WO2016113112A1 - Einschneckenextruder zum kontinuierlichen herstellen von pasta-filata-käse sowie extruderschnecke hierfür - Google Patents

Einschneckenextruder zum kontinuierlichen herstellen von pasta-filata-käse sowie extruderschnecke hierfür Download PDF

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WO2016113112A1
WO2016113112A1 PCT/EP2015/081395 EP2015081395W WO2016113112A1 WO 2016113112 A1 WO2016113112 A1 WO 2016113112A1 EP 2015081395 W EP2015081395 W EP 2015081395W WO 2016113112 A1 WO2016113112 A1 WO 2016113112A1
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WO
WIPO (PCT)
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screw
extruder
section
channel
sections
Prior art date
Application number
PCT/EP2015/081395
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Armin Weinbrenner
Philipp Thieleke
Original Assignee
Helix GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Helix GmbH filed Critical Helix GmbH
Priority to EP15820181.4A priority Critical patent/EP3244728A1/de
Publication of WO2016113112A1 publication Critical patent/WO2016113112A1/de

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01J—MANUFACTURE OF DAIRY PRODUCTS
    • A01J25/00—Cheese-making
    • A01J25/008—Apparatus for making soft uncured Italian cheese, e.g. Mozzarella, Ricotta, Pasta Filata cheese

Definitions

  • the invention relates to a single-screw extruder for the continuous production of pasta filata cheese, comprising an extruder screw composed of a plurality of axially adjacent cylinder sections, in which an extruder screw composed of a plurality of axially adjacent screw sections is rotatably arranged, and with at least one tempering device, the at least one cylinder section for Is associated with heating or cooling of the cylinder portion, wherein at least one screw section comprises a screw spiral having a plurality of helical turns, which define a helical screw channel.
  • Such a single-screw extruder and such an extruder screw are known from WO 2013/076237 A1.
  • the known single-screw extruder has an extruder cylinder which is composed of a plurality of cylinder sections which are arranged in alignment with one another. At least one cylinder section is provided in the region of its inner wall with helically extending grooves.
  • an extruder screw which is composed as shown in FIG. 3 of two different screw sections.
  • a first screw section is designed as a simple, uniform helical screw conveyor.
  • a second screw section is designed as a stretch screw section which has distributed over its circumference a plurality of mechanical strand part means and mechanical Materialleit Schemee extending helically over a cylindrical core of the Dehnschneckenabites.
  • the object of the invention is to provide a single-screw extruder and an extruder screw of the type mentioned, which allow the production of pasta filata cheese in a particularly good quality with a simple structure.
  • the screw channel - seen in geometrically unwound longitudinal direction - has a plurality of adjoining track sections whose screw channel depth is designed differently based on a screw axis of rotation. Due to the different screw channel depth in the direction of flow of the product to be produced, in this case the cheese mass from which the pasta filata cheese is to be produced, repeated stretching and folding operations of the cheese mass are achieved in conjunction with the conveying action of the screw spiral, which results in the desired fiber structure of the paste. ta Filata cheese.
  • the single-screw extruder according to the invention ensures the production Pasta Filata cheese is of particularly good quality because, owing to the different design of the screw channel depth in the direction of flow of the cheese, it is possible to achieve stretching processes of the cheese which correspond to stretching processes in the hand-making of pasta filata cheese.
  • the single-screw extruder according to the invention therefore makes possible a continuous industrial production of pasta filata cheese, preferably mozzarella, the quality of which corresponds to a handmade pasta filata cheese.
  • the sequence of route sections repeats over a total length of the screw channel multiple times, wherein depths and slopes of an ⁇ + 1-th sequence are each designed identically to an n-th sequence.
  • the constant path sections at low and high screw channel level - in relation to the radial distance to the screw rotation axis - repeat in the same way as gradient and gradient gradients of the slope section sections.
  • the lengths of the respective constant-path sections and gradient sections are identical to the respective preceding or following sequence, wherein the individual sections themselves may have at least partially different lengths.
  • the at least one screw section on a channel surface of the screw channel which is made of an anti-adhesive, in particular hydrophobic, plastic material, preferably made of PTFE.
  • an anti-adhesive, in particular hydrophobic, plastic material preferably made of PTFE.
  • the preparation of the channel surface of the anti-adhesive plastic material may be provided by a coating or by producing the entire screw helix completely from the plastic material.
