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Verfahren und Einrichtung zur Herstellung von gereinigten, veredelten
oder gemischten Fetten butterartiger Beschaffenheit Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung, durch die die Herstellung von gereinigten,
veredelten und gemischten Fetten und ähnlichen Stoffen butterartiger Beschaffenheit
möglich ist. Das Reinigen und das Mischen derartiger Stoffe wurden bisher in der
Weise durchgeführt, daß diese Stoffe durch Schmelzen verflüssigt und in diesem Zustand
der Einwirkung einer Waschflüssigkeit ausgesetzt wurden. Diese Verfahren haben den
Nachteil, daß die zu reinigenden Stoffe eine Änderung erfahren; bei der Butter tritt
z. B. infolge des Schmelzens eine Zerstörung der wichtigen Vitamine ein, und Butter,
die während der Verarbeitung einmal geschmolzen worden ist. ist im Sinne der Lebensmittelgesetzgebung
der meisten Länder keine Butter mehr.
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Durch die vorliegende Erfindung werden diese Nachteile vermieden.
Erfindungsgemäß werden die zu reinigenden, zu veredelnden oder zu mischenden Fette
oder ähnliche Stoffe butterartiger Konsistenz in festem Zustand, z. B. durch eine
Fadenpresse, in dünne Fäden zerteilt, welche durch Strahlen einer Flüssigkeit, z.
B. Wasser, von einer Temperatur unter dem Schmelzpunkt der zu behandelnden Stoffe
unmittelbar bei ihrem Austritt aus der Matrize in kleine Teile zerrissen und fortgespült
werden. Die Öffnungen in der Matrize werden so eng gewählt und gleichzeitig die
Geschwindigkeit des zerreißenden Strahles so hoch gehalten, daß die Zerteilung des
Fettes in äußerst kleine Teilchen erfolgt. Es wird auf diese Weise beispielsweise
i kg Butter in zwölf Millionen einzelne Teilchen zerteilt. Durch diese äußerst feine
Zerteilung des Fettes wird es erreicht, daß die Auswaschung eine sehr gründliche
ist. In dieser Beziehung ist das neue Verfahren wesentlich den bisherigen Verfahren
zur Reinigung von ungeschmolzenen Fetten überlegen.
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Derartige Reinigungen erfolgten durch knetende Behandlung der Fettklumpen.
Selbst wenn vorher eine Granulierung des Fettes vorgenommen wurde, so war die Auswaschung
nur recht unvollkommen. Im Gegensatz hierzu ermöglicht die äußerst feine
Zerteilung
des Fettes nach dem neueren Verfahren eine sehr wirksame Auswaschung.
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Sollen mehrere Fette miteinander gemischt werden, z. B. verschiedenfarbigeButtersorten,
so ist dies nach dem neuen Verfahren auch vorteilhaft zu bewerkstelligen. Bisher
geschah dies durch Kneten der verschiedenen Buttersorten, dabei bleiben aber die
verschiedenfarbigen Schichten -mehr oder minder erhalten. Im Gegensatz dazu tritt
durch das vorliegende Verfahren eine so innige Vermischung ein, daß das Endprodukt
völlig homogen in bezug auf die Farbe ist. Ein anderer Fall der Fettmischung, für
den sich das neue Verfahren gut eignet, ist die Mischung des billigen amerikanischen
Schweineschmalzes mit den besseren einheimischen Schmalzsorten.
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Auch bei der Veredelung von Butter durch Behandlung mit Milch oder
mit Edelbakterien enthaltenden Lösungen gewährleistet das neue Verfahren ein besonders
wirksames Arbeiten.
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Die geschilderteZerteilung der Fäden durch die Flüssigkeitsstrahlen
in kleinste Partikel bewirkt eine innige Vermischung der Reinigungsflüssigkeit mit
den Fetteilchen. Die wasserunlöslichen Bestandteile, z. B. verdorbenes Casein, scheiden
sich am Boden der Waschflüssigkeit ab, während das Fett, mit viel Waschflüssigkeit
gemischt, auf der Flüssigkeit schwimmt. Auf diese Weise kann man in einer einfachen
Absetzvorrichtung die unlöslichen Verunreinigungen von dem Fett absondern. Erst
danach wird das Fett von der Waschflüssigkeit, die es einschließt, getrennt, z.
