DE4141448A1 - Verfahren zu herstellung von tiefgefrorenen verzehrfertigen fertiggerichten und anwendungen dieses verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung tiefgefrorener Fertiggerichte mit stückigen Hauptbestandteilen pflanzlicher oder tierischer Herkunft, wie Gemüse oder Gulasch mit Soße, sowie Anwendungen dieses Verfahrens.

Bei der Herstellung von tiefgefrorenen Eintöpfen ist es bekannt, an einen Teil der tiefgefrorenen stückigen Hauptbestandteile ein mit Wasser bzw. Fett gebundenes Granulat aus einer Trockenmischung gemahlener Hauptbestandteile, wie Erbspulver und Kartoffelflocken sowie von Geschmacksstoffen, Kräutern, Gewürzen und Salz anzulagern (DE-OS 28 30 918). Nachteilig ist hierbei, daß mit einem insgesamt trockenen Granulat gearbeitet wird und selbst wenn Fett als Granuliermittel eingesetzt wird, kann man damit weder den geschmacksmäßig erforderlichen Fettanteil einarbeiten noch die gewünschte Soßenkonsistenz und -anlagerungsmenge vorbilden. Da nach der Anlagerung offenbar keine erneute Tiefkühlung erfolgt, ist trotz des Kälteinhalts der offenbar unter -20°C tiefgefrorenen stückigen Hauptbestandteile nur eine ungleichmäßige Verteilung und Haftung auf der Oberfläche zu erwarten.

Ähnliche Nachteile weist ein Verfahren auf, bei dem Geschmacks- und Aromastoffe entweder mit gesonderten Quellsubstanzen vermischt und durch Wasser, das beim Hinzufügen dieser Stoffe aus den tiefgefrorenen Stücken austritt oder durch zuvor aufgespritztes Fett gebunden werden (DE-OS 29 26 992). Die Quellsubstanzen können, wiewohl physiologisch unbedenklich, den Geschmackszustand stören; das nur handwarm aufgebrachte Fett und die trockenen Geschmacks- und Aromastoffe geben weder eine optimale Soßenkonsistenz noch eine sichere Bindung für den der anschließenden Portionierung. Die beiden besprochenen technischen Lösungen gestatten zwar die freie Portionierung, aber wegen der fehlenden Rückkühlung hat man keine Kontrolle über einen lückenlosen Frostungszustand.

Alle diese Probleme verschärfen sich noch, wenn man diese Verfahrensschritte deutlich über dem Gefrierpunkt und unter intensiver Verwirbelung von Stücken und pulvrigen Anlagerungsgut durchführt (DE-OS 38 28 740), wobei die sichere Anlagerung fraglich ist. Problematisch ist auch die regelmäßig erforderliche Reinigung der Bürstenschnecke. Auch kommt es zur Erwärmung und Umkristallisation des Zellinhalts im Kern der Stücke und damit zu Qualitätsminderungen.

Schließlich ist ein Verfahren bekannt, bei dem auf die tiefgefrorenen Hauptbestandteile in einem Behälter eine Soße mit einer solchen Temperatur aufgesprüht oder als Strang aufgegossen wird, daß sie alsbald durch den Kälteinhalt der Hauptbestandteile gefriert. Zur Einstellung der Soßenkonsistenz setzt man Tapiokastärke ein (DE-OS 23 55 083). Wenn auch dieses Verfahren der Frage der Soßenkonsistenz Aufmerksamkeit widmet, so weist es doch viele Nachteile der zuvor geschilderten Verfahren auf und verzichtet auf die nachträgliche Portionierbarkeit. Läßt man die fertigen Portionskartons nach der Soßenzugabe erneut durch einen Kühltunnel laufen, so ergibt sich ein schlechter energetischer Gesamtwirkungsgrad wegen des großen Totvolumens eines solchen Kühltunnels.

Für einzelne Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens ist als Stand der Technik noch erwähnenswert:

Bekannt ist das Schockgefrieren noch ungekühlter Fleischstücke in einem Drehrohrfroster durch Zugabe von CO₂-Schnee (Trockeneis), auch mit Soßenzugabe (tiefkühl-report, 19 (1991) 4, S. 11-14; 46; 49). Da CO₂ mit dem Wasser aus dem ungekühlten Fleisch eine schwache Säure bildet, bestehen gegen diese Verfahrensweise ernährungsphysiologische Bedenken.

Die Konstruktion der zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders vorteilhaft einsetzbaren Konus-Schneckenmischer und ihre Anwendung zum Sprühen und Granulieren an sich, ohne Bezug auf die Lebensmittelindustrie, ist bekannt (Firmendruckschrift der Firma Hosokawa Micron Europe mit dem Titel "Vrieco-Nauta®-Mischtechnologie").

