EP1571931A1 - Verfahren zur herstellung farbiger futter- oder nahrungsmittel und vorrichtung hierzu - Google Patents

Verfahren zur herstellung farbiger futter- oder nahrungsmittel und vorrichtung hierzu

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EP1571931A1
EP1571931A1 EP03813060A EP03813060A EP1571931A1 EP 1571931 A1 EP1571931 A1 EP 1571931A1 EP 03813060 A EP03813060 A EP 03813060A EP 03813060 A EP03813060 A EP 03813060A EP 1571931 A1 EP1571931 A1 EP 1571931A1
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EP
European Patent Office
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mixing
product
production
mixed
colored
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP03813060A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Markus Meyer
Konrad Munz
Stefan Rutishauser
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Buehler AG
Original Assignee
Buehler AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Buehler AG filed Critical Buehler AG
Publication of EP1571931A1 publication Critical patent/EP1571931A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23P—SHAPING OR WORKING OF FOODSTUFFS, NOT FULLY COVERED BY A SINGLE OTHER SUBCLASS
    • A23P30/00—Shaping or working of foodstuffs characterised by the process or apparatus
    • A23P30/20—Extruding
    • A23P30/25—Co-extrusion of different foodstuffs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/04—Particle-shaped
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/12—Articles with an irregular circumference when viewed in cross-section, e.g. window profiles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/16—Articles comprising two or more components, e.g. co-extruded layers
    • B29C48/18—Articles comprising two or more components, e.g. co-extruded layers the components being layers
    • B29C48/19—Articles comprising two or more components, e.g. co-extruded layers the components being layers the layers being joined at their edges
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/30—Extrusion nozzles or dies
    • B29C48/345—Extrusion nozzles comprising two or more adjacently arranged ports, for simultaneously extruding multiple strands, e.g. for pelletising

Definitions

  • the invention relates to a process for the production of colored feed or foodstuffs, in particular two-color feed or foodstuff or also of pharmaceutical or other technical articles according to the preamble of the patent claim.
  • the invention further relates to a device for the production of colored feed or food and technical applications.
  • a method and an apparatus for producing colored pellets are known from DE-A-19754863.
  • a first granulator for molding molten resin into pellets and a second granulator for molding molten resin of another color into pellets are provided. While the first pelletizer makes a connection to a discharge opening, the second pelletizer is blocked so that cleaning can take place in a short time when changing colors.
  • the pellets contain only the color of the resin of the first or the second granulator.
  • the invention is therefore based on the object of developing a process for the production of colored feed or foodstuffs and the like which enables a clearly delimited color distribution in the case of two- or multi-colored, extruded products.
  • the object is achieved with the features of patent claim 1.
  • the feed or foodstuffs are first prepared in the required manner, for example in an extruder, and then the desired dyes are individually added to the prepared product in a short mixing area and mixed with it, and then shaped or expanded via nozzles. First as they pass through the nozzle, the individually premixed product dye streams are brought together without mixing / running into one another.
  • Such color delimitations according to the invention can be produced on pellets or extruded / expanded products of various shapes. This means that special additives such as vitamins or pharmaceuticals can also be concentrated in specific areas of a product. This in turn also enables better sorting and provision of such products. Possibly. Forage or food intake can be specifically stimulated using colors or colored patterns, as can the targeted perception of a product.
  • the invention further relates to a device for producing colored feed or food or the like. This object is achieved with the features of patent claim 6.
  • an area of preparation of the product is followed by a multi-wave mixing area.
  • the individual waves are spatially separated from each other, with each wave area corresponding to a color or an additive.
  • the base material and dye or additive are only mixed, the product properties are not influenced or only very minimally.
  • the mixed products of the individual areas are only brought together in the area of an outlet nozzle.
  • a two-shaft mixing area is preferably used in connection with a nozzle plate.
  • Fig. 1 A device for the production of colored feed or food in a schematic representation.
  • Fig. 2 A BiColor arrangement.
  • Fig. 3 Examples of products that can be produced.
  • Fig. 4 Further arrangement variants a, to e ,.
  • a twin-screw extruder 1 with mixing and kneading screws 2 is provided with an additional mixing section 3 with two independent mixing chambers 4 for one mixing screw 5 each in the product flow direction.
  • the mixing screws 5 have a reduced diameter compared to the mixing and kneading screws 2 and are used exclusively for mixing a dye into the prepared product.
  • the dye reaches a mixing area via a feed 6, 6 ' , so that different colors cannot be mixed.
  • the mixing section 3 is closed by an end plate 7 and a BiColor nozzle 8 follows the end plate 7.
  • the nozzle 8 consists of four plates (but it may also be fewer), which enable regulation of the two colored product streams 10, 1CT , Only in the nozzle plate 11 are the product streams 10, 10 brought together in front of each individual nozzle 12. In the case of marbled products, the partial flows could also be brought together earlier.
  • the merged product streams 10, 10 ' are cut in the usual way when they emerge from the nozzles 12 and expand to end products 13 with cleanly separated color areas. However, expanding is not mandatory.
  • the intermediate plates of the BiColor nozzle 8 have channels with slides and other cross-section-changing elements for flow regulation and can be rotated relative to one another in order to be able to implement a variety of product shapes and color designs.
  • the mixing section 3 can also have further openings for the mixing in of further additives.
  • the mixing section 3 is comparatively short and, by reducing the mixing intensity and / or the length of the mixing screws 5, only a marbled product can be achieved.
  • the screw diameter can be reduced in the mixing section (as would also be possible with the BiColor extrusion, Fig. 4 e,) and the nozzle plate contains an insert for dividing the product flow, as is the case with traditional extrudates or the BiColor extrusion.
  • the mixing section can also have a reduced screw diameter, as can an insert for dividing the river.