  • the use of the anti-adhesive plastic material ensures that the food product to be produced, in particular the cheese mass, does not adhere to the channel surface of the screw channel, so that particularly good stretching and folding operations for the cheese mass can be achieved.
  • the object underlying the invention is achieved in that the screw channel - as seen in the developed longitudinal direction - has a plurality of successive sections, which have a differently shaped screw channel depth relative to a screw axis. This results in the advantages already described for the single-screw extruder according to the invention.
  • the sequence of constant and pitch sections repeated over an entire length of the screw channel in the conveying direction several times, with depths and slopes of at least one subsequent sequence are each designed identically to the respective upstream in the conveying direction sequence.
  • the conveying direction means in the flow direction of the cheese mass, which corresponds to a developed longitudinal extent of the screw channel. This embodiment achieves multiple stretching and folding of the cheese mass, resulting in the desired fibrous structuring of the cheese mass defining mozzarella.
  • each longer and / or shorter constant and gradient sections can be provided to an analog transmission of the at manual production of mozzarella cheese intended to realize stretching and folding operations.
  • a channel surface of the screw channel made of an anti-adhesive, in particular hydrophobic, plastic material, preferably made of PTFE.
  • an anti-adhesive, in particular hydrophobic, plastic material preferably made of PTFE.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section of an embodiment of a single-screw extruder according to the invention in an obliquely oriented operating position
  • Fig. 2 is a used in the single-screw extruder of FIG. 1 extruder screw and
  • Fig. 3 shows schematically a section of the single-screw extruder - in unwound
  • a single-screw extruder 1 according to FIGS. 1 to 3 is intended for the production of mozzarella.
  • the single-screw extruder 1 is inclined relative to a substrate in its ready-mounted state, so that an insertion opening of the single-screw extruder 1 is positioned above a shaping outlet nozzle 4.
  • the insertion opening is associated with an insertion funnel 10.
  • the inclined orientation of the single screw extruder 1 is fixed by a bracket, not shown.
  • the single-screw extruder 1 has an extruder cylinder 1 to 3 and a two-part extruder screw 5, 6, which is composed of two screw sections 5 and 6.
  • the extruder cylinder 1 to 3 is divided into three cylinder sections 1, 2, 3, wherein the cylinder sections 2 and 3 each have a temperature control 7, 8 is associated, each of which is integrated into a wall of the corresponding cylinder section 2, 3.
  • the extruder screw 5, 6 is rotatably supported in the extruder cylinder 1 to 3 about a rotation axis D.
  • the extruder bridge 5, 6 is driven by means of a drive unit 9, which comprises an electric motor and a transmission arranged between the electric motor and the extruder screw 5, 6.
  • injection openings 1 1 are provided at least two locations through which steam and / or a metered addition of salt and / or spices and / or other ingredients can be made.
  • the temperature control devices 7 and 8 comprise rib structures in the region of the walls of the cylinder sections 2 and 3 in order to allow a corresponding hot or cold water temperature control of the cylinder sections 2, 3.
  • the extruder screw 5, 6 has a first screw section 6, viewed in the conveying direction, which is designed as a feed screw section.
  • the intake screw section serves to comminute the preliminary product fed into the introduction funnel 10, namely pieces of Cagliata, and to homogenize it into a cheese mass to be conveyed.
  • the screw section 5 is designed as a simple screw spiral with a cylindrical screw core and a helical screw channel.
  • the surrounding cylindrical portion 1 is provided in the region of its inner wall with helical grooves, which cooperate with the screw helix of the screw section 5.
  • To the first screw section 5 includes in the conveying direction of the cheese mass designed as Knetschneckenabites screw section 6, the length of which is substantially larger, preferably at least three times as large as the length of the intake screw section.
  • the intake screw section 5 and the kneading screw section 6 are aligned coaxially with each other and non-rotatably connected.
  • the screw section 6 has a spiral screw, which is provided with a running through a plurality of helical turns screw channel 12.
  • the screw channel 12 winds around a screw core, which is penetrated by a support shaft T made of metal.
  • the spiral screw including the screw core and screw channel 12 is made of an anti-adhesive plastic, in this case made of PTFE.
  • the screw channel 12-related to the axis of rotation D- has a different screw channel depth in the conveying direction, ie seen in the direction of flow of the cheese mass.
