SE463068B - Foerfarande foer torkning av raadegvaror - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 ~l> CN CD CJ*- CO ämnen från durum-mjölprodukter: de mekaniska egenskaperna och kokegenskaperna hos slutprodukten är också ogynnsamma.

Skördeutbytet för hårdvete är avsevärt lägre än för aestivum- -veten. Vidare är för hårdveteproduktion i första hand områden med medelhavsklimat lämpliga. Därför är priset på durum-mjöl- produkter avsevärt högre än på aestivum-mjölprodukter.

Huvudfaserna vid framställningen av torrmjölrätter är följande: - förberedning av råsubstansen, omrörning (mjölrättsframställning), förtjockning, formning, torkning.

Såsom känt är är syftet med torkningen av mjölrättsprodukterna att förse produkten med sådana egenskaper att den motstår mekaniska inverkningar vid vidare behandling och att den inte tjänstgör som näringsmedel för förökning av mikroorganismer.

Torkningen av mjölrätten är ett arbete med stor eftertanke och fackmannakunskap, vars ledning avgörande påverkar produktens kvalitet. Enligt den allmänna uppfattningen är torkningen av mjölrätten en mycket enkel uppgift, vilket emellertid inte är riktigt. I synnerhet torkningen av trådformiga produkter med- för en speciell uppgift med många krav och nämligen i första hand p.g.a. den exakta inställningen av temperaturen och den relativa fukthalten under hela torkningsförloppet.

Det initialt enklaste sättet för mjölrättorkning är torkning i den naturliga omgivningen eller i fria luften. Detta användes i första hand i medelhavsområdena, där de rådana luftström- marna för det mesta sker i riktning från havet mot land så att torkningen i luft genomföres med en motsvarande hög relativ fukthalt. P.g.a. den höga fukthalten tar torkningen lång tid på dagen. Under torkningen införes produkten, om vattnet dunstat bort från produktens ytteryta, in i ett 12 - l5°C kallt rum - i allmänhet i en källare. Här bevaras den 8 - 10 tim, varvid en likformig fuktighetsfördelning äger rum 10 15 20 25 30 35 4> Q\ Od Cï\ CO i produkten. Därefter föres den vidare ut i fria luften och det sker en ytlig torkning. Detta arbete genomföres så länge tills produktens fukthalt utgör ungefär 12 - 13 %. Detta för- farande tar i allmänhet flera dagar. Vid utformningen av konstgjorda torranläggningar har man 1 första hand strävat efter förkortning av torktiden vid bibehållen produktkvalitet.

Därför anses en långsam försiktig fuktminskning vara viktig inom torkningsteknologin. Torkningstiden för trådformade pro- dukter har utgjort 48 - 72 tim, för mindre produkter 24 - 36 tim. Den maximala torkningstemperaturen var 30 - 32°C, senare 40°C. Den relativa fukthalten hölls vid ett värde mellan 65 och 75 %.

Denna torranordning enligt dessa teknologier framställdes vid slutet av 50-talet. Därefter började användningen av kompletta - mjölrättsframställande linjer, som är fullständigt mekaniska kontinuerliga linjer och är försedda med moderna mät- och reg- leringsanordningar. I torranläggningarna genomföres ett s.k. förtorkningsförlopp, vid vilket de i torken införda mjölrät- terna i allmänhet värmes vid en initial temperatur på 28 - 30°C till en temperatur på 48 - 50°C. Luftens fukthalt är 80 - 85 %, mjölrättens genomgângstid utgör 50 - 70 min. Fukt- halten i de i förtorken införda mjölrätterna är 30 - 32 %, fukthalten i de utgående mjölrätterna är ungefär 22 - 23 %.

Nästa fas är värmebehandlingen för utjämningen av den för- hållandemässigt stora fuktgradienten och spänningen i mjölrät- ten. Temperaturen är i denna fas 60 - 65°C, den relativa fuktigheten 90 - 95 %. Genomgångstiden - dvs. tork- ningen - varar 20 - 60 min.

Nästa fas eller slutfasen 1 förloppet är den s.k. sluttork- ningen. Temperaturen i anläggningen är vid inträdet ca 55°C, som i allmänhet sjunker till 35 - 30°C. Den relativa fuktig- heten sänker sig från 85 - 90 % till 72 - 76 %. När det gäller en torkningsanläggning med kontinuerlig drift utgör den totala torkningstiden - tillsammans med förtorkningen - beroende på produkten 25 - 30 tim. Dessa anordningar användes även fort- farande idag som industriella produktionsenheter med stor kapacitet. 10 15 20 25 30 35 -Fx O"\ (J -1 CÜJ O'\ CO Syftet med vidareutvecklingen av mjölrättsproduktionen var att ytterligare sänka genomgângstiden (torkningstiden), vilket genomfördes genom höjning av fukthalten och temperaturen.

