DE60308518T2

DE60308518T2 - Verfahren und vorrichtung zum zerkleinern von flocken von blockgefrorenen gütern

Info

Publication number: DE60308518T2
Application number: DE60308518T
Authority: DE
Inventors: Sveinbjoern Jonsson; Johann Karl ASGEIRSSON
Original assignee: KARLSSON EYJOLFUR; STEFANSSON ARNOR
Current assignee: KARLSSON EYJOLFUR; STEFANSSON ARNOR
Priority date: 2002-05-24
Filing date: 2003-05-22
Publication date: 2007-02-15
Anticipated expiration: 2023-05-23
Also published as: NO332140B1; RU2004137820A; EP1511389B1; ATE339892T1; WO2003099027A1; US20050181103A1; IS1925B; AU2003241152A1; DE60308518D1; IS6751A; RU2313221C2; DK1511389T3; ES2273001T3; NO20045520L; EP1511389A1; CA2490418A1; CN1671290A; SI1511389T1; IS6396A; PT1511389E

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Verfahren, eine Vorrichtung und ein Produkt, die es ermöglichen, in den Bereichen der Köder- und Tierfuttermittelindustrie bei üblichen Tiefkühllagertemperaturen und ohne vorheriges Auftauen des Materials mit blockgefrorenen Rohmaterialien kleineren Formats auf verschiedene Weise zu arbeiten.
Hintergrund des Standes der Technik
Tiefkühlen ist eine bekannte Lagermethode und ist weit verbreitet, um unterschiedliche Rohmaterialien für Tierköder, Tierfutter, Lebensmittel und dergleichen zu schützen, da es den Zersetzungsprozess des Gewebes im Rahmen des natürlichen Kreislauf erheblich verlangsamt. Gewöhnlich werden Tiefkühlprodukte für die Lagerung als Ganzes blockgefroren oder vor dem Tiefkühlen auf verschiedene Weise verarbeitet. Es ist ebenfalls bekannt, Tiefkühlprodukte aufzutauen, weiterzubearbeiten und sogar wieder einzufrieren, jedoch wird das zweimalige Tiefkühlen nicht als Verbesserung der Qualität der Materialien angesehen. Es ist sogar bekannt, Tiefkühlprodukte unaufgetaut zu bearbeiten, beispielsweise zu sägen, schneiden und mit verschiedenen Soßen und Bröseln zu bedecken, und in dieser Form zu verkaufen.
Keine dieser bekannten Verfahren ermöglicht aber eine große Freiheit beim Schaben der Rohmaterialien in sehr kleine Formate oder Teilchen, bei denen die Größe und die Form der Teilchen leicht steuerbar ist, ohne die Rohmaterialien vorher teilweise oder sogar vollständig aufzutauen. Nach dem Auftauen und Vermengen nimmt die Aktivität verschiedener Enzyme um ein Vielfaches zu, wahrscheinlich wegen des Vermischens mit Sauerstoff und verschiedener Adhäsionwirkungen. Es gibt viele Indikatoren, dass eine derartige Aktivität häufig die Charakteristik solcher Produkte während eines kurzen Zeitraums schädigen kann.
Es wurde z. B. bei Experimenten mit Tierködern, die aus aufgetautem und gehaktern Rohmaterial verschiedener Art bestanden, festgestellt, dass wegen der großen Qualitätsschwankungen der Tierköder Probleme bei der Ausführung der geplanten Hack-/Packverfahren auftraten. Es gibt etliche Anzeichen dafür, dass der Grund die Kombination von Sauerstoff und einer verfrühten Aktivität einzelner Enzyme ist.