  • a part of the helical screw channel is shown in geometrically unwound state with reference to FIG. It can be seen from this development that the screw channel is formed by repetitive sequences of continuously adjoining track sections. It follows in the conveying direction F seen on a first constant section section 13 with a large screw channel depth (distance radially to the rotation axis D between the inner wall of the cylinder section 2, 3 to a bottom of the tendon).
  • This slope section 14 is adjoined by a renewed constant section 15, in which a bottom of the screw channel 12 runs parallel to the first constant section section 13, but with a smaller screw channel depth.
  • a pitch section 16 Connected to this constant section 15 with a small screw channel depth is a pitch section 16 sloping down to the screw channel depth level of the adjoining constant section section 13.
  • the constant-distance section 13 is identical to the first constant-distance section 13, which is shown on the left in FIG. 3.
  • the depth of the screw channel 12 in the region of the right in FIG. 3 constant section 13 corresponds to the depth of the left in Fig. 3 constant section 13th
  • This second constant-path section 13 is followed by the same sequence of gradient section 14, constant section section 15 and gradient section 16 (gradient), as shown in the sequence according to FIG. 3.
  • the seen in the flow or conveying direction of the cheese mass lengths of these sections of each of a sequence of constant section 13, slope section 14, constant section 15 and slope section 16 are different from each other.
  • the subsequent sequence of sections in the conveying direction F has the same lengths with respect to their sections as the first sequence.
  • a stretching of the cheese mass takes place in the region of the respective gradient section 14 and in the region of the adjoining constant-distance section 15.
  • a folding of the cheese mass takes place, before with the subsequent sequence of sections again a corresponding stretching and stretching and a subsequent folding and kneading takes place.

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  • Animal Husbandry (AREA)
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  • Dairy Products (AREA)

Abstract

Ein Einschneckenextruder zum kontinuierlichen Herstellen von Pasta-Filata-Käse mit einem aus mehreren axial aneinanderschließenden Zylinderabschnitten zusammengesetzten Extruderzylinder, in dem eine aus mehreren axial aneinanderschließenden Schneckenabschnitten zusammengesetzte Extruderschnecke drehbar angeordnet ist, sowie mit wenigstens einer Temperiereinrichtung, die wenigstens einem Zylinderabschnitt zum Heizen oder Kühlen des Zylinderabschnitts zugeordnet ist, wobei wenigstens ein Schneckenabschnitt eine Schneckenwendel mit mehreren Wendelgängen aufweist, die einen wendelförmigen Schneckenkanal definieren, ist bekannt. Erfindungsgemäß weist der Schneckenkanal - in geometrisch abgewickelter Längsrichtung gesehen - mehrere aneinanderschließende Streckenabschnitte auf, deren Schneckenkanaltiefe bezogen auf eine Schneckendrehachse unterschiedlich gestaltet ist. Einsatz zur Herstellung von Mozzarella.

Description

Einschneckenextruder zum kontinuierlichen Herstellen von Pasta-Filata-Käse sowie Extruderschnecke hierfür
Die Erfindung betrifft einen Einschneckenextruder zum kontinuierlichen Herstellen von Pasta- Filata-Käse, mit einem aus mehreren axial aneinanderschließenden Zylinderabschnitten zusammengesetzten Extruderzylinder, in dem eine aus mehreren axial aneinanderschließenden Schneckenabschnitten zusammengesetzte Extruderschnecke drehbar angeordnet ist, sowie mit wenigstens einer Temperiereinrichtung, die wenigstens einem Zylinderabschnitt zum Heizen oder Kühlen des Zylinderabschnitts zugeordnet ist, wobei wenigstens ein Schneckenabschnitt eine Schneckenwendel mit mehreren Wendelgängen aufweist, die einen wendeiförmigen Schneckenkanal definieren.
Ein derartiger Einschneckenextruder und eine derartige Extruderschnecke sind aus der WO 2013/076237 A1 bekannt. Der bekannte Einschneckenextruder weist einen Extruderzylinder auf, der aus mehreren Zylinderabschnitten zusammengesetzt ist, die in einer Flucht hintereinander angeordnet sind. Wenigstens ein Zylinderabschnitt ist im Bereich seiner Innenwandung mit wendeiförmig verlaufenden Nuten versehen. Durch den Extruderzylinder hindurch erstreckt sich eine Extruderschnecke, die gemäß Fig. 3 aus zwei unterschiedlichen Schneckenabschnitten zusammengesetzt ist. Ein erster Schneckenabschnitt ist als einfache, gleichmäßig wendeiförmige Förderschnecke ausgeführt. Ein zweiter Schneckenabschnitt ist als Dehnschneckenabschnitt ausgeführt, der über seinen Umfang verteilt mehrere mechanische Strangteilmittel und mechanische Materialleitbereiche aufweist, die sich wendeiförmig über einen zylindrischen Kern des Dehnschneckenabschnitts erstrecken.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Einschneckenextruder und eine Extruderschnecke der eingangs genannten Art zu schaffen, die mit einfachem Aufbau die Herstellung von Pasta-Filata- Käse in besonders guter Qualität ermöglichen.
