WO2013041165A1 - Beschichtungssystem und -verfahren für wurstprodukte und nahrungsmittel - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Füllen einer Nahrungsmittelhülle, mit einem Füllautomaten, der ein Füllrohr für das Einführen einer Füllmasse unter Druck in die Nahrungsmittelhülle aufweist, bei denen das Füllrohr von einer Ringdüse umgeben ist, durch die eine Funktionssubstanz während des Füllens zwischen das Nahrungsmittel und die Nahrungsmittelhülle einführbar ist.

Description

Besch ichtungssystem für Wurstprodukte und Nahrungsmittel

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Wurstprodukten und Nahrungsmitteln, insbesondere für Lebensmittel die in einer Hülle gebrüht, gekocht oder erhitzt werden, vorzugsweise Brüh-, Kochwürste und Molkereiprodukte, die außenseitig eine Schicht von Flüssigrauch, Aroma- oder Farbstoffen oder Gewürz oder Marinaden besitzen.

Die Erfindung beschreibt ein Verfahren zur Beschichtung von pastösen und ungebrühten Wurstmassen und Nahrungsmitteln auf der Außenseite, die während des Füllprozesses mit einer Kunst- oder Naturdarmhülle umschlossen werden und im weiteren Fertigungsprozess gebrüht oder gekocht werden.

Alle bekannten Verfahren beschreiben die Beschichtung mit Raucharo- men, Farbsubstanzen oder Gewürzen und Marinaden einer Wursthülle auf der Innenseite. Bekannt sind schlauchförmige Lebensmittelhüllen im speziellen Wursthüllen, die auf eine pastöse Wurstmasse, auch Wurstbrät, übertragbare Substanzen wie Farbstoffe, Aromen, Gewürze, Geschmacksstoffe und Funktionssubstanzen enthalten.

BESTÄTIGUNGSKOPIE Bei den bekannten Vorrichtungen und Verfahren, wie sie beispielsweise in den Dokumenten WO 03086087 A, WO 9831731 A, EP 0408164 B, US 3330669 A, EP 1820404 Bl, US 20040197583 A offenbart sind, handelt es sich um Verfahren oder Systeme die eine Trägerfolie, auch Wursthülle oder schlauchförmige Nahrungsmittelhülle, auf der Innenseite beschichten, aufkleben oder in Verbindung bringen mit Bindemitteln oder ähnlichem. Aus oben genannten Dokumenten sind auch Verfahren und Vorrichtungen bekannt, die eine so beschriebene Folie oder Hülle in Verbin- dung mit Applikationen während des Füllprozesses auf die Wurstmasse aufbringen.

Die bekannten Verfahren stellen letztlich Hüllen mit Funktionsinnenschichten dar, die den Nachteil aufweisen, dass die Herstellung nur mit größtem Aufwand realisiert werden kann. Es ist bekannt, dass so hergestellte Nahrungsmittelhüllen nicht ausreichende Übertragungsfunktionen aufweisen und Lebensmittelgewürze in Verbindung mit natürlichen Klebefunktionen schnell mikrobiologisch verderben. Die bekannten Verfahren versuchen, ein Lebensmittel mit Farbe, Aroma, Gewürz oder Funktionssubstanzen auf der Oberfläche des Nahrungsmittels zu übertragen. In allen Fällen wäre es vorteilhaft dieses ohne großen Aufwand gleichmäßiger, sicherer auf der ganzen Fläche vollumfänglich zu gewährleisten, darüber hinaus sollte die Übertragungsqualität hinsichtlich der Intensivität gesteuert werden können.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren, eine Vorrichtung und ein Wurstprodukt zur Verfügung zu stellen, die keine beschichtete, oder beklebte, oder besprühte Nahrungsmittelhülle mit Übertra- gungsfunktionen benötigt.

