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Verfahren und Vorrichtung zum Vorbehandeln und zum Schälen von Getreide
Bei allen Verfahren der Brotherstellung, bei denen das vollständig zu Mehl vermahlene
Getreide verwendet wird, um aus allen Nahrungsstoffen Nutzen zu ziehen, die in dem
Korn enthalten sind, unabhängig davon, ob diese in dem eigentlichen Mehlkörper oder
in den verschiedenen Schalen zu finden sind, hat das Erzeugnis durch die verschiedenen
Schalen ein wenig angenehmes Aussehen, einen säuerlichen Geschmack, und, was noch
schlimmer ist, es ist zum größten Teil löslich.
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Diese :Mängel, die dieses Brot wenig nutzbar machen, stammen i. von
der Gegenwart der Diastase, welche in den Schalen enthalten ist, und 2. von dem
Vorhandensein der Fruchtschalen, welche die äußere Hülle des Mehlkörpers bilden,
dessen holzhaltiger Stoff in dem Brot nicht assimilierbar ist.
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Die vorliegende Erfindung hat den Zweck, das Getreide so zu behandeln,
daß a) die Diastase unwirksam wird, welche in den Hülsen enthalten ist, und die
im Gegenfalle während der Brotherstellung bzw. während des Backens in Tätigkeit
treten würde, indem sie die nahrhaften Teile und besonders die Stärke und den Kleber
schädigen würde, b) die völlige Entfernung der Holzteile des Getreidekornes bewirkt
wird, welche nicht assimilierbar sind.
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Zu diesem Zwecke dient die Maschine, die auf der Zeichnung dargestellt
ist.
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Diese Maschine führt zu gleicher Zeit die beiden Arbeitsvorgänge aus,
die in a) und b) angegeben sind. Die Maschine besteht im wesentlichen aus einem
Hauptteil eines Ejektors, welcher seinerseits aus zwei Kegeln i, i' gebildet wird,
die durch einen zylindrischen Mittelteil in der Weise miteinander verbunden sind,
daß sie sich nach entgegengesetzten Richtungen erstrecken. Über dem Kegel i ist
eine Haube 2 angeordnet, die so ausgebildet ist, daß das Gemisch, das den nach unten
vorspringenden Teil 3 der Haube trifft, entsprechend ihrer gebogenen Innenfläche
um ungefähr 170 ' abgelenkt wird. Mit einem mit einem Stützrand 5 versehenen Ring
¢ ist ein mittlerer Sitz 6 durch Führungsrippen 7 verbunden. In dem Sitz 6 ist die
Nabe 8 des Kegels i eingeschraubt.
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Der Stützring q. trägt den Trichter g, der durch Schrauben io gehalten
wird.
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An dem Sitz 6 ist ein Ring ii angeordnet, der in seiner normalen Lage
auf dem Führungsring 7 aufliegt. Der Ring ii bildet zusammen mit dem Sitz 6 eine
konkave Fläche. In den Führungsrippen 7 für den Ring ii sind entsprechende Einschnitte
vorgesehen. Dadurch ist ermöglicht, daß sich der Ring ii senken kann, wenn sich
die Einschnitte in Eingriff mit den Führungsrippen selbst befinden.
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In die Nabe 8 ist eine Düse i2 eingeschraubt, durch die Dampf und
Druckluft in den Hauptkörper i, i' getrieben werden kann.
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Die ganze Vorrichtung ist von einem äußeren Gehäuse 13 umhüllt, das
aus Metall hergestellt ist und von dem Ring q. gestützt wird.
Dieses
Gehäuse hat oben eine Öffnung 1q., durch die das Korn eingeführt wird, und eine
weitere Öffnung 15, durch die Dampf und Luft entweichen.
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Der Hauptkörper des Ejektors i, die obere Haube 2, der Stützring q.
und das Gehäuse 13 haben eine Kreisform, dessen gemeinsame Achse x, x1 ist. Natürlich
können Änderungen baulicher Art an den verschiedenen Teilen der Maschine vorgenommen
werden, desgleichen an dem ganzen Aufbau derselben, ohne daß dies aus dem Rahmen
der Erfindung heraustritt.
