DE4442934C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Feinmehlbrot - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Feinmehlbrot, bei dem der Teig nach der Bereitung portioniert, nachbehandelt und abschließend gebacken wird sowie auf eine Doppel­ spindelpumpe zum Fördern von Teigen für Backwaren insbesondere zum Ausführen des Verfahrens.

Beinahe jede Art von gewerblich hergestellten Gebäck vom Kuchen über Brötchen und Toastbrot bis zum Vollkornbrot wird heutzutage mit Hilfe von Maschinen hergestellt, die alle Verfahrensschritte zum Herstellen des Gebäcks automatisch durchführen. Feinmehlbrot stellt dabei besondere Anforderungen an das Herstellungsverfahren.

Ein herkömmliches Verfahren zum Herstellen von Toastbrot beginnt mit der Teigbereitung, worunter hier verstanden wird, daß ein Teig laut Rezeptur gemischt und anschließend geknetet wird. Beim Kneten werden die Bestandteile einer Rezeptur gleichmäßig verteilt und gehen in homogene, pastöse Form über. Der derart zubereitete Teig wird daraufhin in einen Trichter eines Teigteilers gegeben. Eine übliche Form eines Teigteilers ist ein Kammerteiler, bei dem ein Auslauf am unteren Ende des Trichters in eine Kammer mündet, deren Boden als Kolben ausgeführt ist. Mit Hilfe dieses Kolbens wird eine bestimmte Teigmenge nach unten aus dem Trichter in die Kammer gesogen. Anschließend wir diese Teigmenge mit Hilfe eines zwischen der Kammer und dem Trichter befindlichen Horizontalmessers von dem Rest des Teiges im Trichter abgeschnitten. Die Teigmenge in der Kammer wird in mehrere Stücke zerteilt, welche dann seitlich vom Kolben abgeschoben werden und als einzelne Teiglinge auf ein Förder­ band gelangen.

Das Förderband transportiert die Teiglinge zu einer Einrichtung zum Durchführen des nächsten Verfahrensschrittes, dem Rundwirken. Beim Rundwirken wird der Teig teilgewalkt und ballig gewirkt, so daß die Teiglinge straff und rund werden. Nach Erreichen der gewünschten mechanischen und physikalischen Eigenschaften werden die Teiglinge in einen Vorgärschrank transportiert und dort für ungefähr 10 Minuten einem bestimmten Klima ausgesetzt. Die Teiglinge werden dadurch wieder leichter verformbar.

In einem nächsten Verfahrenschritt wird jeder bis dahin kugelförmige Teigling ausgerollt und durch Walzen in eine flache Form gebracht, anschließend aufgewickelt und auf die größere Länge einer Backform ausgerollt. Daraufhin wird der Teigling in einer Backform in den Endgärschrank transportiert. Dort verbleibt er für ca. 50 Minuten zum Aufgehen des Hefeteiges. Abschließend gelangen Teig und Form in einen Backofen und werden dort für ca. 30 Minuten gebacken.

Eine Variante des beschriebenen Verfahrens ergibt sich daraus, daß bei wenig dehnbaren Teigen wie z. B. Vollkornteigen der oben be­ schriebene Kammerteiler nicht benutzt werden kann, weil solche Teige nicht genügend Zusammenhalt haben, sondern leicht zerreißen und infolgedessen nur stückweise in die Kammer gelangen würden. Die Variante besteht darin, daß zur Verarbeitung von wenig dehnbaren Teigen Schneckenförderer verwendet werden, an deren Auslauf der Teig durch Abschneiden portioniert wird.