B. in der Filterzentrifuge. Wird ein Fett verarbeitet, das gar keine festen Verunreinigungen
enthält, so kann es unmittelbar nach der Verteilung in der Waschflüssigkeit in die
Trennvorrichtung, beispielsweise eine Filterzentrifuge, geleitet werden.
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Als Waschflüssigkeit kommen für das vorliegende Verfahren Lösungen
von alkalisch oder sauer reagierenden Stoffen oder Salzlösungen in Betracht. Es
gelingt z. B. auf diese Weise, die ranzig gewordenen löslichen Teile der Fette aus
den Fetten zu entfernen. Gegebenenfalls kann man auch mit reinem, keimarmem Wasser
die Waschung der Fette vornehmen.
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Für die Veredelung von Butter kommt z. B. die Waschung mit Milchsäurebakterien
enthaltenden Flüssigkeiten, z. B. mit Reinkulturen gesäuerter Milch, in Betracht.
Hierdurch tritt dann nicht nur eine Reinigung der Butter ein, sondern es wird ihr
gleichzeitig ein angenehmes Aroma und ein guter Geschrnack verliehen; denn die Edelbakterien
(Milchsäurebakterien) erfahren bei genügend langer Berührungsdauer eine starke Vermehrung,
durch die das Wachstum schädlicher Bakterien unterdrückt wird. Bei Auswaschung der
Butter mit guter keimarmer Milch (Rahm) wird der Wohlgeschmack der Milch auf die
Butter übertragen, während die Verunreinigungen in die Milch übergehen.
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Nach Abschluß des eigentlichen Waschvorgangs kann die das fein verteilte
Fett enthaltende Flüssigkeit in Absetzgefäße geleitet werden. Dort bildet sich dann
eine aus Fett und Waschflüssigkeit bestehende Oberschicht, während ein großer Teil
der Waschflüssigkeit zusammen mit den wasserunlöslichen Verunreinigungen die Unterschicht,
bildet. Die beiden Schichten werden dann getrennt, wobei gleichzeitig ein Färben
oder ein Impfen mit Reinzuchten von Milchsäurebakterien erfolgen kann; auf diese
Weise erhält das gereinigte Fett die gewünschte Farbe oder den gewünschten Geruch
und Geschmack.
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Das die Oberschicht bildende voluminöse Fettgemisch wird entweder
unmittelbar nach dem Waschvorgang oder unter Zwischenschaltung der beschriebenen
Absetzgefäße in eine Trennvorrichtung für Fett und Flüssigkeit geleitet. Hierzu
kann z. B. eine mit Filtern versehene Zentrifuge verwendet werden. Während des Zentrifugierens
finden nicht nur eine Trennung des Fettes von der Waschflüssigkeit statt, sondern
überdies noch eine weitgehende Vermischung der einzelnen Fettteilchen; dies ist
vor allem dann von Bedeutung, wenn es sich um die Herstellung einer einheitlichen
Ware aus verschiedenen Fettsorten handelt.
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In der' Zentrifuge kann das Fett noch einer Nachwaschung mit einer
beliebigen Waschflüssigkeit unterworfen werden; in diesem Fall muß die Umdrehungsgeschwindigkeit
der Zentrifuge so gering gewählt werden, daß die fein verteilten Fetteilchen nicht
zusammenballen. Auf gleiche Weise kann in der Zentrifuge ein Färben oder Aromatisieren
des Fetts mit Milchsäurebakterien erfolgen.
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Bei der Durchführung des Verfahrens hat es sich gezeigt, daß die Zerteilung
der Fette durch die Waschflüssigkeit mit Vorteil auch in einem scheibenförmigen
Raum erfolgen kann, der einerseits durch die zum Durchpressen der Fette bestimmten
perforierten Matrizen und anderseits durch eine -in geringer Entfernung davon angeordnete
volle Platte oder beiderseits durch eine perforierte Matrize begrenzt wird. Die
Waschflüssigkeit wird in dem scheibenförmigen Raum zwischen den beiden Matrizen
entweder zentral oder in anderer Weise, zweckmäßig durch eine Düse, zugeführt und
bewirkt, daß die durch die Löcher tretenden fadenförmigen Fettstrahlen radial nach
außen geschleudert und dadurch fein zerteilt werden. Diese fein zerteilten, in Waschflüssigkeit
enthaltenen
Fetteilchen werden dann in Mischtrommeln wieder vereinigt
und durch Pressen, Zentrifugieren o. dgl. von der Waschflüssigkeit getrennt, wodurch
zugleich auch die löslichen Verunreinigungen entfernt «erden.
