NO834168L - Varmtilberedt hveteprodukt - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår generelt hveteprodukter og en fremgangsmåte for varmtilberedning av slike produkter. Nærmere bestemt angår den foreliggende oppfinnelse et varmtilberedt, spiselig produkt fremstilt av hvete som er i ekspandert form ■

og som, ved en foretrukket utførelsesform, har høyt proteininnhold og kan være i form av kveil eller sylinder.

Det finnes naturligvis mange produkter i matvareindustrien som varmtilberedes og senere ekspanderes. Mange slag utstyr og pros-esser har blitt foreskrevet for å ekspandere forskjellige mat-varematerialer, særlig mais og ris, for å frembringe mange typer matvareprodukter, slik kom kornvarer og snacks. Den mest van^lige fremgangsmåte for fremstilling av ekspanderte snacks- produkter er først å varmtilberede en deig og senere å ekstrudere den varmtilberedte deig under trykk fra en oppvarmet ekstruder. Ekspansjon av gass eller damp inne deigen når den strømmer ut fra ekstruderen fra en sone med høyt trykk til en sone med lavt trykk medfører dannelsen et ekspandert matvareprodukt. Opprett-holdelsen av den ekspanderte struktur i matvareproduktet etter utstrømning fra ekstruderen oppås vanligvis ved at ingredienser i deigen stivner. Tidligere har det hovedsakelig ikke vært an-sett som mulig å oppnå et ekspandert matvareprodukt av deig-sammensetninger som har forholdsvis høyt proteininnhold. Høyt proteininnhold i hvete har.medført fremstillingen av deiger som etter utstrømning fra ekstruderen og den første ekspansjon har en tendens til å gå tilbake til en mere komprimert konstruksjon, dvs. at de ikke stivner i helt ekspandert tilstand.

Det har vært særlig vanskelig å oppnå ekspansjon og ønsket struktur i deiger fremstilt av hvete med høyt proteininnhold. Forsøk på å fremstille ekspanderte hveteprodukter med høyt proteininnhold har generelt resultert i produkter som har en grov struktur og ikke er istand til å opprettholde den opprinnelige ekspansjon etter ekstrudering av produktet.

Forskjellige forsøk har vært gjort for å ekspandere deiger fremstilt av hvete med høyt proteininnhold slik at det frem-bringes en lett, sprø og skjør struktur. I denne forbindelse har forskjellige ekspansjonsmidler, slik som stivelse og syr-ingsmidler blitt tilsatt deigen før ekspansjonen. US-PS 3.851. 081 tilhørende Epstein beskriver tilsetning av en proteingel for å bevirke ønsket ekspansjon av forskjellige kornprodukter etter ekstrudering. Imidlertid har ikke forsøkene på å frembringe et ekspandert matvareprodukt av hveteprodukter med høyt proteininnhold vært generelt heldige når det gjelder å oppnå ønsket ekspansjon, sprøhet, skjørhet og den munnfølelse som vanligvis forbindes med kommersielt aksepterte, ekspanderte matvareprodukter, slik som "corn curls".

US-PS 4.259.359 tilhørende Spicer beskriver et vellykket, ekspandert matvareprodukt med hele hvetekorn med høyt proteininnhold. Dette produkt fremstilles imidlertid hovedsakelig ved bearbeiding og varmtilberedning av deigen før ekstruderingen, idet bearbeidingen og varmtilberedningen utføres i partier i et kammer i en ekstruderinnretning før deigen kommer til en form der den ekstruderes ved temperaturer så høye som 188°C. Slik varmtilberedning og bearbeiding er ikke nødvendig i henhold til den foreliggende oppfinnelse, slik at det kan oppnås betydelig innsparing av energi, og det muliggjøres forbedret kontroll av operasjonene.

Når det gjelder den foreliggende beskrivelse, menes det med hvete med høyt proteininnhold hele hvetekorn som inneholder i det minste 11 vektprosent protein. Det vil forstås at hen-visningen til proteininnholdet i hveten betyr proteininnholdet i hele hvetekornet, og ikke proteininnholdet i mel som fremstilles av det indre frøet i hvetekornet som kliet og spiren har blitt fjernet fra. Ved fremstillingen av hvetemel tas det sikte på separasjon av det indre frøet i kornet fra kliet og spiren, fulgt av pulverisering av dette til meget små partik- ler. Det pulveriserte indre frø er det produkt som vanligvis betraktes som mel. De forskjellige trinn som inngår i produk-sjonen av hvetemel er utvelgelse og blanding av hvete, rens-ing, kondisjonering eller temperering, maling, sikting, rens-ing, reduksjon og bleking.

Sammensetningen av forskjellige spiselige korn er angitt i tabell I i US-PS 4.259.359 tilhørende Spicer, utgitt 31. mars 1981, og denne tabell inkluderes ved referanse som om den var skrevet i sin helhet her.

Følgelig er det et hovedformål med den foreliggende oppfinnelse å komme frem til en forbedret fremgangsmåte for et ekspandert matvareprodukt av hvete, og særlig hvete med høyt proteininnhold, som er skjørt og sprøtt.

Det er et annet formål med oppfinnelsen å komme frem til en fremgangsmåte for fremstilling av et hveteprodukt, idet deig som primært omfatter malt hvete og fuktighet blandes ved omgivelsestemperatur og ekstruderes gjennom en innsnevret form for å bevirke tilberedningsoppvarming til dampforhold, slik at ekspansjon av hveteproduktet skjer etter utstrømning fra formen.

Det er et videre formål med oppfinnelsen å komme frem til en prosess for fremstilling av et ekspandert hveteprodukt under minskede energibehov og med forbedret kontroll over fremstillingen av produktet.

Et mere spesielt formål med oppfinnelsen er å komme frem til en fremgangsmåte for fremstilling aV et ekspandert hveteprodukt av en deig som primært omfatter hvete med høyt proteininnhold og vann.

Et annet formål med denne oppfinnelse er å komme frem til en fremgangsmåte for fremstilling av et ekspandert hveteprodukt, der varmtilberedningen prinsipielt utføres ved hjelp av en form og uten at det anordnes ytre oppvarmhing for å bevirke varmtilberedningen.