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein energiesparendes Verfahren zur Herstellung tiefgefrorener Fertiggerichte mit stückigem Hauptbestandteil zu schaffen, die ohne zusätzliche Konditionierungsmittel, wie Stärke oder Beschichtungswachse, ohne Entmischungsgefahr beliebig portionierbar sind.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung entsprechend den Patentansprüchen gelöst.

Es hat sich herausgestellt, daß erfindungsgemäß in einem Konus-Schneckenmischer, dessen Schnecke in einem gewissen Abstand von der Konuswandung rotiert, auch tiefgefrorene Fertiggerichte mit Stücken empfindlicher Gemüse, wie Blumenkohl oder Brokkoli, hergestellt werden können, ohne daß das Gemüse in seiner Struktur zerstört wird oder Abrieb auftritt.

Das erfindungsgemäße Verfahren, seine vorteilhaften Ausgestaltungen sowie seine Anwendung weisen eine Fülle von Vorteilen auf, die nachstehend detailliert dargestellt werden:

Das Mischen, Besprühen und Anfrieren, vorzugsweise mittels Flüssigstickstoff, läuft in einem Gefäß ab. Besonders im Konus-Schneckenmischer ist durch die dreidimensionale Mischbewegung die Mischung und Beschichtung besonders vollkommen und wegen des relativ kleinen Volumens sind die Kälteverluste besonders gering. Das Verhältnis Mischvolumen zur Mischgutmenge ist günstiger als im Trommelmischer.

Die Schockfrostung der stückigen Komponenten in der Vorstufe läßt die Zellinhaltsstoffe zu kleinen Kristallen gefrieren, wodurch die natürliche Struktur erhalten bleibt. Dies gilt für den ganzen Verfahrensablauf, da auch ein teilweises Auftauen mit nachfolgender, grobkörniger Eis- Rekristallisation unterbleibt.

Die stückigen Komponenten können je nach Ernte bei -20°C tiefgefrostet zwischengelagert und erst nach Fertigstellung oder auch Zukauf solcher Komponenten wie Mais oder Paprika ganzjährlich erfindungsgemäß zum Fertiggericht komplettiert werden.

Schon im Vorlauf- bzw. Wägebehälter können die Komponenten unter Nutzung ihrer Schüttfähigkeit in trichterförmige Behälter verbracht werden, was den nachfolgenden Verfahrensablauf zeitmäßig und vor allem hinsichtlich der Beibehaltung des tiefgefrorenen Zustandes rationalisiert.

Das Besprühen im Konus-Schneckenmischer kann bereits beim Einsaugen der Komponenten beginnen, wodurch sich eine besonders gute Verteilung und insgesamt kürzere Verfahrenzykluszeiten ergeben.

Beim Besprühen mit den erhitzten Soßen bzw. Fett wird die Oberfläche der stückigen Komponenten ganz leicht angetaut, erstarrt aber durch "nachfließende Kälte" und durch die Einleitung von Flüssigstickstoff sofort wieder, die Beschichtung verteilt sich aber infolge der Reibung der stückigen Komponenten untereinander jedoch weiter, um die Oberflächen vollständig zu bedecken.

Bei besonders hohem Soßenanteil, auch für bisher unbekannte Produkte, kann man auch alternierend beschichten und Kältemittel einsprühen.

Die kompakte Bauweise des bevorzugt eingesetzten Konus- Schneckenmischers gestattet dessen vollständige Wärmeisolierung, so daß im Produktionsraum bei Plustemperaturen gearbeitet werden kann und die "Kälteverluste" beim Verfahren und auch während der Stillstandszeiten sehr gering gehalten werden können.

Auch die sehr energieaufwendige Nachkühlung in einem Band- oder Tunnelfroster kann entfallen.

Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet, wie im Rahmen des Ausführungsbeispiels näher erläutert werden wird, eine kontinuierliche Produktion beliebig portionierbarer Gemüsebeilagen oder Fertiggerichte im gefrosteten Zustand ohne Qualitätseinbußen. Während im Konus-Schneckenmischer die Behandlung erfolgt, kann im Vorlauf die nächste Charge zusammengestellt werden.