Landscapes

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Apparatuses For Bulk Treatment Of Fruits And Vegetables And Apparatuses For Preparing Feeds (AREA)
  • Fodder In General (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von farbigen Futter- oder Nahrungsmitteln, insbesondere von zweifarbigen Futter- oder Nahrungsmitteln mit klar abgegrenzten Farbbereichen. Dies wird dadurch erreicht, dass ein, bevorzugt in einem Extruder aufbereiteter Produktstrom in einer Mischstrecke (3) in mehrere (je nach Anzahl der unterschiedlichen Farben) unabhängige Teilströme aufgeteilt wird und jedem Teilstrom eine Farbe in einer Mischkammer (4) beigemischt wird. Die Teilströme werden erst vor Austrittsdüsen einer Düsenplatte (11) so zusammengeführt, dass nach dem Expandieren und Schneiden Endprodukte (13) mit deutlich abgegrenzten Farbbereichen entstehen.

Description

Verfahren zur Herstellung farbiger Futter- oder Nahrungsmittel und Vorrichtung hierzu
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung farbiger Futter- oder Nahrungsmittel, insbesondere von zweifarbigen Futter- oder Nahrungsmitteln oder auch von pharmazeutischen oder anderen technischen Artikeln nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Herstellung von farbigen Futter- oder Nahrungsmitteln und technischen Anwendungen.
Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Farbpellets sind aus der DE-A- 19754863 bekannt. Hierbei ist ein erster Granulierer zum Formen von geschmolzenem Harz einer zu Pellets und ein zweiter Granulierer zum Formen von geschmolzenem Harz einer anderen Farbe zu Pellets vorgesehen. Während der erste Granulierer eine Verbindung zu einer Austragsöffnung herstellt, ist der zweite Granulierer blockiert, so dass eine Reinigung beim Farbwechsel in kurzer Zeit erfolgen kann. Die Pellets beinhalten nur die Farbe des Harzes des ersten oder des zweiten Granulierers.
Die Herstellung von farbigem Petfood durch Extrusion ist ebenfalls bekannt, doch war es bisher nicht möglich, klare Trennungen zwischen einzelnen Farbbereichen zu erreichen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung farbiger Futter- oder Nahrungsmittel und dergleichen zu entwickeln, das eine klar abgegrenzte Farbverteilung bei zwei- oder mehrfarbigen, extrudierten Produkten ermöglicht. Die Aufgabe ist mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Die Futter- oder Nahrungsmittel werden zunächst, zum Beispiel in einem Extruder in der erforderlichen Weise vorbereitet und anschliessend werden in einem kurzen Mischbereich die gewünschten Farbstoffe einzeln dem vorbereiteten Produkt beigegeben und mit diesem vermischt und anschliessend über Düsen geformt oder expandiert. Erst beim Passieren der Düse werden die einzeln vorgemischten Produkt-Farbstoffströme zusammengeführt, ohne dass noch ein mischen/ineinander verlaufen möglich wird.
Derartige erfindungsgemässe Farbabgrenzungen können auf Pellets bzw. extrudier- ten/expandierten Produkten verschiedenster Formen hergestellt werden. Somit können auch spezielle Zusatzstoffe, wie zum Beispiel Vitamine oder Pharmazeutika in spezifischen Bereichen eines Produkts konzentriert werden. Dies wiederum ermöglicht auch ein besseres Sortieren und Bereitstellen solcher Produkte. Ggf. kann die Futter- bzw. Nahrungsaufnahme über Farben bzw. farbige Muster gezielt stimuliert werden, ebenso die gezielte Wahrnehmung eines Produktes.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Herstellung farbiger Futter- oder Nahrungsmittel oder dergleichen. Diese Aufgabe ist mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6 gelöst.
