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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage zur
kontinuierlichen Zubereitung von Caseinat aus Casein, bestehend
aus Milchproteinen in Form eines unlöslichen Pulvers.
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Es
ist bekannt, dass Milch als Rohstoff zur Herstellung verschiedener
Produkte dient, die in der Chemie- oder in der Nahrungsmittelindustrie
verwendbar sind.
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Insbesondere
ist bekannt, durch Ausfällen
Casein zu gewinnen, das beispielsweise zu Geliermittel weiterverarbeitet
wird, das insbesondere zur Herstellung von Suppen, Süßspeisen,
Eis, Jogurt oder Wustwaren oder in anderen Industrien, die von der
Nahrungsmittelindustrie verschieden sind, verwendbar ist.
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Jedoch
muss das Casein, damit es verwendet werden kann, zuvor in lösliches
Caseinat überführt worden
sein.
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Deswegen
wird aus dem Casein Caseinat hergestellt, d. h. dass die Milchproteine
eine chemische Umwandlung erfahren, um die Absorption von Wasser
zu ermöglichen.
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Es
gibt verschiedene Klassen von Caseinat, darunter das Natriumcaseinat
und das Calciumcaseinat. Das Natriumcaseinat ist das Ergebnis der
Vermischung von Casein, Soda und Wasser, während das Calciumcaseinat das
Ergebnis der Vermischung von Casein, Ammoniakwasser, Calciumhydroxid
und Wasser sowie gegebenenfalls Ammoniak ist.
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Bisher
ist die chemische Reaktion in einem Reaktor in Gegenwart einer großen Menge
Wasser realisiert worden, wobei nach einigen Minuten ein Caseinat
erhalten wird, das anschließend
getrocknet werden muss, um ein Pulver herzustellen, das eine geringe
Löslichkeit
aufweist.
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Die
bisher für
die Herstellung von Caseinat benutzten Anlagen sind folglich voluminös und erfordern große Reaktoren
sowie große
Trockenanlagen, wobei diese Anlagen sehr viel Wasser und Energie
verbrauchen.
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Außerdem erfordern
die bisher benutzten Anlagen zahlreiche Manipulations operationen
zwischen den verschiedenen Arbeitsstationen.
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EP-A-0
340 396 offenbart ein Verfahren und eine Anlage zur Zubereitung
von Caseinat, das Einbringen von Casein und alkalischem Reagenz,
eine Erhöhung
des Drucks und der Temperatur, ein starkes Umrühren unmittelbar vor dem Auslass
der Strangpresse und ein Strangpressen umfassend.
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Die
Erfindung hat zum Ziel, ein Verfahren und eine Anlage zur kontinuierlichen
Zubereitung von Caseinat, ohne die Fertigungslinie zwecks Beschickung
unterbrechen zu müssen,
zu schaffen, wobei ermöglicht wird,
ein Caseinat herzustellen, das eine ausgezeichnete Löslichkeit
und eine weitgehende chemische Neutralität aufweist, während gleichzeitig
der Energieverbrauch und die verschiedenen Manipulationsoperationen, um
diesen Produkttyp zu erzielen, reduziert werden.