Die durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellten Gemüsebeilagen oder Fertiggerichte können bei genügend großem Fett- und Soßenanteil durch bloßes Erhitzen oder im häufigeren Fall durch Erhitzen mit geringem oder bei Eintöpfen auch größerem Wasserzusatz verzehrfertig zubereitet werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnung durch ein Ausführungsbeispiel näher erläutert:

Ein Vorlagebehälter 1 kann direkt im Tiefkühllager im Temperaturbereich -20°C als Wägebehälter aufgestellt werden oder in einem Vorbereitungsraum 7 mit dem Temperaturbereich von z. B. -5 bis -10°C aufgestellt werden. Im angrenzenden Produktionsraum wird ein Konus- Schneckenmischer 2 angeordnet und ein Vorratsbehälter 3 über der Niveauhöhe einer Waage 4 aufgestellt.

Der Konus-Schneckenmischer 2 und der Vorratsbehälter 3 sind als Druckgefäße ausgeführt und zur Vermeidung von Kälteverlusten wandseitig isoliert. Beim Aufstellen des Vorlagebehälters 1 bei ca. -5°C ist es ebenfalls vorteilhaft, eine wandseitige Isolierung anzubringen.

In dem Vorlagebehälter 1 werden die einzelnen TK-Komponenten, wie zum Beispiel Erbsen, Möhrenwürfel, Blumenkohlröschen usw. mit einer Temperatur von ca. -20°C eingewogen und als Charge für den Prozeßablauf bereitgestellt.

Vor Beginn des 1. Prozesses werden die Gehäuse des Konus- Schneckenmischers 2 und des Vorratsbehälters 3 mittels Einsprühen von flüssigem Stickstoff auf -20°C abgekühlt.

Durch Anlegen von Vakuum an den Konus-Schneckenmischer 2 und Öffnen des Ventiles 2.1. wird die Charge aus dem Vorlagebehälter 1 eingesogen und die planetenartig kreisende Schnecke in Bewegung gesetzt. Sobald das Tiefkühlgemüse eingesogen ist, wird Ventil 2.1. wieder geschlossen und der Konus-Schneckenmischer 2 belüftet.

Bereits während dem Einziehen und Bewegung der Mischschnecke erfolgt das Aufsprühen von flüssigem Fett bzw. der Soßenemulsion. Sobald dieses Aufsprühen abgeschlossen ist und sich durch den planetartigen Mischvorgang und die gegenseitige Reibung der Partikel das Fett sich auf der Oberfläche des Mischgutes verteilt hat, erfolgt die flüssige Stickstoffeinspritzung, durch welche das Mischgut wieder auf -18°C abgekühlt wird.

Durch die Stickstoffkühlung wird lediglich die eingebrachte Wärme des Einsprühmediums Fett oder Soßenemulsion abgeführt. Die Kälteenergieverluste sind sehr gering, da dieser Vorgang in einem wärmeisolierten Behälter ausgeführt wird. Auch durch das direkte Einspritzen des flüssigen Stickstoffes in das Mischgut und Einmischen entweicht relativ wenig Kälteenergie gasförmig durch die Entlüftung 8.

Durch die ständige Bewegung des Mischgutes, die gespeicherte Kälte des Mischgutes in Verbindung mit der Stickstoffeinspritzung vollzieht sich dieser Prozeßschritt in kurzer Zeiteinheit von ca. 10-15 min, die Teilchen gefrieren nicht zusammen, sondern bleiben frei rollend.

Durch Öffnen der Ventile 2.2. und 3.1. wird bei geschlossener Entlüftung 8 und angelegtem Vakuum das fertige Mischgut aus dem Konus-Schneckenmischer 2 in den Vorratsbehälter 3 überführt.

Nach der Überführung werden die Ventile 2.2. und 3.1. geschlossen, das Vakuum abgestellt und die Entlüftung 8 geöffnet. Aus dem Vorratsbehälter 3 kann die Computerwaage 4 zur Abpackung beschickt werden. Auch der Vorratsbehälter 3 kann im Bedarfsfall durch flüssige Stickstoffeinsprühung temperaturstabil gehalten werden.

Sobald der Konus-Schneckenmischer 2 entleert ist, wird Ventil 2.2. geschlossen, 2.1. geöffnet und aus dem Vorlaufbehälter 1 wird die nächste Charge eingesogen und der Misch-, Eindüs- und Tiefkühlvorgang läuft in gleicher Reihenfolge, wie bereits beschrieben wieder ab.

