SE464496B - Foerfarande foer skaallning av raavaror vid tillverkning av bageriprodukter - Google Patents

Description

464 496 10 15 20 25 30 35 2 fysiskt ansträngande och obekvämt arbete. Efter tömningen måste blandningskärlet àterföras till doseringssteget för ny påfyllning. Andra nackdelar med den för närvarande an- K vända skållningstekniken är att den är utrymmes-, tids- och personalkrävande, varigenom den därmed blir oekono- = misk. Den största nackdelen är dock att den efter skàll- ningssteget erhållna förprodukten har sådan karaktär att den slutliga bageriprodukten får otillfredsställande egen- skaper. Bageriprodukten hårdnar ofta alltför snabbt och blir smulig, dess hållbarhetstid blir kort och smaken för- sämras. Orsakerna till dessa otillfredsställande egenska- per är främst för låg vattenupptagningsförmàga och alltför begränsad förklistring av stärkelsen i ràvarublandningen.

Det föreligger sålunda ett behov av ett förbättrat skållningsförfarande för tillverkning av en bageriprodukt med tillfredsställande egenskaper, samtidigt som de pro- duktionstekniska nackdelarna vid skàllningsstegen elimi- neras. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att undan- röja ovanstående problem och nackdelar genom àstadkommande av ett förbättrat, kontinuerligt förfarande för skàllning av råvaror vid tillverkning av bageriprodukter.

Detta ändamål uppnås med hjälp av ett förfarande av inledningsvis nämnt slag, vilket förfarande har de i de efterföljande patentkravens kännetecknande del angivna särdragen.

Det i beskrivningen och i patentkraven genomgående använda uttrycket "skàllning" avser egentligen steget att upphetta de aktuella råvarorna, men är här, liksom i var- dagligt tal för fackmannen pà området, avsett att inklu- dera hela förfarandet från dosering av råvarorna till och * med avsvalning av den upphettade råvarublandningen.

Det här använda uttrycket "råvara" avser råvaror som ' normalt sett är aktuella vid tillverkning av bageriproduk- ter, såsom de olika sädesslagen med fröprodukter, t ex råg, vete, korn, havre, majs, ris och hirs i olika finför- delad form, t ex antingen i form av mjöl eller i form av 10 15 20 25 30 35 464 496 3 krossade eller hela korn. Dessa råvaror kan föreligga en- samma eller i kombination med varandra. Exempel på andra råvaror är vatten, malt, sötningsmedel och salter.

Det här använda uttrycket "bageriprodukter" är avsett att omfatta alla produkter som framställs med utgångspunkt från ovannämnda råvaror, t ex olika brödsorter, kakor, bakverk etc.

Förfarandet enligt föreliggande uppfinning omfattar stegen från och med upphettning av råvarublandningen till och med svalning av den upphettade råvarublandningen, var- efter en förprodukt till den slutliga bageriprodukten er- hålls. Nämnda förprodukt sätts tillsammans med andra in- gredienser, såsom jäst, smakämnen, färgämnen, konserve- ringsmedel etc, till en deg inför det avslutande jäs- ningssteget.

Kornen till alla sädesslag innehåller bl a stärkelse, proteiner, enzymer etc i olika mängd och av olika typ beroende på det särskilda sädesslaget. Stärkelse är upp- byggt av amylos och amylopektin. Exempel på närvarande enzymer är a-amylas och B-amylas, vilka bl a spjälkar polysackariden stärkelse till olika lägre sockerarter alltefter betingelserna. I kallt vatten är stärkelse olös- ligt, men i varmt vatten blir kornen gelatinartade. Amy- laserna spjälkar i första hand gelatiniserad stärkelse, men i viss man även stärkelsekorn. a-amylas hydrolyserar gelatinartad stärkelse till maltoser, maltotrioser och dextriner, medan ß-amylas frigör maltoser frán icke-redu- cerande bindningar. Graden av spjälkning av stärkelse är starkt beroende av temperaturen och därmed amylasaktivi- teten. a- resp ß-amylaser är olika aktiva vid olika tem- peraturer. Vid höga skållningstemperaturer, såsom ca 85°C (hårdare skållning), inaktiveras a- och B-amylaserna, och stärkelsen gelatiniseras, varigenom den får en hög vatten- bindningsförmága. Vid en skållningstemperatur av ca 70°C (vanlig skållning) är ß-amylaset inaktiverat, medan d-amy- laset fortfarande är aktivt. Stärkelsens vattenbindnings- förmåga är i detta fall sämre. Vid s k mild skållning vid 464 496 10 15 20 25 30 35 4 en temperatur av 60°C är både d- och B-amylaserna aktiva och spjälkar stärkelse i stor utsträckning. Följden blir dock att stärkelsens vattenbindningsförmåga försämras ytterligare. Vid skållningstemperaturer under 50-60°C gelatiniseras stärkelsen föga, och amylaserna kan spjälka stärkelsen till bl a maltoser och dextriner. Stärkelsens vattenbindningsförmåga är i detta fall mycket låg.

