NO311282B1

NO311282B1 - Ekstruderingsdyse, ekstruderingsanordning og kjöttprodukt

Info

Publication number: NO311282B1
Application number: NO19975952A
Authority: NO
Inventors: Bernard Trevor Matthews; David John Joll; David Norman Wilson; John Harry Barker
Original assignee: Matthews Bernard Plc
Priority date: 1996-12-20
Filing date: 1997-12-18
Publication date: 2001-11-12
Also published as: EP0850566B1; HUP9702516A2; CA2225387A1; DE69712029D1; JPH10225261A; HU9702516D0; EG21389A; TW355128B; HUP9702516A3; DK0850566T3; EP0850566A1; US6042466A; PL187289B1; NO975952L; GB9626575D0; NZ329417A; ATE216186T1; PT850566E; KR19980064398A; PL323853A1

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en ekstruderingsanordning for ekstrudering av matvaresubstrater, særlig kjøtt. Særlig angår oppfinnelsen en ekstruderingsdyse og et ekstrudert kjøttprodukt fremstilt ved bruk av dysen.

EP-A-0720816 beskriver en fremgangsmåte for fremstilling av et naturlig, buet pølse-produkt, omfattende koekstrudering av i det minste to kjøttdeiger og anordning av et skinn på den koekstruderte deigen. I det minste en av kjøttdeigene ekstruderes gjennom en venturi, slik at fibrene blir liggende tilfeldig, og i det minste en deig ekstruderes slik at fibrene hovedsakelig innrettes. De to deigene koekstruderes side ved side, slik at ved etterfølgende koking bevirker de forskjellige fiberorienteringer i de to deiger forskjellig krympning av deigene, slik at produktet danner en bue.

EP-A-0024790 beskriver en anordning for koekstrudering av en indre kjerne av kjøtt og et ytre, ringformet lag av fettemulsjon. Anordningen omfatter et stappehorn og en dyse som er montert på den nedstrøms enden av stappehornet. Stappehornet omfatter to koaksiale rør som avgrenser en indre kanal for kjøttet og en ytre, ringformet kanal for fettemulsjonen. Kjøttet og fettet tilføres til stappehornet ved en oppstrøms ende ved bruk av separate mekaniske pumper. Ekstruderingshodet avgrenser på tilsvarende måte to koaksiale kanaler som kommuniserer med de tilsvarende kanaler i stappehornet. Det koekstruderte produktet kommer ut fra ekstruderingshodet og inn i et fleksibelt plasthylster som omgir stappehornet og ekstruderingshodet.

Når det gjelder stappehornet er det innerste røret understøttet i det indre av det ytterste røret ved hjelp av flere avstandselementer eller finner som er fordelt i omkretsretningen. Disse finner danner således hindringer i banen for fettemulsjonen gjennom stappehornet.

Som det er velkjent på dette området omfatter fett- og kjøttemulsjoner av den typen som generelt benyttes i anordninger av den typen som beskrives i EP-A-0024790 fiberholdige kjøtt- eller fettkomponenter og emulgeringsmidler. Et problem som er konstatert i koekstruderte produkter fremstilt ved bruk av anordningen i henhold til EP-A-0024790 er at det er en tendens til at det ytre laget av fettemulsjon splittes i ekstruderingsretningen under tilberedning. Det antas at denne splittingen forårsakes av mangel på kohesjon mellom nabofibre i emulsjonen som er gjort strømlinjeformet ved å passere finnene i den ytre kanalen i stappehornet og ved uttynningen av slike fibre i langsgående soner inne i emulsjonen nedstrøms for avstandselementene.

Et formål med den foreliggende oppfinnelse er å løse eller i det minste minske dette problemet. Det er særlig et formål med oppfinnelsen å komme frem til en anordning for fremstilling av et koekstrudert kjøttprodukt som har en kjerne av et første ekstruderbart matvaresubstrat og ett eller flere tilgrensende ytre lag av de samme eller andre ekstruderbare matvaresubstrater som befinner seg fullstendig eller delvis rundt kjernen, idet i det minste ett av de ytre lagene består av fiberholdig kjøtt- eller fettemulsjon, hvilket koekstruderte kjøttprodukt har minsket tendens til splitting av kjøtt- eller fettemulsjonslaget når produktet kokes.

