DEP0033642DA

DEP0033642DA - Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Margarine und ähnlichen Fettemulsionen

Info

Publication number: DEP0033642DA
Authority: DE
Original assignee: Separator AB
Current assignee: Alfa Laval Holdings Amsterdam AB
Publication date: 1950-10-26

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, um Margarine oder ähnliche Fettemulsionen auf kontinuierlichem Wege herzustellen.

Die bisher übliche Herstellung der Margarine erfolgt so, dass das Gemisch aus den einzelnen Komponenten der Margarine in einer Kirne bei einer bestimmten Temperatur, die von der Zusammensetzung abhängt, eine Zeitlang geschlagen wird. Sodann wird die entstandene Emulsion entweder mit einer vielfachen Eiswasser-Menge abgeduscht oder sie wird auf Kühltrommeln indirekt mittels Verdampfung oder Sole auf eine Temperatur unter oder nahe bei 0 Grad abgeschreckt. Diese plötzliche Abkühlung soll in den Fällen, in denen in der Kirne eine Emulsion vom Charakter Öl-in-Wasser hergestellt wird, eine Phasenumkehr in eine Wasser-in-Öl-Emulsion bewirken. In den Fällen aber, in denen schon in der Kirne eine Wasser-in-Öl-Emulsion vorhanden ist, soll die plötzliche Abkühlung eine Stabilisierung der Emulsion hervorrufen. Bei nachfolgendem Kneten oder Walzen, wobei evtl. noch restliche Zusätze gemacht werden, wird die Emulsion wieder auf die Verpackungstemperatur angewärmt.

Bei der direkten Abduschung durch Eiswasser wird dabei aber der Wassergehalt der Emulsion verändert, und man ist gezwungen, durch Walzen, Kneten usw. den durch Gesetze vorgeschriebenen oder von der Kundschaft gewünschten Wassergehalt herzustellen. Wasserlösliche Zusätze müssen nach der Duschung in besonderen Apparaten in die Emulsion eingeknetet werden. Bei der indirekten Kühlung auf Kühltrommeln bleibt zwar der Wassergehalt bestehen, aber dieses Wasser ist in einer derartig groben Form in dem Öl verteilt, dass die Gefahr des Ausölens der Margarine besteht. Diese Gefahr wird dadurch noch erhöht, dass die Margarine wieder auf die Verpackungs-Temperatur angewärmt werden muss. Daher ist auch in diesem Falle Walzen, Kneten usw. notwendig, um eine haltbare Emulsion zu erzielen.

Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist nun, die Herstellung der Margarine oder ähnlicher Fettemulsionen wesentlich zu vereinfachen. Im Gegensatz zu den bisher bekannten Verfahren wird erfindungsgemäss die Stabilisierung der Emulsion und gleichzeitig eine etwa notwendige Phasenumkehr durch eine Homogenisierung erzielt. Dabei haben sich die Homogenisiermaschinen als besonders vorteilhaft erwiesen, deren Wirkung auf starker Wirbelbildung beruht.

Nach der vorliegenden Erfindung werden die einzelnen Emulsions-Komponenten z.B. in einem Rührwerksbehälter vorgemischt bei einer Temperatur, die von dem Schmelzpunkt des Fettgemisches abhängt, und wird bei einer Temperatur, die zwischen Schmelzpunkt und Erstarrungspunkt oder wenige Grade über dem Schmelzpunkt des Gemisches liegt, durch eine Homogenisierungsmaschine an sich bekannter Art homogenisiert. Sämtliche für die fertige Emulsion notwendigen Zusätze werden schon in dem Rührbehälter zugesetzt, so dass nach der Homogenisierung die Margarine bereits fertig vorliegt. Sie kann sofort verpackt werden; man lässt dann zweckmässig die Emulsion in der Verpackung erkalten und nimmt die endgültige Schliessung der Verpackung, falls notwendig, erst nach erfolgter Erstarrung vor. Es kann aber auch zwischen Homogenisiermaschine und Verpackungsmaschine noch eine weitere Temperatur-Veränderung eingeschaltet werden.