Im Bereich der Lebensmittelindustrie ist beispielsweise aus der veröffentlichten europäischen Patentanmeldung EP 0 450 692 A2 (Unilever NV; Unilever PLC) ein Schneidprozess bekannt zum Zerkleinern hartgefrorener anisotroper Lebensmittel, vorzugsweise Blöcken aus hartgefrorenem rohen oder gekochten Fleisch, ohne vorherige Erwärmung oder Vor-Zerkleinerung, und zwar ein sogenannter "veneer-peeling"-Prozess, in dem die hartgefrorenen Lebensmittel bei einer Kerntemperatur von –40°C bis –5°C, beispielsweise wie bei einer Drehbank oder einem Bleistiftanspitzer, geschnitten werden, wobei das kräftige Bindegewebe der Lebensmittel, vorzugsweise innerhalb des Fleisches, geschwächt oder zerkleinert wird, aber zur gleichen Zeit der ursprüngliche faserige Charakter der Muskelfasern beibehalten wird, was zu weniger zähem Fleisch führt; folglich kann Fleisch mit geringerer Qualität aufgewertet werden. Andere Nahrungsmittel, die auf diese Weise behandelt werden, sind Eiscreme, Kokosnüsse, Gemüse und Tierhautmaterial. Das Produkt, das durch dieses Verfahren gewonnen wird, ist eine Art gestückeltes, bandartiges Material, aus dem die unterschiedlichsten Formen hergestellt werden können. Um eine gute Qualität hartgefrorener, anisotroper Lebensmittel zu bewahren, kann das "veneer-peeling"-Verfahren in einer kalten Inertgas-Atmosphäre oder in einer anderen kalten Umgebung ausgeführt werden.
Weiterhin ist eine Vorrichtung aus der veröffentlichten DE-Patentschrift DE 195 07 872 A1 (Krüger, Günter) bekannt, die eine Scheibenschneidmaschine offenbart zum Zerkleinern blockförmigen, schneidbaren, gefrorenen Materials oder organischen, zu Blöcken gepressten Materials, wobei die Schneidmaschine ein Zuführmittel für die zu schneidenden Blöcke aufweist, das versehen ist mit einer Schneidöffnung, ein rotierendes Schneidmittel, das mindestens ein Schneidblatt aufweist, welches sich radial von der Achse des Schneidmittels erstreckt, und ein Gehäuse mit einem Abstand zu der Beschnittseite, wobei die Achse des Schneidmittels angeordnet ist in der Verlängerung der Mittelachse des Zuführmittels oder parallel zu dieser, wobei das Schneidmittel entlang der Schneidöffnung des Zuführmittels rotiert und wobei das Schneidblatt wenigstens so lang ist, dass die Schneidkante die Schneidöffnung bedeckt.
Des Weiteren ist eine andere Vorrichtung aus der veröffentlichten deutschen Patentschrift DE 38 27 767 A1 (Magurit Gefrierschneider GmbH) bekannt, die eine Schneidtrommel offenbart für eine Vorrichtung zum Zerkleinern gefrorenen Materials mit einer Trommel, die wenigstens ein U-förmiges Schneidmittel aufweist, ein Spanmesser, das in einiger Entfernung und parallel zu der Trommel angeordnet ist, sowie zwei endschneidende Messer, die an jeweils einem Ende des Spanmessers angeordnet sind und an der Trommel befestigt sind, wodurch das Spanmesser zusammen mit den zwei endschneidenden Messern eine Öffnung eines Schlitzes durch die Trommel bildet, durch den die Flocken hindurchtreten können, wobei das Schneidmittel des Weiteren ein querschneidendes Messer aufweist, welches radial innerhalb der Öffnung zwischen dem Spanmesser und der Trommel befestigt ist.
In Anbetracht dieser Offenbarungen besteht weiterhin Bedarf, ein Verfahren, eine Vorrichtung und ein Produkt anzugeben, die es ermöglichen, mit blockgefrorenen Rohmaterialien kleineren Formats in den Bereichen der Tierköder- und der Lebensmittelindustrie auf verschiedene Weise zu arbeiten, wobei die Vorgabe besteht, dass das Verfahren bei üblichen Tiefkühllagertemperaturen bei einer relativ langsamen Schnittgeschwindigkeit ausgeführt wird.