Disse og andre formål med oppfinnelsen vil bli nærmere beskrevet i den følgende, detaljerte beskrivelse og de ved føyde teg-ninger, der: Fig. 1 viser skjematisk og sett fra siden en ekstruder som kan

benyttes for utførelse av denne oppfinnelse,

Fig. 2 viser i perspektiv og i adskilt tilstand en ekstruderingsform med to plater som kan benyttes ved gjennomføring av denne oppfinnelse, Fig. 3 viser, sett fra en ende, en ekstruderingsform med to plater, vist delvis gjennombrutt, hvilken kan benyttes for gjennomføring av denne oppfinnelse, Fig. 5 viser i perspektiv og i adskilt tilstand en ekstruderingsform med tre plater, som kan benyttes for gjennomføring av denne oppfinnelse, Fig. 6 viser, sett fra en ende, en ekstruderingsform med tre plater, vist delvis gjennomskåret, hvilken kan benyttes ved gjennomføring av denne oppfinnelse, og Fig. 7 viser, sett fra siden, en ekstruderingsform med tre plater, vist delvis gjennomskåret, hvilken kan benyttes ved gjennomføring av denne oppfinnelse.

Generelt innebærer prosessen i henhold til den foreliggende oppfinnelse frembringelse av et helt hvetekorn, fortrinnsvis av hvete med høyt proteininnhold, hvilket males i en bestemt grad, og det tilsettes fuktighet til hveten for å danne en deig med et bestemt fuktighetsinnhold. Eventuelt kan en spiselig syre tilsettes deigen. Til deigen kan også tilsettes et stoff eller et smøremiddel som letter ekstruderingen, for å minske ekstru-deringstrykket. Det foretrukne hjelpemiddel til ekstruderingen er en spiselig olje eller fett som tilsettes i en bestemt mengde for å bevirke smøring under ekstruderingen og for å gi den ønskede struktur i produktet.'Fuktighet tilsettes hveten i tilstrek kelig mengde til å bevirke en deiglignende konsistens. Deigen blandes for å gjøres homogen ved omgivelsestemperatur, og presses gjennom en form, der deigen får en temperatur som er tilstrekkelig til å danne damp i deigen. Ekstruderingen medfører et ekspandert hveteprodukt med høyt proteininnhold, og ekspansjonen oppnås uten tilførsel av varme fra en ytre kilde. På grunn av fordampningen etter ekstruderingen avkjøles forsiden av formen slik at ytterflaten av formen har en temperatur på omtrent 66-82°C.

Proteinet i det indre frøet i hveten, kalt gluten, har den merkverdige og spesielle egenskap at det danner en visko-elastisk gel når det fuktes med vann og bearbéides en viss tid. Ved prosessen i henhold til den foreliggende oppfinnelse bear-beides deigen ved omgivelsestemperatur tilstrekkelig til å oppnå jevn fordeling av fuktighet og eventuelle tilsatte ingredienser. Ved virkningen av formen inntar deigen en temperatur som bevirker damputvikling, og ekstruderes deretter ved tilstrekkelig trykk og turbulens, idet hodet til formen kommer opp på en temperatur på omtrent 66-82°C. Under ekstruderingsprosessen inntar deigen en slik temperatur i en slik tid at glutenet blir ela-stisk og hveteproduktet ekspanderer etter utstrømningen fra formen .

Når den benyttes foreligger den spiselige syre i en mengde på omtrent 0,01 til omtrent 0,05% ekvivalent melkesyre basert på vekten av hveten. Fortrinnsvis foreligger den spiselige syre i en mengde på omtrent 0,0 2 til omtrent 0,04 vektprosent ekvivalent melkesyre. Alle prosenttall som angis her er vektprosent, dersom ikke annet er særskilt angitt.

Med uttrykket "ekvivalent melkesyre" menes den mengde av en bestemt spiselig syre som har den samme surgjørende ekvivalent som den spesifiserte mengde melkesyre. Egnede spiselige syrer omfatter, men er ikke begrenset til, melkesyre, fosforsyre, salt-syre, glukonsyre, eddiksyre, ravsyre, adipinsyre, fumarsyre, eple-syre, sitronsyre, vinsyre og blandriinger avdisse.

Den spiselige syre kan tilføres ved direkte tilsetning av en

syre som er kjemisk egnet for matvarer. Alternativt kan den spiselige syre tilsettes ved bruk av et matvareprodukt som inneholder en syre. Egnede produkter som inneholder syre omfatter, men er ikke begrenset til, fløteost, hvitost, yogurt, myse, tørket myse, syrlige fruktsafter slik som appelsinsaft, sitronsaft, grapefruktsaft og ananassaft og blandinger av disse.

Vanlig salt, NaCl, og andre salter, slik som natrium- dihydro-gen-fosfat og andre fosfatsalter kan foreligge i deigen. Når det benyttes, foreligger saltet i en mengde på omtrent 1,5 - 6 vektprosent av deigen. Det foretrekkes imidlertid ikke å til-sette salt til deigen utenom de salter som inneholdes i eventuelle ingredienser, slik som myse.

Det er viktig at ingrediensene som benyttes er jevnt fordelt gjennom hel hveten. Nærværet av høye konsentrasjoner av noen som helst ingredienser, også fuktighet, er uønsket.

Selv om denne oppfinnelse angår produkter laget primært av hvete, er den særlig fordelaktig ved produksjon av hveteprodukter med høyt proteininnhold. Hveten med høyt proteininnhold som benyttes ved den foreliggende oppfinnelse bør ha i det minste 11% protein. Forskjellige kvaliteter av hvete kan blandes for å frembringe en hvete som har de ønskede 11% protein. I denne forbindelse er det anerkjent i det minste 7 klasser av hvete, og disse forskjellige klasser av hvete kan blandes for å frembringe en hvete som har i det minste 11% protein. I et gjennomsnittsår vil medianen av proteininnholdet i hvete med høyt gluteninnhold produsert i forskjellige områder variere fra 11 til 15%. Hvete med lavt gluteninnhold vil generelt inneholde gjennomsnittlig omtrent 6 til 11% protein. Hvete med lavt og høyt gluteninnhold kan blandes for å frembringe hvete med de ønskede 11% protein. Hveten kan også tilsettes gluten eller andre proteiner for å oppnå det ønskede proteininnhold. For å øke næringsverdien kan hveten tilsettes andre proteinmaterialer, slik som eggehvitestoffer, gjær, isolert soya-protein, kasein, hvetekli, spire og knust hvete, for å øke proteininnholdet i produktet til høyere nivå enn det som hveten alene bevirker. Imidlertid vil det forstås at det tilsatte protein ikke behøver å bestemme formen og strukturen til det ekspanderte produkt i henhold til oppfinnelsen, og kan svekke strukturen i produktet. De tilsatte proteinmaterialer som benyttes er primært tilstede for å øke næringsverdien. De tilsatte proteinmaterialer foreligger i en mengde på omtrent 5

til 20%, basert på vekten av hveten.

