SK282218B6

SK282218B6 - Spôsob prípravy potraviny pretláčaním a zariadenie na vykonávanie tohto spôsobu

Info

Publication number: SK282218B6
Application number: SK887-97A
Authority: SK
Inventors: Ernst Heck; Osvaldo Geromini; Werner Pfaller
Original assignee: Soci�t� Des Produits Nestl� S. A.
Priority date: 1996-06-30
Filing date: 1997-06-30
Publication date: 2001-12-03
Also published as: CZ295370B6; HUP9701126A2; CN1061529C; ZA975697B; SG78273A1; RU2178981C2; CA2209346C; MY125558A; BR9703837A; IL121173A; MX9704868A; PT815747E; ES2153075T3; NO973015D0; PL183659B1; CZ207197A3; EP0815747B1; JPH1057038A; NO313858B1; IL121173A0

Abstract

Opísaný je spôsob prípravy potraviny pretláčaním, pri ktorom sa potravinárska hmota zavedie, mieša a varí v prvom úseku dvojzávitovkového extrudéra, pričom varenie masy, uskutočňujúce sa vo variči pripojenom paralelne k prvému úseku a druhému úseku dvojzávitovkového extrudéra, dynamicky oddelenému od prvého úseku, je predĺžené a varená masa sa opätovne zavedie do druhého úseku, masa sa pretláča prechádzaním cez pretláčaciu formu a pretlačený výrobok sa odkrojí.ŕ

Description

Vynález sa týka spôsobu prípravy potraviny pretláčaním a zariadenia na vykonávanie tohto spôsobu.

Doterajší stav techniky

EP 0262300 opisuje spôsob a zariadenie na výrobu čokoládovej masy, ktorý zahrnuje použitie extrudéra rozdeleného do zón, v ktorých sa uskutočňujú postupné kroky sterilizácie a dezodorizácie bôbov kakaa s použitím tlakovej pary, praženie týchto bôbov po ich premene na prášok v kladivovom mlyne pripojenom paralelne k dvom zónam, ktoré sú oddelené závitovkovým prvkom so závitom opačného zmyslu, pridávania a primiešania práškového cukru k praženému fazuľovému prášku, pridávania kakaového masla, miešania a pretláčania.

Cieľom tohto vynálezu je navrhnúť spôsob a zariadenie umožňujúce efektívne použitie dvojzávitovkového extrudéra, ktorý je zvlášť vhodný na prípravu varených-pretláčaných potravín, ktoré chutia ako dobre uvarené.

Podstata vynálezu

Na tento účel sa v spôsobe podľa tohto vynálezu potravinárska hmota zavedie, mieša a varí v prvom úseku dvojzávitovkového extrudéra, pričom varenie masy, uskutočňujúce sa vo variči pripojenom paralelne k prvému úseku a druhému úseku dvojzávitovkového extrudéra, dynamicky oddelenému od prvého úseku, je predĺžené a varená masa sa opätovne zavedie do druhého úseku, masa sa pretláča prechádzaním cez pretláčaciu formu a pretlačený výrobok sa odkrojí.

Podobne zariadenie podľa tohto vynálezu zahrnuje dvojzávitovkový extrudér rozdelený na dva samostatné úseky dynamickým rozdeľovacím zariadením, varič pripojený paralelne k prvému a druhému úseku, pretláčaciu formu a krájacie zariadenie.

Takýto spôsob a takéto zariadenie účinne umožňujú efektívne použiť dvojzávitovkový extrudér, ktorého použitie je zvlášť vhodné na prípravu varených-pretláčaných potravín, ktoré chutia ako dobre uvarené.

V tomto opise výraz „potravinárska hmota“ zahrnuje všetky zložky zavedené spoločne alebo samostatne, súčasne alebo jedna po druhej do prvého úseku extrudéra a spracované spoločne prinajmenšom v časti tohto úseku.

Aby sa tento spôsob uskutočnil, je možné začať s potravinárskymi hmotami, z ktorých je možné pretláčaním vyrobiť najširší možný rozsah potravín, ako sú napríklad obilniny na raňajky, obilniny pre deti, potraviny na rýchle občerstvenie, obaľovacie zmesi, cukrovinky alebo výrobky pre domáce zvieratá.