Erfindungsgemäss folgt auf einen Bereich der Vorbereitung des Produkts ein Mehrwel- lenmischbereich. Die einzelnen Wellen sind räumlich voneinander getrennt, wobei jeder Wellenbereich einer Farbe bzw. einem Zusatzstoff entspricht. Mit den wellen werden Grundstoff und Färb- bzw. Zusatzstoff lediglich gemischt, eine Beeinflussung der Produkteigenschaften erfolgt nicht oder nur sehr minimal. Erst im Bereich einer Austrittsdüse werden die Mischprodukte der einzelnen Bereiche zusammengeführt. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen offenbart. Bevorzugt kommt ein Zweiwellenmischbereich in Verbindung mit einer Düsenplatte zur Anwendung.
Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel an Hand einer Zeichnung näher beschrieben. Die Zeichnung zeigt in der
Fig. 1 : eine Vorrichtung zur Herstellung farbiger Futter- oder Nahrungsmittel in schematischer Darstellung Fig. 2: eine BiColor-Anordnung Fig. 3: Beispiele für herstellbare Produkte Fig. 4: weitere Anordnungsvarianten a, bis e,. Ein Doppelwellenextruder 1 mit Misch- und Knetschnecken 2 ist mit einer zusätzlichen Mischstrecke 3 mit zwei unabhängigen Mischkammern 4 für je eine Mischschnecke 5 in Produktflussrichtung versehen. Die Mischschnecken 5 weisen gegenüber den Misch- und Knetschnecken 2 einen verringerten Durchmesser auf und dienen ausschliesslich dem Einmischen eines Farbstoffs in das vorbereitete Produkt. Der Farbstoff gelangt über eine Zuführung 6, 6' in einen Mischbereich, so dass unterschiedliche Farben nicht vermischt werden können.
Die Mischstrecke 3 ist im Beispiel von einer Endplatte 7 abgeschlossen und auf die Endplatte 7 folgt eine BiColor-Düse 8. Die Düse 8 besteht aus vier Platten (es können aber auch weniger sein), die eine Regulierung der zwei eingefärbten Produktströme 10, 1CT ermöglichen. Erst in der Düsenplatte 11 werden die Produktströme 10, 10 vor jeder einzelnen Düse 12 zusammengeführt. Im Fall von marmorierten Produkten könnte die Zusammenführung der Teilströme auch schon früher erfolgen. Die zusammengeführten Produktströme 10, 10' werden beim Austreten aus den Düsen 12 in üblicher weise geschnitten und expandieren zu Endprodukten 13 mit sauber getrennten Farbbereichen. Ein expandieren ist aber nicht zwingend.
Die Zwischenplatten der BiColor-Düse 8 weisen Kanäle mit Schiebern und anderen querschnittsverändernden Elementen zur Flussregulierung auf und sind gegeneinander verdrehbar, um vielfältige Produktformen und Farbgestaltungen realisieren zu können.
Die Mischstrecke 3 kann noch weitere Öffnungen für die Einmischung weiterer Additive aufweisen.
Die Mischstrecke 3 ist im Beispiel vergleichsweise kurz ausgebildet und durch verringern der Mischintensität und/oder der Länge der Mischschnecken 5 kann auch lediglich ein marmoriertes Produkt erzielt werden.
Ebenso ist es durch Veränderung des Aufbaus der BiColor-Düse 8 möglich, traditionell expandierte (Fig. 4 b, c,) oder marmorierte (Fig. 4 d,) Produkte herzustellen, ebenso Extrudate mit verschiedenen, vermischten Farben (Fig. 4 a,). Für traditionell, direkt expandierte Produkte kann zwischen Schnecke und Düsenplatte anstelle der Mischstrecke ein Zwischenstück mit einer rohrförmigen Bohrung angeordnet sein oder die Schnecke ist bis in die Mischstrecke 3 verlängert.
Für marmorierte, direkt expandierte Produkte kann in der Mischstrecke der Schneckendurchmesser reduziert sein (wie dies auch bei der BiColor-Extrusion möglich wäre, Fig. 4 e,) und die Düsenplatte enthält einen Einsatz zur Aufteilung des Produktflusses, wie dies analog bei den traditionellen Extrudaten oder der BiColor-Extrusion erfolgen kann.
Für Produkte mit vermischten Farben kann die Mischstrecke ebenfalls einen reduzierten Schneckendurchmesser aufweisen, ebenso einen Einsatz zur Flussteilung.
Bezugszeichen
Doppelwellenextruder
Misch- und Knetschnecke
Mischstrecke
Mischkammer
Mischschnecke
Zuführung ' Zuführung
Endplatte
BiColor-Düse
Produktstrom * Produktstrom
Düsenplatte
Düse
Endprodukt