Diese Aufgabe wird für den Einschneckenextruder dadurch gelöst, dass der Schneckenkanal - in geometrisch abgewickelter Längsrichtung gesehen - mehrere aneinanderschließende Streckenabschnitte aufweist, deren Schneckenkanaltiefe bezogen auf eine Schneckendrehachse unterschiedlich gestaltet ist. Durch die unterschiedliche Schneckenkanaltiefe in Fließrichtung des herzustellenden Produkts, vorliegend der Käsemasse, aus der der Pasta-Filata-Käse entstehen soll, werden in Verbindung mit der Förderwirkung der Schneckenwendel wiederholte Dehn- und Faltvorgänge der Käsemasse erzielt, die zu der gewünschten Faserstruktur des Pas- ta-Filata-Käses führen. Der erfindungsgemäße Einschneckenextruder gewährleistet die Herstel- lung von Pasta-Filata-Käse in besonders guter Qualität, da aufgrund der unterschiedlichen Gestaltung der Schneckenkanaltiefe in Fließrichtung der Käsemasse Dehnvorgänge der Käsemasse erzielt werden können, die Dehnvorgängen bei der Handfertigung von Pasta-Filata-Käse entsprechen. Durch den erfindungsgemäßen Einschneckenextruder wird daher eine kontinuierliche industrielle Herstellung von Pasta-Filata-Käse, vorzugsweise von Mozzarella, ermöglicht, dessen Qualität einem handgefertigten Pasta-Filata-Käse entspricht.
In Ausgestaltung der Erfindung schließen - in der abgewickelten Längsrichtung gesehen - an einen n-ten Konstantstreckenabschnitt mit gleichbleibender Tiefe ein n-ter Steigungsstreckenabschnitt mit sich kontinuierlich ändernder Tiefe, an diesen ein η+1 -ter Konstantstreckenabschnitt mit gleichbleibender Tiefe und an diesen ein η+1 -ter Steigungsstreckenabschnitt mit sich entgegengerichtet zum n-ten Steigungsstreckenabschnitt kontinuierlich ändernder Tiefe als Abfolge von Streckenabschnitten aneinander an. Dadurch versetzt sich die Schneckenkanaltiefe in Fließrichtung der Käsemasse wiederholt nach unten und nach oben, wobei zwischen den n-ten Konstantstreckenabschnitten auf niedrigem Tiefenniveau und den η+1 -ten Konstantstreckenabschnitten auf hohem Tiefenniveau jeweils stetig und kontinuierlich ansteigende bzw. abfallende Steigungsabschnitte vorhanden sind, so dass sich keine Sprünge der Schneckenkanaltiefe in Fließrichtung der Käsemasse ergeben. Hierdurch erfolgt für die Käsemasse zwangsläufig ein wiederholtes Strecken, d.h. Dehnen, und Falten, wobei ein Strecken in den Steigungsstreckenabschnitten erfolgt, in denen der Schneckenkanal zwischen dem unteren Konstantstreckenabschnitt und dem oberen Konstantstreckenabschnitt ansteigt. Ein anschließendes Falten erfolgt in dem abfallenden Steigungsstreckenabschnitt und dem anschließenden Konstantstreckenabschnitt. Dies entspricht zumindest im Wesentlichen manuellen Streck- und Faltvorgängen, wie sie bei der Handfertigung von Mozzarella eingesetzt werden. Im Ergebnis ergibt sich auch bei der industriellen Fertigung mit dem erfindungsgemäßen Einschneckenextruder eine vergleichbare Strukturierung des fertiggestellten Pasta-Filata-Käses, wie er bei einer Handfertigung entsteht.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wiederholt die Abfolge von Streckenabschnitten sich über eine Gesamtlänge des Schneckenkanals mehrfach, wobei Tiefen und Steigungen einer η+1 -ten Abfolge jeweils identisch zu einer n-ten Abfolge gestaltet sind. Dies bedeutet, dass sich die Konstantstreckenabschnitte auf tiefem und hohem Schneckenkanalniveau - bezogen auf den radialen Abstand zur Schneckendrehachse - in gleicher Weise wiederholen wie Steigungsund Gefälleverläufe der Steigungsstreckenabschnitte. Vorzugsweise sind auch die Längen der jeweiligen Konstantstreckenabschnitte und Steigungsstreckenabschnitte identisch zu der jeweils vorhergehenden oder nachfolgenden Abfolge, wobei die einzelnen Streckenabschnitte selbst zumindest teilweise unterschiedliche Längen aufweisen können. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist der wenigstens eine Schneckenabschnitt eine Kanaloberfläche des Schneckenkanals auf, die aus einem antiadhäsiven, insbesondere hydrophoben, Kunststoffmaterial, vorzugsweise aus PTFE, hergestellt ist. Die Herstellung der Kanaloberfläche aus dem antiadhäsiven Kunststoffmaterial kann durch eine Beschichtung oder auch durch Herstellung der gesamten Schneckenwendel vollständig aus dem Kunststoffmaterial vorgesehen sein. Der Einsatz des antiadhäsiven Kunststoffmaterials gewährleistet, dass das herzustellende Lebensmittelprodukt, insbesondere die Käsemasse, nicht an der Kanaloberfläche des Schneckenkanals haften bleibt, so dass sich besonders gute Streck- und Faltvorgänge für die Käsemasse realisieren lassen.
Für die Extruderschnecke wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe dadurch gelöst, dass der Schneckenkanal - in abgewickelter Längsrichtung gesehen - mehrere aufeinanderfolgende Streckenabschnitte aufweist, die bezogen auf eine Schneckendrehachse eine unterschiedlich gestaltete Schneckenkanaltiefe aufweisen. Hierdurch ergeben sich die zum erfindungsgemäßen Einschneckenextruder bereits beschriebenen Vorteile.
In Ausgestaltung der Erfindung schließt jeweils an einen Konstantstreckenabschnitt mit gleichbleibender Tiefe ein Steigungsstreckenabschnitt mit sich kontinuierlich ändernder Tiefe, an diesen ein weiterer Konstantstreckenabschnitt mit gleichbleibender Tiefe und an diesen ein Steigungsstreckenabschnitt mit sich entgegengerichtet zum ersten Steigungsabschnitt kontinuierlich ändernder Tiefe an. Diese Abfolge von Streckenabschnitten ist in Fließrichtung der Käsemasse gesehen und damit auf eine abgewickelte Längserstreckung des wendeiförmigen Streckenkanals bezogen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wiederholt die Abfolge aus Konstant- und Steigungsstreckenabschnitten sich über eine Gesamtlänge des Schneckenkanals in Förderrichtung mehrfach, wobei Tiefen und Steigungen der wenigstens einen nachfolgenden Abfolge jeweils identisch zu der in Förderrichtung jeweils vorherliegenden Abfolge gestaltet sind. In Förderrichtung bedeutet in Fließrichtung der Käsemasse, die einer abgewickelten Längserstreckung des Schneckenkanals entspricht. Durch diese Ausgestaltung wird ein mehrfaches Strecken und Falten der Käsemasse erreicht, wodurch sich die gewünschte faserformige Strukturierung der Käsemasse ergibt, die Mozzarella definiert.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Streckenabschnitte zumindest teilweise unterschiedlich lang gestaltet. Je nach Vorgabe können jeweils längere und/oder kürzere Konstant- und Steigungsstreckenabschnitte vorgesehen sein, um eine analoge Übertragung der bei der manuellen Herstellung von Mozzarella-Käse vorgesehenen Streck- und Faltvorgänge zu realisieren.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Kanaloberfläche des Schneckenkanals aus einem antiadhäsiven, insbesondere hydrophoben, Kunststoffmaterial, vorzugsweise aus PTFE, hergestellt. Dabei kann entweder lediglich eine ausreichende Schichtdicke im Bereich der Kanaloberfläche durch das Kunststoffmaterial gebildet sein, oder die gesamte Schneckenwendel ist vollständig aus dem Kunststoffmaterial hergestellt, indem sie durch spanende Bearbeitung aus einem entsprechenden Kunststoffblock herausgearbeitet wird.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, das anhand der Zeichnungen dargestellt ist.