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Die
Erfindung hat folglich ein Verfahren zur kontinuierlichen Zubereitung
von Caseinat zum Gegenstand, dadurch gekennzeichnet, dass
- – Milchproteine
als unlösliches
Pulver kontinuierlich einer Strangpressmaschine zugeführt werden,
die zwei gemeinsam rotierende und gemeinsam durchdringende Schrauben
besitzt, die in einer Hülse
mit länglicher Form
um zwei parallele Achsen rotatorisch angetrieben werden,
- – in
der Hülse
der Strangpressmaschine ein erster Schritt des Transportierens des
Milchprotein-Pulvers ausgeführt
wird, wobei am Ende dieses ersten Schrittes Wasser und ein alkalisches
Reagenz in die Hülse eingeleitet
werden,
- – das
Gemisch, das durch die Milchproteine, Wasser und das alkalische
Reagenz gebildet ist, einem ersten starken Umrühren unter Druck mit Erhöhung der
Temperatur des Gemisches unterworfen wird, um die chemische Reaktion
zwischen den Milchproteinen und dem alkalischen Reagenz auszulösen,
- – in
der Hülse
ein zweiter Schritt des Transportierens des Gemisches ausgeführt wird,
in dessen Verlauf die chemische Reaktion und die Erhöhung der
Temperatur dieses Gemisches fortgesetzt werden,
- – das
Gemisch einem zweiten starken Umrühren unter Druck und einer
starken Scherwirkung unterworfen wird, um die chemische Reaktion
mit Erhöhung
der Temperatur des Gemisches abzuschließen, um das Schmelzen dieses
Gemisches zu verwirklichen und eine viskose Caseinat-Paste zu erhal ten,
- – ein
dritter Schritt des Transportierens und des Abkühlens der Caseinat-Paste ausgeführt wird,
wobei am Beginn dieses Schrittes ein Entgasungsvorgang ausgeführt wird,
um die Temperatur und die Viskosität der Caseinat-Paste zu verringern
und einzustellen,
- – die
Caseinat-Paste einem letzten Umrühren
und einem Wärmeaustausch
mit Abkühlung
der Paste unterworfen wird,
- – ein
vierter Schritt des Transportierens und des Wärmeaustausches mit Abkühlung ausgeführt wird,
um die Caseinat-Paste auf einer Temperatur im Bereich von 70 bis
95°C zu
halten,
- – die
Caseinat-Paste auf dieser Temperatur und mit einem Feuchtigkeitsgehalt
im Bereich von 30 bis 40% stranggepresst wird, um am Ausgang der
Strangpressmaschine eine kontinuierliche Wurst aus Caseinat-Paste
zu bilden,
- – ausgehend
von der Wurst eine kontinuierliche Platte mit geringer Dicke aus
Caseinat-Paste gebildet wird und gleichzeitig die Caseinat-Platte
auf eine Temperatur unterhalb von 20°C abgekühlt wird,
- – die
Platte in Längsrichtung
in mehrere parallele Streifen zerschnitten wird,
- – und
die Streifen in Querrichtung in Caseinat-Stücke mit kleinen Abmessungen
zerschnitten werden.
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Außerdem hat
die Erfindung eine Anlage zur kontinuierlichen Zubereitung von Caseinat
zum Gegenstand, dadurch gekennzeichnet ist, dass sie umfasst:
- – eine
Strangpressmaschine, die aus zwei gemeinsam rotierenden und gemeinsam
durchdringenden Schrauben gebildet ist, die um parallele Achsen
in einer Hülse
mit länglicher
Form rotatorisch angetrieben werden, wobei die Hülse mit Sekantenbohrungen versehen
ist und nacheinander von der Einlassseite zur Auslassseite festlegt:
- • eine
erste Zone zum kontinuierlichen Einleiten von Milchproteinen in
Form eines unlöslichen
Pulvers in die Hülse
und zum Transportieren dieses Milchprotein-Pulvers,
- • eine
Zone für
den Transport des Milchprotein-Pulvers, wobei am Ende dieser Zone
Wasser und ein alkalisches Reagenz in die Hülse eingeleitet werden,
- • eine
erste Zone zum starken Umrühren
unter Druck des Gemisches, das durch die Milchproteine, Wasser und
das alkalische Reagenz gebildet ist, mit Erhöhung der Temperatur des Gemisches,
um die chemische Reaktion zwischen den Milchproteinen und dem alkalischen
Reagenz auszulösen,
- • eine
Zone des Transportierens des Gemisches, in der die chemische Reaktion
und die Erhöhung
der Temperatur dieses Gemisches fortgesetzt werden,
- • eine
zweite Zone des starken Umrührens
unter Druck und eines starken Scherens des Gemisches, um die chemische
Reaktion mit Erhöhung
der Temperatur dieses Gemisches abzuschließen, wodurch das Schmelzen
des Gemisches verwirklicht wird und eine viskose Caseinat-Paste
erhalten wird,
- • eine
Zone des Transportierens und der Abkühlung der Caseinat-Paste, wobei
am Beginn dieser Zone eine Entgasungsöffnung vorgesehen ist, die
in der Hülse
ausgebildet ist und in die Sekantenbohrungen mündet, um die Temperatur und
die Viskosität
dieser Caseinat-Paste zu verringern und einzustellen,
- • eine
dritte Zone des Umrührens
und des Wärmeaustausches
mit Abkühlung
der Paste,
- • eine
Zone des Transportierens und des Wärmeaustausches mit Abkühlung, um
die Caseinat-Paste auf einer Temperatur im Bereich von 70 bis 95°C zu halten,
und
- • ein
Mundstück
zum Strangpressen der Caseinat-Paste auf der Temperatur und mit
einem Feuchtigkeitsanteil im Bereich von 30 bis 40%, um am Ausgang
der Strangpressmaschine eine kontinuierliche Wurst aus der Caseinat-Paste zu bilden,
- – Mittel
zum Bilden einer kontinuierlichen Platte mit geringer Dicke ausgehend
von der Wurst und zum Abkühlen
der Caseinat-Paste auf eine Temperatur unterhalb von 20°C,
- – Mittel
zum longitudinalen Zerschneiden der Platte in mehrere parallele
Streifen,
- – und
Mittel zum transversalen Zerschneiden dieser Streifen in Caseinat-Stücke mit
kleinen Abmessungen.