Zložky a ich príslušné podiely možno zvoliť, a tieto hmoty sa potom môžu spracovať v extrudéri pri podmienkach tlaku, strihu a teploty, ktoré sa zvolia tak, aby zodpovedali charakteristikám výrobku, ktorý sa má získať, najmä ako funkcia obsahu vody a stupňa expanzie, ktoré sa majú dosiahnuť po pretláčaní.

Je tiež možné pozdržať prísady, ktoré sú citlivé na teplo, ako sú vitamíny alebo farbivá, ktoré tvoria súčasť zloženia výrobku, a nezaviesť ich do varenej masy napríklad pred druhým úsekom.

Je možné spracovať v prvom úseku extrudéra hmotu, ktorá má obsah vody 18 až 25 %, udržať tento obsah vody vo variči a znížiť ho na 14 až 22 % v druhom úseku uvoľnením pary, aby sa získal napríklad expandovaný výrobok.

Takýto krájaný expandovaný výrobok sa napríklad môže dehydratovať až na obsah vody menší než 5 %.

Je možné spracovať v prvom úseku extrudéra hmotu, ktorá má obsah vody 24 až 36 %, udržať tento obsah vody vo variči a v druhom úseku, aby sa získal napríklad málo expandovaný alebo neexpandovaný výrobok.

Takýto krájaný málo expandovaný alebo neexpandovaný výrobok sa môže napríklad premeniť na vločky alebo lupienky vaľkaním a opekaním.

Zariadenie na uskutočnenie spôsobu podľa tohto vynálezu preto obsahuje dvojzávitovkový extrudér rozdelený na dva odlišné úseky dynamickým rozdeľovacím zariadením, varič, pripojený paralelne k prvému a druhému úseku, pretláčaciu formu a krájacie zariadenie.

Dynamické rozdeľovacie zariadenie môže byť napríklad vyrobené vo forme blokujúcej zóny, kde dvojzávitovková jednotka má opačný zmysel závitov.

V tomto uskutočnení dynamického rozdeľovacieho zariadenia možno napríklad zabezpečiť, aby výstup z prvého úseku extrudéra prepájal kompresnú zónu a blokujúcu zónu dvojzávitovkovej jednotky.

Možno napríklad zabezpečiť, aby výstup z druhého úseku bol v osi alebo na boku poprúdového konca extrudéra.

Výstup z druhého úseku môže napríklad viesť priamo do pretláčacej formy, alebo byť s ňou spojený vhodným potrubím.

Možno zabezpečiť, aby bolo vytvorené plniace zariadenie pre prvý úsek vo forme jedného alebo viacerých plniacich otvorov vytvorených vo valci dvojzávitovkovej jednotky, počnúc od protiprúdového konca extrudéra. Napríklad otvor na vracanie alebo privádzanie varenej masy do druhého úseku môže byť vytvorený vo valci dvojzávitovkovej jednotky v blízkosti transportnej zóny za blokujúcou zónou dvojzávitovkovej jednotky.

Je možné vytvoriť v blízkosti vstupu do druhého úseku zariadenie na odvádzanie alebo uvoľňovanie pary napríklad vo forme vákuového nasávacieho potrubia, pripojeného k čerpadlu, otvoru priamo do atmosféry alebo protitlakového ventilu.

Varič môže byť spojený paralelne s prvým úsekom a druhým úsekom cez vhodné potrubia spájajúce jeden vstup variča s výstupom prvého úseku a jeden výstup variča so vstupom druhého úseku.

Je možné vytvoriť geometriu závitovky, ktorá je na každý úsek prispôsobená tak, aby zodpovedala hmote, ktorá sa má spracovať, a výrobku, ktorý sa má získať. Najmä možno napríklad vytvoriť po sebe nasledujúce a/alebo striedajúce sa zóny na transport, zhutňovanie, stláčanie, miesenie alebo miešanie. Na určenie týchto rôznych zón sa napríklad môžu meniť stúpania závitu závitoviek, prázdny priestor na hmotu, ktorá sa má spracovať, definovaný predovšetkým príslušnými priemermi hriadeľov a závitov, alebo možno vložiť dvojlaloky rôznych tvarov. Je tiež možné napríklad meniť podrozdelenie valca extrudéra na niekoľko nezávislých oddelení, ktorých teplota sa môže nastavovať individuálne obehom chladiacej alebo vyhrievacej tekutiny.