Offenbarung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, um blockgefrorenes Rohmaterial in den Bereichen der Tierköder- und Tierfuttermittelindustrie in ein handhabbares Produkt kleineren Formats zu verarbeiten, und zwar in einer Tiefkühlkammer, ohne die Materialien vorher aufzutauen, wodurch es einfacher gemacht wird, diese bei einer üblichen Tiefkühllagertemperatur weiterzuverarbeiten, wobei es möglich sein soll, Parameter zu steuern wie die Größe der Teilchen, die Mischproportionen, die Pressung, die Bindung und die Form, damit das Produkt unterschiedlichen Verwendungen zugeführt werden kann, entsprechend der bestmöglichen Eignung, entweder allein oder vermischt mit anderen Materialien, ohne dass wegen eines reduzierten Gefrierzustandes des Produkts das Risiko eines plötzlich auftretenden Zerfalls auftritt.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Rohmaterial derart in einer Gefrierkammer bei normaler Gefrierlagertemperatur zu relativ kleinen Spänen oder zerhackten Stücken verschiedener feiner Konsistenzen zerkleinert, zerspant oder heruntergehobelt wird, dass die Temperatur der kleinen gefrorenen Späne oder zerhackten Stücke nicht während der Ausführung des Verfahrens ansteigt.
Die Aufgabe wird weiterhin dadurch gelöst, dass die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 2 einzigartig ist, indem die gehärteten Kanten der flachen Zähne Einkerbungen aufweisen, so dass die Kanten "gezahnt" sind mit unterschiedlichen Positionen der Einkerbungen, so dass jeweils zwei flache Flachzähne identisch sind und über Kreuz auf der Scheibe angeordnet ist.
Die Aufgabe wird weiterhin dadurch gelöst, dass das Produkt, vgl. Anspruch 3, einzigartig ist, indem die kleinen Späne oder zerhackten Stücke eine Art "Rohmaterialschnee" bilden mit gefrorenen kleinen Teilchen unterschiedlicher Größe, welche leicht zu handhaben sind und auf unterschiedliche Arten vermischt werden können.
Die Vorteile der Erfindung sind vornehmlich folgende:

– Gefrorene Rohstoffe werden händisch und/oder mechanisch bei normaler Gefrierlagertemperatur in eine Art Schnee verwandelt, wodurch es möglich ist, die unterschiedlichen Parameter zu beherrschen, beispielsweise die Größe der Teilchen, das Vermischen, das Pressen, das Binden und die Form, mit dem Zweck, dass die Materialien ihrer möglichen Rolle als Tierköder oder Tierfutter so gut wie möglich entsprechen, entweder alleine oder in Kombination mit anderen Materialien.
– Das Verfahren ist eine bestimmte Art der Schneetechnik (Beschneiung), die die Arbeit mit den Materialien erleichtert, ohne dass plötzlich ein Materialzerfall auftritt, der recht häufig auftritt beim Auftauen und Zerkleinern. Deshalb ist die Schneetechnik dafür bestimmt, den gefrorenen Zustand des Produktes zu erhalten und jedes frühzeitiges Aktivieren der Enzyme zu verhindern, so dass diese ihrer Aufgabe, Aromastoffe freizugeben, zum richtigen Zeitpunkt nachkommen können.
– Das Verfahren der Tierfutterherstellung ermöglicht es, die gefrorenen Blöcke des Rohmaterials in Schnee zu wandeln und mit verschiedenen Materialien zu vermischen kurz bevor sie in den entsprechenden Mengen mittels mechanischer Mittel verfüttert werden, ähnlich der technischen Trockenfütterung.

Kurze Beschreibung der Zeichnung
Die Erfindung wird untenstehend weiter erläutert, wo nötig mit Hinweisen zu erläuternden Figuren, in denen:
1 die Vorrichtung von deren Seite darstellt,
2 die sich drehende Scheibe in Draufsicht darstellt,
3 die Position und die Form der Flachzähne darstellt.