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Gemäß weiteren
Merkmalen der Erfindung
- – weisen die Schrauben der
Strangpressmaschine in den Transportzonen eine variable Steigung
auf,
- – sind
die Schrauben der Strangpressmaschine in der ersten Mischzone aus
Elementen mit drei Keulen in Form eines gleichschenkligen Dreiecks
mit abgeschnittenem Scheitel gebildet, um einen kontrollierten Durchgang
des Gemisches zu verwirklichen, wobei die Dreikeulen-Elemente jeder
Schraube relativ zueinander versetzt sind und die Dreikeulen-Elemente
von zwei Schrauben ineinander verschachtelt sind,
- – sind
die Schrauben der Strangpressmaschine in der zweiten Umrührzone durch
Gewinde mit umgekehrten Steigungen gebildet, deren Stege mit um
die Achse regelmäßig verteilten Öffnungen
versehen sind, wobei die Öffnungen
jedes Gewindes relativ zu den Öffnungen
benachbarter Gewinde versetzt sind,
- – sind
die Schrauben der Strangpressmaschine in der dritten Umrührzone durch
Elemente mit zwei Keulen in Form einer Raute gebildet, deren Scheitel
abgeschnitten sind, um einen kontrollierten Durchgang der Caseinat-Paste
zu verwirklichen, wobei die Zweikeulen-Elemente jeder Schraube relativ
zu den anderen um 90° versetzt
sind und die Zweikeulen-Elemente von zwei Schrauben ineinander verschachtelt
sind,
- – sind
die Mittel zum Bilden der kontinuierlichen Platte aus Caseinat-Paste
und zum Abkühlen
dieser Paste einerseits aus zwei parallelen Walzen, wovon jede mit
einem Zirkulationskreis für
ein Abkühlungsfluid
versehen ist und zwischen denen ein Fließzwischenraum für die Caseinat-Paste
vorhanden ist, und andererseits aus einem Endlos-Transportteppich,
der unter einer der Walzen angeordnet ist und im Wesentlichen die
Hälfte
der äußeren Oberfläche dieser
Walze abdeckt, gebildet, wobei der Transportteppich und die Walze
zwischen sich einen Fließdurchlass
für die
Caseinat-Paste bilden,
- – sind
die Mittel zum longitudinalen Zerschneiden der Platte in mehrere
parallele Streifen aus zwei parallelen Walzen gebildet, die sich
senkrecht zur Verlagerungsrichtung der Platte erstrecken und zwischen
sich einen Durchgang für
die Platte freilassen, wobei eine der Walzen kreisförmige Schneidklingen,
die zueinander parallel sind, umfasst,
- – sind
die Mittel zum transversalen Zerschneiden der Streifen in Stücke durch
Schneidklingen gebildet, die sich senkrecht zur Verlagerungsrichtung
der Streifen erstrecken und durch eine horizontale Welle rotatorisch
angetrieben werden.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung werden im Laufe der folgenden
Beschreibung deutlich, die sich auf die beigefügte Zeichnung bezieht, worin
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1 eine
schematische Schnittansicht in einer senkrechten Ebene ist, die durch
die Achse einer Schraube einer Strangpressmaschine einer Anlage
zur kontinuierlichen Zubereitung von Caseinat gemäß der Erfindung
verläuft;
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2 eine
Ansicht im Schnitt längs
der Linie 2-2 von 1 ist;
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3 eine
schematische Perspektivansicht eines Teilstücks der Schrauben der Strangpressmaschine in
der ersten Umrührzone
ist;
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4 eine
schematische Perspektivansicht eines Teilstücks der Schrauben der Strangpressmaschine in
der zweiten Umrührzone
ist;