I henhold til et aspekt ved den foreliggende oppfinnelse er det derfor kommet frem til en ekstruderingsdyse for koekstrudering av en kjerne av et første ekstruderbart matvaresubstrat, med ett eller flere tilgrensende, ytre lag av de samme eller andre ekstruderbare matvaresubstrater anordnet fullstendig eller delvis rundt kjernen, idet i det minste ett av de ytre lagene består av fiberholdig kjøtt- eller fettemulsjon, og ekstruderingsdysen omfatter en første indre ekstruderingskanal for ekstrudering av det første substratet gjennom denne og en eller flere ytre ekstruderingskanaler som befinner seg fullstendig eller delvis rundt den indre kanalen, for ekstrudering av ett eller flere ytre lag, og dysen kjennetegnes ved at i det minste en av de ytre kanaler for ekstrudering av fett- eller kjøtt-emulsjonen avgrenser en fluidstrømningsbane som har et første innsnevret parti med forholdsvis lite tverrsnittsareal, etterfulgt av et annet, utvidet parti nedstrøms for det innsnevrede partiet, hvilket utvidede parti har et forholdsvis stort tverrsnittsareal, og arrangementet er slik at når kjøtt- eller fettemulsjonen passerer suksessivt gjennom det innsnevrede partiet til det utvidede partiet mister fibrene inne i emulsjonen sin orientering slik at sammenhengen i den ekstruderte emulsjonen øker.

I henhold til et annet aspekt angår oppfinnelsen en ekstruderingsanordning som omfatter et stappehorn og en ekstruderingsdyse i henhold til oppfinnelsen, hvilken ekstruderingsanordning kjennetegnes ved at stappehornet omfatter flere sammenbygde rør som avgrenser en indre kanal og en eller flere ytre kanaler, og stappehornet er tilpasset ekstruderingsdysen slik at hver kanal i stappehornet kommuniserer med en dysekanal, idet hvert rør understøttes i et omgivende rør ved hjelp av flere avstandselementer som er fordelt i omkretsretningen.

I henhold til et ytterligere aspekt ved oppfinnelsen er det kommet frem til et kjøttprodukt som omfatter en ekstrudert indre kjerne av kjøttsubstrat og ett eller flere koekstruderte ytre lag som befinner seg fullstendig eller delvis rundt kjernen, idet i det minste ett av de ytre lagene består av kjøtt- eller fettemulsjon, og produktet kjennetegnes ved at fibrene inne i kjøtt- eller fettemulsjonslagene er hovedsakelig ensartet fordelt inne i emulsjonslaget og er uten orientering, for å forbedre sammenhengen i laget.

Vanligvis vil kjøttproduktet bestå av en indre kjerne av kjøtt og et enkelt ytre lag av kjøtt-eller fettemulsjonen.

Når det gjelder ekstruderingsdysen i henhold til oppfinnelsen kan det innsnevrede partiet være avgrenset av en vegg på tvers av strømningsbanen til kjøtt- eller fettemulsjonen, hvilken vegg er utformet med ett eller flere hull slik at det dannes en innsnevring av strømningsbanen. Det vil forstås at det utvidede partiet i strømningsbanen danner et "virvelkammer", og det vesentlige ved oppfinnelsen består i virkningen på kjøtt- eller fettemulsjonen når denne passerer fra det innsnevrede partiet og inn i det utvidede partiet. Når kjøtt- eller fettemulsjonen kommer inn i virvelkammeret mister den hastighet og spres slik at den fyller kammeret, før den kommer ut av ekstruderingsdysen i en siste ekstrudering. Spredeprosessen og kollisjonen mellom det forholdsvis hurtig bevegelige materialet som kommer inn i kammeret og materialet som allerede er i kammeret bevirker en hovedsakelig ensartet emulsjon med hovedsakelig vilkårlig fiberorientering som opprettholder sammenhengen til fibrene under kokeprosessen. Mangelen på orientering for fibrene i det ytre fettemulsjonslaget kan også øke sammenhengen mellom det ytre laget og kjernen av kjøttsubstrat.

Nedstrøms for det utvidede partiet kan kanalen omfatte et utløp som har et tverrsnittsareal som er mindre enn for det utvidede partiet. Den indre kanalen er generelt sirkulær eller elliptisk i tverrsnitt, og hver av de ytre kanaler har ringformet eller elliptisk-ringformet tverrsnitt.