Ausführungsformen der Erfindung
Das Verfahren wird in seiner einfachsten Art dazu eingesetzt, Rohmaterialien unterschiedlicher Arten in blockgefrorenen Zustand manuell mit Zerkleinerern verschiedener Bauart und Grobheit in Gefrierkammern bei normaler Gefrierlagertemperatur zu zerkleinern und auf diese Weise Streifen, Späne oder Flocken verschieden feiner Beschaffenheiten des gefrorenen Materials herzustellen, beispielsweise einer bestimmte Art von "Rohmaterialschnee". Die Größe und Dicke der Teilchen des Materialsschnees kann durch die Arten der Zerkleinerer und deren Verwendung beeinflusst werden.
Die anfänglichen Experimente, die mit gefrorenen Blöcken von Sand-Aalen und Tintenfischen in einer Gefrierkammer bei Temperaturen von –25°C mit dem Ziel durchgeführt wurden, künstliche Köder für Dorsch, Schellfisch oder andere Arten herzustellen, zeigten, dass der "Rohmaterialschnee" in gefrorenem Zustand zum Vermischen, Pressen, Formen und Abpacken benutzt werden Kann. Experimente wurden ebenfalls durchgeführt, indem die künstlichen Köder auf See benutzt wurden. Diese Experimente brachten wertvolle Anzeichen zu Tage, dass die notwendigen Aromastoffe geliefert worden waren, da die Fangmenge und die Fangzusammensetzung sehr zufriedenstellend war.
Indem jedoch beachtet wurde, wie sowohl zeitaufwendig als auch schwierig diese händische Arbeit ist, wurde die Vorrichtung erfunden und gebaut, vergleiche 1–3, um die Ausführung des Verfahrens unter vergleichbaren Bedingungen effizienter und zügiger zu machen. Anstelle des Zerkleinerers gibt es bei der Erfindung vier Flachzähne (8), die geneigt in der sich drehenden Scheibe (3) eingebaut sind, die das zu Blöcken gefrorene Rohmaterial hobelt, die in speziellen vertikalen Regalen (5) positioniert sind und auf der Scheibe (3) ruhen. Die Blöcke werden durch ihr eigenes Gewicht abwärts bewegt, sobald die Späne von diesen abgehobelt werden. Um die Größe der Späne in dem Rohmaterialschnee zu kontrollieren, sind die Kanten (10) der flachen Zähne uneben oder "gezahnt" ausgebildet, beispielsweise weisen sie Einkerbungen (11) auf, die derart unterschiedlich positioniert sind, dass jeder Flachzahn die "Grate" hobelt, die durch die Einkerbungen der vorrangehenden Flachzähne in die Oberfläche der Rohmaterialblöcke gehobelt wurden. Demnach formt jeder Flachzahn einige dünne "gefrorene Streifen", von denen jeder durch die geneigten Zähne in entsprechende Späne zerbricht, wenn diese durch die Schlitze (9) gleiten, und ebenso aufgrund ihrer Höheposition. Die Dicke der Späne wird durch die Höhe der Zähne (einstellbar) bestimmt. Die Blöcke des Rohmaterials werden in einem Arbeitszyklus der Scheibe auf diese Weise auch gleichmäßig geschabt.