Det foretrukne stoff for å lette ekstruderingen er et tri-glyseridfett. Fettet kan være hvilket som helst av de forskjellige flytende og faste fett som vanligvis benyttes for matvarefremstilling. Fettet kan også tilføres i et material som inneholder fett eller et annet additiv, slik som yogurt, melk eller fløte. I en foretrukket utførelsesform tilsettes yogurt som inneholder noe fett og syre til deigen for å til-føre fuktighet, fett og syre samt øket næringsverdi til sys-temet. Ingredienser som gir smak og farve kan tilsettes for å gi ønsket smak og utseende av det endelige produkt.

Som nevnt, begynner prosessen i henhold til den foreliggende oppfinnelse med hel hvete, eller en blanding av forskjellige typer hel hvete, som fortrinnsvis har et proteininnhold på i det minste 11%. Den hele hveten bør males til en bestemt par-tikkelstørrelse for å frembringe et substrat som er egnet for fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen. I denne forbindelse bør den største partikkelstørrelse i den malte hveten være mindre enn den minste dimensjon til den åpning som deigen eks-struderes gjennom, for frembringelse av det ekspanderte hveteprodukt i henhold til oppfinnelsen. Det kan benyttes forskjellige former for åpningene, slik som slisser, sirkelformede eller avlange hull, halvmåner, stjerner og kombinasjoner av disse. Som tidligere nevnt bør den største partikkelstørrelse til det malte hvetematerial for en slisseåpning ikke være større enn den minste dimensjon til denne åpning. Dette tilsvarer omtrent det krav at alt det malte hvetematerial kan passere gjennom en duk med maskestørrelse nr. 30 etter US standard for sikter.

Det er imidlertid funnet at inntil omtrent 20% av de malte hvete-partikler kan være større enn maskestørrelse nr. 30, men ingen partikkel kan være større enn den minste dimensjon til åpningen. Partikkelstørrelsen antas å påvirke dannelsen av varme i formen, for å' bevirke at varmen danner damp. Den hele hveten males fortrinnsvis i en pulveriseringskvern, slik som en hammermølle utstyrt med en sikteanordning, slik at den maksimale partikkel-størrelse kontrolleres under maleoperasjonen.

Den malte, hele hveten blandes deretter med hvilke som tørre ingredienser som skal benyttes. Blanding i en båndblander eller annen type tørrblandeanordning er egnet for jevn fordeling av de tørre ingredienser i det malte material.

En deig fremstilles deretter ved å blande blandingen av den malte hvete og hvilke som helst andre tørre ingredienser med vann og/eller et produkt som inneholder fuktighet. Fuktigheten og/eller ingrediensene som inneholder fuktighet tilsettes i en mengde som er tilstrekkelig til å frembringe en.deig som inneholder omtrent 14 til omtrent 18 vektprosent vann. Fuktighets-innholdet er viktig når det gjelder varmeutviklingen i formen og for å oppnå den ønskede ekspansjon.

Deigen innføres deretter i et apparat som kan tvinge deigen gjennom formen med tilstrekkelig hastighet til å danne varme og bevirke at det dannes damp i deigen. En slik anordning kan være en presse eller en ekstruder. Fortrinnsvis er apparatet istand til å blande og å kjøle deigen mens den presses gjennom formen.

I denne forbindelse er det hensiktsmessig at apparatet har et hus- eller trommelparti for å bevirke blanding av deigen med en skrue, et bor eller lignende, Apparatet bør ha et hode- eller dyseparti like foran formen, for å lede deigen fra huset eller trommelen til formen. Det kreves ingen oppvarming av deigen i huset eller trommelen. Dette betyr energisparing, og det unngås oppvarming av deigen til høy temperatur i lengre perioder, hvilket kan bevirke uønsket proteinnedbrytning og starte brunsviing på grunn av en Mallard-reaksjon. Varmtilberedning av deigen i huset eller trommelen er ikke nødvendig og skal skje i minst mulig grad. Dannelsen av damp i formen bevirker imidlertid en viss oppvarming av deigen foran formen, og av-kjøling i dette område er ønskelig for å unngå noen vesentlig grad av varmtilberedning i huset eller trommelen. Den varme som dannes under varmtilberedningen i formen kan kreve at temperaturen holdes nede, f.eks. med en vannkjølingskappe eller lignende huset elle.rr trommelen. Slik kjøling bør holde tempe-raturområdet i deigen som kommer inn i formen mellom omtrent omgivelsestemperaturen og omtrent 82°C.

Ved at det primært skjer oppvarming og varmtilberedning av deigen i formen, oppnås forbedret kontroll med prosessen i henhold til oppfinnelsen. Likeledes kan utformningen av formen velges med bestemte egenskaper for å oppnå de ønskede resultater.

For å oppnå de nødvendige temperaturer for varmtilberedning av deigen og for å bevirke den ønskede kondisjonering av glutenet, tilføres ikke damp i ekstruderen, og som nevnt, skal forvarm-ing av deigen foran formen unngås. Istedet utvikler deigen som passerer gjennom formen tilstrekkelig varme til å danne damp og til å varmtilberede deigen tilstrekkelig til å kondisjonere glutenet, slik at etter ekstruderingen ekspanderes deigen til ønsket form, bestemt av utformingen til formen.