Det følgende er en beskrivelse av eksempler på hvordan den foreliggende oppfinnelse kan bringes til utførelse, med henvisning til de vedføyde tegninger. Fig. 1 er et snitt gjennom en ekstruderingsdyse i henhold til den foreliggende opp finnelse, langs ekstruderingsaksen. Fig. 2 er en sideprojeksjon, delvis i lengdesnitt, av et stappehorn av den typen som er beskrevet i EP-A-0024790, som kan benyttes i forbindelse med ekstruderingsdysen viet i fig. 1. Fig. 3 er et tverrsnitt på tvers av ekstruderingsaksen til stappehornet i fig. 2, etter linjen

Ill - III.

Fig. 4 er et tverrsnitt gjennom stappehornet i fig. 2, på tvers av ekstruderingsaksen,

etter linjen IV - IV.

Fig. 5 er et tverrsnitt gjennom et ekstrudert produkt i henhold til den foreliggende

oppfinnelse.

Ekstruderingsdysen i fig. 1 omfatter to deler: en hoveddel 10 og en ring 30. Hoveddelen 10, som er fremstilt i ett stykke av rustfritt stål ved støping eller sintring omfatter, ved en ende, et generelt sylindrisk parti 12 som har en boring 14 som er utformet til å passe trangt sammen med den nedstrøms enden av et stappehorn. Ved den andre enden omfatter hoveddelen en sylindrisk vegg 16 som har mindre ytterdiameter enn det sylindriske partiet 12. Mellom det sylindriske partiet 12 og den sylindriske veggen 16 omfatter hoveddelen 10 en ringformet flens 18 som henger sammen med det sylindriske partiet 12 og et traktparti 20 som forløper fra flenspartiet 18 og mot den andre enden av hoveddelen og omfatter et stumpkonisk parti 22 som henger sammen med den sylindriske veggen 16.

Ytterflaten av det sylindriske partiet 12 er utenfor flensen 18 utformet slik at det danner en avtrapning 24 for ringen 30. Ringen 30 kan monteres utenpå den sylindriske veggen 16 og traktpartiet 20 til hoveddelen 10 slik at en ende av ringen 30 opptas i avtrapningen 24. I montert stilling avgrenser ringen 30 og hoveddelen 10 et mellomliggende rom 20 med ringformet tverrsnitt. Utenfor den sylindriske veggen 16 til hoveddelen 10 har rommet et forholdsvis lite tverrsnittsareal, mens de to delene 10, 30 utenfor traktpartiet 20 avgrenser et område 28 som har et forholdsvis stort tverrsnittsareal.

Den ringformede flensen 18 er gjennomboret slik som vist i fig. 1, slik at det er dannet flere åpninger 32 fordelt i omkretsretningen, for å muliggjøre at boringen i det sylindriske partiet 12 kan kommunisere med det utvidede området 28.

Ekstruderingsdysen beskrevet ovenfor er egnet til bruk sammen med et stappehorn av den typen som er beskrevet i EP-A-0024790, hvilket stappehorn er vist i fig. 2-4. Stappehornet 40 har en oppstrøms ende 41 og en nedstrøms ende 42, og består hovedsakelig av to koaksiale rør, et indre rør 44 og et ytre rør 46. Det indre røret 44 ender ved den oppstrøms enden i et innløp 50 som er innrettet til å forbindes med et forråd av kjøttsubstrat som pumpes. For eksempel kan innløpet 50 være forbundet med en trakt (ikke vist) via en mekanisk kjøttpumpe (ikke vist). Trakten kan tilføres hvilket som helst passende, ekstruderbart kjøttsubstrat, slik som magert kjøtt eller utspedd kjøtt. Dyre-kjøtt, fjærkrekjøtt eller fiskekjøtt kan benyttes, men i en foretrukket utførelse tilføres innløpet 50 utbenet helmuskel-kalkunkjøtt.

Det ytterste røret 46 er med sin oppstrøms ende forbundet med en manifold 52 som befinner seg nedstrøms for det indre rørinnløpet 50. Manifolden 52 omfatter en ringformet vegg 54 ved den oppstrøms enden og en radialt forløpende åpning 56, hvilken åpning er innrettet til å forbindes med et passende forråd av kjøtt- eller fettemulsjon som pumpes. Som beskrevet i EP-A-0024790 kan den radiale åpningen 56 f.eks. være forbundet med en trakt via en passende mekanisk pumpe, og trakten kan tilføres kjøtt-eller fettemulsjon. Kjøttemulsjonen eller fettemulsjonen kan omfatte fiberholdig magert kjøtt eller fettpartikler og et emulgeringsmiddel. Kjøtt- eller fettemulsjonen kan eventuelt omfatte andre stabiliseringsmidler av den typen som er velkjent på området.