Die Vorrichtung
1. zeigt die Vorrichtung von der Seite. An oberem Ende und in der Mitte der Tragstruktur (7) der Vorrichtung ist die Antriebseinheit (1) angeordnet, die ein geschwindigkeitssteuerbarer Elektromotor mit angeschlossenem Untersetzungsgetriebe ist. Die Tragstruktur oder der Rahmen besteht aus drei Beinen oder Stützen, die im 120° Winkel zueinander angeordnet sind. Es gibt eine Achse (2), die ausgehend von der Mitte der Antriebseinheit vertikal nach unten verläuft. Das untere Ende der Achse sitzt in einem Auflager (12), das mit den horizontalen Armen der Tragstruktur (7) verbunden ist, gerade oberhalb der Mitte der Tragstützen. Eine runde und feste Scheibe (3); die sich mit der Achse dreht, ist quer an der Achse befestigt. Die Achse führt durch die Mitte der Scheibe nach unten zu dem Auflager (12). Zwischen den Beinen der Tragstruktur (7) und oberhalb der Scheibe (3) sind drei vertikale und einstellbare Regale (5) für die gefrorenen Blöcke des Rohmaterials angeordnet (nur ein Regal wird in der 1 gezeigt). Der Sammeltrichter (6) unterhalb der Scheibe (3) ist mit der Tragstruktur verbunden und sammelt das Produkt für die weitere Be- und Verarbeitung.
Wie in den 2 und 3 dargestellt, hat die Scheibe (3) vier längliche Schlitze (9), die sich durch die Scheibe erstrecken und radial von der Mitte derselben verlaufen, mit einem 90° Winkel zwischen diesen. Eine Seite eines jeden Schlitzes hat längsgerichtet einen schrägverlaufenden Sitz bzw. Aufnahme (4) für die Flachzähne (8). Jeder Flachzahn weist eine gehärtete Kante (10) auf, die gezahnt ist, d.h. sie sind derart mit Einkerbungen (11) versehen, dass die Kanten "gezahnt" sind. Die Einkerbungen (11) sind derart unterschiedlich angeordnet, dass jeweils zwei Flachzähne identisch sind, wobei sie derart auf der Scheibe (3) angeordnet sind, dass die Zähne jedes Flachzahns die "Grate" abhobelt, die durch den vorherigen Flachzahn in die Oberfläche des Rohmaterialblocks eingebracht wurde.
Die Länge der Flachzähne muss ausreichend sein, damit sichergestellt ist, dass die ganze Oberfläche des gefrorenen Rohmaterialblocks bei der Drehbewegung der Scheibe (3) abgehobelt wird. Die Länge der Schlitze (9) ist zweckmäßigerweise abhängig von den Flachzähnen. Die Schlitze ragen weder in noch aus der Scheibe hervor.
Es ist erforderlich, dass die Flachzähne (8) aus gutem rostfreien, soliden und gehärtetem Werkzeugstahl hergestellt sind, da die gefrorenen Blöcke unterschiedlichen Rohmaterials bei solch hohen Gefrierlagertemperaturen sehr hart und schwierig zu verarbeiten sein können.
Die Verarbeitung und die Hobelgeschwindigkeit der Vorrichtung kann durch die Anpassung der Geschwindigkeit des Elektromotors gesteuert werden, wobei es jedoch notwendig ist, dass die Hobelgeschwindigkeit nicht zu hoch ist, damit während das Material gehobelt wird keine Wärme entsteht, d.h., um zu verhindern, dass der Gefrierzustand des Rohmaterialschnees abnimmt und um jegliches Risiko eines Auftauens zu verhindern.
Das Produkt
Wie vorstehend beschrieben, wurde durch Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Produkt hergestellt in Gestalt sehr kleiner Streifen, Späne oder Flocken unterschiedlicher feiner Beschaffenheit gefrorenen Rohmaterials, d.h., eines bestimmten "Rohmaterialschnees", wobei die Größe der Teilchen und die Dicke der Späne oder Flocken des Materialsschnees steuerbar ist. Der Materialschnee liegt in diesem Zustand in verschiedenen Qualitäten vor, beispielsweise existiert kaum Adhäsionswirkung zu metallischen Oberflächen, was die Handhabung des Materials beim Vermischen, Pressen und Formen erheblich erleichtert.