Napokon, mechanickú energiu, potrebnú na spracovanie potravinárskej hmoty v prvom úseku extrudéra, na spracovanie varenej masy v druhom úseku a na pretlačenie masy cez pretláčaciu formu možno dodať jediným prostriedkom na pohon závitoviek dvojzávitovkovej jednotky, ako je napríklad elektrický motor.

Pri pretláčaní masy varenej potravinárskej hmoty cez pretláčaciu formu môže tomuto motoru pomáhať, alebo jeho zaťaženie môže zmierniť použitie objemového čerpadla,

SK 282218 Β6 ako je napríklad zubové čerpadlo pripojené na protiprúdovej strane od pretláčacej formy.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Zariadenie podľa tohto vynálezu je opísané ďalej s odkazom na priložené obrázky, na ktorých:

obr. 1 schematicky reprezentuje jedno uskutočnenie zariadenia určeného na prípravu expandovaného výrobku, obr. 2 schematicky reprezentuje jedno uskutočnenie zariadenia určeného na prípravu neexpandovaného výrobku, obr. 3 schematicky reprezentuje jedno uskutočnenie geometrie závitoviek zariadenia podľa obr. 1, obr. 4 schematicky reprezentuje jedno uskutočnenie geometrie závitoviek zariadenia podľa obr. 2, obr. 5 znázorňuje detailnejšie uskutočnenie dynamického rozdeľovacieho zariadenia závitoviek, znázornené na obr. 3 a 4.

Príklady uskutočnenia vynálezu

V uskutočnení znázornenom na obr. 1 toto zariadenie zahrnuje dvojzávitovkový extrudér rozdelený na dva samostatné úseky 1 a 2 dynamickým rozdeľovacím zariadením

3, varič 4 spojený paralelne s prvým úsekom 1 a s druhým úsekom 2, pretláčaciu formu 5 a krájacie zariadenie, neznázomené.

Varič môže byť vyrobený napríklad zo zberného potrubia s dvojitou stenou alebo z vodorovného, valcového kúpeľa s dvojitou stenou, obsahujúceho Archimedovu skrutku poháňanú motorom.

Dvojzávitovková jednotka je poháňaná motorom 6 a je umiestnená vo valci s dvojitou stenou, rozdelenom na sedem oddelení i až vil, z ktorých v každom môže obiehať chladiaca alebo vyhrievacia tekutina.

V tomto zariadení sa hmota A zavedie do prvého úseku 1 extrudéra cez plniace zariadenie zahrnujúce plniaci otvor 7 vytvorený v prvom oddelení i valca. Masa hmoty A spracovaná v prvom úseku 1 opúšťa extrudér cez vývod 8 vytvorený v oddelení iv valca na mieste dynamického rozdeľovacieho zariadenia 3 a spojený so vstupom 41 do variča

4.

Masa varená vo variči opúšťa tento varič cez vývod 42 spojený s otvorom 9 na vracanie alebo vpúšťanie varenej masy do druhého úseku 2 extrudéra, pričom tento otvor je vytvorený v piatom oddelení v valca, v poprúdovom smere od dynamického rozdeľovacieho zariadenia 3.

Pri vstupe do druhého úseku 2 sa obsah vody v mase varenej hmoty zmenší pomocou zariadenia na odvádzanie alebo uvoľňovanie pary, obsahujúceho vákuové nasávacie potrubie 31 pripojené k čerpadlu, neznázomenému.

Masa hmoty spracovaná v druhom úseku 2 opúšťa extrudér cez vývod 10 vytvorený v osi jeho poprúdového konca a spojený s pretláčacou formou 5, na výstupe ktorej môže expandovať.