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5 eine
schematische Perspektivansicht eines Teilstücks der Schrauben in der dritten
Umrührzone ist;
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6 ein
schematischer Aufriss der Mittel zum Abkühlen und Zerschneiden der Caseinat-Paste
am Ausgang der Strangpressmaschine in der Anlage zur kontinuierlichen
Zubereitung von Caseinat gemäß der Erfindung
ist;
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7 eine
schematische Achsenschnittansicht ist, die eine Ausführungsform
eines Kühlsystems
einer Walze der Kühlmittel
zeigt;
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8 eine
schematische Perspektivansicht der Mittel zum Zerschneiden der Caseinat-Paste
ist.
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In 1 bis 6 ist
eine Anlage zur kontinuierlichen Zubereitung von Caseinat aus Milchproteinen in
Form eines unlöslichen
Pulvers schematisch dargestellt.
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Im
Allgemeinen umfasst diese Anlage:
- – eine Strangpressmaschine 10,
die ermöglicht,
aus Milchproteinen in Form eines unlöslichen Pulvers eine viskose
Caseinat-Paste mit einer Temperatur im Bereich von 70 bis 95°C, die einen
Feuchtigkeitsgehalt im Bereich zwischen 30 und 40% aufweist, zu
erhalten,
- – Mittel 50 zum
Bilden einer endlosen Platte aus Caseinat-Paste und zum Abkühlen dieser
Paste auf eine Temperatur unterhalb von 20°C,
- – und
Mittel zum Zerschneiden der Platte in mehrere parallele Streifen
und zum Zerschneiden dieser Streifen in Caseinat-Stücke mit
kleinen Abmessun gen.
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Wie
in 1 und 2 gezeigt ist, ist die Strangpressmaschine 10 von
der Art mit zwei gemeinsam rotierenden und gemeinsam durchdringenden
Schrauben, wobei sie zwei Schrauben, 11 und 12,
umfasst, die von einem nicht gezeigten Motor und einem nicht gezeigten
Untersetzungsgetriebe im Innenraum einer lang gestreckten Umfassung,
die eine Hülse 13 bildet,
die sie umhüllt,
um ihre Achsen rotatorisch angetrieben werden.
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Die
Schrauben 11 und 12 sind insbesondere mit spiralförmigen Gewindegängen oder
mit Elementen zur Verarbeitung des in die Hülse 13 eingebrachten
Materials versehen, wie später
zu sehen sein wird, die ineinander greifen, und die Innenwand der
Hülse bildet
zwei schneidende zylindrische Keulen, deren Innendurchmesser geringfügig größer als
der Außendurchmesser
der Stege und der Verarbeitungselemente ist.
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Die
zwei Schrauben 11 und 12 werden mit der gleichen
Drehzahl und im gleichen Richtungssinn angetrieben, so dass die
beiden Schrauben völlig
gleich sind, wobei die Gewindegänge
und die Verarbeitungselemente einfach gegeneinander versetzt sind.
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Wie
in 2 gezeigt ist, sind die Schrauben 11 und 12 vorteilhaft
aus Keilwellen, 14 bzw. 15, gebildet, auf denen
die Schrauben-Teilstücke
aufeinander geschichtet sind. Die Innenbohrung dieser Schrauben-Teilstücke ist
mit Keilwellennuten versehen, die zu jenen der Welle passen, und
der äußere Teil
ist mit spiralförmigen
Gewindegängen
oder mit Elementen zum Verarbeiten des Materials versehen, deren
Steigung und Konfiguration je nach betrachtetem Teilstück für die Verarbeitung
und den Transport dieses Materials verschieden sind.