Fig. 1 zeigt in einer Längsschnittdarstellung eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Einschneckenextruders in schräg ausgerichteter Betriebsstellung,
Fig. 2 eine in dem Einschneckenextruder nach Fig. 1 eingesetzte Extruderschnecke und
Fig. 3 schematisch einen Ausschnitt des Einschneckenextruders - in abgewickelter
Längsrichtung eines Schneckenkanals der Extruderschnecke gesehen.
Ein Einschneckenextruder 1 nach den Fig. 1 bis 3 ist zur Herstellung von Mozzarella vorgesehen. Der Einschneckenextruder 1 ist relativ zu einem Untergrund in seinem betriebsfertig montierten Zustand geneigt ausgerichtet, so dass eine Einführöffnung des Einschneckenextruders 1 oberhalb einer formgebenden Austrittsdüse 4 positioniert ist. Der Einführöffnung ist ein Einführtrichter 10 zugeordnet. Die geneigte Ausrichtung des Einschneckenextruders 1 wird durch eine nicht näher dargestellte Halterung fixiert.
Der Einschneckenextruder 1 weist einen Extruderzylinder 1 bis 3 sowie eine zweiteilige Extruderschnecke 5, 6 auf, die aus zwei Schneckenabschnitten 5 und 6 zusammengesetzt ist. Der Extruderzylinder 1 bis 3 ist in drei Zylinderabschnitte 1 , 2, 3 unterteilt, wobei den Zylinderabschnitten 2 und 3 jeweils eine Temperiereinrichtung 7, 8 zugeordnet ist, die jeweils in eine Wandung des entsprechenden Zylinderabschnitts 2, 3 integriert ist. Die Extruderschnecke 5, 6 ist in dem Extruderzylinder 1 bis 3 um eine Drehachse D drehbar gelagert. Die Extruderschne- cke 5, 6 wird mittels einer Antriebseinheit 9, die einen Elektromotor sowie ein zwischen dem Elektromotor und der Extruderschnecke 5, 6 angeordnetes Getriebe umfasst, angetrieben.
In den Zylinderabschnitten 2 und 3 des Extruderzylinders sind an wenigstens zwei Stellen Injektionsöffnungen 1 1 vorgesehen, durch die hindurch Wasserdampf und/oder eine Zudosierung von Salz und/oder Gewürzen und/oder anderen Zutaten vorgenommen werden kann. Die Temperiervorrichtungen 7 und 8 umfassen Rippenstrukturen im Bereich der Wandungen der Zylinderabschnitte 2 und 3, um eine entsprechende Heiß- oder Kaltwassertemperierung der Zylinderabschnitte 2, 3 zu ermöglichen.
Die Extruderschnecke 5, 6 weist einen in Förderrichtung gesehen ersten Schneckenabschnitt 6 auf, der als Einzugschneckenabschnitt gestaltet ist. Der Einzugschneckenabschnitt dient dazu, das im Einführtrichter 10 zugeführte Vorprodukt, nämlich Cagliata-Stücke, zu zerkleinern und zu vergleichmäßigen zu einer zu fördernden Käsemasse. Der Schneckenabschnitt 5 ist als einfache Schneckenwendel mit einem zylindrischen Schneckenkern und einem wendeiförmigen Schneckenkanal gestaltet. Zusätzlich ist der umgebende Zylinderabschnitt 1 im Bereich seiner Innenwandung mit wendeiförmigen Nuten versehen, die mit der Schneckenwendel des Schneckenabschnitts 5 zusammenwirken. An den ersten Schneckenabschnitt 5 schließt in Förderrichtung der Käsemasse ein als Knetschneckenabschnitt gestalteter Schneckenabschnitt 6 an, dessen Länge wesentlich größer, vorzugsweise wenigstens dreimal so groß, ist wie die Länge des Einzugschneckenabschnitts. Der Einzugschneckenabschnitt 5 und der Knetschneckenabschnitt 6 sind koaxial zueinander ausgerichtet und drehfest miteinander verbunden.
Der Schneckenabschnitt 6 weist eine Schneckenwendel auf, die mit einem über eine Vielzahl von Wendelgängen verlaufenden Schneckenkanal 12 versehen ist. Der Schneckenkanal 12 windet sich um einen Schneckenkern, der von einer Tragachse T aus Metall durchsetzt ist. Die Schneckenwendel einschließlich Schneckenkern und Schneckenkanal 12 ist aus einem antiadhäsiven Kunststoff, vorliegend aus PTFE, hergestellt.