Ett bröds hållbarhet eller oförmåga att hålla sig färskt beror på graden av spjälkning av amylopektin. Ju mer spjälkningen reduceras, desto mer hållbart blir brö- det.

Närvaron av nedbrytningsprodukterna dextrin och maltos resp maltodextriner bidrar i hög grad till de goda egenskaperna hos en bageriprodukt, t ex bröd. Närvaron av små dextriner och maltoser gynnar den efterföljande jäs- ningen av förprodukten. Dextrinerna förlänger dessutom brödets karaktär av färskhet. Närvaron av maltoser och maltodextriner befrämjar uppbyggnaden av arom- och smak- ämnen i brödet.

Huvudorsaken till att slutprodukter med sämre kvali- tet erhàlls vid den för närvarande använda skållnings- tekniken är att man vid denna använder sig av en tempera- tur av endast högst 70°C. Denna temperatur är inte till- räcklig för att åstadkomma den önskade vattenupptagnings- förmága hos stärkelse som ger slutprodukten dess till- fredsställande egenskaper.

Vid föreliggande uppfinning balanseras däremot para- metrarna vattenupptagningsförmåga och stärkelsespjälkning pà ett optimalt sätt. Denna balansering sker genom upp- hettning av den stärkelseinnehållande ràvarublandningen till en temperatur inom intervallet 70-llO°C, företrädes- vis 80-lO5°C, och helst 90-100°C. En förutsättning för er- hållande av en tillfredsställande slutprodukt är att stär- kelsen under det inledande doserings- och blandningssteget vid lägre temperaturer i erforderlig omfattning har spjäl- kats till lägre sockerarter, t ex maltoser, dextriner etc.

Dessa lägre sockerarter påverkas inte av de höga upphett- f? 10 15 20 25 30 35 4645 496 5 ningstemperaturerna, utan finns kvar intakta i råvaru- blandningen efter upphettningssteget och även i den slut- liga bageriprodukten, som, såsom ovan nämnts, därigenom erhåller en del goda egenskaper. Vid temperaturökningen under upphettningssteget fortsätter spjälkningen av stär- kelse ytterligare till lägre sockerarter, ända tills de temperaturer uppnås vid vilka amylaserna inaktiveras. Den optimala temperaturen är beroende av vilken slutprodukt som skall tillverkas, och därmed även beroende av de an- vända ingredienserna i råvarublandningen. Ingredienserna, deras mängder och inbördes förhållanden, kan alltefter behov bestämmas av fackmannen på området.

Med hjälp av förfarandet enligt föreliggande uppfin- ning erhålls bageriprodukter med mera fullödig och rikare smak. Vidare uppnås en mer enhetlig porstruktur, och pro- dukten blir elastisk och "mjuksmulig". Vidare smulas inte produkten sönder så lätt, dess hållbarhet ökar i viss om- fattning och ett ökat utbyte erhålls i form av högre vat- tenupptagningsförmåga. Dessutom blir förfarandet mer eko- nomiskt i det att det jämfört med känd teknik kan utföras på ett kontinuerligt sätt och med högre produktionskapa- citet. De obekväma manuella insatserna elimineras, och färre operatörer krävs för utförande och övervakning av skållningsförfarandet. Parametrarna vid skållningsför- farandet kan också kontrolleras på ett mycket noggrannare sätt, jämfört med tidigare känd teknik. Vidare är den vid förfarandet enligt föreliggande uppfinning använda anlägg- ningen mindre utrymmeskrävande än den konventionella.

Uppfinningen kommer nu att beskrivas närmare med hän- visning till den bifogade ritningen, vilken visar en an- läggning för utförande av en föredragen utföringsform av förfarandet enligt föreliggande uppfinning.