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In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele der Einrichtung gemäß
der Erfindung dargestellt, und zwar zeigen Abb. i ein Ausführungsbeispiel im Vertikalschnitt,
Abb. 2 einen Vertikalschnitt nach Linie II-II der Abb.3 eines anderen Ausführungsbeispiels.
Abb. 3 ist ein Horizontalschnitt nach Linie III-III der Abb. 2. In Abb. 4 ist ein
drittes Ausführungsbeispiel der Kolbenpresse in einem Vertikalschnitt nach Linie
IV-IV der Abb. 5 dargestellt. Abb. 5 ist der Grundriß zu Abb. 4. Abb. 6 zeigt die
Gesamtanordnung der Presse und der Zentrifuge in einem Vertikalschnitt.
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Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Abb. i ist 2 der Zylinder einer
Nudelpresse, unter deren Kolben 3 im Raum i sich die zu reinigende Rohbutter, Margarine
o. dgl. befinden. Durch Bewegung des Kolbens 3 gegen. die Matrize 4 wird das Fett
durch die Kanäle 14 gepreßt und hierdurch in Fäden verwandelt, welche sofort beim
Austritt aus der Matrize 4 durch einen Wasserstrahl abgeschnitten werden. Es ist
selbstverständlich, daß man an Stelle der Kolbenpresse eine Schneckenpresse oder
andere Preßeinrichtungen bei diesem Reinigungsverfahren benutzen kann. Das M"asser
zur Bildung des Schneid- und Waschstrahles fließt durch das Rohr 5 und die Düse
7 gegen den Fortsatz 8 der Matrize 4. Durch diesen wird es stoßfrei in der Richtung
der Halbmesser der Matrize verteilt und schneidet die daraus austretenden Fettfäden
ab. Am Rand g der Matrize 4. wird das Fettteilchenwassergemisch in der Richtung
des Rohres 6 stoßfrei umgeleitet und fließt dann durch den Rohransatz io in den
Behälter 12. Hier steigt es an die Oberfläche der Waschflüssigkeit und nimmt ein
schmackhaft aussehendes schwammartiges Gefüge an. Hat man zur Reinigung' Butter
oder Margarine verwendet, so befindet sich die verdorbene Buttermilch, die diese
Waren verunreinigt, im Waschwasser. Es ist selbstverständlich, daß man die Waschstrahlen
in umgekehrter Richtung, also vom Umfang zum Mittelpunkt der Matrize, leiten kann.
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Die Reinigung der Fette kann nötigenfalls wiederholt werden, indem
man das schwammartige Fettgerinsel aus dem Bottich neuerdings in die Fadenpresse
füllt und auf die eben angegebene Weise wäscht.
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In dem Ausführungsbeispiel gemäß Abb. 2 und 3 sind wieder .+. die
Matrize, 2 der Zylinder der Presse, 3 der Preßkolben und 5 die Leitung, durch welche
die Wachflüssigkeit hindurchgeführt wird. Diese Leitung 5 ist bei 15 im Bereiche
der Matrize 4 derart erweitert, daß die Geschwindigkeit der Waschflüssigkeit längs
der ganzen Fläche der Matrize ungefähr gleich groß ist, wobei es zweckmäßig ist,
daß die Strömungsrichtung der Waschflüssigkeit senkrecht zu der Richtung ist, in
welcher die Fettfäden in den Waschraum eintreten.
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Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Abb. 4 und 5 sind wieder 12 die
Matrize und 3 der Preßkolben. Die Waschflüssigkeit strömt durch das Rohr 5 und die
Düse 7, die gegenüber dem Mittelpunkt der Matrize 4. in einer Platte i i angebracht
ist, radial nach außen, schneidet die aus der Matrize austretenden Fettfäden ab
und fließt sodann längs des Umfanges des Gehäuses 6 durch das Austrittsrohr io.