Anhand der Fig. 3 ist erkennbar, dass der Schneckenkanal 12 - auf die Drehachse D bezogen - eine unterschiedliche Schneckenkanaltiefe in Förderrichtung, d.h. in Fließrichtung der Käsemasse gesehen, aufweist. Anhand der Fig. 3 ist ein Teil des wendeiförmigen Schneckenkanals in geometrisch abgewickeltem Zustand dargestellt. Anhand dieser Abwicklung ist erkennbar, dass der Schneckenkanal durch sich wiederholende Abfolgen von kontinuierlich aneinander- schließenden Streckenabschnitten gebildet ist. Dabei folgt in Förderrichtung F gesehen auf einen ersten Konstantstreckenabschnitt 13 mit großer Schneckenkanaltiefe (Abstand radial zur Drehachse D zwischen Innenwandung des Zylinderabschnitts 2, 3 zu einem Boden des Sehne- ckenkanals 12) ein stetig ansteigender Steigungsstreckenabschnitt 14. An diesen Steigungsstreckenabschnitt 14 schließt ein erneuter Konstantstreckenabschnitt 15 an, bei dem ein Boden des Schneckenkanals 12 parallel zu dem ersten Konstantstreckenabschnitt 13, jedoch mit geringerer Schneckenkanaltiefe, verläuft. An diesen Konstantstreckenabschnitt 15 mit geringer Schneckenkanaltiefe schließt sich ein zu dem Schneckenkanaltiefenniveau des anschließenden Konstantstreckenabschnitts 13 abfallender Steigungsstreckenabschnitt 16 an. Der Konstantstreckenabschnitt 13 ist identisch ausgeführt zu dem ersten Konstantstreckenabschnitt 13, der in Fig. 3 links dargestellt ist. Auch die Tiefe des Schneckenkanals 12 im Bereich des in Fig. 3 rechten Konstantstreckenabschnitts 13 entspricht der Tiefe des in Fig. 3 linken Konstantstreckenabschnitts 13.
Je geringer die Schneckenkanaltiefe, desto größer ist ein radialer Abstand einer Oberfläche des Schneckenkanals zu der Schneckendrehachse D, und umgekehrt, je größer die Schneckenkanaltiefe, desto geringer ist der radiale Abstand der Kanaloberfläche zu der Schneckendrehachse D.
An diesen zweiten Konstantstreckenabschnitt 13 schließt sich die gleiche Abfolge von Steigungsstreckenabschnitt 14, Konstantstreckenabschnitt 15 und Steigungsstreckenabschnitt 16 (Gefälle) an, wie sie in der Abfolge gemäß Fig. 3 dargestellt ist. Die in Fließ- oder Förderrichtung der Käsemasse gesehenen Längen dieser Streckenabschnitte von jeweils einer Abfolge aus Konstantstreckenabschnitt 13, Steigungsstreckenabschnitt 14, Konstantstreckenabschnitt 15 und Steigungsstreckenabschnitt 16 sind unterschiedlich zueinander. Die in Förderrichtung F anschließende Abfolge von Streckenabschnitten weist jedoch dieselben Längen bezüglich ihrer Streckenabschnitte auf wie die erste Abfolge.
Im Betrieb des Einschneckenextruders 1 erfolgt im Bereich des jeweiligen Steigungsstreckenabschnitts 14 und im Bereich des anschließenden Konstantstreckenabschnitts 15 ein Dehnen der Käsemasse. Im anschließenden Gefälleabschnitt, d.h. im Steigungsstreckenabschnitt 16, und in dem daran anschließenden Konstantstreckenabschnitt 13 erfolgt ein Falten der Käsemasse, bevor mit der anschließenden Abfolge von Streckenabschnitten wieder ein entsprechendes Dehnen und Strecken sowie ein anschließendes Falten und Kneten erfolgt.