V uskutočnení znázornenom na obr. 2 toto zariadenie nemá zariadenie na odvádzanie alebo uvoľňovanie pary. Navyše, v porovnaní s uskutočnením znázorneným na obr. 1 má odlišnosti, čo sa týka geometrie závitoviek.

V tomto zariadení, ktoré je určené na prípravu málo expandovaného alebo neexpandovaného výrobku, sa preto z varenej masy z variča neodvádza žiadna para a/alebo sa táto čiastočne nedehydratuje, keď vstupuje do druhého úseku extrudéra.

V uskutočnení znázornenom na obr. 3 je geometria závitoviek podobná na veľkej časti oboch úsekov 1 a 2 extrudéra, ale významne sa odlišuje v blízkosti príslušných vývodov z týchto úsekov.

V úseku 1 majú závitovky v poradí za sebou transportnú zónu 11 (200/100), zhutňovaciu zónu 12 (100/50), stláčaciu zónu 13 (100/33), medziľahlú transportnú zónu 14 (100/66), stláčaciu zónu 15 (100/35 + 200/28), miesiacu zónu 16 (100/-33), stláčaciu zónu 17 (100/35), vypudzovaciu zónu 18 (three off 12,5 dvojlaloky) a blokujúcu zónu 3 (100/-25).

V úseku 2 majú závitovky v poradí za sebou zhutňovaciu zónu 12 (50/50), transportnú zónu 11 (200/100), stláčaciu zónu 13 (100/33), transportnú zónu 14 (100/66) a stláčaciu zónu 15 (100/35 + 200/28 + 100/33 + 100/35).

Čísla v zátvorkách udávajú dĺžku zóny a stúpanie závitu v mm pre závitovky s priemerom 88 mm a vzdialenosť 72 mm medzi osami, pričom zariadenie v tomto prípade pozostáva z CLEXTRAL BC-72 dvojzávitovkového extrudéra.

Znázornená geometria sa neobmedzuje na tieto rozmery, ktoré sú tu uvedené ako príklad. Môže byť prenesená na iné modely extrudéra, napríklad najmä na modely BC-45 (závitovky s priemerom 55 mm, so vzdialenosťou 45 mm medzi osami) alebo BC-72 (závitovky s priemerom 115 mm, so vzdialenosťou 92 mm medzi osami) v tom istom rade.

Závity závitoviek sú výhodne dvojité, okrem závitu s opačným zmyslom v blokujúcej zóne, ktorý je výhodne jednoduchý.

Na rozdiel od závitu opačného zmyslu v miesiacej zóne 16, ktorý má na svojom okraji výrezy na prechod spracúvanej masy, závit opačného zmyslu v blokujúcej zóne 3 nemá žiadne výrezy, aby bol čo nejefektívnejší pri plnení svojej úlohy dynamického rozdeľovacieho zariadenia.

Vývod 8 z prvého úseku 1 extrudéra má axiálne predĺžený tvar, v tomto prípade tvar číslice osem, ktorý pokrýva celú dĺžku vypudzovacej zóny 18, pričom prepája stláčaciu zónu 17 a blokujúcu zónu 3.

Vstupný otvor 9 do druhého úseku 2 má tiež axiálny predĺžený tvar, v tomto prípade tiež tvar číslice osem.

V uskutočnení znázornenom na obr. 4 je geometria závitoviek v druhom úseku 2 extrudéra podobná geometrii znázornenej na obr. 3. Na rozdiel od toho geometria závitoviek v prvom úseku 1 je od nej odlišná, čo sa týka stláčacej zóny 15 (100/35 + 50/35 + 100/28 namiesto 100/35 + + 200/28). Tiež sa odlišuje od geometrie z obr. 3, čo sa týka zóny 16, ktorá je tu miešacou zónou vytvorenou z 10 dvojlalokov, 15 mm hrubých, namiesto miesiacej zóny.

Obr. 5 znázorňuje detailnejšie ako vývod 8 z prvého úseku 1 extrudéra pokrýva celú dĺžku vypudzovacej zóny 18, prepájajúc stláčaciu zónu 17 a blokujúcu zónu 3. Najmä sa zistilo, že je podstatné, aby tento otvor prekrýval blokujúcu zónu 3 časťou dĺžky otvoru, ktorá napríklad zodpovedá približne 0,1 až 0,3-násobku priemeru závitovky, takže hmota zachytená prvým závitom alebo závitmi závitovky opačného zmyslu sa dá vypustiť a vypudiť efektívne.