Unbefriedigend ist bei dem beschriebenen, herkömmlichen Verfahren zum Herstellen von Feinmehlbrot die große Anzahl von Verfahrens­ schritten. Außerdem ist der Kammerteiler aufwendig in der Anwendung, weil er viele bewegliche Teile enthält, wie z. B. das Horizontal­ messer oder den kolbenartig zu bewegenden Boden der Kammer. Weil der Teig außerdem weder am Horizontalmesser noch an den Wänden oder dem Boden der Kammer kleben bleiben soll, müssen Trennmittel, wie z. B. Öl, eingesetzt werden, außerdem muß der Teig eine bestimmte Kon­ sistenz haben, so daß z. B. für den Wassergehalt des Teiges enge Grenzen gelten.

Aus dem Artikel "Verkürzung der Brotherstellung durch intensiveres Kneten" von D. de Ruiter, veröffentlicht im Brot und Gebäck, Heft 2/1965, S. 27 bis 34, ist ein Verfahren zum Herstellen von Brot bekannt, bei dem der Teig nach der Bereitung portioniert, nachbehandelt und abschließend gebacken wird. Ferner sind Knetma­ schinen zum intensiven Kneten des Teiges beschrieben. Ein sogenannter Ko-Kneter weist eine Vielzahl von Knetzähnen auf, die an einer Knetachse befestigt sind, welche sowohl eine drehende als auch eine in Längsrichtung hin- und hergehende Bewegung ausführt. Dieser Bewegungsablauf ist konstuktiv nur mit großem Auf­ wand zu verwirklichen. Eine Portionierung des Teiges ist mit dieser Knetmaschine nicht möglich, denn sie arbeitet im kontinuierlichen Betrieb. Eine ebenfalls kon­ tinuierlich arbeitende sogenannte Kontinua-Knetmaschine weist eine zylindrische Trommel mit einem spiralförmigen Ring und eine große Bauhöhe auf. Letzteres gilt auch für die übrigen dargestellten Knetmaschinen.

Aus US 4,332,538 ist eine Doppelspindelpumpe mit zwei schneckenartigen Schrauben bekannt, die nebeneinander angeordnet sind und miteinander in Eingriff stehen. Die Doppelspindelpumpe dient zum Fördern von pastösen Massen wie Teigen und ist ausgebildet, um die pastöse Masse in Portionen zu teilen. Hierzu ist ein hin- und herbewegbares, als Paddel bezeichnetes Trennelement vorgesehen, dass mit einer Austrittsöffnung für die mit der Doppelspindelpumpe geförderte Masse oszillierend derart kooperiert, dass der aus der Austrittsöffnung austretende Teig in Portionen getrennt wird, wenn eine einstellbare Menge an pastöser Masse von der Doppelspindelpumpe gefördert worden ist. Diese Doppelspindelpumpe sorgt nicht für eine häufig gewünschte sehr intensive Knetung oder Durchmischung der zu fördernden pastösen Masse, denn sie ist als eine Fördereinrichtung mit Portioniereinrichtung, und nicht als Knetmaschine ausgestaltet. Ein Kneten der Masse erfolgt lediglich während der Förderung mittels der Doppelspindelpumpe.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Verfahren bzw. eine gattungsgemäße Vorrichtung derart weiterzubilden, dass die im Stand der Technik auftretenden Nachteile weitgehend vermieden werden und eine besonders intensive Durchmischung des Teiges mit geringem konstruktiven Aufwand erfolgt.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen von Feinmehlbrot mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

Daraus, daß dem Teig während er von der Doppelspindelpumpe geför­ dert, nachgeknetet und ihm somit Energie zugeführt wird, ergibt sich der Vorteil, daß zumindest die herkömmlichen Verfahrensschritte Rundwirken und Vorgären im erfindungsgemäßen Verfahren nicht mehr nötig sind. Darüber hinaus kann beim Backen von Stangenbroten auch auf das Langwirken verzichtet werden. Die für das Kneten bei der Teigbereitung benötigte Zeit kann um bis zu 10% gegenüber der sonst benötigten Zeit verkürzt werden, Probleme wie Verkleben oder Schwer­ gängigkeit eines Kammerteilers infolge eines zu großen Wassergehal­ tes des Teiges werden vermieden. Gleichzeitig wird die Wasserauf­ nahmefähigkeit des Mehles besser ausgenutzt, so daß dem Teig eine größere Menge Wasser zugegeben werden kann, was dazu führt, daß sich das Brot nach dem Backen infolge einer besseren Stärkeverkleisterung länger frisch hält. Beim Backen von Toastbrot kann zusätzlich auf die dort vorteilhaften Intensiv-Vakuumkneter verzichtet werden. Schließlich sind keine Trennmittel mehr erforderlich.