Bekanntlich wird der Charakter der Emulsion einmal durch die Wahl eines entsprechenden Emulgators, zum andern durch die Art und Reihenfolge der Zumischung der einzelnen Komponenten im Rührwerksbehälter bestimmt. Bei Verwendung von gewissen Emulgatoren, wie z.B. Kasein, hat es sich mitunter als vorteilhaft erwiesen, die Emulsion zweimal zu homogenisieren und zwischen beiden Homogenisiervorgängen eine bestimmte Zeit von beispielsweise einigen Minuten einzuschalten, deren Dauer im allgemeinen von der Temperatur abhängt. Man kann aber auch die zweimalige Homogenisierung nur für einen kleinen Teilstrom vorsehen. Beispielsweise kann man die Homogenisierung der aus dem Rührbehälter (1) austretenden Emulsion so vornehmen, dass zwischen Homogenisierpumpe (2) und Homogenisierkopf (3) ein kleiner Teilstrom der Leitung entnommen wird, der einen zweiten

Homogenisierkopf (4) durchfliesst. Dieser Teilstrom wird der Emulsion hinter einer Drosselvorrichtung (6) wieder beigemischt, und beides zusammen wird endgültig durch den Homogenisierkopf (3) gedrückt (Abbildung 1).

Will man nun die Verpackung, wie z.B. bei den Formmaschinen üblicher Art häufig gewünscht wird, bei niedriger Temperatur, also etwa Zimmertemperatur vornehmen, so muss die Emulsion entweder vor oder nach der Homogenisierung abgekühlt werden. Eine Homogenisierung nach der Abkühlung ist besonders vorteilhaft. Durch die Kristallisation des Fettes, resp. eines Teils desselben, während der Abkühlung wird die Stabilität der Emulsion beeinflusst, indem die Wassertropfen in der Emulsion leichter vom Fett zurückgehalten werden, wenn dieses in Form einer grossen Anzahl feiner Kristalle vorhanden ist, als wenn selbiges in Form relativ grober Kristalle in minderer Anzahl vorhanden ist. Da die Abkühlung, wie es gewöhnlich der Fall ist, besonders in Butterfässern, relativ langsam vor sich geht, sodass das erstarrte Fett grobkristallinische Form annimmt, hat die Homogenisierung bei niedriger Temperatur insofern eine günstige Wirkung, als die bereits gebildeten grossen Kristalle durch die Homogenisierung auf rein mechanischem Wege zerteilt werden, wodurch man nicht nur erreicht, dass die Struktur verbessert wird, sondern auch, dass die Wassertropfen in besserer Weise zwischen die zerteilten Kristalle eingeschlossen werden und die Emulsion somit stabilisiert wird. Diese Abkühlung auf die Verpackungstemperatur kann entweder direkt oder indirekt erfolgen.

Ein Ausführungsbeispiel für die direkte Kühlung nach der Homogenisierung zeigt die Abbildung 2 und 3. Hier tritt das Kühlmittel, z.B. Wasser, bei (7) ein und fliesst dann über den Behälterrand bei (8) in den eigentlichen Kühler. In diesem Kühler gelangt das Kühlmittel in gleichmässigem Strom nach unten, (9), steigt dann in dem Rohr (10) wieder hoch und tritt bei (11) aus. Die Emulsion tritt bei (12) ein, nachdem sie die Homogenisiermaschine passiert hat, und gelangt in den Kühler durch einen oder mehrere enge Schlitze (13), die für eine bestimmte Leistung beispielsweise 300 mm lang und 0,5 bis 1,5 mm breit sein können. Die Emulsion steigt also in einer Schichtdicke 0,5 bis 1,5 mm und einer Breite von 300 mm in dem entgegenfliessenden Kühlmittel hoch und tritt über die Rutsche (15), die zweckmässig aus Siebblech anzufertigen ist, in erstarrtem Zustand direkt in die Verpackungsmaschine ein. Es steht nichts im Wege, auch mit Hilfe einer anderen Transportvorrichtung die im Kühlmittel erstarrte Emulsion in dünner Schicht an oder unter der Oberfläche des Kühlmittels abzunehmen und zur Verpackungsmaschine zu befördern.

Es ist festgestellt worden, dass bei einem solchen ruhigen Aufsteigen der homogenisierten Emulsion auch in Wasser sich der bei der Vormischung eingestellte Wassergehalt nicht verändert, da ja durch die vorherige Homogenisierung eine Emulsion vom Charakter Wasser-in-Öl vorhanden ist, die sich wasserabweisend verhält. Es wird zweckmässig Sorge getroffen, dass keine starke Wirbelbildung eintritt.