Oppfinnelsen representerer en betydelig og uventet forandring av konsept fra tidligere kjent teknikk, som foreskriver varmtilberedning og kondisjonering av deigprodukter og deretter ekstrudering av deigen slik at formen bare er en formeanordriing. Det beskrives ikke bruken av formen for å danne varme og å varmtilberede deigen mens den passerer gjennom formen.

Under henvisning til tegningene, skal det beskrives forskjellige aspekter ved den foreliggénde oppfinnelse, under henvisning til det ekstruderingsapparat som er illustret i fig. 1. I figur 1 er vist en ekstruder 100, som kan være en Wenger-ekstruder som selges av Wenger Manufacturing, Sabetha, Kansas. Den viste ekstruder loo virker primært til å drive deig gjennom en form 101 med en særskilt utforming og konstruksjon som skal beskrives i det følgende.

Ekstruderen 100 omfatter en trommel eller et hus 103, i hvilket en skrue 105 omfatter skruepartier 107 som danner en kon-tinuerlig bane. Fem seksjoner 109a, b, c, d og e med kapper er anordnet langs trommelen 103, som ender i en dyse 111. Dysen 111 er tilkoblet formen 101. I samsvar med vanlig praksis kan skruebanene ha forskjellige former,.og•kan endres for å opp-

nå ønskede resultater.

Hvetedeigen anbringes i en tilførselstrakt 113, fra hvilken den doseres til beholderen 103 med transportskruen 115.

I beholderen 103 virker skruen 105 primært som en pumpe, for å drive deigen gjennom formen 101 med tilstrekkelig hastighet til å danne varme og å utvikle damp i formen, hvorved deigen varmtilberedes og glutenet kondisjoneres. Den dannede varme og damp ledes bakover inn i beholderen og medfører en viss oppvarming før deigen komme til formen. Slik oppvarming av deigen kan være skadelig, og minskes ved hjelp av midler for å lede kjølevann gjennom en eller flere av seksjonene 109a, b, c, d, eller e med kapper. Skruen 105 virker i tillegg til pumpevirkningen også til å fordele ingrediensene, inkludert fuktigheten, mere jevnt i deigen.

Det skal bemerkes at det viste apparat bare er et middel for å drive deigen gjennom formen. En hydraulisk sylinder og en posi-tiv pumpe kan benyttes for å bevirke den ønskede strømning gjennom formen, for å oppnå utvikling av varme og damp.

Når deigen kommer ut av formen 101, avgir produktet damp, og produktet ekspanderer, hvilket fører til et produkt som har et fuktighetsinnhold på omtrent 8 til omtrent 9 vektprosent.

I formen overhetes dampen og inntar en temperatur på omtrent 120°C. Friksjonen utvikler varme, og det er klart at egen-skapene til deigen, utformningen av formen<p>g gjennomløps-hastigheten påvirker varmeutviklingen.

Deigen bør har et slikt trykk i formen 101 at det ikke bare oppnås den ønskede varmeutvikling, men slik iat det oppnås økonomisk produksjon. Ekstruderingshastigheten avhenger av utformningen av formen og trykket som utvikles i formen 101.

Det er funnet at en form 101 som har tre etter hverandre føl-gende, skiveformede plater som hver er boret og har usparing-er i omkretsen for å monteres sammen med hverandre og på en ekstruder, og hver plate har en forside og en bakside, foretrekkes ved fremstillingen av produktet i henhold til oppfinnelsen, idet et slikt produkt har form av en flat sylin-

der med åpen ende. Den første platen har flere hull med innbyrdes jevn avstand, anordnet langs en sirkel, idet hvert hull omgis av en sirkelformet utsparing i baksiden av den første platen, og hele den sirkelformede utformning av hull og til-hørende utsparinger ender inne i en grunn, sirkelformet utsparing i baksiden av den første platen. Baksiden av den før-ste eller oppstrøms platen ligger mot forsiden av den annnen eller mellomliggende platen, som har flere hull. Forsiden av den mellomliggende plate har et sirkelformet boss som rager ut fra platen, for å ligge mot baksiden av den oppstrøms plate. Den mellomliggende plate har flere grupper med innbyrdes jevn avstand av flere hull med innbyrdes jevn avstand. Disse grupper av hull er anordnet i sirkelform. Hullene'i hver av grupp-ene er i også et sirkelformet arrangement, og dette sirkelformede arrangement omgir hullene i den første plate når platene er innbyrdes innrettet. Hullene i den mellomliggende plate rager gjennom platen og ender i sirkelformede hulrom som for-løper rundt hvert sirkelformede arrangement på baksiden av den mellomliggende plate. Nedstrømssiden av den mellomliggende plate har tapper som rager bort fra den mellomliggende plate, inn i flere hull med innbyrdes jevn avstand i den tredje og siste nedstrøms plate. Fra hvilken produktet strømmer ut av formen og ekspanderer. Tappene er anordnet langs en sirkel, har inn-

byrdes'jevn avstand og befinner seg hovedsakelig ved midten av hver av de sirkelformede hullarrangementene i den mellomliggende plate.

Den tredjé eller nedstrømsplaten ligger mot baksiden av den mellomliggende plate. Hullene med innbyrdes jevn avstand i den nedstrøms plate er større ved anleggsflaten mot den mellomliggende plate enn i det område som det ekstruderte produkt strømmer ut fra. Dette danner et indre område i den ned-strømsplate som har en form som hovedsakelig utgjør en avkortet kegle. Med tappene på den mellomliggende plate ragende inn i midten av hullene i nedstrøms- platen, dannes et hovedsakelig ringformet utløpsområde ved baksiden av den nedstrøms-plate som produktet ekstruderes ut av.