Eine vorteilhafte Ergänzung des Verfahrens besteht darin, daß das Befüllen der Pumpe durch Unterdruck in derselben unterstützt wird.

In bestimmten Ausnahmefällen ist es darüber hinaus von Vorteil, wenn zwischen das Portionieren und das Langwirken ein Zwischengärschritt eingefügt wird.

Außerdem wird in der Erfindung eine Doppelspindelpumpe mit zwei Förderelementen zum Fördern von Teigen für Backwaren angegeben, die insbesondere zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist und sich dadurch auszeichnet, daß die beiden Förderelemente der Pumpe im und/oder anschließend an den Pumpeneinlaufbereich einen Abschnitt mit zuein­ ander offenen Förderkammern bilden, an den sich vor dem Pumpenauslaß ein Abschnitt mit gegeneinander abgedichteten Förderkammern an­ schließt, in dem die Spindelsteigung kleiner als in dem Abschnitt mit den zueinander offenen Förderkammern ist, so daß sich zwischen den zueinander offenen Förderkammern eine Strömung entgegen der Förderrichtung ausbildet.

Besonders vorteilhaft ist eine Doppelspindelpumpe, bei der die Förderelemente vor dem Pumpeneinlauf beginnen und in dem Abschnitt zwischen ihrem Beginn und dem Pumpeneinlauf gegeneinander abgedich­ tete Förderkammern bilden, die zum Teil mit einem Unterdruckanschluß der Pumpe in Verbindung stehen.

Im Folgenden werden das Verfahren und eine Ausführungsform der Vor­ richtung anhand eines Diagramms und einer Zeichnung näher beschrie­ ben. Es zeigen:

Fig. 1: Ein Diagramm der Verfahrensschritte,

Fig. 2: eine Ansicht zweier Förderelemente der Doppel­ spindelpumpe.

In Fig. 1 ist der Ablauf des Verfahrens nach der Erfindung schema­ tisch dargestellt. Wie ein herkömmliches Verfahren zum Herstellen von Feinmehlbrot beginnt auch das erfindungsgemäße Verfahren mit der Teigbereitung, worunter hier das Zusammenstellen der Zutaten gemäß der Rezeptur und das anschließende Mischen und Kneten der Zutaten verstanden wird. Das Kneten dient der homogenen, pastösen Vermengung der Zutaten und kann beim erfindungsgemäßen Verfahren gegenüber dem herkömmlichen Verfahren um 10% gekürzt werden.

Anschließend an das Kneten gelangt der Teig in die erfindungsgemäße Doppelspindelpumpe zum Fördern des Teiges. In der Doppelspindelpumpe herrscht ein einstellbares Vakuum, welches das Befüllen der Pumpe unterstützt und grundsätzlich eine feine, gleichmäßige Gebäckporen­ struktur begünstigt.

Die Doppelspindelpumpe dient nicht allein der Beförderung des Teiges. Vielmehr wird der Teig in der Pumpe zur Erhöhung seines Energiegehaltes nachgeknetet. Unterstüzt wird das Nachkneten durch die Konstruktion der erfindungsgemäßen Doppelspindelpumpe, die sich dadurch auszeichnet, daß zwei Förderkurven der Pumpe in deren Einlaufbereich zueinander offene Förderkammern bilden, an die sich vor dem Pumpenauslaß gegeneinander abgedichtetete Förderkammern anschließen und deren Spindelsteigung so gewählt ist, daß die theoretische Förderleistung im Bereich der offenen Förderkammern höher ist, als die Förderleistung im Bereich der geschlossenen Kammern. Hierdurch wird bewirkt, daß sich zwischen den offenen Förderkammern eine Teigströmung entgegen der Förderrichtung aus­ bildet.