Na zabezpečenie dobrého dynamického rozdelenia je tiež dôležité, aby blokujúca zóna bola dosť dlhá, totiž aby mala dĺžku prinajmenšom rovnajúcu sa priemeru závitoviek, pre závit závitovky s opačným zmyslom medzi asi 1/5 a 1/3 tohto priemeru.

Ďalej uvedené príklady majú ilustrovať spôsob podľa tohto vynálezu a výrobky, ktoré sa ním dajú získať. Percentá a podiely sú tu uvedené ako hmotnostné.

V týchto príkladoch sa olej môže vybrať, ak je to potrebné, ako funkcia fyzikálneho účelu, ktorý má splniť v spracúvanej a pretláčanej mase, a ako funkcia jeho chuti, či už neutrálnej alebo inej. Možno ho vybrať napríklad z palmového jadrového oleja, oleja z podzemnice olejnej alebo kukuričného oleja.

V týchto príkladoch sa tiež zmes múky, olej a voda zavedú vhodným spôsobom individuálne do plniaceho otvoru extrudéra.

Príklad 1

Využilo sa zariadenie, ako je to, ktoré je znázornené na obr. 1 a 3. Pretláčacia forma je vyrobená vo forme dierovanej plame, ktorá má 4 valcovité pretláčacie kanály s priemerom 3,0 mm.

Toto zariadenie sa použilo na prípravu obilnín na raňajky s prísadami a za podmienok, ktoré sú uvedené ďalej v tabuľkách la) a lb).

Tabuľka la) udáva prísady zmesi múk, ich podiely v typickej zmesi a možné rozsahy ich podielov.

Tabuľka lb) udáva množstvá prísad zavedených do extrudéra, obsah vody v hmote alebo v spracúvanej mase a prevádzkové podmienky v každom úseku.

Tabuľka la): Zmes múk

Prísada	Typická zmes (%)	Možný rozsah (%)
Kukuričná múka	20	0-80
Pšeničná múka	64	0-80
Ovsená múka	10	0-80
Cukor	4,9	2-12
Soľ	1	1-3
Vitamíny a stopové prvky	o,l	0,1-0,2
Spolu	100	100

Tabuľka lb): Prevádzkové podmienky

Parameter	Jednotky	Hodnota	Možný rozsah
Zmes múk	kg/h	230	200-350
Palmový jadrový olej	kg/h	18	15-30
Voda	kg/h	42	40-65
Obsah vody v mase, 1. úsek	%	23,2	18-25
Rýchlosť otáčania závitoviek	ot./min.	360	250-450
Teplota masy, 1. úsek	°C	145	140-170
Tlak masy, l.úsek	kPa	0,85	60-100
Teplota masy, 2. úsek	°C	158	150-180
Tlak masy, 2. úsek	kPa	1,12	80-30
Prúd	A	291	250-450
Vákuový vstup, 2. úsek	Pa	4,50	150-1000
Znížený obsah vody v mase, 2. úsek	%	18,5	14-22
Čas zotrvania vo variči	min.	35	20-45
Teplota vo variči	°c	130	120-150
Hustota pretláčaného výrobku		108	60-140

Takto sa získali obilniny na raňajky v tvare malých guľôčok s priemerom 8 až 12 mm a s dobrou chuťou vareného jedla.

Príklad 2

Využilo sa zariadenie, ako je to, ktoré je znázornené na obr. 2 a 4. Pretláčacia forma je vyrobená vo forme platne predierovanej 12 valcovými pretláčacími kanálmi s priemerom 4,0 mm.

Toto zariadenie sa použilo na prípravu obilnín na raňajky s prísadami a za podmienok, ktoré sú uvedené v tabuľkách 2a) a 2b) ďalej.

Tabuľka 2a) udáva prísady zmesi múk, ich podiely v typickej zmesi a možné rozsahy ich podielov.