Durch dieses 3-Stufen-System wird auch bei einem Chargenbetrieb ein kontinuierlicher Abfüllprozeß über die Computerwaage 4 und die Abpackanlage 5 gewährleistet. Durch den temperaturgesteuerten Prozeßablauf vom Vorlagebehälter 1 über den Konus-Schneckenmischer 2 zum Vorratsbehälter 3 unterliegt das Mischgut nur sehr geringen Temperaturschwankungen im Bereich zwischen -17°C bis -20°C mit Ausnahme bei Fett- oder Emulsionseinsprühung, wo die Oberflächentemperatur des Mischgutes für ca. 2-3 Minuten auf -14°C ansteigt, aber dann sofort wieder schockartig auf -18°C bis -20°C abgesenkt wird.

Durch die Isolierung der Behälter treten auch während der Pausen oder bei sonstigen Stillstandszeiten nur sehr geringe Kälteverluste auf, wodurch ein kostengünstiges Verfahren und eine hohe Qualitätssicherung des Endproduktes gegenüber anderen beschriebenen Verfahren sichergestellt wird.

Das Endprodukt ist frei rollend und nach Belieben portionierbar.

Beim Einbringen größerer Soßenanteile kann im Konus- Schneckenmischer schrittweise eingedüst und tiefgekühlt werden, dadurch kann die Oberfläche der Partikel schichtweise aufgebracht und angefroren werden, ohne daß ein größerer Temperaturanstieg im Mischgut entsteht.

Durch die Verwendung des Vakuums als Transportsystem über flexible Vakuumschläuche erfolgt ein schonender Transport, wodurch bereits der Mischprozeß mit einsetzt.

Die Einbringzeiten der Chargen sind kurz und damit die Kälteverluste durch die flexiblen Schläuche gering.

Gegenüber anderen Beschickungsarten, wie Transportbändern, Elevatoren, Schneckenförderer usw. treten geringere Kälteverluste ein und Materialverluste werden fast vollständig beseitigt.

Die Leistung der Anlagen kann entsprechend der Größe der Behälter 1, 2 und 3 bestimmt werden bzw. können für höhere Leistungen 2 Konus-Schneckenmischer 2, die im Wechsel betrieben werden, vorgesehen werden. Der gesamte Prozeß läßt sich über pneumatische Ventile vollautomatisch gestalten.

Bei einer Auslegung der Behälter 2 und 3 auf 1500 Liter können Chargen von 600-700 kg gemischt, besprüht und tiefgekühlt werden, was je nach der Menge Soße oder Fettanteil 15-20 min dauert.

Bei diesem Verfahren ist es auch möglich, bis zu einem gewissen Anteil nicht gefrostete Komponenten, zum Beispiel Kräuter, vorgegarte Fleischwürfel, die eine Temperatur über 0°C besitzen, unterzumischen und mit dem Mischgut schockartig zu frosten.

Mit dieser Anlage können schließlich auch alle Obst- und Gemüsemischungen ohne Besprühung gemischt und abgepackt werden.

Es ist freigestellt, für den Konus-Schneckenmischer einen anderen geeigneten Mischer, z. B. einen Trommelmischer einzusetzen.

Claims (9)

1. Verfahren zur Herstellung von tiefgefrorenen verzehrfertigen Gemüsebeilagen oder Fertiggerichten mit oder ohne Fleisch- und/oder Meerestierzusatz, dadurch gekennzeichnet, daß bereits tiefgefrorene, frei rollende Komponenten in einem rotierenden Mischer gemischt, durch Besprühen mit einer über dem Gefrierpunkt temperaturkontrollierten Soßenemulsion oder zum flüssigen Zustand erhitztem Fett beschichtet und die Beschichtungen unter fortgesetzter Rotation durch Kälteeinleitung, vorzugsweise durch flüssigen Stickstoff auf den einzelnen Komponenten gleichmäßig angelagert und festgefroren werden, ohne daß diese untereinander zusammenfrieren.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Anwendung eines Trommelmischers mit waagerechter Achse.

3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Anwendung eines Konus-Schneckenmischers.

4. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Anwendung eines Rührwerksmischers mit feststehender Trommel.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch den, von der Kälteeinleitung abgesehen, Ablauf unter Vakuum.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Vakuum zum Fördern und Vormischen der Verfahrensprodukte benutzt wird.

7. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 6 auf die Herstellung von Gemüsebeilagen, gegebenenfalls mit Obstkomponenten, besprüht mit Butter oder Rahm.

8. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1-6 auf die Herstellung von Fertiggerichten aus den Komponenten Gemüse verschiedener Art, Gemüse und Fleisch, Gemüse und Fisch oder Krabben, besprüht mit ggf. gekörntem Fleischbrühkonzentrat, Fetten, Bindemitteln, Geschmacksstoffen und Würzmitteln.

9. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 6 auf die Herstellung von Fertiggerichten mit Reis, Teigwaren und/ oder Hülsenfrüchten.