Die gegenüber dem Stand der Technik größere Menge Wasser, die dem Teig zugegeben wird, bewirkt ein längeres Frischhalten durch bessere Stärkeverkleisterung sowie geschmackliche Vorteile und führt zu einem höheren Deckungsbeitrag durch Verminderung der Rohstoffkosten. Das einstellbare Vakuum in der Doppelspindelpumpe und das Einwirken der Förderkurven auf den Teig führen dazu, daß sich die Randzonen des Gebäcks nicht verdichten, da große Gasblasen im Teig zerkleinert und gleichmäßig verteilt werden. Schließlich wird in der Doppel­ spindelpumpe zusätzlich die bei Weizenteigen erforderliche Teig­ spannung erzeugt. All dies hat zur Folge, daß auf das herkömmliche Vorgären und Rundwirken verzichtet werden kann.

Das Portionieren des Teiges erfolgt in dem Augenblick, in dem der Teig die Doppelspindelpumpe verläßt. Der aus der Doppelspindelpumpe austretende Teigstrom ist mittels des Antriebs für die Förderkurven steuerbar. In Abhängigkeit dieses Teigstroms kann der Teig mit Hilfe z. B. eines Messers, eines Drahtes oder einer Quetscheinrichtung am Ausgang der Doppelspindelpumpe in die gewünschten Portionen aufge­ teilt werden.

Wenn mit dem Verfahren Stückbrote hergestellt werden sollen, die bis zu 2 kg wiegen und als ganzes in den Handel gelangen, schließt sich an das Portionieren ein Langwirken an, um die zur Formgebung der Stückbrote erforderliche Teigspannung zu erzielen. Anschließend kommen die Stückbrote in die Endgare.

Beim Herstellen von Stangenbroten, mit einer Masse von ca. 8 bis 10 kg, die nach dem Backen in Scheiben geschnitten werden und in abgepackten Portionen in den Handel gelangen, kann auf das Langwir­ ken verzichtet werden, weil hier der Teig langextrudiert wird schon dadurch genügend Teigspannung erzeugt wird. Beim Herstellen von Stangenbroten schließt sich also das Endgären direkt an das Portio­ nieren an. Der Verzicht auf das Langwirken hat zur erfreulichen Folge, daß der Wassergehalt höher sein kann. Das Schnittbrot bleibt dadurch länger frisch.

Das Endgären ist für Stück- und Stangenbrote gleichartig und besteht in bekannter Weise darin, daß die Brote für eine bestimmte Zeit einem bestimmten Klima ausgesetzt werden, so daß der Hefeteig aufgehen kann.

Im Anschluß an das Endgären werden die Brote gebacken.

Erforderlichenfalls kann das erfindungsgemäße Verfahren um einen Zwischengärschritt, der zwischen das Portionieren und das Langwirken eingefügt wird, ergänzt werden. Dies ist in der schematischen Darstellung des Verfahrensablaufs gestrichelt dargestellt. Außerdem kann das erfindungsgemäße Verfahren auch mit einem solchen Feinmehl­ brotteig durchgeführt werden, der einen gewissen Schrotanteil enthält.

Fig. 2 zeigt die beiden Förderelemente 10, 20 in jener Lage zuein­ ander, welche sie in der Doppelspindelpumpe einnehmen. Beide Förder­ elemente 10, 20 weisen je einen zentralen Schaft 12, 22 auf. Jeder der beiden Schäfte 12, 22 ist an einem Ende mit Anschlußflanschen 14, 24 ausgestattet, welche der Krafteinleitung zum Antreiben der Förderelemente dienen. Die Anschlußflansche 14 und 24 beanspruchen nur etwa 1/16 der Länge der beiden Schäfte 12, 22. Auf den verblei­ benden 15/16 ihrer Länge sind die beiden Schäfte 12, 22 mit je einer Wendel 16, 26 versehen.