Dessa torkar användes sedan i början på 70-talet som industri- ella anläggningar. De kännetecknas av att den också är för- sedda med en för- och sluttork. Den torkande luften ström- ningshastighet uppnår i förtorken 8 - 10 m/s. Uppvärmningen av luften börjar redan vid inträdet av mjölrätten och höjs så småningom från 30°C till 60°C. Luftens relativa fuktighet ut- gör i förtorken 85 - 90 2. Genomgångstiden är ca 50 - 70 min.

Under denna tid sänks mjölrättens fukthalt från det ursprung- liga värdet på 30 % till ca 18 %. Därefter sker värmebehand- lingen, som varar ungefär 20 - 30 min vid en temperatur av 65 - 70°C vid en relativ fukthalt på 95 - 98 %. Det tekno- logiska förloppets slutfas är även i detta fall sluttork- ningen. Luftens temperatur utgör i början 65 - 70°C, sjunker sedan långsamt och utgör under de sista 4 - 5 tim av tork- ningen ca 30°C. Den relativa fukthalten är vid förloppets början ca 85 - 90 %, varefter den så småningom minskar till 75 - 80 %. I detta fall utgör torkningstiden allt efter pro- dukten 18 - 24 tim.

De ovan beskrivna lösningarna möjliggör visserligen framställ- ningen av en mjölrätt med god kvalitet men har följande nack- delar: - För mjölrättsproduktionen är ett kornigt mjöl med mycket god kvalitet (speciellt mjöl med stor glutenhalt) erforderligt.

Att åstadkomma detta erbjuder allt större svårigheter, efter- som mjölproduktionen av de moderna vetesorterna med stort skördeutbyte inte alls är lämplig för detta syfte. Skördeut- bytet för det för mjölrättsindustrin lämpliga durum-vetet är lågt. Malningen därav erbjuder en speciell uppgift. Vidare skall även lagringen av mjölprodukterna beaktas. Allt detta gör att det viktigaste basämnet för mjölrättsproduktionen, mjölet, blir för dyrt; - Torktiden utgör i de modernaste anläggningarna fortfarande ca 20 tim. Med hänsyn till produktionslinjer med stor kapaci- tet erfordras torkar med mycket stora dimensioner; V» 10 15 20 25 30 35 - P.g.a. den förhållandevis höga, icke länge använda tempera- turen minskas vid de modernaste anläggningarna antalet mikro- organismer i produkten avsevärt, men även i detta fall kan en infektion ske under torkningen, i synnerhet i anläggningar med låg temperatur.

Det viktigaste syftet med uppfinningen är utarbetningen av ett förfarande för torkning av rådeg, som även kan användas industriellt och möjliggör minskningen av kvalitetskraven i förhållande till basämnet, dvs. att därigenom även mjölpro- dukter av förevarande veten med högt skördeutbyte blir lämp- . liga för mjölrättsproduktionen.

Ett annat syfte med vâr uppfinníngn består däri att avsevärt kunna sänka torkningstiden och därigenom torkens storlek, varigenom produktionskostnaderna sjunker.

Ytterligare ett syfte med uppfinningen ligger i att med säker- het kunna undvika förökning av mikroorganismantalet under torkningen, dvs. infektion av mjölrätten.

Uppfinningen baserar sig på upptäckten att de ovan beskrivna målsättningarna fullständigt kan förverkligas om torknings- temperaturen i motsats till de vid de hittills använda tork- ningsförfarandena i den första fasen av torkningstiden höjs till över l0O°C och den relativa fuktigheten vid torkningen endast i ringa utsträckning hâlles mindre. maximalt 5 % än den aktuella relativa jämviktsvattenhalten i den mjölrätt, som skall torkas.

Denna upptäckt är överraskande eftersom enligt erfarenheterna hittills inom mjölrättsindustrin torkning över l0O°C inte kan förverkligas utan en mycket stor skada på produkten, dvs. utan sprickbildning och sönderfall eftersom mekaniska spänningar i extrem utsträckning uppträder i den torkande eller torkade mjölrätten p.g.a. den mycket höga fuktighetsgradient. som upp- träder genom inverkan av den höga temperaturen. Vid torknings- förfarandet har därför inte endast användningen av tempera- turer över l0O°C utan redan de över 70°C undvikits. 10 15 20 25 30 35 lš-íf G68 6 (J I motsats därtill har vi erfarít att användningen av tempera- turer över l00°C. när den relativa fuktigheten justeras på ovan beskrivet sätt, inte är skadlig utan i motsats härtill är lämplig för att lösa den givna uppgiften. Detta skall belysas närmare.

