeit für die Benetzung der Getreidekörner eingespart wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat darüber hinaus den Vorteil, daß eine Netzschnecke zum Beispiel zur Vermischung des Getreides mit dem Wasser nicht mehr notwendig ist. Dadurch wird eine größere Sauberkeit und damit eine bessere Hygiene erreicht. Außerdem wird eine Energieeinsparung erreicht, da der Antrieb der Netzschnecke erheblich mehr Energie benötigt als der erfindungsgemäße Rüttelvorgang.

Vor allem haben aber insbesondere Bakterien und Pilze durch die fehlende Lagerzeit weniger Gelegenheit, sich zu vermehren.

Bei Anwendung für einen Mahlvorgang wird durch dieses Verfahren ein Mehl besonders guter Qualität erhalten.

Bei der Vorrichtung gemäß Anspruch 6 zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht die Rütteleinrichtung aus einem mit etwa vertikaler Achse angeordneten Rohr, das mit einem das Rohr in Rüttelbewegung versetzenden Motor verbunden ist. Weitere Ausgestaltungen der Vorrichtung sind in den Unteransprüchen 7 bis 18 angegeben.

In das Rohr können oben die Körnerfrüchte, vermischt mit Flüssigkeit (Wasser), eingefüllt werden, und sie laufen unten wieder aus. Die Durchflußmenge läßt sich durch Meß- und Steuervorrichtungen regeln. Insbesondere kann am unteren Ende ein Kegel vorgesehen sein, welcher mehr oder minder in das Rohrende eingeführt wird und so den Ausflußstrom der Körnerfrüchte entweder vollkommen unterbricht oder wahlweise bestimmte Körnermengen austreten läßt. Hierdurch kann die Verweildauer und die Packungsdichte der Körnerfrüchte und der Flüssigkeit in dem Rohr geregelt werden.

Auf der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel im Schnitt;

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1;

Fig. 3 ein geändertes Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2;

Fig. 4 ein geändertes Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2.

Gemäß der Fig. 1 werden Getreidekörner (100) in Richtung des Pfeiles (101) in einen Trichter (102) gefüllt, und zwar derart, daß weniger Getreidekörner aus der Trichteröffnung (103) auslaufen, als oben eingefüllt werden, so daß die Getreidekörner über den oberen Rand (104) des Trichters quellen und an diesem vorbei durch die untere Öffnung (105) eines den Trichter (102) umgebenden Außentrichters (106) fallen. Mit Hilfe eines Zuflusses (106) wird den Getreidekörnern im Bereich des Trichters (102) Wasser zugeführt.

Die so mit Wasser vermischten Getreidekörner (100) fallen durch eine erweiterte Öffnung (110) eines Rohres (111). Das Rohr (111) ist mit Hilfe von Gummipuffern (112) auf einem festen Rahmengestell (113) gelagert, derart, daß es in Richtung des Pfeiles (115) Bewegungen ausführen kann und sein oberer Teil (111a) sowie der untere Teil (111b) quer zur Achse A-A des Rohres in Richtung des Pfeiles (115) schwingen können. Das Rohr (111) trägt eine Manschette (116), welche mit einem Rüttelmotor (114) fest verbunden ist. Dreht sich der Anker des Rüttelmotors (114), bewegt sich die Manschette (116) und damit der mittlere Teil des Rohres in Richtung des Pfeiles (115) hin und her, und die Enden des Rohres schwingen in Richtung der Pfeile (117 und 118). Den im Rohr (111) eingelagerten Getreidekörnern (100) wird hierdurch eine starke Vibration aufgezwungen, die sie unter Auftreten starker Beschleunigungskräfte aufeinander und gegen die Wand des Rohres (111) prallen läßt. Während dieses Vorganges rieseln die mit dem Wasser vermischten Körnerfrüchte (100) von der Einlaßöffnung (110) bis zur Auslaßöffnung (121). Sie treffen hier auf einen Verschlußkegel (120), welcher in eine Auslaßöffnung (121) einführbar ist. Je nach Stellung des Kegels (120) in der Auslaßöffnung (121) können mehr oder weniger Körnerfrüchte (100) an dem Kegel (120) vorbeifallen. Die Stellung des Kegels (120) und die Länge des Rohres (111) bestimmen damit die Verweildauer des Wasser-Korn-Gemisches im Rohr (111).

Das Durchlaufen des Kornes (100) kann auch chargenweise erfolgen. In diesem Fall wird die Auslaßöffnung (121) verschlossen und das Rohr (111) eine vorgegebene Zeit gerüttelt. Nach Öffnen des Auslasses (121) strömen die benetzten Körnerfrüchte (100) aus dem Rohr (111) heraus, und das Rohr kann neu gefüllt werden.

Für den kontinuierlichen Durchlauf der Körnerfrüchte (100) ist eine Steuereinrichtung (130) vorgesehen. Die Steuereinrichtung (130) erhält Meßwerte von einem Meßfühler (131), welcher die Durchflußmenge der Körnerfrüchte (100) in das Rohr (111) angibt. Die Einrichtung (130) regelt die Nachfüllung des Trichters (102) mit Körnerfrüchten (100) und Wasser. Eine Meßeinrichtung (132) mißt die Ausflußmenge der Körnerfrüchte aus dem Rohr (111). Die Meßeinrichtung (130) steuert diese Ausflußmenge und damit die Verweildauer der Körnerfrüchte (100) im Rohr (111).