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So
kann eine recht große
Anzahl von Teilstücken
mit unterschiedlichen Konfigurationen entsprechend der Art der auszuführenden
Verarbeitung des Materials vorgesehen sein.
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Die
in 1 gezeigte Strangpressmaschine 10 umfasst
eine Zone A zum kontinuierlichen Einleiten von Milchproteinen in
Form eines unlöslichen
Pulvers in die Hülse 13 und
zum Transportieren dieser Milchproteine in Richtung der Auslassseite
der Strangpressmaschine 10.
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In
dieser Zone A ist die Hülse 13 an
ihrem vorderen Ende in Bezug auf die Flussrichtung des Materials von
einem Füllloch 16 durchbohrt, über dem
sich ein Fülltrichter 17 befindet,
in den sich kontinuierlich das beispielsweise von einer nicht gezeigten
Dosiereinrichtung abgegebene Milchprotein-Pulver ergießt.
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In
der Einleitungszone A sind die Schrauben 11 und 12 mit
Gewindegängen 18 mit
großer
Steigung versehen, um den Transport des durch das Loch 16 mit
einer weiten Öffnung über den
beiden Schrauben 11 und 12 eingebrachten Milchprotein-Pulvers
sicherzustellen und um das Pulver in den Gewindegängen der Schrauben
zu verteilen.
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Auf
diese Weise wird das Milchprotein-Pulver in Richtung des Auslasses
der Strangpressmaschine 10 in die Zone B transportiert,
die ein erstes Teilstück
B1, in dem die Schrauben 11 und 12 mit Gewindegängen 19 großer Steigung
versehen sind, und ein zweites Teilstück B2, in dem die Schrauben 11 und 12 mit
Gewindegängen 20 geringerer
Steigung versehen sind, umfasst.
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Das
Milchprotein-Pulver wird folglich in das erste Teilstück B1 der
Zone B und anschließend
in das zweite Teilstück
B2 transportiert, wobei auf Höhe
des Letzteren Wasser und ein alkalisches Reagenz eingepresst werden.
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Dazu
ist die Hülse 13 mit
einem Loch 21 durchbohrt, das über Leitungen 22 bzw. 23 an
Mittel zum Einpressen von Wasser und alkalischem Reagenz angeschlossen
ist.
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Das
alkalische Reagenz besteht aus Soda oder Kalk, wobei der prozentuale
Anteil des Wassers zuzüglich
des Caseins in Bezug auf das alkalische Reagenz im Bereich von 90
bis 97% enthalten ist.
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Das
aus den Milchproteinen, Wasser und dem alkalischen Reagenz gebildete
Gemisch wird von den Schrauben 11 und 12 in eine
erste Zone C transportiert, in der dieses Gemisch einem starken
Umrühren
unter Druck unterzogen wird.
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Deshalb
sind die Schrauben 11 und 12 in der Zone C, wie
in 3 gezeigt ist, aus nebeneinander liegenden Dreikeulen-Elementen 24 gebildet,
welche die Form eines gleichschenkligen Dreiecks aufweisen, dessen
Scheitel abgeschnitten sind, um einen kontrollierten Durchgang des
Gemisch in Richtung des Auslasses der Strangpressmaschine zu erreichen.
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Wie 3 zeigt,
sind die Dreikeulen-Elemente 24 jeder Schraube 11 und 12 gegeneinander
versetzt, wobei sie außerdem
von einer Schraube zur anderen versetzt sind, so dass sie ineinander
verschachtelt sind, um ein intensives Umrühren und Mischen des Milchprotein-Pulvers
mit dem Wasser und dem alkalischen Reagenz zu erreichen.
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Durch
dieses intensive Umrühren
tritt eine Erhöhung
der Temperatur des Gemisches ein, die folglich ermöglicht,
die chemische Reaktion zwischen den Milchproteinen und dem alkalischen
Reagenz auszulösen.
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Beispielsweise
wird das Milchprotein-Pulver mit Raumtemperatur von ungefähr 20°C in die
Strangpressmaschine 10 eingebracht, und am Ausgang der
Umrührzone
C ist das Gemisch auf einer Temperatur von ungefähr 80°C.