Diese Aufgabe wird von einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie von einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst. Weil bei einer Vorrichtung zum Füllen einer Nahrungsmittelhülle, mit einem Füllautomaten, der ein Füllrohr für das Einführen einer Füllmasse unter Druck in die Nahrungsmittelhülle aufweist, das Füllrohr von einer Ringdüse umgeben ist, durch die eine Funktionssubstanz während des Füllens zwischen das Nahrungsmittel und die Nahrungsmittelhülle einführbar ist, kann die Funktionssubstanz unmittelbar aus einem Vorrat, der unter kontrollierbaren Bedingungen gelagert und vorgehalten wird, in das Produkt eingeführt werden. Wenn das Füllrohr an seiner dem Nahrungsmittel abgewandten Außenseite eine Druckleitung für die Zufuhr von Funktionssubstanz zu der Ringdüse trägt, kann die Funktionssubstanz in einfacher Weise flüssig oder pastös zugegeben werden. Vorteilhaft ist die Ringdüse an einem freien Ende des Füllrohres angeordnet, so dass die Zugabe unmittelbar in den Ringspalt zwischen dem Nahrungsmittel und der Nahrungsmittelhülle erfolgt.

Weil bei dem Verfahren zum Füllen einer Nahrungsmittelhülle, unter Verwendung eines Füllautomaten, der ein Füllrohr für das Einführen einer Füllmasse unter Druck in die Nahrungsmittelhülle aufweist, vorgesehen ist, dass das Füllrohr von einer Ringdüse umgeben ist, durch die eine Funktionssubstanz während des Füllens zwischen das Nahrungsmittel und die Nahrungsmittelhülle eingeführt wird, kann die herkömmliche Be- schichtung der Nahrungsmittelhülle entfallen.

Besonders gute Ergebnisse ergeben sich, wenn die Funktionssubstanz in einem wählbaren, vorherbestimmten Mengenverhältnis zu dem Nahrungsmittel zugeführt wird, beispielsweise mittels einer Dosierpumpe. Die Aufgabe der Erfindung wird also insbesondere durch ein Beschich- tungssystem gelöst, dass das Nahrungsmittel direkt im Füllprozess auf der Außenseite mit Färb- und/oder Aromastoffen, Funktionssubstanzen oder Gewürzen beschichtet. Dabei spielt die in der Wurstherstellung benötigte Wursthülle eine untergeordnete Rolle. Mittels einer Ringdüse wird während des Befüllens handelsüblicher Nahrungsmittelhüllen das oft pastöse Wurstbrät direkt außen beschichtet.

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe wird ermöglicht durch eine Ringdüse, die in der Lage ist beim Befüllen von Nahrungsmittelhüllen die zu füllende pastöse Masse oder die Nahrungsmittelhülle auf der Oberfläche mit Funktionssubstanzen zu beschichten. Die Funktionssubstanz bildet dann eine Verbindung zwischen Wurstbrät und Nahrungsmittelhülle. Die Substanzen gehen während des weiteren Brüh-, Koch- oder Reifepro- zesses eine Verbindung mit dem Wurstbrät ein.

Es kann auch vorgesehen sein, dass die Ringdüse als Spalt umfangsseitig an einem Endbereich des Füllrohres angeordnet ist. Zusätzlich kann zwischen der Ringdüse und dem freien Ende des Füllrohres ein Abstreifele- ment angeordnet ist, so dass eine genau definierte Menge der Funktionssubstanz beim Abziehen der Hülle an deren Innenseite gelangt und dort verbleibt.

Dann kann bei dem Verfahren auch vorgesehen sein, dass die Funktions- Substanz ohne Einwirkung einer Förderpumpe allein durch Gravitation aus einem oberhalb des Füllrohres angeordneten Vorratsbehälter zu dem Nahrungsmittel zugeführt wird. Das Verfahren und die dafür geeignete Vorrichtung werden dann besonders einfach und störungsunanfällig. Die vorliegende Erfindung ist für unterschiedliche Durchmesser des herzustellenden Produkts geeignet. So ist die z.B. durch Anwendung einer kleineren Düse auf kleinere Durchmesser anpassbar. Beispielsweise können auch besonders kleine Kaliber von 35 mm bis 52 mm eingesetzt werden.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen :

Fig. 1 : eine Beschichtungsvorrichtung in einer perspektivischen Darstellung; sowie

den Beschichtungskopf aus Fig. 1 in einem Längsschnitt der Seite. In der Figur 1 ist ein erfindungsgemäßes Beschichtungssystem mit einem Füllrohr 1 perspektivisch dargestellt. Das Füllrohr 1 ist mit einem ersten Ende 2 an einer nicht näher dargestellten Füllvorrichtung angeordnet, die im Betrieb ein pastöses Nahrungsmittel (Wurstbrät) in das Füllrohr fördert. An einem zweiten freien Ende 3 tritt dann das pastöse Nahrungs- mittel aus. Das Füllrohr 1 trägt weiter einen Beschichtungskopf 4, der im wesentlichen kegelstumpfförmig ausgebildet ist. Der Beschichtungskopf 4 sitzt konzentrisch auf dem Füllrohr 1, wobei eine Stirnseite 5 kleineren Durchmessers dem ersten Ende 2 zugewandt ist, während eine zweite Stirnseite 6 größeren Durchmessers dem freien Ende 3 des Füllrohres 1 zugewandt ist. Die zweite Stirnseite 6 ist in einem Abstand von dem freien Ende 3 des Füllrohres 1 angeordnet.

Die Beschickungsvorrichtung weist in diesem Ausführungsbeispiel weiter einen Vorratsbehälter 7 auf, in dem eine Funktionssubstanz, beispielswei- se Flüssigrauch, in flüssiger oder leicht pastöser Form vorliegt. Der Vorratsbehälter 7 ist im Betrieb oberhalb des Füllrohres 1 aufgehängt, so dass das darin vorhandene Material über einen Entlüfter 8 mit einem Mengenregler 9 aufgrund der Schwerkraft auslaufen kann. An dem Mengenregler 9 ist eine Rohr 10 angeschlossen, dass in der Nähe des ersten Endes 2 außen auf die äußere Oberfläche des Füllrohres 1 führt und von da aus axparallel zu der ersten Stirnseite 5 des Beschichtungskopf 4 führt. Das Rohr 10 ist in dem Beschichtungskopf 4 mit einem internen Kanal verbunden, der in eine außen angeordnete Ringdüse 11 mündet. Der Kanal 11 ist in diesem Ausführungsbeispiel als eine von außen einge- stochene umlaufende Nut ausgeführt, die in einem geringen Abstand von der zweiten Stirnseite 6 an der äußeren Umfangsfläche des Beschich- tungskopfs 4 nach außen angeordnet ist.

Die Figur 2 zeigt einen Längsschnitt durch den Beschichtungskopf 4 aus Figur 1 in einer vergrößerten Darstellung. Hier ist erkennbar, dass das Rohr 10 an der ersten Stirnseite 5 des Beschichtungskopfs 4 in einem internen Kanal 12 mündet, der zunächst parallel zu der äußeren Oberfläche des Füllrohres 1 verläuft. Der Beschichtungskopf ist aus einem äuße- ren Grundkörper 13 und einem von der zweiten Stirnseite 6 her in den Grundkörper 13 eingeschraubten Einsatz 14 zusammengesetzt. Der Kanal 12 mündet an der Stirnseite des Einsatzes 14 in einen weiteren dort vorhandenen Kanal 15, der schließlich zu der Nut 11 führt, die einen Be- schichtungsspalt darstellt. Die zweite Stirnseite 6 mit ihrem größeren Durchmesser ist als separate Scheibe ausgeführt, die in ihrem Außendurchmesser etwa dem größten Durchmessser des Grundkörpers 13 entspricht.

Schließlich ist in der Figur 2 noch eine Nahrungsmittelhülle 16 schema- tisch dargestellt, die bei der Benutzung der Beschichtungsvorrichtung in Richtung eines Pfeils 17 über den Beschichtungskopf 4 und das Füllrohr 1 abgezogen wird.

Weiter ist veranschaulicht, dass in dem Rohr 10, dem Kanal 15, dem Ringspalt 11 und an der inneren Oberfläche der Nahrungsmittelhülle 16 eine Funktionssubstanz 18 beispielsweise in Form von Flüssigrauch oder anderen flüssigen oder pastösen Gewürzen anliegt.

Nachfolgend wird am Beispiel der Herstellung von Fleischwurst beschrie- ben, wie im Betrieb die Beschichtungsvorrichtung arbeitet.