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung farbiger Futter- oder Nahrungsmittel oder dergleichen mittels Extrusion unter Beimischung von Farbstoffen zu einem Produkt und extru- dieren/expandieren des Produkt-Farbstoffgemisches, dadurch gekennzeichnet, dass der Produktstrom je nach Anzahl der unterschiedlichen Farbstoffe in voneinander unabhängige Teilströme aufgeteilt wird, und ein Farbstoff mit nur einem Teilstrom vermischt wird, und dass die Teilströme erst kurz vor dem Austritt aus einer Behandlungseinrichtung so zusammengeführt werden, dass die verschiedenen Farbbereich im Endprodukt (13) erhalten bleiben.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zwei Farbstoffe zugeführt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einem Teilstrom weitere Stoffe zugegeben werden.
4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Farbstoff mittels einer separaten Mischschnecke (5) mit dem Teilstrom gemischt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilströme erst kurz einem expandieren zusammengeführt werden.
6. Vorrichtung zur Herstellung von farbigen Futter- oder Nahrungsmitteln oder technischer Produkte mit einem Extruder/Expander, der eine Düsenplatte mit mehreren Düsen (12) zum Austritt eines farbigen Produktes aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass dem Extruder in Produktflussrichtung eine Mischstrecke (3) nachgeordnet ist, die je eine Mischschnecke (5) in einer Mischkammer (4) pro Farbstoff mit einer nachfolgenden Düsenanordnung aufweist und die Düsenanordnung Ka- näle enthält, die von den Mischkammern (4) zu Düsen (12) einer Düsenplatte (11 ) führen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle der verschiedenen, voneinander unabhängigen Mischkammern (4) erst vor der Düsenplatte (11 ) zusammengeführt werden.
8. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischstrecke (3) zwei Mischkammern (4) enthält.
9. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle querschnittsverändernde und flussregulierende Elemente aufweisen.
EP03813060A 2002-12-17 2003-12-17 Verfahren zur herstellung farbiger futter- oder nahrungsmittel und vorrichtung hierzu Withdrawn EP1571931A1 (de)

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