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Vom
Ausgang der ersten Umrührzone
C wird das Gemisch in eine Zone D überführt, in der die Schrauben 11 und 12 mit
Gewindegängen 25 mit
großer
Steigung in Richtung einer zweiten Zone E des starken Umrührens unter
Druck und eines starken Scherens versehen sind.
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Wie
in 4 gezeigt ist, sind die Schrauben 11 und 12 in
der Zone E durch Gewinde 26 mit umgekehrten Steigungen
gebildet, deren Stege mit um die Achse der entsprechenden Schraube
regelmäßig verteilten Öffnungen 27 versehen
sind.
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Die Öffnungen 27 jedes
Gewindes 26 sind in Bezug auf die Öffnungen benachbarter Gewinde
versetzt.
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Die Öffnungen 27 der
Gewinde 26 ermöglichen,
den Durchgang der Menge der Mischung in Auslassrichtung zu kontrollieren,
was eine Verzögerung
in der Zone E und vor dieser Zone eine Druckbeanspruchung bewirkt.
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Hieraus
ergibt sich folglich eine starke Scherung, die das Gemisch homogenisiert
und die chemische Reaktion mit einer Erhöhung der Temperatur dieses
Gemisches abschließen
lässt,
um sein Schmelzen herbeizuführen
und eine viskose Caseinat-Paste zu erhalten.
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Das
Umrühren
und Scheren in der Zone E hat nämlich
eine Erwärmung
des Gemisches zur Folge, da ein großer Teil der mechanischen Arbeit
in Wärmeenergie
umgewandelt wird.
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Beispielsweise
ist die Temperatur des Gemisches am Ausgang der Zone E in der Größenordnung
von 90°.
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Im
Anschluss an die zweite Zone E des Umrührens und Scherens bestimmen
die Schrauben 11 und 12 der Strangpressmaschine
eine Zone F des Transportierens und der Abkühlung der Caseinat-Paste.
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In
dieser Zone F sind die Schrauben 11 und 12 aus
mehreren Teilstücken
mit unterschiedlichen Steigungen gebildet: einem ersten Teilstück F1, das
mit Gewindegängen 28 geringer
Steigung versehen ist, einem zweiten Teilstück F2, das mit Gewindegängen 29 großer Steigung
versehen ist, einem dritten Teilstück F3, das mit Gewindegängen 30 geringer
Steigung versehen ist, und einem vierten Teilstück F4, das mit Gewindegängen 31 großer Steigung
versehen ist.
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Am
Beginn der Zone F weist die Hülse 13 der
Strangpressmaschine 10 eine Entgasungsöffnung 32 auf, die
in die Sekantenbohrungen der Hülse 13 mündet.
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Nachdem
die Caseinat-Paste die Zone E passiert hat, in der sie einem starken
Umrühren
unter Druck und einer starken Scherung ausgesetzt war, erfährt sie
in den Teilstücken
F1 und F2 der Zone F eine Druckverminderung, derart, dass das in
der Paste enthaltene Gas durch die Öffnung 32 entweicht.
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Während ihrer Überführung in
die Zone F wird die Caseinat-Paste abgekühlt, um sie auf einer Temperatur,
die im Bereich von 90 bis 95°C
liegt, zu halten, was außerdem
ermöglicht,
ihre Viskosität
einzustellen.
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Am
Ausgang der Transportzone F durchquert die Caseinat-Paste eine dritte
Zone G des Umrührens und
des Wärmeaustausches,
wobei sie gekühlt
wird, um sie auf einer Temperatur unter 95°C zu halten.
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Wie
in 5 gezeigt ist, sind die Schrauben 11 und 12 in
der Zone G aus Zweikeulen-Elementen 33 gebildet, die die
Form einer Raute aufweisen, deren Scheitel abgeschnitten und abgerundet
sind, um einen kontrollierten Durchgang der Caseinat-Paste zwischen
diesen Zweikeulen-Elementen 33 und der Innenwand der Hülse 13 zu
ermöglichen.
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Die
Zweikeulen-Elemente 33 ein und derselben Schraube sind
um 90° gegeneinander
und außerdem um
90° von
einer Schraube zur anderen versetzt, derart, dass sie ineinander
verschachtelt sind.