Uppfinningen avser sålunda ett förfarande för torkning av râdegvaror, varvid torkens temperatur i en första fas efter torkningens början höjes över l00°C och därefter i en andra fas temperaturen hos fukthalten i luften i torken tillsammans minskas, k ä n n e t e c k n a t av att luftens relativa fukthalt i torken regleras så att dess undre värde i den första fasen högst blir 52 mindre än och i den andra fasen högst 8% mindre än den aktuella relativa jämviktsvattenhalten hos den torkande rådegvaran.

Fukthalten i luften i torken regleras företrädesvis så att dess undre värde i första fasen högst blir endast 2-4% mindre än den relativa aktuella jämviktsvattenhalten i den torkande mjölrätten. Den relativa fukthalten i den andra fasen är företrädesvis 4-8% mindre än den aktuella relativa jämviktsvattenhalten i den torkande mjölrätten.

Med rådeg förstår man mellanprodukten. som i allmänhet fram- ställes efter förberedning av råämnena genom omrörning, dvs. genom beredning av degen. Därefter sker i de flesta fall för- tjockningen och formningen. Vattenhalten är före torkningen ca 25 - 30 2. Genom torkningsförfarandet skall vattenhalten i mellanprodukten sänkas till 12 %. Den på detta sätt torkade rådegen är den som torkad mjölrätt avyttrade produkten.

Med inledningsfasen vid torkningsförfarandet enligt uppfin- ningen förstår man införandet av mjölrätten i torkningsutrym- met. Härvid är användningen av temperaturer över l00°C ännu inte lämpligt utan man använder en lägre temperatur på ca 80°C i torken. Den kritiska första fasen enligt uppfinningen varar 1/3 av hela torkningstiden medan temperaturen ligger över l00°C och fukthalten regleras på ovan beskrivet sätt. Förkort- ningen av denna tid t.ex. under l/4 av torkningstiden eller v.) v: 10 15 20 25 30 7 465 068 väsentlig förlängning därav, t.ex. mot 50 % av torkningstiden ger inte det önskade resultatet. Tidsrymden på 1/3 får dock inte betraktas som orörlig eftersom den i praktiken använda tiden beror på den verkliga vattenhalten i den införda rådegen samt på slaget av deg. vi har visserligen ovan pratat om en temperatur över 100°C i den första fasen av torkningen men denna har sin förnuftiga gräns. Det är inte lämpligt att värma upp temperaturen i torken över en temperatur på 120 - l25°C eftersom detta inte medför några fördelar utan därvid vissa nackdelar kan upp- träda. t.ex. en färgning med en något gul och brun antydning p.g.a. dextranbildning i ytan.

I den andra fasen av torkningsförfarandet enligt uppfinningen skall temperaturen i torken sänkas. Denna temperaturåtergång skall företrädesvis genomföras så småningom. Torkens tempera- tur skall slutligen sänkas till 75°C och på grund härav skall även fukthalten minskas på sådant sätt att den relativa fukt- halten i torken alltid är högst endast 8 2, företrädesvis dock 4 - 8 % mindre än den relativa fukthalten enligt den aktuella jämviktsvattenhalten i den torkande mjölrätten. Avkylningen till 75°C är en minimal fordran. Den kan även genomföras till lägre temperaturer i praxis i allmänhet till ca 45 - 50°C. naturligtvis vid den samtidiga sänkningen av den relativa fuktigheten. Till dessa lägre temperaturer hör också enligt den aktuella jämviktshalten - såsom beskrivits ovan - relativa fukthaltsvärden.

De katakteristiska värdena för den relativa fukthalten i mjöl- rätter med olika vattenhalt - vid genomsnittliga medeltempera- turer (50 - 80°C) - anges i följande tabell: 10 15 20 25 30 æd 463 068 vattenhalt i degen relativ jämviktshalt % % 10.0 40 11,5 47 12,5 53 13.0 56 13,5 60 14,5 67 15.5 71 17.5 77 18,5 80 20,0 85 22.5 90 29,5 99 Vid högre eller lägre temperaturer erhålles ringa avvikelser från dessa värden.

Enligt tabellen är t.ex. den relativa aktuella jämvikthalten i degen 85 % vid en vattenhalt på 20 % men i en deg med en vattenhalt på 10 % dock 40 %..