Der Schaft 12 und die Wendel 16 sowie der Schaft 22 und die Wendel 26 bilden je eine Spindel mit drei aneinander anschließenden Ab­ schnitten A, B und C, die sich jeweils durch die Steigung s und die Stärke b der Wendeln voneinander unterscheiden. Die geringste Steigung s weisen die beiden Wendeln in dem sich an die Anschluß­ flansche anschließenden Abschnitt A auf. Dort greifen die beiden Spindeln so ineinander, daß die Wendeln 16, 26 mit ihrem Umfang an die Oberfläche der jeweils gegenüberliegenden Schäfte 22, 12 heran­ reichen und eine Wendel den lichten Raum zwischen zwei Flanken der anderen Wendel lückenlos ausfüllt, mit der Folge, daß die einzelnen Förderkammern in diesem Abschnitt gegeneinander abgedichtet sind.

In dem Abschnitt B, der sich unmittelbar an Abschnitt A anschließt, ist die Steigung s der beiden Wendeln erheblich größer als im Ab­ schnitt A. Gleichzeitig ist die Stärke b der beiden Wendeln wesent­ lich kleiner als die Hälfte ihrer Steigung s, so daß die Wendeln zwar mit ihrem Umfang an die Ihnen jeweils gegenüberliegenden Schaftoberflächen heranreichen, nicht aber die Flanken der einen Wendel an die der anderen. Zwischen den Flanken der Wendeln bleiben die Förderkammern im Abschnitt B verbindende Zwischenräume frei, durch die ein Materialaustausch zwischen diesen Förderkammern möglich ist.

Der Abschnitt C der beiden Spindeln schließt sich unmittelbar an den Abschnitt B an und endet am Pumpenauslaß. In dem Abschnitt C haben die Wendeln 16 und 26 eine Steigung s, die kleiner ist als im Abschnitt B der Spindeln, aber größer als in deren Abschnitt A. Genau wie im Abschnitt A greifen die beiden Spindeln lückenlos ineinander, so daß die einzelnen Förderkammern auch im Abschnitt C gegeneinander abgedichtet sind.

Der Einlauf 30 der Doppelspindelpumpe befindet sich im Bereich des Abschnittes B der Spindeln. Dort haben die Wendeln 16, 26 größere Steigungen als im Abschnitt C. Bei gegeneinander abgedichteten Förderkammern ergäbe sich hieraus im Abschnitt B eine gegenüber dem Abschnitt C größere Förderleistung der Doppelspindelpumpe. Die tatsächliche Förderleistung der Doppelspindelpumpe im Abschnitt B kann aber nicht größer sein als die im Abschnitt C, so daß es zwischen den zueinander offenen Förderkammern des Abschnitts B zu Materialflüssen entgegen der Förderrichtung der Doppelspindelpumpe kommt.

In dem den Anschlußfanschen 14,24 benachbarten Bereich des Abschnit­ tes A der Spindeln ist an der Doppelspindelpumpe ein Unterdruck­ anschluß 32 vorgesehen. Durch diesen ist es möglich, die Doppel­ spindelpumpe bei Unterdruck zu betreiben und so z. B. das Befüllen der Pumpe zu erleichtern. Weil sich der Unterdruckanschluß 32 in Förderrichtung aufwärts vor dem Einlauf der Doppelspindelpumpe befindet und die Förderkammern im Abschnitt A der Spindeln gegenein­ ander abgedichtet sind, ist sichergestellt, daß kein Teig durch den Unterdruckanschluß 32 aus der Doppelspindelpumpe abgesaugt werden kann.