Zunächst wird eine Fleischbrätmasse angefertigt, die in der Zuführung im Bereich des ersten Endes 2 des Füllrohres 1 zur Verfügung steht. Der Beschichtungskopf 4 wird von dem Füllrohr 1 abgenommen, die Rohrleitung 10 bleibt jedoch an dem Füllrohr angebracht. Dann wird eine geraffte Nahrungsmittelhülle, beispielsweise eine Kunststoffwursthülle aus Polyamid auf das Füllrohr 1 und die Rohrleitung 10 aufgesetzt. Nun wird der Beschichtungskopf 4 auf das Füllrohr 1 von dem zweiten Ende 3 her aufgesetzt und der Kanal 12 mit der Rohrleitung 10 verbunden. Schließlich wird der Vorratsbehälter 7, der die Funktionssubstanz in Form von Flüssigrauch enthält, an dem Entlüfter 8 angeschlossen und der Mengenregler 9 so eingestellt, dass die vorgesehene Menge an Flüssigrauch in die Rohrleitung 10 läuft. Schließlich wird die Wursthülle mit ihrem freien Ende über den Beschichtungskopf 4 gezogen, so das sie wie in Figur 2 dargestellt außen nahezu dicht an dem Außenumfang des Beschichtungskopfs 4 vor und hinter dem Ringspalt 11 anliegt. Die Wursthülle 16 wird dann verschlossen und die Förderung von Fleischbrät durch das Füllrohr 1 in Richtung des Bewegungspfeils 17 beginnt. Das Fleischbrät tritt aus dem zweiten Ende 3 des Füllrohres 1 aus und nimmt dann in bekannter Weise die Wursthülle 16 mit. Die Wursthülle 16 zieht mit ihrer inneren Oberfläche Funktionssubstanz aus dem Ringspalt 11 ab und nimmt diese an ihrer inneren Oberfläche mit, wie dies in der Figur 2 links angedeutet ist. An der Stirnseite 6 des Beschichtungskopfs 4, die nach Art eines Abstreif- rings wirkt, wird überschüssige Funktionssubstanz abgestreift und in dem Ringspalt 11 zurückgehalten, so dass nur soviel Funktionssubstanz 18 an der Oberfläche der Wursthülle 16 verbleibt, wie durch Adhäsion unmittelbar aufgenommen werden kann. Die Funktionssubstanz 18 kommt dann mit dem Fleischbrät in Kontakt und gibt Geschmacksstoffe und gegebe- nenfalls Farbstoffe an die Oberfläche ab, die später die Qualität und die sensorischen Eigenschaften des so erzeugten Wurstprodukts beeinflussen. Die so beschriebene Fertigung stellt einen kontinuierlichen Vorgang dar. Die Menge an Funktionssubstanz 18, die dabei auf der Innenseite der Wurstshülle 16 mitgenommen wird, hängt dabei praktisch nicht von dem Druck in der Rohrleitung 10 und auch nicht von der Fördergeschwindigkeit in Richtung des Bewegungspfeils 17 ab. Vielmehr bestimmt die Benetzungsfähigkeit und die Retentionsfähigkeit der Wursthülle 16 im Zusammenspiel mit der Funktionssubstanz 18 bei dem Abziehvorgang über die äußere Kante der größeren Stirnseite 6 des Beschichtungskopfs 4 die Menge an Funktionssubstanz 18, die pro Oberflächeneinheit innen auf der Wursthülle 16 verbleibt.

Ein Vorteil bei dieser Ausführungsform besteht darin, dass auf eine Dosierpumpe und eine aufwendige mengenabhängige Steuerung verzichtet werden kann und die Funktionssubstanz 18 allein aufgrund der Schwerkraft und der Höhe des Vorratsbehälters 7 über dem Füllrohr 1 zugeführt wird. Insbesondere sind auch keine Vorkehrungen für den Fall zu treffen, dass die Wursthülle 16 nicht abgezogen wird. Die Wursthülle 16 ver- schließt dann den Ringspalt 11, so dass dort keine Funktionssubstanz 18 austreten kann.

In einem weiteren nicht dargestellten Ausführungsbeispiel wird auf ein handelsübliches Füllrohr eine geraffte Wursthülle in Raupenform gesteckt. Auf dem Füllrohrende wird der Beschichtungskopf mit der entsprechenden Druckleitung angebracht. Die Düsenaustrittsöffnung, beispielsweise als Ringspalt, befindet sich 1 mm innerhalb des gesamten Düsenkopf- durchmessers. Die Wursthülle wird über den Düsenkopf gezogen und verschlossen. Beim Füllen der Wursthülle breitet sich das Wurstbrät solange aus bis der Durchmesser der Wursthülle erreicht ist. Vor dem Erreichen des Wursthüllendurchmessers nimmt das expandierende Brät die austretende Substanz des Düsenkopfes auf und drückt diese gegen die Innenseite der Nahrungsmittelhülle. Die Ausführungsformen einer solchen Düse kann in Ringform (rund) oder aber auch in eckiger Form ausgestaltet werden. Der Düsenkopf wird dem jeweiligen Wurstprodukt im Kaliber (Durchmesser) angepasst und kann auch oval ausgestaltet werden. Je nach Produktform kann die Wurstform gerade oder aber auch gekrümmt gefertigt werden.