Die unterschiedlichen Anwendungsoptionen dieses Verfahrens sollen ebenfalls erwähnt werden, z. B. als Tierfutter bei Fischfarmen, da das Verfahren die mechanische Fütterung ermöglicht, die nicht unähnlich zur zurzeit vorgezogenen Trockenfütterung ist.
Die Erfindung erleichtert das extensive Experimentieren, insbesondere auf den Gebieten, die durch das Verfahren beschrieben sind.
Die hier beschriebene Erfindung ist nicht auf die vorstehenden Ausführungen begrenzt, da sie auf verschiedenster Weise ausgeführt werden kann.

Claims

Verfahren, das es ermöglicht, mit blockgefrorenen Rohmaterialien kleineren Formats auf verschiedene Weise im Bereich der Tierköder- und Futtermittelindustrie zu arbeiten, insbesondere im Bereich der Tierköderindustrie, wobei das Verfahren umfasst, blockgefrorene Rohmaterialien durch die Verwendung manueller Zerkleinerer unterschiedlicher Arten zu zerkleinern oder durch die Verwendung einer speziellen, dazu geeigneten Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohmaterial derart in einer Gefrierkammer bei normaler Gefrierlagertemperatur zu sehr kleinen Spänen oder Flocken verschiedener feiner Konsistenzen (fine consistencies) zerkleinert, geschabt oder abgehobelt wird, dass die Temperatur der gefrorenen kleinen Späne oder Flocken während der Ausführung des Verfahrens nicht erheblich ansteigt.
Vorrichtung, die es ermöglicht, mit blockgefrorenen Rohmaterialien kleineren Formats auf verschiedene Weise im Bereich der Tierköder- und Futtermittelindustrie zu arbeiten, insbesondere im Bereich der Tierköderindustrie, und die auf der Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 basiert, wobei die Vorrichtung aufweist: eine Antriebseinheit (1), die der Oberseite und der Mitte der Tragstruktur (7) zugeordnet ist; eine rotierende Achse (2), die annähernd vertikal von der Mitte der Antriebseinheit nach unten verläuft; eine Scheibe (3), die senkrecht an der Achse im Bereich deren unteren Endes befestigt ist, wobei die Achse durch das Zentrum der Scheibe hindurch nach unten zu dem Traglager (12) verläuft, und wobei die Scheibe rund ist und massiv mit vier länglichen Schlitzen (9), die durch die Scheibe hindurchtreten und sich radial von dem Zentrum der Scheibe aus erstreckend auf dieser positioniert sind, mit einem 90° Winkel zwischen den Schlitzen, wobei die Schlitze schrägverlaufende Sitze (4) aufweisen für mehr als einen, vorzugsweise vier Flachzähne (8) mit gehärteten Kanten (10); vertikale; einstellbare Regale (5) für die Rohstoffblöcke, welche derart ausgebildet sind, dass die Blöcke beim Hobeln stetig durch ihr Gewicht in die "Schneidposition" absinken; ein Sammeltrichter (6), der unterhalb der Scheibe (3) angeordnet ist zum Sammeln des zerhakten Rohstoffes für die weitere Verarbeitung und Bearbeitung, dadurch gekennzeichnet, dass die gehärteten Kanten (10) der Flachzähne (8) Einkerbungen (11) aufweisen, derart, dass die Kanten mit unterschiedlicher Anordnung der Einkerbungen (11) so "gezahnt" sind, dass jeweils zwei Flachzähne (8) identisch sind und über Kreuz auf der Scheibe (3) angeordnet sind.
Produkt, das es ermöglicht, mit blockgefrorenen Rohmaterialien kleineren Formats auf verschiedene Weise im Bereich der Tierköder- und Futtermittelindustrie zu arbeiten, insbesondere im Bereich der Tierköderindustrie, basierend auf dem Verfahren und der Vorrichtung der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch kleine Späne oder Flocken, die eine bestimmte Art "Rohmaterialschnee" bilden mit unterschiedlich kleinen Teilchen oder Flocken in gefrorenem Zustand.