DE69121880T2

DE69121880T2 - Nahrungsmittel-Extruder

Info

Publication number: DE69121880T2
Application number: DE69121880T
Authority: DE
Inventors: Kiyohiko Sawa
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1991-05-02
Filing date: 1991-05-10
Publication date: 1997-02-06
Anticipated expiration: 2011-05-11
Also published as: EP0512146B1; EP0512146A1; DE69121880D1; ES2094168T3; US5333538A

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Lebensmittelextrusionsvorrichtung, die zum Formen und Herstellen eines Lebensmittels, wie z.B. einem Krabbenstäbchen mit fasrigem Gewebe, verwendbar ist.
Als eine Technologie bei der ein Druck oder eine Temperatur auf ein Fischfleisch oder auf ein Pflanzenprotein mit einem Schneckenextruder einwirkt, der es schmilzt, in fasriges, dünnes Gewebe umformt, das in einer Reihe angeordnet ist, und während seiner Extrusion gekühlt wird, um schließlich ein faserförmiges Nahrungsmittel herzustellen, wie in Fig. 3 und 4 gezeigt ist, gibt es eine Extrusionsmaschine.
Mit diesem Stand der Technik kann ein Krabbenstäbchen hergestellt werden, wobei ein geschmolzenes Material von einem Extruder 19 mit einer Trommel und einer Schnecke extrudiert und während des Kühlens mit einer Schichtdüse 35 zu einer Schicht ausgebracht wird, und wobei die Materialschicht 36 in Längsrichtung in einige faserähnliche Elemente mit einem mehrfach geriffelten Scheibenschneider 38 geschnitten wird, oder die Schicht hat einige Schlitze ausgebildet. Das gebildete Material wird ferner von einem gekneteten Produkt umschlossen, mit einer verpackenden Folie verpackt, mit einem Streifen abgebunden und dann dampfgekocht, um ein Endprodukt zu schaffen.
Im Falle des vorgenannten Stands der Technik, wird die Vorrichtung kompliziert und teuer, verursacht durch die Tatsache, daß ein schichterzeugender Schritt, ein Schicht-Transport-Schritt, ein Schicht-Schneide- Schritt, verschiedene unabhängige Schritte und einige Einrichtungen in einem Prozess, ausgehend von dem geschmolzenen Material bis zu einem hergestellten faserähnlichen Material, erforderlich sind.
Außerdem ist es im Falle, daß das Material durch eine Schichtdüse 35 zu einem Schichtelement 36 geformt wird, nicht möglich, eine groß dimensionierte Schicht, aufgrund einer gewissen Beschränkung in der Breitenabmessung auszubilden; zur gleichen Zeit kann eine gewisse ungleichmäßige Qualität an beiden Seitenrändern und in einem Mittelstück des Schichtanteils 36 auftreten. Weiterhin wird das faserähnliche Produkt nach Erreichen seines Bindungszustands von dem gekneteten Material umschlossen, woraus resultiert, daß eine gebildete Fischteigumhüllung einen schlechten Geschmack und eine dürftige Außenhauterscheinung, wie bei einem nachgemachten Lebensmittel, hat.
Nach dem Stand der Technik ist für eine Schichtdüse 35 eine Extrudereinrichtung 19 erforderlich. Dies beruht auf der Tatsache, daß eine Zufuhr von geschmolzenem Material von einem Extruder zu einer Vielzahl von Schichtdüsen, die unterschiedliche Entfernungen haben, einen schlechten Materialfluß an der vom Extruder weit entfernten Schichtdüse verursacht, und schließlich eine ungleichmäßige Produktqualität erreicht wird. Aufgrund dieser Tatsache ist eine Massenproduktion der Materialschicht schwierig.
Eine Lebensmittelextrusionsvorrichtung mit den Merkmalen des oberbegriffs des Anspruchs 1 ist aus der US-A-3213 808 bekannt. Die axialen Passagen des Lebensmittelextruders der bekannten Lebensmittelextrusionsvorrichtung sind jeweils in einem Rohr einer Vielzahl von Rohren ausgebildet. Diese Rohre öffnen sich zu einen Raum hin, der in dem konischen Ende des Kerns ausgebildet ist. Das konische Ende des Kerns öffnet in den Düsenkopf. Die Rohre aus der Vielzahl von Rohren sind gebogen und haben unterschiedliche Länge.
Es ist Aufgabe der Erfindung die bekannte Lebensmittelextrusionsvorrichtung so zu verbessern, daß eine hohe Qualität und eine hohe Gleichmäßigkeit des Produktes, das aus dem Hauptmaterial und aus dem Nebenmaterial zusammengesetzt ist, hergestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die Lebensmittelextrusionsvorrichtung gemäß Anspruch 1 erreicht.