Es ist auch möglich, das Kühlmittel in der entgegengesetzten Richtung, also im Gleichstrom zu der Emulsion durch den Behälter strömen zu lassen. Ebenso ist es möglich, das Kühlmittel dauernd zirkulieren zu lassen und durch eine indirekte Kühlung, z.B. mittels Kühlwasser oder Sole, das Kühlmittel dauernd auf gleicher Temperatur zu halten. Eine solche Kühlung könnte man dadurch vornehmen, dass der Kühlbehälter von einem zweiten Kühlmittel, z.B. Sole, umflossen wird. Gegebenenfalls ist es zweckmässig, ein steriles oder baktericides Kühlmittel zu wählen.

Man kann aber auch eine gekühlte Transportschnecke als Fördereinrichtung zur Verpackungsmaschine vorgesehen, wobei möglicherweise zusätzlich der Emulsion ein Teil des Kühlmittels zur direkten Kühlung beigeben wird. In diesem Falle muss das Kühlmittel vor der Verpackung Gelegenheit zum Abfliessen gegeben werden.

Der Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt auf der Hand. Da ein Kneten oder Walzen nicht unbedingt notwendig ist, wird nicht nur viel Arbeit, sondern auch viel mechanische und elektrische Energie gespart. Da die Abkühlung nicht wesentlich unter die Verpackungstemperatur erfolgt, so wird ausserdem auch eine erhebliche Ersparnis an Wärme erzielt.

Der Hauptvorteil der Erfindung liegt aber darin, dass das Wasser in dem Fett in besonders feiner Form verteilt ist; die homogenisierte und nicht durch Kneten, Walzen usw. bearbeitete Emulsion hat ein wesentlich feineres Gefüge als eine nach einem der bisherigen Verfahren bearbeitete Margarine. Die nach der vorliegenden Erfindung hergestellte Emulsion ist selbst bei starker Beanspruchung nicht wasserlässig, beim Erhitzen spritzt sie nicht. Auch ist die Haltbarkeit wesentlich länger als die nach den bisher bekannten Verfahren hergestellten Margarine.

Claims

Anspruch 1

Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Margarine und ähnlichen Fettemulsionen, dadurch gekennzeichnet, dass die in einer Kirne oder einem gewöhnlichen Rührwerksbehälter hergestellte Emulsion direkt in kontinuierlichem Strom homogenisiert wird.

Anspruch 2

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweimalige Homogenisierung vorgenommen wird.

Anspruch 3

Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden Homogenisierungen eine Pause von einigen Minuten Dauer eingeschaltet wird.

Anspruch 4

Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Emulsion homogenisiert und zusammen mit der übrigen Emulsion ein zweites Mal homogenisiert wird.

Anspruch 5

Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Homogenisierung bei einer Temperatur vorgenommen wird, die zwischen dem Schmelzpunkt und dem Erstarrungspunkt des Fettgemisches oder wenige Grade über dessen Schmelzpunkt liegt.

Anspruch 6

Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Homogenisierung und Verpackung eine direkte oder indirekte Kühlung der Emulsion vorgenommen wird.

Anspruch 7

Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Emulsion nach der Homogenisierung zur direkten Kühlung in den Strom eines Kühlmittels, entweder im Gleichstrom oder im Gegenstrom, eingeführt wird.

Anspruch 8

Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei der direkten Kühlung eine Wirbelbildung des Kühlmittels und der Emulsion nach Möglichkeit vermieden wird.

Anspruch 9

Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmittel in einem Kreislauf durch indirekte Kühlung auf gleicher Eintrittstemperatur gehalten wird.

Anspruch 10

Verfahren nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Kühlmittel eine sterile oder bactericide Flüssigkeit verwendet wird.

Anspruch 11

Verfahren nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Emulsion in einem Behälter aus einem oder mehreren engen Spalten so austritt, dass sie in gleichmässigem Strom und zusammenhängender Form an die Oberfläche des Kühlmittels steigt.

Anspruch 12

Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Emulsion sofort nach der Homogenisierung in Verpackungsmaschinen an sich bekannter Art verpackt wird.

Anspruch 13

Verfahren nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abkühlung der Emulsion nach der Verpackung, evtl. vor der endgültigen Schliessung des Verpackungsmaterials, vorgenommen wird.

Anspruch 14

Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die im Kühlmittel erstarrte Emulsion in dünner Schicht an oder unter der Oberfläche des Kühlmittels von einer Transportvorrichtung abgenommen wird.

Anspruch 15

Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die homogenisierte Emulsion über eine evtl. gekühlte Transportschnecke geführt wird, die die Emulsion der Verpackungsmaschine zuführt.