Det innerste røret 44 rager gjennom det midtre hullet som avgrenses av den ringformede veggen 54, og en O-ringtetning er anordnet mellom disse. Den ringformede veggen 54 tjener således til å understøtte det innerste røret 44 ved den oppstrøms enden, koaksialt i forhold til det ytterste røret 46. Nedstrøms for manifolden 52 holdes det indre røret 44 i avstand fra det ytre røret 46 ved hjelp av flere, i dette tilfellet fire, avstandselementer 48 som er fordelt i omkretsretningen. Hvert avstandselement omfatter et rektangulært stykke av rustfritt stål som er tilskåret av en plate og er sveiset til ytterflaten av det indre røret 44. Hvert avstandselement er orientert slik som vist i figurene, slik at planet til platen krysser den midtre lengdeaksen til stappehornet 40.

Det indre røret 44 avgrenser således en midtre kanal som kan tilføres kjøtt, og det indre og ytre røret 44, 46 avgrenser en ringformet kanal som kan tilføres kjøtt- eller fettemulsjon.

Den nedstrøms enden 42 av stappehornet 40 kan innføres i boringen 14 til ekstruderingsdysen, slik at den nedstrøms enden av det ytre røret 46 ligger mot flensen 18. Som det fremgår av fig. 1 og 2 rager den nedstrøms enden til det indre røret 44 utenfor enden av det ytre røret 46 og har en slik ytterdiameter at den danner en tett pasning i traktpartiet 20 til hoveddelen 10. Den ringformede kanalen som avgrenses av det indre og ytre røret 44, 46 til stappehornet kan kommunisere med det utvidede rommet 28 via åpningene 32, mens den midtre kanalen som avgrenses av det indre røret 44 kan kommunisere med det indre rommet som avgrenses av den sylindriske veggen 16. Kjøtt-substrat som pumpes gjennom den midtre kanalen i stappehornet 40 kommer således ut av den nedstrøms enden av det innerste røret 44 og passerer inn i det indre rommet som avgrenses av den sylindriske veggen 16 til hoveddelen 10, mens kjøtt- eller fettemulsjon som pumpes langs det ringformede rommet som avgrenses av det indre og ytre røret 44, 46 passerer gjennom åpningene 32 og inn i det utvidede rommet 28, og deretter inn i den innsnevrede, ringformede kanalen mellom den sylindriske veggen 16 og ringen 30. Kjøttsubstratet og kjøtt- eller fettemulsjonen forlater deretter ekstruderingsdysen og kan innføres i et fleksibelt plasthylster av den typen som er beskrevet i EP-A-0024790, og et farget forråd av dette fleksible hylsteret kan omgi det ytterste røret 46 nedstrøms for manifolden 52.

Koekstruderingen av kjøttsubstratet og fett- eller kjøttemulsjonen frembringer således et koekstrudert matvareprodukt 100, slik som vist i tverrsnitt i fig. 5, og produktet omfatter en kjerne av kjøttsubstrat 102 og et ytre lag av fett- eller kjøttemulsjon 104. Som beskrevet i EP-A-0024790 kan produktet dampes i hylsteret 106, og hylsteret kan deretter fjernes og produktet skjæres opp. Alternativt kan ekstrudatet oppskjæres mens det befinner seg i hylsteret, til biter med middels lengde, som deretter kan stekes i en konvensjonell ovn, idet hylsteret fjernes etter tilberedning.