En annen foretrukket form er dannet av to skiveformede plater. Den første eller oppstrøms plate har en forside og en bakside, og har flere hull med innbyrdes jevne mellomrom anordnet i sirkelform. Forsiden av den oppstrøms plate har et sirkelformet boss som rager ut fra platen, for å forenkle monteringen av platen i en ekstruder. Baksiden av det første eller oppstrøms-plate har også en sirkelformet utsparing som ligger mot forsiden av den annen eller nedstrøms plate i formen samt flere slisser som forløper gjennom den nedstrøms plate. De jevnt fordelte slisser i den nedstrøms plate er anordnet i sirkelform, med sentrum av slissene liggende på en omkrets som er like utenfor sentrum for hullene i den oppstrøms plate. Slissene er bred-ere på forsiden av den nedstrøms plate enn ved ekstruderings-åpningen på baksiden av den nedstrøms plate som produktet ekstruderes fra. Ved en særlig foretrukket utformning for dannelse av et kveilet produkt, slik som et produkt av bacon-kveil-typen, idet sideveggen inne i slissen mot midten av platen danner en vinkel på omtrent 30° med en akse som rager gjennom slissen vinkelrett på forsiden og baksiden av platene i formen. Sideveggen til slissen utenfor midten av platen danner en vinkel på omtrent 15° med aksen som rager gjennom slissen vinkelrett på forsiden og baksiden til platene i formen.

Ved de foretrukne utførelsesformer av oppfinnelsen kan ekstruderen 100 være utstyrt med en form med to eller tre plater, vist i fig. 2-7.

Med henvisning til fig. 5-7, omfatter formen med de tre plater tre sirkelformede eller skiveformede plater, en oppstrøms plate 4, en mellomliggende plate 6, og en nedstrøms plate 8, idet deigen strømmen gjennom platen 4 deretter platen 6, og tilslutt gjennom platen 8 og åpningene 10 i denne. Når produktet strøm-mer ut fra åpningen, ekspanderer det, og avgir fuktighet, og produktet kappres i små flate sylindre med åpen ende.

Den oppstrøms plate 4 har en forside 12, en bakside 14 og flere hull. 16 som forløper mellom disse. Hullene 16 er jevnt fordelt med omtrent 60° mellomrom langs en sirkel som hovedsakelig har samme sentrum som sentrum for den skiveformede plate. Baksiden 14 har en hovedsakelig sirkelformet utsparing 11 med en diameter som overstiger diameteren til sirkelen som hullene 16

er fordelt langs. Videre er, på baksiden av platen 4, hvert hull også omgitt av en sirkelformet utsparing 9.

Den oppstrøms plate har også hull 13, fordelt med 60° mellomrom langs omkretsen av platen. Omkretskanten til den oppstrøms plate har et innrettingsspor 15 som forløpet over hele tykkel-sen over platen, samt sidespor 12 som forløper omtrent en fjerdedel inn i platetykkelsen.

Den mellomliggende plate 6 har generelt omtrent samme tykkel-

se og diameter som den oppstrøms plate. Den mellomliggende plate har en forside 18 som vender mot og ligger mot og vender mot baksiden av den oppstrøms plate, samt en bakside 20. Flere hull 22 med innbyrdes jevn avstand forløper gjennom platen. Hullene 22 er i flere sirkelformede mønster 24, idet hvert mønster har et sentrum som ligger overfor sentrum av hullene 16 i den oppstøms plate.

Forsiden av den mellomliggende plate omfatter et sirkelformet, mellomliggende boss 21 som rager ut fra platen, hvilket boss har en omkrets som ligger utenfor de sirkelformede mønster av hull 22. Baksiden av den mellomliggende plate har en sirkelformet vulst som rager ut fra platen. Hvilken vulst har en omkrets med en diameter som hovedsakelig er lik diameteren til bosset og forsiden. Sylindriske tapper 26 rager fra baksiden av den mellomliggende plate ved midten av hvert sirkelformet mønster. Tappene rager mot den nedstrøms plate 8 og inn i formhullene 28 i denne. På baksiden av den mellomliggende plate omgis hver tapp av et sirkelformet hulrom 19, for å lette ekstruderingen av deigen gjennom den nedstrøms plate.

Omkretsen av den mellomliggende plate har to sirkelformede monteringsåpninger 25, fire hull 27 med jevn innbyrdes avstand og seks monteringshull 28 med jevn innbyrdes avstand. De sirkelformede monteringsåpninger er runde hull som ikke er boret helt gjennom platen. Hullene 27 er beregnet for en bolt eller lignende for å holde den nedstrøms plate mot den mellomliggende plate.

Den nedstrøms plate 8 har hovedsakelig samme bredde og diameter som den oppstrøms og den mellomliggende plate. Den nedstrøms plate har en forside 30 og en bakside 32 med koniske, gjennomgående formhull 10. Forsiden av den nedstrøms plate 6 har et sirkelformet spor 38 som er beregnet for innføring av vulsten 23 på den mellomliggende plate. De seks formhullene er jevnt fordelt langs en sirkel, idet hullene 10 har sentrum på den samme akse som hullene 16 i den oppstrøms plate, og sentrum til sidene eller endene av tappene 26. Hvert formhull 10 har en større sirkelformet innløpsåpning 34 enn den sirkelformede ut-løpsåpning. 36, slik at rommet mellom disse i den nedstrøms plate har form av en avkortet kegle. Omkretsen av den nedstrøms plate har to hull 40, fire jevnt fordelte gjennomgående hull 42 og fire jevnt fordelte gjennomgående monteringshull 44.

Når platene er montert i en ekstruder, vil baksiden til den oppstrøms plate vende mot og ligge mot bosset på forsiden av den mellomliggende plate. Lengdeaksen til tappene på den mellomliggende plate ligger langs samme linje som aksene gjen-

nom sentrum av hullene 16 i den oppstrøms plate. Baksiden av den mellomliggende plate vender og ligger mot forsiden av den nedstrøms plate. Tappene rager inn i formåpningen i den ned-strøms plate, og endene til tappene ligger i samme plan som de sirkelformede utløpsåpninger i den nedstrøms plate som danner en trang, ringformet utløpsåpning i formen. Vulsten på baksiden av den mellomliggende plate passer inn i det sirkelformede spor på forsiden av den nedstrøms plate. Hullene 40 i den nedstrøms plate er innrettet etter de sirkelformede monteringsåpninger 25 i den mellomliggende plate. Gjennomgående hull 42 i den nedstrøms plate er innrettet etter hullene 27 i den mellomliggende plate som holder den nedstrøms plate og den mellomliggende plate sammen med en bolt eller lignende. De gjennomgående monteringshull 44 i den nedstrøms plate er innrettet etter monteringshull 28 i den mellomliggende plate, og monteringshull 13 i den oppstrøms plate, idet alle disse er innrettet til innføring av en bolt eller lignende som skal rage gjennom hullene og holde de innrettede plater på en ekstruderanordning.