Enligt ritningen satsas erforderliga ingredienser i erforderliga proportioner till en behållare 1 och matas och blandas i samma operation med hjälp av en excenter- skruvpump 2 till en fyllningstratt 3. En till en pump 5 ansluten excentermatarskruv 4 matar den väl homogeniserade 464 496 10 15 20 25 30 35 6 råvarublandningen genom en ledning 6 till en värmeväxlare 7, företrädesvis en skrapvärmeväxlare. Blandningens tem- peratur är 20-70°C vid inträdet till skrapvärmeväxlaren. 1 Skrapvärmeväxlaren 7 upphettas med hjälp av ett ångflöde fa 8, vilket lämnar skrapvärmeväxlaren 7 i ett kondensatut- lopp 9. I skrapvärmeväxlaren upphettas blandningen till en temperatur av 70-l10°C, företrädesvis 80-l05°C, och allra helst till en temperatur av 90-l00°C, på en tid av högst 1 min och vid ett tryck av 4,0-10,0 kPa, företrädesvis 4,5-6,5 kPa. I praktiken är en så hög upphettningstempe- ratur som 140“C möjlig utan att skadliga kemiska reak- tioner, t ex s k Maillardreaktioner, äger rum. Förutsätt- ningen är då att passagetiden i skrapvärmeväxlaren är extremt kort, såsom några sekunder. Ju högre upphett- ningstemperaturen är, desto kortare måste passagetiden vara. I skrapvärmeväxlaren 7 kommer ràvarublandningens ingredienser i nära kontakt med värmeväxlarytorna, och den temperatur till vilken den i råvarublandningen närvarande stärkelsen upphettas kan regleras och bestämmas på ett mycket exaktare sätt än vad som tidigare varit möjligt.

Vid en föredragen utföringsform används en skrap- värmeväxlare, t ex av typ APV Crepaco 1 HRT-672, men vilken eller vilka lämpliga skrapvärmeväxlare som helst kan användas. Den upphettade ràvarublandningens temperatur hålls därefter under en tid av högst 5 min, företrädesvis 2-3 min. Detta åstadkommes genom att råvarublandningen matas med hjälp av en pump ll via en ledning 10 till en i slinga utformad hállarcell 12. Ràvarublandningens tempe- ratur i hàllarcellen hålls vid samma temperatur som den upphettades till i skrapvärmeväxlaren 7. Hàllarcellens 12 längd och diameter är inte kritisk, men vid en föredragen * utföringsform är den 30-90 m láng och har en diameter av 6-10 cm. Orsaken till användningen av hàllarcellen 12 är ' att åstadkomma förklistring av väsentligen all stärkelse i råvarublandningen. Från hàllarcellen 12 matas den för- klistrade råvarublandningen med hjälp av en pump 14 genom en ledning 13 till en för kylning avsedd värmeväxlare 15, øc 10 15 20 25 30 35 4641496 7 företrädesvis en skrapvärmeväxlare, i det följande benämnd skrapkylare 15. Vilken lämplig skrapkylare som helst kan användas vid uppfinningen. Både skrapvärmeväxlaren 7 och skrapkylaren 15 kan vid behov kompletteras med ytter- ligare, i serie kopplade skrapvärmeväxlare resp skrap- kylare. Skrapkylaren 15 kyls med hjälp av ett recirku- lerande flöde 16 av glykol och vatten. Ràvarublandningen kyls i skrapkylaren 15 till en temperatur av ca 20-50°C, företrädesvis 30-40°C, och helst till 35-37°C. Vid en föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning kyls ràvarublandningen i skrapkylaren på en tid av ca O,5~3,0 min, företrädesvis 45 s-2 min. Efter det att ràvarubland- ningen kylts matas den med hjälp av en pump 18 via en ledning 17 till en bufferttank 19 för förvaring. Från bufferttanken 19 kan den skállade rávarublandningen, även benämnd “rasker", antingen tappas ut för direkt tillsätt- ning i form av förprodukt till degen inför det efterföl- jande jäsningssteget och fullbordande av slutprodukten, eller matas vidare till lagertankar för làngvarigare för- varing. När förprodukten, dvs raskern, matas till det efterföljande jäsningssteget har den företrädesvis en temperatur av ca 35°C.