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Das Verfahren besteht nun darin, das Korn schrittweise unter den vorgeschriebenen
Bedingungen auf eine Temperatur von ungefähr 6o bis 8o° C zu bringen und in derselben
Zeit das Getreide einer mechanischen Behandlung zu unterwerfen, um es von den Frachtschalen
zu befreien. Um dies zu erreichen, wendet man sowohl ein Dampf-Luft-Gemisch als
auch Druckluft nach vorheriger Erwärmung an.
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Bei der Anwendung eines Dampf-Luft-Gemisches ergibt sich i. bei der
fortschreitenden Erhöhung der Temperatur die konditionierte Sterilisation des Weizens;
denn vor Erreichung der Höchsttemperatur, die zur Neutralisierung der Diastase notwendig
ist, bildet sich im Korn der Getreide zufolge der Umwandlung eines kleinen Teiles
in Stärke die erforderliche Zuckermenge, welche eine gute Gärung des Teiges, wenn
der Weizen in Brot verwandelt wird, bewirkt.
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2. Durch die Feuchtigkeit, welche in dem Dampf-Luft-Gemisch vorhanden
ist und die auf das Getreide einwirkt, befeuchtet sich die holzhaltige Schale, so
daß ihre Entfernung vom Kern sehr leicht, nahezu selbsttätig erfolgt.
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Wenn warme Luft angewandt wird, erhält man die Sterilisation genau
so wie durch die Anwendung von Dampf, und die Schale erweicht durch die Einführung
eines feinen Wasserstrahles, der durch einen Stift 16 (Abb. 3) geregelt werden kann.
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Sei es nun im ersten Falle Dampf oder im zweiten Falle unter Druck
stehende Warmluft, so wird die allzu kräftige thermische Wirkung dieser beiden Mittel
auf das Getreide geschwächt durch die Menge der Ergänzungsluft, welche selbsttätig
in den Ejektionskörper während seiner Betätigung eintritt. Dies ergibt sich daraus,
daß die Menge der Ergänzungsluft ungefähr 8o Prozent der entstandenen Mischung ausmacht.
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Das Getreide wird durch die Öffnung 1q. eingeführt und fällt dann
nach unten. Der Dampf oder die Druckluft, die durch die Düse 12 eintreten, bringen
in dem Doppelkegel i, i' einen Unterdruck hervor derart, daß das Korn mit der gewünschten
Menge Ergänzungsluft angesaugt wird, die aus der äußeren ringförmigen, von dem Kegel
9 gebildeten Öffnung eintritt (siehe den Pfeil i im Ring ii). Vom Kegel i wird das
Getreide gegen die Haube 2 geworfen, von der es infolge der gebogenen Innenfläche
in den unteren Teil der Vorrichtung zurückfällt. Von dort aus wird es dann von neuem
mit einer weiteren Menge Luft angesaugt usw.
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Beim Austritt aus der Haube 2 trennt sich das von der Luft, dem Dampf
und dem Korn gebildete Gemisch. Das Korn, das bedeutend schwerer ist, wird senkrecht
in die Tiefe geworfen, während die Luft und der Dampf durch die Austrittsöffnung
15 entfernt werden. Nachdem die Ablösung der Schalen begonnen hat, werden diese,
da sie viel leichter sind als das Korn, mit der Luft und dem Dampf entfernt.
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Es muß hervorgehoben werden, daß das Ablösen der Schalen verhältnismäßig
schnell vor sich geht. In 3 bis q. Minuten höchstens wird das Korn von der Schale
befreit, so daß der angewandte Dampf kaum die Erweichung der Schale bewirken kann
und nicht die Zeit hat, in den darunter befindlichen Kern einzudringen. Nach Beendigung
dieses Arbeitsvorganges kann man feststellen, daß die Zunahme an Feuchtigkeit des
Kornes nicht über z Prozent beträgt.