Det vil forstås at når kjøtt- eller fettemulsjonen strømmer langs den ringformede kanalen mellom det indre og ytre røret 44, 46 passerer den de platelignende avstandselementer 48, som søker å orientere fibrene i emulsjonen i en retning parallelt med strømningen og å frembringe langsgående soner inne i emulsjonen nedstrøms for avstandselementene, hvilke soner er uttynnet for fiber. Når strømmen av kjøtt- eller fettemulsjon passerer gjennom åpningene 32 og inn i det utvidede rommet 28 retarderes den, og det skjer en vesentlig blanding. Det antas at denne blandingen har den virkning at fibrene i kjøtt- eller fettemulsjonen mister sin orientering, slik at ensartetheten til fettemulsjonslaget 104 forbedres. Det fremgår av fig. 1 at det ikke finnes noen andre hindringer i strømningsbanen for kjøtt- eller fettemulsjonen nedstrøms for det utvidede rommet 28, og fibrene forblir derfor uten orientering når de ekstruderes ved den andre enden av dysen. Det utvidede rommet 28 danner således et "virvelkammer" for kjøtt- eller fettemulsjonen, og den desorienterende virkningen på fibrene som et resultat av retarda-sjonen antas å øke sammenhengen i fibrene. Det er funnet at dette fører til minsket tendens til at kjøtt- eller fettemulsjonslaget 104 i det ekstruderte produktet 100 splittes langs ekstruderingsretningen under kokeprosessen. Det antas også at desorienteringen av fibrene kan øke adhesiviteten til kjøtt- eller fettemulsjonslaget mot den midtre kjernen 102 av kjøttsubstratet, slik at tendensen til at kjøtt- eller fettemulsjonslaget delamineres fra kjøttsubstratet i kjernen etter koking minskes.

Claims

1. Ekstruderingsdyse for koekstrudering av en kjerne av et første ekstruderbart matvaresubstrat, med ett eller flere sammenhengende ytre lag av det samme eller for-

skjellige ekstruderbare matvaresubstrater anordnet fullstendig eller delvis rundt kjernen, idet i det minste ett av de ytre lagene består av en fiberholdig kjøtt- eller fettemulsjon, hvilken ekstruderingsdyse omfatter en første indre ekstruderingskanal (14) for ekstrudering av det første substratet og en eller flere ytre ekstruderingskanaler (20) som er anordnet fullstendig eller delvis rundt den indre kanalen for koekstrudering av ett eller flere ytre lag sammen med kjernen,karakterisert ved at i det minste en av de ytre kanaler for ekstrudering av den fiberholdige fett- eller kjøttemulsjonen avgrenser en fluidstrømningsbane som har et første innsnevret parti med forholdsvis lite tverrsnitt, etterfulgt av et andre utvidet parti (28) nedstrøms for det innsnevrede partiet, hvilket utvidede parti har et forholdsvis stort tverrsnittsareal, og arrangementet er slik at når kjøtt- eller fettemulsjonen passerer suksessivt gjennom det innsnevrede partiet tit det utvidede partiet blir fibrene inne i emulsjonen desorientert, slik at sammenhengen i den ekstruderte emulsjonen derved øker.

2. Ekstruderingsdyse som angitt i krav 1, i hvilken det innsnevrede partiet avgrenses av en vegg (18) på tvers av strømningsbanen for kjøtt- eller fettemulsjonen, hvilken vegg har ett eller flere hull (32) slik at det er dannet en innsnevring i strømningsbanen.

3. Ekstruderingsdyse som angitt i krav 1 eller 2, i hvilken kanalen nedstrøms for det utvidede partiet omfatter et utløp med mindre tverrsnittsareal enn i det utvidede partiet.

4. Ekstruderingsdyse som angitt i krav 1, 2 eller 3, i hvilken den indre kanalen generelt har sirkulært eller elliptisk tverrsnitt, og at hver av de øvrige kanaler har ringformet eller elliptisk-ringformet tverrsnitt.

5. Ekstruderingsanordning som omfatter et stappehorn (40) og en ekstruderingsdyse som angitt i hvilket som helst av kravene 1-4, karakterisert ved at stappehornet omfatter flere sammenbygde rør (44, 46) som avgrenser en indre kanal og en eller flere ytre kanaler, og stappehornet kan monteres sammen med ekstruderingsdysene slik at hver kanal i stappehornet kommuniserer med en dysekanal, idet hvert rør understøttes inne i det omgivende røret av flere avstandselementer (48) som er fordelt i omkretsretningen.

6. Kjøttprodukt (100) som omfatter en ekstrudert indre kjerne (102) av kjøttsubstrat og ett eller flere koekstruderte ytre lag (104) som befinner seg fullstendig eller delvis rundt kjernen, idet i det minste ett av de ytre lagene består av en kjøtt- eller fettemulsjon, karakterisert ved at fibrene inne i kjøtt- eller fettemulsjonslaget er desorientert slik at sammenhengen i dette laget er forbedret.

7. Kjøttprodukt som angitt i krav 6, bestående av en indre kjerne av kjøtt og et enkelt ytre lag av kjøttemulsjon eller fettemulsjon.