Beroende på vilken bageriprodukt som skall tillver- kas, satsens storlek och utrustningens kapacitet, används ett ràmaterialflöde genom anläggningen vid det kontinuer- liga förfarandet enligt föreliggande uppfinning inom intervallet ca 250-4000 kg/h.

De olika parametrarna vid förfarandet enligt före- liggande uppfinning, dvs upphettningstemperatur, kylnings- temperatur, ràvaruflöde, hàlltider etc kan med basis pà de använda ràvarornas egenskaper, t ex mjölutbyte, askhalt etc, i förväg inställas medelst olika för ändamålet be- fintliga reglersystem och sedan under förfarandet lätt övervakas för àstadkommande av en bageriprodukt med så goda egenskaper som möjligt. 464 496 10 15 20 25 30 35 8 Var och en av de vid förfarandet enligt föreliggande uppfinning använda anordningarna, såsom skrapvärmeväx- laren, hállarcellen och skrapkylaren, är i sig tidigare känd, men det är inte tidigare känt att använda dessa anordningar i kombination, ej heller vid ett kontinuerligt förfarande med processparametrarna enligt uppfinningen, och särskilt inte i samband med skàllning av råvaror för tillverkning av bageriprodukter.

Två konventionella typer av skállning är rágskàllning och raskerskàllning. Vid s k rágskàllning är råvarorna ràgmjöl, salt, malt, skorpmjöl och vatten. Vid utnyttjande av ràgskállning enligt föreliggande uppfinning används inte kylsteget, utan den skàllade ràvarublandningen matas direkt från hàllarcellen 12 till bufferttanken 19. Vid s k raskerskállning, där klippt ràg och vatten ingår som in- gredienser, ingår däremot kylsteget i förfarandet.

Vid utförda försök enligt föreliggande uppfinning med rágskàllning resp raskerskàllning vid upphettningstempe- raturer av 70, 80, 85, 95 resp 100°C, tryck av 4,5-6,5 kPa, flöden av lägst 250 kg/h och en upphettning på en tid av högst 1 min, erhölls bageriprodukter med de bästa egen- skaperna vid högre upphettningstemperaturer, särskilt vid en temperatur av 95°C. Samtliga bageriprodukter som upp- hettats till temperaturer överstigande 70°C hade bättre egenskaper i ovan angivna avseenden än motsvarande konven- tionellt tillverkade bakverk.

Claims (7)

10 15 20 25 30 35 464 '496 PATENTKRAV

1. Förfarande för skållning av råvaror vid tillverk- ning av bageriprodukter, vilka råvaror inbegriper en vat- tenhaltig blandning av råg, vete, havre, korn, majs, hirs och ris i olika finfördelat tillstånd, ensamma eller i kombination med varandra, och eventuellt även malt, söt- ningsmedel och salter, k ä n n e t e c k n a t därav, att förfarandet är kontinuerligt och inbegriper stegen att a) mata råvarorna i form av en vattenhaltig uppslam- ning till åtminstone en värmeväxlare (7) för upphettning till en temperatur av 70-l10°C vid ett tryck av 4,0- l0,0 kPa på en tid av högst 1 min, b) eventuellt hålla råvarublandningen vid den vid upphettningen uppnådda temperaturen under en tid av högst 5 min, och c) mata ràvarublandningen till åtminstone en kylare (15) för kylning till en temperatur av 20-50°C på en tid av 0,5-3,0 min.

2. Förfarande enligt kravet 1, k ä n n e t e c k - n a t därav, att råvarublandningen upphettas till 80-lO5°C vid ett tryck av 4,5-6,5 kPa i steg a).

3. Förfarande enligt kravet l, k ä n n e t e c k - n a t därav, att hàlltiden i steget b) är 2-3 min.

4. Förfarande enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t därav, att värmeväxlaren (7) är en skrapvärmeväxlare. av föregående krav, att kylaren (15) är en

5. Förfarande enligt något k ä n n e t e c k n a t därav, skrapkylare.

6. Förfarande enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t därav, att råvarublandningens temperatur i steg b) upprätthålls i en hållarcell, som utgörs av en rörslinga med en längd av 30-90 m och en diameter av 6-10 cm. 464 496 10

7. Förfarande enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t därav, att råvarublandningen kyls till en temperatur av 30-40°C pá en tid av 45 s-2 min i steg c). 10 15 20 25 30 35