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Bei der Maschine sind alle Teile, welche bei der Enthülsung zusammenwirken,
regelbar. Der Dampf und die Druckluft werden durch den Stift 16 geregelt; die Menge
des Kornes, die in den Kegel eintritt, und die Ergänzungsluft regeln sich durch
Steigen und Fallen im Kegel 9 bis zu der gewünschten Größe. Beim Aufwärtssteigen
des Kornes im Kegel vermindert sich der Durchgang des Kornes und derjenige der Luft
wächst, und umgekehrt. Diese Regelung ist notwendig, da sich Korn verschiedener
Güte im Handel befindet.
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Die Maschine, die in Abb. i dargestellt ist, arbeitet mit Unterbrechungen,
d. h. das zu schälende Getreide wird in einer bestimmten Menge, die ihrer Kapazität
und der Arbeitskraft der Maschine entspricht, eine Zeitlang bearbeitet und dann
nach dem Schälen aus der Maschine abgelassen. Es hat sich gezeigt, daß das Getreide
2o- bis 25mal seinen Kreislauf, d. h. die Maschine von unten nach oben und dann
zurück durchlaufen muß, um eine vollkommene Enthülsung zu erzielen. Wenn daher ein
beständiges Abführen des geschälten Getreides gewünscht wird, müssen ungefähr 25
bis 30 Vorrichtungen dieser Art hintereinander angeordnet werden, wie dies
in der Abb. 2 schematisch dargestellt ist. In diesem Falle tritt das Getreide durch
den Kanal 18 ein und gelangt in die erste Vorrichtung, wie sie in Abb. i dargestellt
ist. Von dieser ersten Vorrichtung wird das Getreide dann der zweiten,
dritten
usw. zugeführt, bis es geschält die letzte Vorrichtung verläßt und durch den Kanal
i9 austritt. Sämtliche Vorrichtungen sind in einem Gehäuse angeordnet, und die Luft,
der Dampf und die Schalen entweichen durch die untere Mündung 2o.
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Der Durchströmquerschnitt des Zuleitungsrohrs für den Dampf und die
Druckluft ist durch den Stift 16 regelbar. Dieser Regelungsstift ist von besonderer
Wichtigkeit, die um so größer wird, wenn es sich um die Ausführung der Enthülsung
mit der Druckluft handelt. Eine solche Behandlung ist erforderlich, wenn man nicht
über Dampf verfügt. In diesem Falle dient der Regelungsstift 16 zum Zuführen von
Wasser, das durch die Leitung 2i angesaugt wird. Die Druckluft strömt durch das
Rohr, zerstäubt das Wasser, das sich mit der Ergänzungsluft innig mischt, und befeuchtet
das Getreide, wodurch das Schälen erleichtert wird.
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Das Schälen geschieht in vollkommener Weise nicht nur an dem runden
Teil des Kornes, sondern auch an der Furche, ohne daß die Schale in irgendwelcher
Weise verletzt wird, da das Korn keinen mechanischen Zerreibungen unterworfen wird,
die durch in Bewegung befindliche Metallteile hervorgerufen werden. Auch die Fruchtschalen
selbst werden nicht zerstört, sie sondern sich, frei von jeder Unreinheit, von dem
Restteil des Kornes in Form von kleinen Blättchen ab und bilden für diejenigen Industrien,
in denen die Cellulose einen wichtigen Bestandteil als Ausgangsstoff bildet, einen
wertvollen Stoff.
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In dieser Maschine sind die Wärmewirkung und die mechanische Wirkung
miteinander eng verbunden.
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Der Unterschied zwischen der Maschine gemäß der Erfindung, bei der
das Getreide durch gegenseitige Reibung der Körner aneinander bearbeitet wird, und
derjenigen, in welcher das Schälen durch mechanische Reibung stattfindet, besteht
im wesentlichen in der Tatsache, daß bei der letzteren das Getreide, bevor es der
mechanischen Bearbeitung unterworfen wird, längere Zeit mit Wasser in Berührung
gewesen ist.
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Dieses Verfahren hat zwei große Nachteile, nämlich daß das Wasser
in den mehlhaltigen Kern eintritt und der Prozentsatz an Feuchtigkeit zunimmt, und
daß das Korn durch die Feuchtigkeit elastisch wird und das Schälen erheblich erschwert
bzw. einen Bruch des Kornes herbeiführt.
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Diese Nachteile werden durch die vorliegende Erfindung vermieden.