Claims

Patentansprüche
1 . Einschneckenextruder (1 ) zum kontinuierlichen Herstellen von Pasta-Filata-Käse, mit einem aus mehreren axial aneinanderschließenden Zylinderabschnitten (1 bis 3) zusammengesetzten Extruderzylinder, in dem eine aus mehreren axial aneinanderschließenden Schneckenabschnitten (5, 6) zusammengesetzte Extruderschnecke drehbar angeordnet ist, sowie mit wenigstens einer Temperiereinrichtung (7, 8), die wenigstens einem Zylinderabschnitt (2, 3) zum Heizen oder Kühlen des Zylinderabschnitts (2, 3) zugeordnet ist, wobei wenigstens ein Schneckenabschnitt (5, 6) eine Schneckenwendel mit mehreren Wendelgängen aufweist, die einen wendeiförmigen Schneckenkanal (12) definieren, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneckenkanal (12) - in geometrisch abgewickelter Längsrichtung gesehen - mehrere aneinanderschließende Streckenabschnitte (13 bis 16) aufweist, deren Schneckenkanaltiefe bezogen auf eine Schneckendrehachse (D) unterschiedlich gestaltet ist.
2. Einschneckenextruder nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass - in der abgewickelten Längsrichtung gesehen - ein n-ter Konstantstreckenabschnitt (13) mit gleichbleibender Tiefe, ein n-ter Steigungsstreckenabschnitt (14) mit sich kontinuierlich ändernder Tiefe, an diesen ein η+1 -ter Konstantstreckenabschnitt (15) mit gleichbleibender Tiefe und an diesen ein η+1 -ter Steigungsstreckenabschnitt (16) mit sich entgegengerichtet zum n-ten Steigungsstreckenabschnitt (14) kontinuierlich ändernder Tiefe als Abfolge von Streckenabschnitten aneinander anschließen.
3. Einschneckenextruder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abfolge von Streckenabschnitten (13 bis 16) sich über eine Gesamtlänge des Schneckenkanals (12) mehrfach wiederholt, wobei Tiefen und Steigungen einer η+1 -ten Abfolge jeweils identisch zu einer n-ten Abfolge gestaltet sind.
4. Einschneckenextruder nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Streckenabschnitte (13 bis 16) zumindest teilweise unterschiedliche Längen aufweisen.
5. Einschneckenextruder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Schneckenabschnitt (6) eine Kanaloberfläche des Schneckenkanals (12) aufweist, die aus einem antiadhäsiven, insbesondere hydrophoben, Kunststoffmaterial, vorzugsweise aus PTFE, hergestellt ist.
6. Einschneckenextruder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die gesamte Schneckenwendel des wenigstens einen Schneckenabschnitts vollständig aus dem antiadhäsiven Kunststoffmaterial hergestellt ist.
7. Extruderschnecke für einen Einschneckenextruder mit wenigstens einer Schneckenwendel mit mehreren Wendelgängen, die einen wendeiförmigen Schneckenkanal (12) definieren, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneckenkanal (12) - in geometrisch abgewickelter Längsrichtung gesehen - mehrere aufeinanderfolgende Streckenabschnitte (13 bis 16) aufweist, die bezogen auf eine Schneckendrehachse (D) eine unterschiedlich gestaltete Schneckenkanaltiefe aufweisen.
8. Extruderschnecke nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass an einen konstanten Schneckenabschnitt (13) mit gleichbleibender Tiefe ein Steigungsstreckenabschnitt mit sich kontinuierlich ändernder Tiefe, an diesen ein weiterer Konstantstreckenabschnitt (15) mit gleichbleibender Tiefe und an diesen ein Steigungsstreckenabschnitt (16) mit sich entgegengerichtet zum ersten Steigungsstreckenabschnitt (14) kontinuierlich ändernder Tiefe anschließt.
9. Extruderschnecke nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abfolge aus Konstant- und Steigungsstreckenabschnitten (13 bis 16) sich über eine Gesamtlänge des Schneckenkanals (12) in Förderrichtung mehrfach wiederholt, wobei Tiefen und Steigungen der wenigstens einen nachfolgenden Abfolge jeweils identisch zu der in Förderrichtung jeweils vorherliegenden Abfolge gestaltet sind.
10. Extruderschnecke nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Streckenabschnitte (13 bis 16) zumindest teilweise unterschiedlich lang gestaltet sind.
1 1 . Extruderschnecke nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kanaloberfläche des Schneckenkanals (12) aus einem antiadhäsiven, insbesondere hydrophoben, Kunststoffmaterial, vorzugsweise aus PTFE, hergestellt ist.
12. Extruderschnecke nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schneckenwendel vollständig aus dem antiadhäsiven Kunststoffmaterial hergestellt ist.
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