Die Zuführung der Funktionssubstanz erfolgt über eine Pumpe, deren Förderdruck oder Fördermenge nach der erforderlichen Zugabe zu dem Fleischbrät eingestellt wird und gesteuert oder geregelt ist. In den Beispielen zeigte sich die vollumfängliche Beschichtung der Brätmasse oder der Nahrungsmittelhülle mit Flüssigrauch als besonders vorteilhaft mit einer sehr gleichmäßigen auf den gesamten Umfang verteilten Flüssigrauch-Schicht. Hierbei konnte über die Druckerhöhung oder

Druckminderung mehr oder weniger Flüssigrauch aufgetragen werden. In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Düse so gestaltet, dass Be- schichtungen in Segmenten (Streifen) mit o.g. Substanzen übertragen werden.

Technischer Aufbau eines Ausführungsbeispiels:

- Füllrohr mit Druckleitung für Raucharomen und o.g. Substanzen mit

Funktion.

- Geraffter Wursthüllendarm (Nahrungsmittelhülle) mit einem Kaliber von 108 mm.

- Ringdüse mit einem Durchmesser (Kaliber) von 110 mm. Die Düsenaus- tritts-Öffnung befindet sich auf dem Durchmesser von 108 mm.

- Füllautomat

- Clipmaschine zum Verschließen der Wurstenden.

Bezugsziffernliste

1. Füllrohr

2. Ende

3. freies Ende

4. Beschichtungskopf

5. Stirnseite

6. Stirnseite

7. Vorratsbehälter

8. Entlüfter

9. Mengenregler

10. Rohr

11. Ringdüse

12. Kanal

13. Grundkörper

14. Einsatz

15. Kanal

16. Nahrungsmittelhülle 18. Funktionssubstanz

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

Vorrichtung zum Füllen einer Nahrungsmittelhülle (16), mit einem Füllautomaten, der ein Füllrohr (1) für das Einführen einer Füllmasse unter Druck in die Nahrungsmittelhülle (16) aufweist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Füllrohr (1) von einer Ringdüse (11) umgeben ist, durch die eine Funktionssubstanz (18) während des Füllens zwischen das Nahrungsmittel und die Nahrungsmittelhülle (16) einführbar ist.

Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Füllrohr (1) an seiner dem Nahrungsmittel abgewandten Außenseite eine Druckleitung (10) für die Zufuhr von Funktionssubstanz (18) zu der Ringdüse (11) trägt.

Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Ringdüse (11) an einem freien Ende (3) des Füllrohres (1) angeordnet ist. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Ringdüse (11) als Spalt umfangsseitig an einem Endbereich des Füllrohres (1) angeordnet ist.

Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zwischen der Ringdüse (11) und dem freien Ende (3) des Füllrohres (1) ein Abstreifelement oder ein Abstreifring angeordnet ist.

Verfahren zum Füllen einer Nahrungsmittelhülle (16) unter Verwendung eines Füllautomaten, der ein Füllrohr (1) für das Einführen einer Füllmasse unter Druck in die Nahrungsmittelhülle (16) aufweist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Füllrohr (1) von einer Ringdüse (11) umgeben ist, durch die eine Funktionssubstanz (18) während des Füllens zwischen das Nahrungsmittel und die Nahrungsmittelhülle (16) eingeführt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Funktionssubstanz (18) in einem wählbaren, vorherbestimmten Mengenverhältnis zu dem Nahrungsmittel zugeführt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Funktionssubstanz (18) ohne Einwirkung einer Förderpumpe allein durch Gravitation aus einem oberhalb des Füllrohres (1) angeordneten Vorratsbehälter (7) zu dem Nahrungsmittel zugeführt wird.