Med henvisning til fig. 5-7, er en form med to plater en al-ternativ utførelse som kan benyttes ved prosessen i henhold til oppfinnelsen. Ved utførelsen med to plater er platene anordnet slik at det fremstilles et kveilet produkt, slik som en bacon-kveil.

Formen med to plater omfatter to sirkelformede eller skiveformede plater, en oppstrøms plate 204 og en nedstrøms plate 206, idet deigen strømmer gjennom den oppstrøms plate og deretter gjennom den nedstrøms plate og formslissene 208 i denne under ekstruderingen. Som for formen med tre plater, avgir produktet damp når det strømmer ut av formslissene, men på grunn av formen til formslissen, kveiles produktet når det strømmer ut av åpningen, og kappes til biter passende til å spises.

Den oppstrøms plate 204 har en forside 210 en bakside 212 og flere hull 214 mellom disse. Hullene 214 er jevnt fordelt langs en sirkel som hovedsakelig har samme sentrum som sentrum for den skiveformede plate.

Forsiden har et sirkelformet, skiveformet boss 216 som rager ut fra denne, og letter monteringen av platen på ekstruderen, idet diameteren til bosset er omtrent 70° av diameteren til platen. Baksiden 210 til platen 204 har en hovedsakelig sirkelformet utsparing 218 med en diameter som overstiger diameteren til sirkelen som hullene 214 er fordelt langs, idet diameteren til utsparingen hovedsakelig er den samme som diameteren til bosset. Baksiden til platen 204 har en sirkelformet vulst 220 som rager rundt utsparingen 218, og er beregnet for kontakt mot forsiden av den nedstrøms plate, Omkretsen av den oppstrøms plate har to sirkelformede monteringshulrom 222 som er innbyrdes motstående, fire hull 224 omtrent 30° til hver side og på samme omkrets som monteringhulrommene 222, og fire gjennomgående monteringshull 2 26 på samme omkrets som monteringshulrommene og hullene. Hvert gjennomgående monteringshull er 30° fra hver kombinasjon av monteringshulrom og hull. Omkretskanten til den oppstrøms plate har to demonteringsspor 228 som er i 60° avstand, for å lette de-monteringen av formen og fjernelse av denne fra ekstruderen. Omkretskanten til den oppstrøms plate har også to innrettningsspor 330 i 180° avstand, hvilke letter innrettingen av platene etter hverandre samt korrekt montering i ekstruderingsanordning-en.

Den nedstrøms plate 206 har hovedsakelig samme bredde og diameter som den oppstrøms plate. Den nedstrøms plate har en forside 232 og en bakside 234, med formslisser ragende mellom disse. Forsiden 232 til den nedstrøms plate har et sirkelformet sport 236 som omgir formslissene og er innrettet til innføring av vulsten 220 på den oppstrøms plate. Formslissene er fordelt hovedsakelig langs en sirkel, med sentrum som ligger på samme akse som sentrum til den sirkel som hullene 214 i den oppstrøms-plate ligger langs. Slissene befinner seg imidlertid langs en sirkel som har mindre diameter enn diameteren til hulrommet 218

i den oppstrøms plate.

Hver av formslissene har større innløpsåpning 236 enn utløps-åpning 238. Vinkelen til innerveggen 240 i formslissen, målt fra en akse vinkelrett på forsiden og baksiden av den nedstrøms-plate, mot midten av platen, er større enn vinkelen til ytterveggen 242, som rager litt bort fra midten av den nedstrøms-plate. Resultatet er at deigen som ekstruderes fra formen med de to plater kveiles når den strømmer ut gjennom utløpsåpningen 238.

Omkretsen av den nedstrøms plate har to hull 244 på forsiden, med 180° vinkelavstand, samt fire gjennomgående festehull 246 som er langs samme vinkel og omtrent 30° til hver side av hullene 244 på forsiden. Omtrent 30° til hver side av en kombinasjon av et hull og to festehull rager plate-festehull 248 gjennom den oppstrøms plate, idet sentrum til plate-festehullene ligger langs samme sirkel som hullene og de gjennomgående festehull. Videre har hver side av omkretskanten til den nedstrøms-plate to innrettningsspor 250 for innretting etter sporene 230

i den oppstrøms plate, og for å lette monteringen av formen i en ekstruderanordning.

Når formen med to plater er montert i en ekstruder, vender baksiden av den oppstrøms plate mot og ligger mot forsiden av den nedstrøms plate. Omkretsen til utsparingen forløper utenfor yt-terveggene til slissene i den nedstrøms plate. Den oppstrøms plate ligger mot den nedstrøms plate, slik at hullene i den opp-strøms plate ligger ved endene av to naboslisser, idet hvert hull hovedsakelig tilfører deig til to slisser. Når platene er innrettet for montering i ekstruderen, er de to hullene 244 på forsiden av den nedstrøms plate innrettet etter de to sirkelformede

monteringshulrom i den oppstrøms plate. Plate-festehullene 248

i den nedstrøms plate er innrettet etter hullene 224 i den opp-strøms plate, for innføring av en bolt eller lignende for å holde platene anordnet mot hverandre. De gjennomgående festehullene 246 i den nedstrøms plate er innrettet etter plate-festehullene i den oppstrøms plate, for innføring av en bolt eller lignende som festet til ekstruderanordningen og holder platene i denne.

Etter at produktet er ekstrudert fra formen 101, ekspandert og kappet i biter, tørkes produktet til et fuktighetsinnhold på mindre enn omtrent 5%, men fortrinnsvis til et fuktighetsinnhold på omtrent 1 til omtrent 4%. Tørkingen utføres så hurtig at det unngås overflateherding av hveteproduktet, og utføres hovedsakelig iløpet av omtrent 3 til omtrent 5 minutter.