Weitere Entwicklungen der erfindungsgemäßen Lebensmittelextrusionsvorrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 und 2 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei Fig. 1 eine ganzseitige Querschnittdarstellung ist und Fig. 2 eine vergrößerte Seitenansicht der oberen Querschnittdarstellung ist.
Fig. 3 und Fig. 4 zeigt eine Draufsicht bzw. eine obere Seitenansicht zur Darstellung einer Vorrichtung gemäß dem Stand der Technik.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wird jetzt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. In Fig. 1 und Fig. 2 ist eine Lebensmittelextrusionsvorrichtung aus einer Vielzahl von Lebensmittelextrudern A, die in einem Kreis angeordnet sind und aus einer Extrusionsanlage B zusammengesetzt, die für die Zufuhr eines Hauptmaterials an alle Lebensmittelextruder A verwendet wird.
Bei dem Lebensmittelextruder A bezeichnet das Bezugszeichen 2 eine zylindrische Formtrommel, und eine Kaltwasserpassage 3 ist innerhalb ihrer zylindrischen Wände ausgebildet, um eine Kühlmantelstruktur zu bilden. Ein Stützblock 4 und ein Befestigungsblock 5 sind an der Formtrommel 2 befestigt oder sind daran einstückig ausgebildet, und ein Kern 6 ist diese Einheiten durchdringend angeordnet. Der Kern 6 ist mit einigen axialen Nuten an seiner Außenumfangsfläche versehen, die mit einer Innenumfangsfläche 2a der eingepaßten Formtrommel 2 in Berührung steht und axiale Passagen 7 ausbildet. Jede axiale Passage 7 hat im Querschnitt eine im wesentlichen rechteckige oder runde Form, und diese Passagen sind auch zwischen der Trommel 2 und dem Befestigungsblock 5 ausgebildet. Ein äußeres Ende des Kerns 6 ist mit einem konischen Ende 8 versehen und ein Düsenkopf 10 mit einem schmalen Düsenloch 9 ist gegenüber dem konischen Ende 8 angeordnet.
Der Düsenkopf 10 ist an einem Düsenträger 11 befestigt, der an dem Stützblock 4 befestigt ist. Das Düsenloch 9 hat ein konisches Loch 9a und ein gerades Loch 9b. Das gerade Loch 9b hat eine Querschnittsform, die mit der Gestalt des Endprodukts übereinstimmt. Eine ringförmige Aussparung 12, die durch das konische Ende 8 und durch den Stützblock 4 begrenzt ist, ist an der stromauf wärtigen Seite des konischen Lochs 9a ausgebildet.
Eine mit der ringförmigen Aussparung 12 verbundene Strömungspassage 13 ist zwischen dem Stützblock 4 und dem Düsenträger 11 ausgebildet. Die Strömungspassage 13 ist mit einer Pumpe P, die außerhalb der Lebensmittelextrusionsvorrichtung 1 angeordnet ist, über eine Rohrleitung 14 verbunden. Diese Pumpe P kann das gleiche Material wie das der Formtrommel 2 zugeführte Hauptmaterial als Nebenmaterial zuführen, oder ein anderes Material aus einem separaten Extruder zuführen, während das Material geschmolzen wird. Ein Nebenmaterialzuführmittel C ist durch die Passage 13 und die Pumpe P gebildet.
Wenn das geschmolzene Hauptmaterial zwischen die Extrudertrommel 2 und den Kern 6 zugeführt wird, passiert das Hauptmaterial die axialen Passagen 7, wird, während es gekühlt wird, ein faserförmiges Produkt und dann wird das Material in die ringförmige Aussparung 12 extrudiert. Zu diesem Zeitpunkt ist die ringförmige Aussparung 12 durch das Nebenmaterialzufuhrmittel C mit dem geschmolzenem Nebenmaterial gefüllt, wie z.B. mit geknetetem Material oder dergleichen. Das Nebenmaterial wird auf das faserförmiges Produkt aufgebracht oder darin eingebettet und gemeinsam aus dem Loch 9 extrudiert. Das Nebenmaterial wird ein Teil des Nahrungsmittels und zur gleichen Zeit wird es zu einem Bindemittel für das faserförmige Hauptmaterial.