Aufgrund der besonderen Konstruktion der Doppelspindelpumpe, die zu Materialflüssen entgegen der Förderrichtung führt, wird der Teig in der Doppelspindelpumpe nicht nur gefördert, sondern gleichzeitig auch behandelt, so daß die eingangs beschriebenen Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens gegenüber dem Stand der Technik erzielt werden.

Diese Behandlung weist für das Kneten eines Teiges typische Merkmale auf: zu einen der Teig wird dadurch, daß er im Wesentlichen relativ zu den Spindeln und der Pumpenwand bewegt wird, gleichzeitig aber auch mehr oder weniger stark an den Spindeln und der Pumpenwand haften bleibt, Scherkräften ausgesetzt, deren Größe von der Viskosi­ tät des Teiges abhängt und die vom Spindelantrieb überwunden werden müssen. Die dazu nötige Energie wird vom Teig dissipiert und trägt zu der Erhöhung seiner inneren Energie bei.

Zum anderen wird der Teig gründlich durchmischt und weitgehend homogenisiert, wozu der gegen die generelle Förderichtung zurück­ strömende Teig zwischen den zueinander offenen Förderkammern wesent­ lich beiträgt, da er seine Rückströmbewegung nicht beliebigt fort­ setzten kann und sich am jeweiligen Wendepunkt seiner Bewegung kontinuierlich mit dem vorwärtsgeförderten Teig vereinigt.

Claims (6)

1. Verfahren zum Herstellen von Feinmehlbrot, bei dem der Teig nach der Bereitung portioniert, nachbehandelt und abschließend gebacken wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Teig nach seiner Bereitung in eine Doppelspindel­ pumpe mit zwei Förderelementen (10, 20) gegeben wird, die zusammen im und/- oder anschließend an den Pumpeneinlaufbereich einen Abschnitt (B) mit zueinander offenen Förderkammern bilden, an den sich vor dem Pumpenauslaß ein Abschnitt (C) mit gegeneinander abgedichteten Förderkammern anschließt, in dem die Spin­ delsteigung (s) kleiner als in dem Abschnitt (B) mit den zueinander offenen Förder­ kammern ist, so daß sich zwischen den zueinander offenen Förderkammern eine Strömung entgegen der Förderrichtung ausbildet, und der Teig beim Fördern nachgeknetet und beim Verlassen der Pumpe in Portionen aufgeteilt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Teig unmittelbar anschließend grundsätzlich nur durch Langwirken und abschließend durch ein übliches Endgärverfahren nach­ behandelt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Befüllen der Pumpe durch Unterdruck in dersel­ ben unterstützt wird.

4. Doppelspindelpumpe zum Fördern von Teigen für Backwaren, insbesondere zum Ausführen des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Förderelemente (10, 20) der Pumpe im und/oder anschließend an den Pumpeneinlaufbereich einen Abschnitt (B) mit zuein­ ander offenen Förderkammern bilden, an den sich vor dem Pumpenauslaß ein Abschnitt (C) mit gegeneinander abgedichteten Förderkammern anschließt, in dem die Spindelsteigung (s) kleiner als in dem Abschnitt (B) mit den zueinander offenen Förderkammern ist, so daß sich zwischen den zueinander offenen Förderkammern eine Strömung entgegen der Förderrichtung ausbildet.

5. Doppelspindelpumpe nach Anspruch 4, bei der die Förderelemente (10, 20) vor dem Pumpeneinlauf (30) beginnen und in dem Abschnitt (A) zwischen ihrem Beginn und dem Pumpeneinlauf (30) gegen­ einander abgedichtete Förderkammern bilden, die zum Teil mit einem Unterdruckan­ schluß (32) der Pumpe in Verbindung stehen.

6. Doppelspindelpumpe nach Anspruch 5, bei der die Förderelemente (10, 20) jeweils einteilig sind.