Under förloppet kan en tork med intermittent arbetssätt an- vändas, i vilken râdegen införes och i vilken förändringarna av temperatur och fukthalten i grunden genomföres i degens om- givning. Det är emellertid bättre att använda en tork med kontinuerlig drift dvs. en sådan torkanläggning vid vilken den torkande râdegen är i rörelse och torkningen av degen sker medelst genomgång i zoner i torken med olika temperatur och olika fukthalt.

För att uppnå temperaturen sörjes för en i och för sig känd uppvärmning. och regleringen av den relativa fukthalten i torken genomföres med ventilation resp. ângtillförsel. Det är p.g.a. teknologins säkerhet fördelaktigt att automatisera.

Under denna automatisering är det lämpligt att inte endast mäta och reglera temperaturen och den relativa fukthalten utan my) 10 15 20 25 30 35 även ständigt mäta degens vattenhalt och utnyttja även detta värde under regleringen. Pâ detta sätt kan nämligen de önskade teknologiska parametrarna säkerställas.

För mätningen och regleringen av temperaturen finns det många i och för sig kända lösningar. Fukthalten kan t.ex. mätas med den i HU-PS 179 324 beskrivna sensorn med vilken râdegens vat- tenhalt kan mätas på dielektriskt sätt och signalerna från en sådan mätanordning kan användas för regleringen.

Såsom redan nämnts är även ventilationen ett medel för regle- ringen. Det är lämpligt att begränsa strömningen av luften i torken, t.ex. att använda en lufthastighet pä 2 - 4 m/s och vid motsvarande fukthalt i luften t.ex. vid brist använda en ângtillsats, men vid överskott av fuktighet den i och för sig kända ângfällan eller en annan ângminskande metod (t.ex. med kemiska medel).

En fördel med uppfinningen består däri att i motsats till de hittills använda förfarandena för torkning av mjölrätter, torrmjölsrätter av utmärkt kvalitet kan framställas med för- farandet enligt uppfinningen även från mjölprodukter med genomsnittlig kvalitet. Detta följer av det faktum att under torkningsförloppet en kontinuerlig fuktdiffusion äger rum från de inre skikten i degen i riktning mot ytan och till följd härav substansernas genomsnittliga fukthalt minskas från in- ledningsvis 25 - 30 % till 12 %. Med höjningen av torknings- temperaturen till l00°C ökar fuktighetens diffusionshastig- het - speciellt för degen med största vattenhalten - avsevärt.

Fukthalten i luften i torken hâlles i ett tillstånd motsvar- ande daggpunkten på 98°C. Till följd härav uppträder i degen ingen stor fuktgradient och sprickbildning och även tendensen därtill minskas.

Förfarandet enligt uppfinningen påverkar t.o.m. degens struk- tur gynnsamt. De små stärkelsekornen i degen klistrar sig p.g.a. inverkan från värmet och innesluter äggvitekomponent- erna, vilket förhöjer mjölrättens stabilitet, i stor utsträck- 10 15 20 25 30 35 463 068 10 ning förbättrat kokegenskaperna och t.o.m. minskar förlusterna vid kokningen. Under torkningsförfarandet vid högre temperatur stelnar äggvitekomponenterna, vilket även gynnar mjölrättens stabilitet. och därigenom minskas också förlusterna vid kok- ? ningen. Alla dessa förändringar kan bekräftas vid den mikro- skopiska undersökningen av mjölrätten. I tabell 1 återges jäm- i förelsen mellan kokningsegenskaperna hos mjölrätten behandlad med förfarandet enligt uppfinningen med mjölrätten behandlad enligt hittills använda förfaranden.

Tabell 1 fljölrättsprodukternas kokningsegenskaper Kok- Svällning Kontroll Svällning Prov tid (%) (%) (min) 5 120 ej kokt, mjölremsor 115 ej kokt 1 mitten 10 149 mjölremsorna ännu ej borta 168 är kokt, bra substans, glatt yta, inga mjöl- remsor 15 181 inga mjölremsor 176 bra substans, klibbig yta, mjuk, bräcklig glatt yta struktur 20 215 ingen ändring 181 bra substans, ä ingen slemmig yta 25 221 ingen ändring 187 bra substans. något slemmig ytaa 30 235 mycket mjuk, mycket 191 ingen ändring bräcklig struktur r Kok- rest* (%) 7,58 4.36 * Koktiden är 12 minuter 10 15 20 25 30 35 .Ö 068 (fl ll Ytterligare en fördel med förfarandet enligt uppfinningen för torkning av rådegen består däri att i förhållande till de kända torkningsförfarandena blir torkningstiden avsevärt för- kortad. Den genom det konstgjorda torkningsförfarandet upp- nådda torkningstiden på 18 - 24 tim kan nämligen förkortas med förfarandet enligt uppfinningen till ca 1/3, dvs. till 6 - 8 tim. Detta beror på att fuktdiffusionen påskyndas mycket även vid den höga temperatur, som användes vid tillstånd av mest våt rådeg, men p.g.a. den exakt reglerade fukthalten i luften uppträder ingen fuktgradient, dvs. mjölrättens kvalitet skadas inte. I En annan fördel med förfarandet enligt uppfinningen består däri att faran för ökning av mikroorganismer p.g.a. det höga mikroorganismtalet och den använda temperaturen över l00°C praktiskt taget uteslutes. Detta betyder också att i motsats till de hittills använda förfarandena en mikroorganismfattig slutprodukt kan framställas.