Die Lebensmittelextruder A können an einer Vorderseite einer Extrusionsanlage B angebracht werden, und zur Herstellung eines stäbchenförmiges Lebensmittels, wie z.B. Krabbenstäbchen oder dergleichen, verwendet werden. In diesem Fall ist eine Vielzahl von Lebensmittelextrudern A an der Vorderseite einer Extrusionsanlage B montiert, um eine Vorrichtung zur gleichzeitigen Herstellung einer Vielzahl von stäbchenförmigen Lebensmitteln zu bilden.
Der Befestigungsblock 5, der Stützblock 4 und der Düsenträger 11 bestehen beispielsweise aus einer Kreisscheibe, und eine Vielzahl von Lebensmittelextrudern A sind um ihren Mittelpunkt angeordnet. Folglich sind eine Vielzahl von Formtrommeln 2 in Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandet an dem Befestigungsblock 5 und dem Stützblock 4 angebracht. Der Kern 6 ist in jede der Formtrommeln 2 eingesetzt. Der Düsenträger 11 ist mit dem Düsenkopf 10 in konzentrischer Beziehung zu jeder der Formtrommeln 2 angebracht. Der Düsenträger 11 ist teleskopisch mit Bolzen oder Klammern an dem Stützblock 4 befestigt. Ein Sammelabschnitt 15 für von der Pumpe P zugeführtes Nebenmaterial ist in der Mitte des Düsenträgers ausgebildet und es gehen radiale oder scheibenförmige strömungspassagen 13 von dem Sammelabschnitt 15 aus.
An der Extrusionsanlage B ist eine allgemein bekannte Extrudereinrichtung 19 angeordnet. Die Extrudereinrichtung 19 hat zwei axiale (oder eine) Extruderschnecken 21 innerhalb einer Extrudertrommel 20. Das Hauptmaterial wird bei einer hohen Temperatur und bei einem hohen Druck gerührt und geknetet, um einen geschmolzenen Zustand einzustellen und dann wird das Material aus dem äußeren Ende der Extrudertrommel 20 herausextrudiert.
Ein Flanschteil 22 an der Vorderseite der Extrudertrommel 20 ist teleskopisch mit einer hinteren Fläche des Befestigungsblocks 5 verbunden und mit Bolzen oder Klammern befestigt. Ein Mittelpunkt dieser Extrudertrommel 20 stimmt mit einem Mittelpunkt der kreisförmigen Anordnung der Lebensmittelextruder A überein. Die Lebensmittelextruder A sind ohne Überlagerung mit einem Außenumfang der Extrudertrommel 20 angeordnet.
Die vordere Fläche der Extrudertrommel 20 ist mit einer ringförmigen Extrusionsaussparung 23 zwischen sich und dem Befestigungsblock 5 versehen, und diese Aussparung bildet eine Passage, um das geschmolzene Hauptmaterial, das vom Extruder 19 extrudiert wird, radial zu verteilen. Eine Außenumfangsfläche der ringförmigen Extrusionsaussparung 23 ist ein Teilkreis der kreisförmig angeordneten Kerne 6.
Der Kern 6 durchdringt mit seinem hinteren Abschnitt den Flansch 22, und das Befestigungsteil 24 am hinteren Ende ist an der hinteren Fläche des Flanschteils 22 mit Bolzen 25 befestigt. Ein Ringraum 26 ist am Außenumfang des Kerns 6 in übereinstimmung mit einer Verbindungsstelle zwischen dem Befestigungsblock 5 und dem Flansch 22 ausgebildet. Dieser Ringraum 26 ist im Befestigungsblock 5 konzentrisch zu dem Loch der Formtrommel 2 und durch eine Nut mit einem größeren Druchmesser als das Loch ausgebildet.
Der Raum ist mit der ringförmigen Extrusionsaussparung 23 im wesentlichen mit seinem Halbumfangsabschnitt verbunden, und ist tiefer ausgeführt als ein äußerer Umfangsabschnitt der Extrusionsaussparung 23.
Der Ringraum 26 ist mit allen axialen Passagen 7 eines jeden Lebensmittelextruders A verbunden, und ist weiterhin mit der Extrudertrommel 20 über die Extrusionsaussparung 23 verbunden, wobei das geschmolzene Hauptmaterial, das durch die Extruderschnecke 21 extrudiert wird, einmal gesammelt wird und an jede der axialen Passagen 7 bei einem vollständig einheitlichen Umfangsdruck verteilt wird.
Der Kern 6 hat einen Innenhohlraum und einen Zylinder 28 mit einigen schneckenformigen Rippen 27, und ist in den Kern eingesetzt. Der Zylinder 28 ist durch einen Träger 29 gehalten, der am hinteren Ende des Kerns 6 eingebracht ist. An den Zylinder 28 ist eine Kaltwasserzufuhrleitung 30 angeschlossen. Das Befestigungsteil 24 ist mit einer Kaltwasserabfuhrleitung 31 verbunden, was zur Folge hat, daß ein Wassermantel ausgebildet wird, in dem das durch den Zylinder 28 hindurchgeführte kalte Wasser zwischen die Rippen 27 zum Kühlen des Kerns 6 geleitet wird und zwischen einem Außenumfang des Zylinders 28 und dem Träger 29 hindurchläuft, dann wird das Wasser durch das Befestigungsteil 24 abgeführt. Dadurch ist ein Kühlsystem ausgebildet.