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Die
Caseinat-Paste wird anschließend
durch eine Zone H des Transportierens und des Wärmeaustausches zum Ausgang
der Strangpressmaschine 10 überführt.
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In
dieser Zone H sind die Schrauben 11 und 12 mit
Gewinden 24 geringer Steigung versehen.
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Während ihres
Durchgangs durch die Zonen G und H wird die Caseinat-Paste gekühlt, um
sie auf einer Temperatur im Bereich von 70 bis 95°C zu halten.
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Das
Kühlen
der Caseinat-Paste während
ihres Transports in der Strangpressmaschine 10 wird beispielsweise
mittels eines Zirkulationskreises für ein Abkühlungsfluid verwirklicht, der
in der Wand der Hülse 13 vorgesehen
ist.
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Bei
der Verarbeitung der Milchproteine in der Strangpressmaschine 10,
um eine Caseinat-Paste zu erhalten, muss nämlich die Temperatur des Materials
beherrscht werden und darf 95°C
nicht übersteigen,
denn bei einer höheren
Temperatur läuft
die chemische Reaktion nicht unter günstigen Bedingungen ab, und
auf der Caseinat-Paste können
verbrannte Stellen auftreten.
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Um
die Verarbeitung der Caseinat-Paste nach dem Durchlaufen der Strangpressmaschine
zu erleichtern ist es zudem vorzuziehen, dass die Ausgangstemperatur
dieser Caseinat-Paste beherrscht wird.
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Die
Strangpressmaschine 10 ist an ihrem auslassseitigen Ende
in Bezug auf die Flussrichtung des Materials mit einer Strangpresszone
I ausgestattet, die durch ein Mundstück 35 gebildet ist,
damit die Caseinat-Paste die Strangpressmaschine in Form einer kontinuierliche
Wurst 40 verlässt.
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Am
Ausgang des Mundstücks 35 ist
die Caseinat-Paste auf einer Temperatur im Bereich von 70 bis 95°C und besitzt
einen Feuchtigkeitsgehalt im Bereich von 30 bis 40%.
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Zum
Beispiel weist die Strangpressmaschine 10 die in der nachfolgenden
Tabelle angegebene Konfiguration auf:
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Die
Wurst 40 aus Casein-Paste, welche die Strangpressmaschine 10 verlässt, wird
in die Mittel 50 überführt, die
aus der Wurst 40 eine endlose Platte 41 mit geringer
Dicke bilden. Außerdem
stellen diese Mittel 50 das Abkühlen der Caseinat-Paste auf
eine Temperatur unterhalb von 20°C
sicher.
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Wie
in 6 gezeigt ist, umfassen die Mittel 50 zwei
parallele Walzen, 51 bzw. 52, wovon jede mit einem
Zirkulationskreis für
ein Abkühlungsfluid
versehen ist und wobei zwischen den Walzen ein Zwischenraum für das Fließen der
Caseinat-Paste freigelassen ist. Die Mittel 50 umfassen
außerdem
einen Endlos-Transportteppich 54, der unter einer der Walzen
und in dem Ausführungsbeispiel,
das in 6 gezeigt ist, unter der Walze 52 angeordnet
ist.
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Der
Transportteppich 54 bedeckt im Wesentlichen die Hälfte der äußeren Oberfläche diese
Walze 52, wobei der Transportteppich 54 und die
Walze 52 zwischen sich einen Fließdurchlass für die Caseinat-Paste bilden,
um die Platte 41 zu formen.
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In
dem gezeigten Ausführungsbeispiel
hat die Walze 51 einen Durchmesser, der kleiner als jener
der Walze 52 ist, und die Achse der Walze 51 ist über der
Achse der Walze 52 angeordnet, so dass die Caseinat-Paste
bei ihrem Fließen
mit im Wesentlichen zwei Dritteln der äußeren Oberfläche der
Walze in Kontakt ist, wodurch es möglich ist, sie allmählich auf
eine Temperatur unterhalb von 20°C
zu bringen, was ihr späteres Zerscheiden
erleichtert.
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In 7 ist
ein Ausführungsbeispiel
des Kühlsystems
der Walze 52 schematisch dargestellt, wobei das Kühlsystem
der Walze 53 völlig
gleich ist.