Für eine Rohrfüllung werden üblicherweise 10 bis 15 Sekunden Rüttelzeit benötigt, das heißt, die oben eingetretenen Körnerfrüchte (100) sollen etwa 10 bis 15 Sekunden im Rohr (111) gerüttelt werden, und zwar unabhängig davon, ob sie chargenweise in das Rohr (111) gefüllt und gerüttelt werden oder kontinuierlich durch das Rohr (111) laufen. Die Länge des Rohres (111) ist dementsprechend bemessen. Üblicherweise genügt ein Rohr (111) von einem Meter Länge.

Die unten aus dem Rohr (111) austretenden Körnerfrüchte (100) fallen durch ein Führungsrohr (140) auf einen Verteilteller (141) und von hier aus in einen Auffangbehälter (142). Die austretenden Körnerfrüchte (100) sind unmittelbar transportfähig, so daß sie mit Hilfe von Förderbändern, Schnecken und dergleichen, ohne an diesen Teilen aufgrund von Adhäsionskräften festzukleben, weiter an einen Verarbeitungsort ohne zeitlich ins Gewicht fallende Zwischenlagerung transportiert werden können.

Das Rohr (111) kann kreisförmigen, elliptischen, auch rechteckigen, insbesondere quadratischen Querschnitt aufweisen. Es muß nur sichergestellt sein, daß die Körnerfrüchte (100) bei dem Rüttelvorgang von der Wand des Rohres (111) beschleunigt werden.

Um größere Mengen durchlaufen lassen zu können, kann der Durchmesser des Rohres (111) vergrößert werden. Der Rütteleffekt, das heißt die Beschleunigungsgröße des Körnerfrüchte-Feuchtigkeitsgemisches (100) mindert sich jedoch dadurch zur Mitte des Rohres (111) hin. Deshalb sind gemäß Fig. 3 in einem weiteren Ausführungsbeispiel im Innenraum eines Rohres (122) Längswände (150) vorgesehen, welche zusätzliche Beschleunigungswände für die durchlaufenden Getreidekörner (100) bilden.

Eine andere Lösung für dieses Problem ist in Fig. 4 dargestellt. Es sind hier drei Rohre (151, 152, 153) vorgesehen, welche fest miteinander verbunden sind und gemeinsam gerüttelt werden können.

Claims (20)

1. Verfahren zum Benetzen von Körnerfrüchten mit einer Flüssigkeit, bei der die Körnerfrüchte während einer Transportbewegung mit der Flüssigkeit vermischt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Körnerfrüchte nach oder während der Vermischung mit der Flüssigkeit eine glattwandige Rütteleinrichtung kontinuierlich oder chargenweise durchlaufen, derart, daß die Rütteleinrichtung das Körnerfrüchte-Flüssigkeitsgemisch starken Beschleunigungskräften aussetzt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Körnerfrüchte-Flüssigkeitsgemisch mit einer Frequenz von 100 bis 300 Hz, vorzugsweise 200 Hz, gerüttelt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rüttelzeit etwa 10 bis 20 Sekunden beträgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Flüssigkeit vermischten Körnerfrüchte die Rütteleinrichtung unter Rüttelung teilweise durchlaufen.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Körnerfrüchte einem Trichter in derartiger Menge zugeführt werden, daß sie einerseits aus der unteren Trichteröffnung herausrieseln und andererseits über den oberen Rand des Trichters fallen, daß in die Einfüllungsöffnung des Trichters die Flüssigkeit geleitet wird, und daß die so angefeuchteten Körnerfrüchte in die Rütteleinrichtung geleitet werden oder fallen.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rütteleinrichtung (111, 114) aus einem mit etwa vertikaler Achse angeordneten Rohr (111) besteht, das mit einem das Rohr (111) in Rüttelbewegung versetzenden Motor (114) verbunden ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (114) etwa in der Mitte des Rohres (111) an diesem angreift.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Rohres (111) eine Mischvorrichtung (102, 107) für die Körnerfrüchte mit der Flüssigkeit vorgesehen ist und am unteren Ende des Rohres (111) eine die Durchflußmenge der Körnerfrüchte regelnde Einrichtung (120, 121).

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die den Auslaß der Körnerfrüchte aus dem Rohr (111) regelnde Einrichtung (120, 121) aus einem mehr oder minder gegen und/oder in das Rohrende (121) einführbaren kegelförmigen Körper (120) besteht, dessen Spitze in das Rohrende (121) weist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine die Zufuhrmenge der Körnerfrüchte (100) und der Flüssigkeit in das Rohr messende und steuernde Einrichtung (130, 131).

11. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine die Ausflußmenge der Körnerfrüchte (100) messende und steuernde Einrichtung (132, 130).

12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 10 und 11, gekennzeichnet durch eine die Eingabemenge und die Auslaßmenge der Körnerfrüchte (100) regelnde Steuereinrichtung (130).

13. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaßöffnung (121) des Rohres (111) ein Verteilteller (141) nachgeschaltet ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (111) einen kreisförmigen oder elliptischen Querschnitt aufweist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (111) einen rechteckigen, insbesondere quadratischen Querschnitt aufweist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (122) wenigstens eine den Innenraum in Längsrichtung des Rohres teilende Zwischenwand (150) aufweist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Rohre (151, 152, 153) miteinander verbunden sind.

18. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Rohres (111, 151, 152, 153) etwa zehn Zentimeter beträgt.

19. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unter Körnerfrüchten Früchte mit harter und weicher Schale verstanden werden, wie Getreidekörner, Hülsenfrüchte, Mais, Reis, auch geschälter Reis und dergleichen, auch Bohnen, wie Kaffeebohnen, Kakaobohnen oder dergleichen.

20. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Flüssigkeit Wasser, Zuckerwasser, Melasse oder dergleichen dient.