Das Lebensmittelrohmaterial wird der Extrudereinrichtung 19 zugeführt, gerührt, bei einer hohen Temperatur und einem hohen Druck mit den zwei axialen Extruderschnecken 21 in der Extrudertrommel 20 geknetet und geschmolzen, dann passiert das Hauptmaterial die ringförmige Extrusionsaussparung 23 zwischen der Extrudertrommel 20 und dem Befestigungsblock 5 und wird unter Extrusion der Vielzahl von Ringräumen 26 zugeführt. Weil die Vielzahl der Ringräume 26 kreisformig um das Zentrum der Extruder trommel 20 angeordnet sind, wird das geschmolzene Material (einen halbgeschmolzenen Zustand eingeschlossen, hier ähnlich angewendet) gleichmäßig all den Ringräumen 26 zugeführt und in jedem der Ringräume 26 wird ein dynamischer Fließdruck an jeder Position in den Räumen im wesentlichen gleich.
Das geschmolzene Material, das in jeden der Ringräume 26 eingebracht ist, kann entlang einer Außenumfangsfläche des Kerns 6 fließen und in die axialen Passagen 7 eintreten, die durch den Kern 6 der Formtrommel 2 ausgebildet sind, eintreten, wobei die fasrigen Gewebe gekühlt werden während sie in der Fließrichtung des Materials sind.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebene bevorzugte Ausführungsform beschränkt, aber sie kann in verschiedene Formen abgeändert werden. Zum Beispiel können die axialen Passagen 7 durch Anordnen axialer Nuten in einer Innenumfangsfläche 2a der Formtrommel 2 ausgebildet sein. Wenn das Nebenmaterial das das gleiche ist wie das Hauptmaterial, aufgebracht wird, sind ein Zentrum des Befestigungsblocks 5 und ein Zentrum des Stützblocks 4 durch eine Rohrleitung verbunden, wobei das Hauptmaterial aus der Extrusionsanlage B direkt an die ringförmige Aussparung 12 geleitet wird während es geschmolzen wird, um für die Verwendung als Nebenmaterial geeignet zu sein. Um eine Temperatur des Materials innerhalb des Extrusionsaussparung 23 zu regeln, kann ein Heizer am Befestigungsblock 5 angebracht werden, oder die Mantelstruktur ist ausgebildet, um darin ein Heizmedium aufzunehmen( um ein Einstellen einer Temperatur zu ermöglichen.
Gemäß der oben im einzelnen beschriebenen Erfindung wird das Hauptmaterial durch eine Vielzahl von axialen Passagen 7 extrudiert, die durch die Formtrommel 2 und den Kern 6 ausgebildet sind, um ein faserförmiges Hauptmaterial zu machen, so daß ein gleichförmiges faserförmiges Produkt erzeugt werden kann, und weiterhin wird das geschmolzene Nebenmaterial an der ringförmigen Aussparung 12 zu dem faserförmigen Produkt zugeführt, um ein Sammeln und Binden am schmalen Düsenende 9 zu ermöglichen, wobei das nachgemachte Lebensmittel wie z.B. Krabbenstäbchen, welches faserformiges Material aneinadergebunden hat, genauer, leichter und einfacher gemacht werden kann, während eine bessere Qualität erhalten wird, und wobei eine Vorrichtung zu dessen Herstellung leicht und weniger kostenaufwendig aufgebaut werden kann.
Die Lebensmittelextruder A sind mit der Formtrommel 2 dem Kern 6 und dem Düsenkopf 10 versehen und kreisförmig an dem Befestigungsblock 5 angeordnet, wobei die Extrudereinrichtung 19, die mit der Extrudertrommel 20 und mit der Extruderschnecke 21 versehen ist, konzentrisch zu einem Zentrum der ringförmigen Anordnung der Lebensmittelextruder angeordnet ist, und wobei das Hauptmaterial von der Extrudereinrichtung 19 durch die ringförmige Extrusionsaussparung 23 zu dem Ringraum 26 am hinteren Außenumfang des Kerns 6 geführt wird, so daß es möglich ist, das Hauptmaterial aus der Extruder einrichtung 19 zu einer Vielzahl von Lebensmittelextrudern A unter gleichen Bedingungen zuzuführen, und dann kann eine Massenproduktion des Produkts durchgeführt werden, ohne daß seine Qualität vermindert wird; weiterhin können die Vorrichtungskosten reduziert werden.