Etter tørkingen har det ekspanderte hveteprodukt den følgende sammensetning, regnet av tørrvekt, når en spiselig syre og stoffer for å lette ekstruderingen benyttes i forbindelse med oppfinnelsen: malt hvete 75 til 97 prosent, spiselig syre 0,01 til 0,05 prosent ekvivaletn melkesyre basert på vekten til fettet i hveten, 0,04 til 3 prosent basert på vekten til hveten og andre ingredienser, 0-25 prosent basert på vekten av hveten.

Produktet kan spises i denne tilstand, men dekkes fortrinnsvis med et fett som inneholder smakstoff, for å gi øket smak og å gjøre produktet bedre å spise. Den totrinns belegningsprosess medfører at det oppnås meget fordelaktige smaks-avgivelses-egenskaper og medfører også opprettholdelse av den ønskede ekspanderte struktur.

De følgende eksempler illustrerer nærmere forskjellige trekk ved oppfinnelsen, men er på ingen måte ment å skulle begrense omfanget av oppfinnelsen, som er definert i de vedføyde patentkrav.

EKSEMPEL I ( BACON- KVEILER)

Vinterhvete med høyt gluteninnhold males i en hammermølle

ved bruk en sikt med maskestørrelse nr. 30. 195 kg malt hvete ble tilført en blandeanordning. 20 kg myse, 2 kg malt yoghurt, 1,35 kg mais-olje, 5 kg skummet melk og 18,1 - 22,6 kg vann ble tilsatt og blandet til jevn fordeling, samt dispergert i den malte hvete for å danne en deig. De følgende ingredienser for å gi smak og farve ble deretter blandet i deigen: 1,8 kg catalina-krydder (blanding av krydder og urter), 200 g ingefær, 16 g løkpulver og 5 g hvitløkpulver.

Deigen ble ført inn i en Wenger-ekstruder, modell X-25, produsert av Wenger Manufactoring, Sabetha, Kansas. Lengden av trommelen til ekstruderen var inndelt i fem seksjoner, idet hver seksjon var utstyrt med en kjølekappe. Trommelen hadde en diameter på 13,3 cm og en lengde på 123,4 cm, og trommelen endte i en ekstruderingsform. Trommelen var utstyrt med en skrue.

Ved enden av trommelen var en konisk dyse som hadde en diameter på 13, 3 cm ved innløpsenden og en diameter på 10,8 cm ved ut-løps enden , idet lengden til åpningen var 22,2 cm. En form med to plater var montert ved utløpet av åpningen.

Enden av platene hadde en radius på omtrent 7,3 cm. Den opp-strøms plate hadde en tykkelse på omtrent 2,1 cm, og den ned-strøms plate hadde en tykkelse på omtrent 2,3 cm. Den oppstrøms plate hadde seks hull med en diameter på 0,6 cm. Disse hull var jevnt fordelt langs en sirkel med sentrum ved midten av den opp-strøms plate, og diameteren,, til sirkelen var 4,1 cm. Hulrommet i undersiden av den oppstrøms plate hadde en diameter på omtrent 10,1 cm og en dybde på 0,2 cm, og bosset på forsiden av den opp-strøms plate hadde en diameter på 10,1 cm og en høyde på 0,3 cm.

Den nedstrøms plate hadde 12 smale, firkantede slisser med en lengde ved utløpet på omtrent 1,7 cm og en bredde ved utløpet på omtrent 0,05 cm. Bredden av slissen ved innløpet på forsiden av den nedstrøms plate var omtrent 0,9 cm, og lengden var omtrent 3 cm, idet endene av innløpet var avrundet med en radius på 0,4 cm. Midten av hver av slissene på baksiden av platen var på en sirkel med sentrum ved midten av platen, idet sirkelen hadde en radius på omtrent 4,4 cm. Målt fra en akse vinkelrett på forsiden og baksiden av den oppstrøms plate dannet innerveggen av formåpningen en vinkel mot midten av forsiden av den nedstrøms plate på omtrent 30°. Målt fra den samme akse dannet ytterveggen av formåpningen en vinkel på omtrent 15° bort fra midten av den nedstrøms plate.

Deig ble positivt drevet gjennom trommelen til ekstruderen med skruen i en mengde på 45 3 kg pr. time. Deigen hadde, og opprettholdt, omtrent omgivelsestemperatur i de to første seksjonene i trommelen. Seksjonene 3, 4 og 5 i trommelen ble kjølt slik at deigen opprettholdt omtrent omgivelsestemperatur i den tredje seksjon av trommelen, og temperaturen i deigen var litt over romtemperatur i den fjerde seksjon av trommelen, og i den femte seksjon foran den koniske dyse ble opprettholdt 66 til omtrent 82°C. Deigen oppholdt seg omtrent 4 sekunder i ekstruderen, og deigen var i formen mindre enn 1 sekund.

Mens deigen passerte gjennom platene i formen nådde overflaten av formen en temperatur på omtrent 82°C og deigen nådde en temperatur på omtrent 121°C.

Produktet kveilet seg da det strømmet ut fra formen, og ble kappet for å danne et kveilet hveteprodukt. Fuktigheten i det ekspanderte hveteprodukt som kom ut av ekstruderen var omtrent 9%. Produktet ble ført inn i en tørker, og ble tørket til et fuktighetsinnhold på 2 vektprosent iløpet av omtrent 10 minutter.

EKSEMPEL II( RINGLIGNENDE HVETEPRODUKT)

Ingrediensene og fremgangsmåten benyttet i eksempel I ble benyttet for fremstilling av et ringlignende hveteprodukt. Deigen ble ført inn i en Wenger-ekstruder, modell X-25, slik som beskrevet i eksempel I. Ekstruderen var utstyrt med en form med tre plater, hovedsakelig slik som tidligere beskrevet. Den oppstrøms plate hadde en bredde eller tykkelse på 1,2 cm, den mellomliggende plate hadde en bredde eller tykkelse på 2,1 cm, og den nedstrøms plate hadde en bredde på 2,3 cm. Den oppstrøms plate hadde seks jevnt fordelte tilførselshull på

0,6 cm langs en sirkel med diameter på 7,6 cm, omgitt av et ringformet tilførselshulrom med diameter på 7,6 cm og en dybde på 0,2 cm. Alle hullene endte i forsiden av en sirkelformet utsparing med radius på 5,5 cm og dybde på 0,3 cm.