Ytterligare en fördel med förfarandet enligt uppfinningen är att även när degen framställes från mjöl med stor polifenol- oxidas-aktivitet uppträder i slutprodukten inte alls den karakteristiska bruna färgen. Detta förklaras genom att den kännetecknande enzymaktiviteten praktiskt taget upphör p.g.a. den höga temperaturen.

Det påskyndade förfarandet har även den fördelen att torkens utrymmesbehov blir avsevärt mindre. Så kan även i mindre torkar mjölrätter med samma mängder torkas, som med de hittills använda förfarandena utfördes i ca 3 gånger så stora torkar resp. t.ex. vid kontinuerlig drift kan torken arbeta vid väsentligt större kapacitet om man sörjer för den motsvar- ande temperaturen och regleringen av fukthalten.

Förfarandet enligt uppfinningen kan användas vid mjölrätter av alla slag och storlekar. ' Uppfinningen beskrives utförligare med hjälp av ett utförings- exempel, som dock icke skall begränsa uppfinningen. 10 15 20 25 30 463 068 12 Exempel En rå makaronberedning införes vid de nedan angivna tempera- tur- och fuktförhâllandena i en tork. De kan torkas med för- farandet enligt uppfinningen pâ följande sätt: tid torkningstemp. fuktig temperatur (min) (°C) (°C) inläggning 80 60 10 100 85 15 118 98 30 100 95 60 100 92 60 92 84 60 88 80 60 84 76 30 83 75 25 82 72 60 80 70 60 78 68 30 75 64 uttagning Torkningens totala tid enligt det ovan beskrivna förfarandet är ca 500 min. Den framställda slutproduktens kokningsegen- skaper i förhållande till kontrollprodukten enligt hittills- varande förfarande återges i den första tabellen.

Med torkningstemperatur förstås den verkliga temperaturen i torken och med fuktig temperatur värdet pâ den i torken med vâttermometer angivna temperaturen. Detta senare värde är lämpligt för att anvisa torkens fukthalt.

Claims (6)

10 15 20 25 30 13 -Fu C,\ LJ CÖ Û\ U) Patentkrav

1. Förfarande för torkning av rådegvaror. varvid torkens tem- peratur i en första fas efter torkningens början höjes över 100°C och därefter i en andra fas temperaturen hos fukthalten i luften i torken tillsammans minskas. k ä n n e- t e c k n a t av att luftens relativa fukthalt i torken reg- leras så att dess undre värde i den första fasen högst blir 5% mindre än och i den andra fasen högst 8% mindre än den aktu- ella relativa jämviktsvattenhalten hos den torkande rådegvaran.

2. Förfarande enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t av att tidsrymden för den första fasen utgör ca 1/3 av hela tork- ningstiden.

3. Förfarande enligt krav 1 eller 2. k ä n n e t e c k n a t av att temperaturen i torken i den andra fasen så småningom minskas till minst 75°C. företrädesvis till ca 45 - 50°C.

4. Förfarande enligt något av kraven l - 3. k ä n n e - t e c k n a t av att den torkande rådegvaran i torken hålles i rörelse så att den först ínföres i en zon med en temperatur över 100°C och därifrån så småningom överföres i zoner med kallare temperatur.

5. Förfarande enligt något av kraven l - 4, k ä n n e - t e c k n a t av att den relativa fukthalten i torken regle- ras genom ventilation och/eller genom ångtillsats och/eller genom fuktutfällning, företrädesvis med hjälp av en automatisk regleranordning.

6. Förfarande enlignåkrav 5. k ä n n e t e c k n a t av att den automatiska regleringen av fukthalten även genomföres som funktion av fukthalten i den\torkande degen;