Claims

1. Lebensmittelextrusionsvorrichtung (1), mit einem Lebensmittelextruder (A), wobei der Lebensmittelextruder (A) einen Kern (6) mit einen konischen Ende (8) hat;

einem Düsenkopf (10) gegenüber dem konischen Ende (8) des Kerns (6) um dazwischen einen ringförmigen Abstand zu begrenzen, wobei der Düsenkopf (10) ein Düsenloch (9) hat;

einer Vielzahl von axialen Passagen (7) zum Extrudieren eines faserförmigen Hauptmaterials;

und die Lebensmittelextrusionsvorrichtung (1) hat weitere Mittel (C), zum Zuführen eines Nebenmatenais zu dem ringförmigen Abstand (12) zur Vermischung mit dem aus den axialen Passagen (7) extrudierten Hauptmaterial, dadurch gekennzeichnet,

daß der Lebensmittelextruder (A) ferner eine Formtrommel (2) enthält, in die der Kern (6) eingepaßt ist;

daß die axialen Passagen (7) durch die Formtrommel (2) und den Kern (6) begrenzt sind und in Uinfangrichtung beabstandet um den Kern (6) angeordnet sind;

daß das Düsenloch (9) mit den axialen Passagen (7) über den ringförmigen Abstand (12) verbunden ist.

2. Lebensmittelextrusionsvorrichtung nach Anspruch, 1 ferner dadurch gekennzeichnet, daß eine Kühleinrichtung (27, 28) innerhalb des Kerns (6) eingebaut ist.

3. Lebensmittelextrusionsvorrichtung nach Anspruch 2, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Kühleinrichtung einen Zylinder (28) mit schneckenförmigen Rippen (27) aufweist.

4. Lebensmittelextrusionsvorrichtung nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel (C) zum Zuführen eines Nebenmaterials eine Pumpe (P) aufweist, die über eine Strömungspassage (13) mit dem ringförmigen Abstand (12) verbunden ist.

5. Lebensmittelextrusionsvorrichtung nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die axialen Passagen (7) zwischen dem Kern (6) und der Formtrommel (2) begrenzt sind.

6. Lebensmittelextrusionsvorrichtung nach Anspruch 1, mit einer Vielzahl von Lebensmittelextrudern (A), die in einem Kreis angeordnet sind, und

einer Hauptmaterial-Extrudereinrichtung (19) mit einer Trommel (20), die so angeordnet ist, daß sie im wesentlichen den Mittelpunkt des Kreises durchdringt, wobei die axialen Passagen (7) von jedem der Lebensmittelextruder mit der Trommel (20) in Verbindung stehen, um das Hauptmaterial unter Druck den axialen Passagen (7) zuzuführen.