Tabuľka 2b) udáva množstvá prísad zavedených do extrudéra, obsah vody v hmote alebo v spracúvanej mase a prevádzkové podmienky v každom úseku. Do prvého úseku v oblasti medziľahlej transportnej zóny 14 sa vstrekuje para. Na vstupe do druhého úseku nie je žiadne vákuové odsávanie.

Tabuľka 2a): Zmes múk

Prísady	Typická zmes (%)	Možný rozsah (%)
Kukuričná múka	91	85-98
Cukor	6,9	0-12
Soľ	2	0-3
Vitamíny a stopové prvky	0,1	0,1-0,2
Spolu	100	100

Tabuľka 2b): Prevádzkové podmienky

Parameter	Jednotky	Hodnota	Možný rozsah
Zmes múk	kg/h	240	200 - 350
Para	kg/h	15	0-35
Voda	kg/h	32	40-65
Obsah vody v mase	%	25,6	24-36
Rýchlosť otáčania závitoviek	ot./min.	195	140-250
Teplota masy, 1. úsek	°C	125	115-140
Tlak masy, 1. úsek	bar	50	40-70
Teplota masy, 2. úsek	°C	91	80-100
Tlak masy, 2. úsek	bar	71	50-80
Prúd	A	156	120-250
Čas zotrvania vo variči	min.	35	20-50
Teplota vo variči	°c	100	80-100
Hustota pretláčaného výrobku	g/1	685	600-750

Takto sa získali málo expandované alebo neexpandované obilninové guľôčky s priemerom asi 5 mm, ktoré sa dajú premeniť na vločky s chuťou dobre vareného jedla vaľkaním a opekaním.

Claims

1. Spôsob prípravy potraviny pretláčaním, vyznačujúci sa tým, že potravinárska hmota sa zavedie, mieša a varí v prvom úseku dvojzávitovkového extrudéra, pričom varenie hmoty, uskutočňujúce sa vo variči pripojenom paralelne k prvému úseku a druhému úseku dvojzávitovkového extrudéra, dynamicky oddeleného od prvého úseku, je predĺžené a varená masa sa opätovne zavedie do druhého úseku, masa sa pretláča prechodom cez pretláčaciu formu a pretlačený výrobok sa odkrojí.

SK 282218 Β6

2. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa t ý m , že v prvom úseku extrudéra sa spracuje hmota s obsahom vody 18 až 25 % hmotn., tento obsah vody sa udrží vo variči a zníži sa na 14 až 22 % hmotn. v druhom úseku uvoľnením pary, aby sa získal expandovaný výrobok.

3. Spôsob podľa nároku 2, vyznačujúci sa t ý m , že sa tento odkrojený expandovaný výrobok dehydratuje na obsah vody menší než 5 % hmotn.

4. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa t ý m , že hmota s obsahom vody 24 až 36 % hmotn. sa spracuje v prvom úseku extrudéra a tento obsah vody sa udrží vo variči a v druhom úseku, aby sa získal málo expandovaný alebo neexpandovaný výrobok.

5. Spôsob podľa nároku 4, vyznačujúci sa t ý m , že tento odkrojený málo expandovaný alebo neexpandovaný výrobok sa premení na vločky vaľkaním a opekaním.

6. Zariadenie na uskutočnenie spôsobu podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že obsahuje extrudér rozdelený na dva samostatné úseky dynamickým rozdeľovacím zariadením, varič pripojený paralelne k prvému úseku a druhému úseku, pretláčaciu formu a krájacie zariadenie.

7. Zariadenie podľa nároku 6, vyznačujúce sa t ý m , že dynamické rozdeľovacie zariadenie zahrnuje blokujúcu zónu, kde dvojzávitovková jednotka má závity opačného zmyslu.

8. Zariadenie podľa nároku 7, vyznačujúce sa t ý m , že výstup z prvého úseku extrudéra prepája stláčaciu zónu a blokujúcu zónu dvojzávitovkovej jednotky.

3 výkresy

SK 282218 Β6 η

Ο *ί U i 13 H _rr H12 í 3 i. j 17 í 16