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Wie
diese Figur zeigt, ist das Kühlsystem
aus Umfangskanälen 55 gebildet,
die sich parallel zur Achse der Walze erstrecken und über radiale
Kanäle 56a bzw. 56b einerseits
mit einem Einlasskanal 57, der auf der Achse der Walze 52 angeordnet
ist, und andererseits mit einem Auslasskanal 58 für das Fluid,
der ebenfalls auf der Achse dieser Walze 52 und konzentrisch
zu dem Einlasskanal 57 angeordnet ist, verbunden sind.
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In
dem in 7 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die radialen
Kanäle 56 im
Wesentlichen in der Mitte der Walze 52 angeordnet, so dass
sich das Abkühlungsfluid,
das an einem Ende des Einlasskanals 57 eintritt, beiderseits
auf Umfangskanäle 55 verteilt
und an jedem Ende der Walze 52 abgeleitet wird.
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Die
Walzen 51 und 52 weisen eine Antihaftbeschichtung
auf, die aus einer harten und leicht rauen Schicht wie beispielsweise
aus Keramik, Carbid, einem Metall oder einer Legierung, auf die
ein Antihaftpolymer wie beispielsweise ein fluoriertes Polymer aufgestrichen
ist, gebildet ist.
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Nach
ihrem Durchgang zwischen der Walze 52 und dem Endlos-Transportteppich 54 hat
die Caseinat-Platte 41 eine gleichmäßige Dicke im Bereich von 2
bis 3 mm.
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Diese
Platte 41 wird von dem Transportteppich 55 zu
den Schneidmitteln 80 überführt.
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Wie
in 8 gezeigt ist, wird die Platte 41 aus
Caseinat-Paste mit Hilfe des Transportteppichs 55 und einer
Zugwalze 56, die über
dem Transportteppich 55 angeordnet ist und auf ihrer äußeren Oberfläche Einkerbungen
aufweist, die ermöglichen,
die Platte 41 translatorisch mitzunehmen, in die Schneidmittel 80 befördert.
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Diese
Platte 41 wird mittels zweier paralleler Walzen, 81 bzw. 82,
die sich senkrecht zur Verlagerungsrichtung der Platte 41 erstrecken,
in parallele Streifen zerschnitten.
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In
dem in 8 gezeigten Ausführungsbeispiel weist die obere
Walze 81 kreisförmige
Schneidklingen 83 auf, die parallel zueinander sind.
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Die
untere Walze 82 weist Schlitze 84 auf, die gegenüber den
kreisförmigen
Klingen 83 angeordnet sind, so dass bei einem Durchgang
der Platte 41 zwischen den Walzen 81 und 82 die
kreisförmigen
Klingen 83 in die Schlitze 83 eindringen und das
Zerschneiden der Platte 41 in Längsrichtung in Streifen 42 aus
Caseinat-Paste sicherstellen, die sich parallel zueinander erstrecken.
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Danach
werden die Streifen 42 aus Caseinat-Paste mit Hilfe von
Schneidklingen 85, die sich senkrecht zur Verlagerungsrichtung
der Streifen 42 erstrecken und von einer horizontalen Welle 86 rotatorisch
angetrieben werden, in Stücke
mit kleinen Abmessungen geschnitten.
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Wie
in 6 gezeigt ist, werden bei der Rotation der Schneidklingen 85 die
Streifen 42 aus Caseinat-Paste gegen eine Ablenkeinrichtung 87 gepresst,
wodurch es möglich
ist, diese Streifen abzufangen, um den Schneidklingen 85 zu
ermöglichen,
die Streifen in Stücke
zu schneiden.
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Die
auf diese Weise geschnittenen Stücke
werden in einem Behälter 88 gesammelt.
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Das
Verfahren und die Anlage gemäß der Erfindung
ermöglichen,
durch eine chemische Reaktion die Milchproteine in Caseinat-Paste
zu überführen, das
aus der chemischen Reaktion hervorgegangene Produkt abzukühlen und
auszuwalzen und dieses Produkt in Stücke zu schneiden, die eine
ausgezeichnete Löslichkeit aufweisen
und weitgehend chemisch neutral sind.