Bei dieser Ausführung ist es besonders leicht möglich, die Größe der gebildeten
Fetteilchen zu verändern, indem man den Abstand der Matrize 4. von der Platte i
i verändert. Diese Veränderung erfolgt durch Hochziehen eines Rohres 5, auf dem
sich die Platte i i befindet. Die Feststellung der Platte in einer bestimmten Lage
erfolgt mittels der Mutter 6', Die Menge und die Geschwindigkeit der Waschflüssigkeit
müssen bei allen Ausführungen genau auf die in den Waschraum eintretende Fettmenge
abgestimmt sein, damit keine Verstopfung des Raumes erfolgen kann.
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Die oben beschriebene Bauart geht in die erst beschriebene Bauart
über, wenn die Platte allmählich verkleinert wird.
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Die Matrize und die ihr gegenüber befindliche Platte können auch kegelförmig
ausgebildet sein, wobei die Düse für die Waschflüssigkeit an der Spitze des von
der Platte gebildeten Kegels so angeordnet ist, daß die Waschflüssigkeit längs der
Kegelerzeugenden über die Matrize mit an allen Stellen gleicher Geschwindigkeit
strömt.
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Auch hier findet die Bewegung der Waschflüssigkeit senkrecht zu den
aus der Matrize austretenden Fettfäden statt.
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Im folgenden wird die Wirkungsweise der Einrichtung gemäß der Erfindung
an Hand dar Abb. 6 beschrieben.
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Die zu mengende oder mit Edelbakterien zu versetzende oder zu reinigende
Butter (,Fett) wird durch Öffnen oder Abnehmen des Preßkopfes Ä in den Zylinder,
an dessen unterem Ende sich der Kolben 3 befindet, gebracht. Dann wird der Preßkopf
mittels Schrauben oder eines Verschlusses beliebiger Art geschlossen. Nun wird die
Waschflüssigkeit, z. B. Wasser oder mit Reinkulturen gesäuerte Milch, mittels Druck
durch das Rohr 5 und die Düse 7 auf die Matrize 4. gepreßt, wo sie sich radial verteilt
und am Umfang
des Gehäusekopfes 6 durch das Austrittsrohr io und
über die Rinne 2o zur Zentrifuge 21, und zwar durch die geöffneten Deckel 23 und
2.4 in den Zentrifugenrotor 22 fließt. Hier sickert sie durch die Filter des Rotors
und fließt durch das Ausflußrohr des Stators 26 ab. Wenn die Waschflüssigkeit durch
die Apparatur fließt, wird der Kolben mittels der U-förmig ausgebildeten Kolbenstange
16 und der an ihr befindlichen Zahnstange 17 mittels des Zahnrades 18 durch Drehen
der Handkurbel ig gehoben. Nun wird die Butter (Fett) durch die Matrize in feine
Fäden verteilt, die sofort nach ihrem Austritt an der oberen Matrizenseite vom Strahl
der Waschflüssigkeit abgeschnitten und von ihm weggespült werden müssen. Auf diese
Weise gelangt die fein verteilte Butter (Fett) in schwammartiger Konsistenz in den
sich langsam drehenden Zentrifugenrotor, in welchem sie sich anlagert. Die überschüssige
Waschflüssigkeit sickert durch die Filter 25 und aus dem Austrittsrohr 26, von wo
sie nötigenfalls neuerdings der Düse zugeführt werden kann.
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Ist das gewünschte Maß an Butterfüllung im Rotor erreicht, so wird
die Butterzufuhr durch Stillegung des Kolbens unterbrochen und der Zutritt der Waschflüssigkeit
gesperrt. Die die Presse mit der Zentrifuge verbindende Rinne 2o kann nun abgenommen
oder seitlich weggedreht werden, so daß die Zentrifuge freisteht. Die Deckel 23
und 24 werden nun geschlossen und die Geschwindigkeit des Rotors so weit erhöht,
daß noch kein festes Zusammenpressen des Inhaltes stattfindet, sondern bloß die
Einwirkung der Waschflüssigkeit so lange stattfindet, wie dies erwünscht ist. Zu
diesem Zeitpunkt wird der Rotor auf eine höhere Tourenzahl gebracht, so daß der
Butter (Fett) durch die Fliehkraft die anhaftende Waschflüssigkeit entzogen und
sie somit getrocknet wird. Nach Eintritt des gewünschten Trockengrades wird der
Rotor abgestellt. Die Butter kann ihm entnommen, gegebenenfalls dem ganzen Verfahren
nochmals unterworfen und schließlich auch noch ausgepreßt werden. .