Bosset som raget fra forsiden av den mellomliggende plate hadde en radius på 5,4 cm og en høyde på 0,3 cm. Tappene som raget fra baksiden hadde en diameter på 1,1 cm og en.lengde på 3,2 cm. Åtte hull med diameter på 0,4 cm var fordelt rundt tappene og var anordnet langs en sirkel med diameter på 1,9 cm. Det sirkelformede tilførselshulrom rundt tappene hadde en diameter på 2,5 cm og en dybde på 0,2 cm.

Den nedstrøms plate hadde 6 formhull anordnet langs en sirkel med radius på 3,8 cm. Innløpsåpningen til hvert av hullene hadde diameter på 2,5 cm. Nedstrøms-utløpet til den nedstrøms plate i formen hadde en diameter på 1,2 cm. Når tappen raget inn i formåpningen, hadde formen en ekstruderingsåpning på 0,07 cm.

Deigen ble jevnt blandet og tilført ekstruderen, slik som beskrevet i eksempel I. Trommelen til ekstruderen ble kjølt,.og deigen oppholdt seg i trommelen og formen i de tider og temperaturer som er beskrevet i eksempel I. Etter ekstruderingen fra formen ble produktet kappet i ringlignende eller sylindriske produkter, som ble tørket til et fuktighetsinnholdt på 2% i-løpet av omtrent 10 minutter.

Denne oppfinnelse skal ikke anses begrenset til detaljene ved bruken eller til de blandinger som er beskrevet som eksempler, idet modifikasjoner vil fremgå for fagkyndige.

Følgelig vil det forstås at i henhold til foreliggende oppfinnelse er det frembrakt forbedrede fremgangsmåter for fremstilling av ekspanderte hvéteprodukter..Mens den foreliggende oppfinnelse er beskrevet spesielt ut fra bestemt utførelser, vil forskjellige modifikasjoner og endringer fremgå av den foreliggende beskrivelse, og ligger innen rammen av den foreliggende oppfinnelse.

Forskjellige trekk ved den foreliggende oppfinnelse er angitt

i de følgende patentkrav.

Claims (13)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av et ekspandert hveteprodukt, omfattende de trinn at hel hvete males, at fuktighet tilsettes den malte hvete, at fuktigheten fordeles jevnt, i den malte hvete for å danne en deig, at deigen føres til en form, at deigen oppvarmes ved å føres gjennom formen i en strømningsmengde som er tilstrekkelig til å danne varme og damp i deigen uten noen ytre varmekilde på formen, og til å varmtilberede deigen i formen, for å kondisjonere hveten, og at deigen ekstruderes inn i en sone med lavere trykk for ekspansjon av dampen og ekspansjon av deigen.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, idet hveten har i det minste 11% protein.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, idet deigen har omtrent 14 vektprosent til omtrent 18 vektprosent fuktighet.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, idet deigen ekstruderes med en strømningsmengde på omtrent 453 kg pr. time.

5. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, idet sonen med lavere trykk har omtrent atmosfæretrykk.

6. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, idet hveten har en partikkelstørrelse som ikke er større enn den minste dimensjon i formen.

7. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, idet deigen ekstruderes inn i sonen med lavere trykk og danner et ekspandert produkt som har form av en bacon-kveil.

8. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, idet formen omfatter tre mot hverandre liggende plater som omfatter en oppstrøms plate, en mellomliggende plate og en nedstrøms plate, hver med en forside og en bakside, idet deigen ekstruderes i nedstrøms-retningen, idet den oppstrøms plate omfatter flere oppstrøms- åpninger som hver omgis av et tilførselshulrom i baksiden av den oppstrøms plate, idet oppstrøms-åpningene ender i den utsparing i baksiden av den oppstrøms plate, og den mellomliggende plate har. flere mellomliggende åpninger i flere mellomliggende mønster, idet hvert mønster har et sentrum som er hovedsakelig motsatt av åpningene i den oppstrøms plate, at forsiden av den mellomliggende plate har et mellomliggende boss som rager fra denne og ligger mot baksiden av den opp-strøms plate, at de mellomliggende åpninger rager gjennom det mellomliggende boss, at baksiden av den mellomliggende plate har en vulst og flere tapper som rager fra denne, hvilke tapper rager hovedsakelig midten av hvert av de mellomliggende mønster, og hver av tappene omgis av et mellomliggende til-førselshulrom, at den nedstrøms plate har flere nedstrøms-åpninger som er koniske mot baksiden av den nedstrøms plate, idet tappene rager fra den mellomliggende plate og inn i ned-strøms -åpningene og avgrenser en utløpsåpning i formen mellom tappene og nedstrøms-åpningene.

9. Fremgangsmåte som angitt i krav 9, idet deigen har omtrent 14 vektprosent til omtrent 18 vektprosent fuktighet og ekstruderes i en strømningslengde på omtrent 453 kg pr. time.

10. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, idet formen omfatter to mot hverandre liggende plater som omfatter en oppstrøms plate og en nedstrøms plate, som hver har en forside og en bakside, idet deigen ekstruderes i nedstrøms-retningen, og den opp-strøms plate omfatter flere oppstrøms-åpninger, som omgis av et tilførselshulrom i baksiden av den oppstrøms plate, idet den ned-strøms plate har flere nedstrøms-åpninger som er forsatt fra opp-strøms-åpningene, og nedstrøms-åpningene er koniske til baksiden av den nedstrøms plate og danner en utløpsåpning i formen.

11. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, 2, 3,4, 5, 6, 9 eller 10, idet varmen og dampen dannes i deigen, og deigen varmtilberedes i formen uten noen ytre varmetilførsel til deigen og formen,

12. Fremgangsmåte som angitt'i krav 11, idet nedstrøms-åpningene er slisser som er forsatt langs en sirkel som omgir oppstrøms-åpningene.

13. Fremgangsmåte som angitt i krav 9, idet deigen har omtrent 14 vektprosent til omtrent 18 vektprosent fuktighet og ekstruderes i en strømningsmengde på omtrent 45 3 kg pr. time.