DE2424554A1 - Verfahren und vorrichtung zur verarbeitung von oelhaltigen fruechten zur herstellung einer mischung unter verwendung von zucker u. dgl. - Google Patents

Description

DR.-ING. VON KREISLER DR.-ING. SCHONWALD DR.-ING. TH. MEYER DR. FUES DIPL-CHEM. ALEK VON KREISLER DIPL.-CHEM. CAROLA KELLER DR.-ING. KLÖPSCH DIPL-ING. SELTING

5 KÖLN 1, DEICHMANNHAUS

20.5.

Sch/Sd

SUPRATON Auer & Zucker OHG, 4o4l Allerheiligen bei Norf, Am Mühlenweg 5

Verfahren und Vorrichtung zur Verarbeitung von ölhaltigen Früchten zur Herstellung einer Mischung unter Verwendung von Zucker u.dgl.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verarbeitung von ölhaltigen Früchten zur Herstellung einer Mischung unter Verwendung von Zucker u.dgl. und gegebenenfalls einer Flüssigkeit wie Wasser und sonstigen den Geschmack und die Haltbarkeit der Mischung beeinflussenden Zusätzen durch Vermahlung der Fruchtkerne in Gegenwart von Zucker und den Zusätzen.

Ein Beispiel für das Mischen von ölhaltigen Früchten bzw. Fruchtkernen mit Zucker u.dgl. ist die Herstellung von Marzipan. Dieses Produkt besteht bekanntlich aus fein zerkleinerten Mandelkernen und Zucker, wobei außer diesen beiden

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Hauptkomponenten noch Geschmacksstoffe, z.B. in Form von Bittermandeln, sowie gegebenenfalls Stoffe, die das rheologische Verhalten des Marzipans beeinflussen, zugesetzt werden. Auch Zusätze von Farbstoffen sind bekannt. Die vorbereiteten Mandelkerne werden nach einer eventuellen Vorzerkleinerung auf Walzen vermählen. Im Hinblick auf die Empfindlichkeit des Produktes in bezug auf den Austritt von freiem öl geht die Vermahlung sehr schonend, d.h. mit einer geringen Leistung in bezug auf die Walzenlänge vor sich. Ein Ölen des Produktes, d.h. ein Austreten von öl aus dem Zellgewebe, muß unter allen Umständen vermieden werden, da dies zu einem unansehnlichen nicht opaken, sondern transparenten Endprodukt führen würde und weiterhin ein kurzfristiges Oxydieren, d.h. eine verringerte Lagerstabilität die Folge wäre. Weiterhin würde freies öl das Verhalten in backtechnischer Hinsicht bei denjenigen Marzipanmengen, die zur Herstellung von Feinbackwaren verwendet werden, nagativ beeinflussen. Durch diese schonende Vermahlung bedingt, beträgt die Temperaturerhöhung zwischen dem Vorprodukt vor den Walzen und dem fertig gemahlenen nur einige Temperaturgrade. Eine starke Temperaturerhöhung ist auch aufgrund der Tatsache, daß die Verarbeitung auf Walzen im offenen Zustand erfolgt und damit dem Produkt Gelegenheit zur Abkühlung gegeben ist, nicht möglich. Bei dem Gesamtvorgang der Marzipanherstellung folgt jedoch der Vermahlung ein AbröstVorgang, bei welchem die Masse üblicherweise in Röstkesseln, welche dampfbeheizt sind und in welchen die Masse mittels Rührwerken umgewälzt wird, von einer Temperatur von ca.

20° C auf eine Temperatur von ca. 90 - 95° C gebracht wird. Bei der bekannten Verarbeitung sind deshalb zwei Prozeßvorgänge nacheinanderfolgend gesondert notwendig,

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was arbeits- und zeitaufwendig ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine kontinuierliche Vermahlung von Nüssen aller Art, insbesondere der Kerne von Steinfrüchten, wie Mandeln, Pistazien, Aprikosen und Pfir- ■ sichen, im geschälten Zustand, üblicherweise zusammen mit Zucker, durchzuführen, bei .der eine Temperaturerhöhung während der Vermahlung unter gleichzeitiger Verhinderung des sogenannten ölens des Produktes zugelassen werden kann. Gemäß der Erfindung wird hierzu das Gemisch ununterbrochen und in gleichmäßigem Mengenfluß einem kontinuierlichen im Durchlaufverfahren arbeitenden Vermahlungsprozeß unterworfen, und zwar unter Verwendung eines sogenannten Kreiselgerätes, welches aus einem Stator- und einem Rotorsystem besteht, wobei der Stator und der Rotor zueinander koaxial angeordnet sind und sich gegenseitig in axialer Richtung überdecken. Sowohl Stator als auch Rotor weisen öffnungen auf, durch welche das Produkt radial von innen nach außen durchtritt.

Bei dieser Maßnahme sind die auf die Komponenten wirkenden Kräfte sowohl Scherkräfte als auch durch die Arbeitsweise des Kreiselgerätes hervorgerufene Kompressions- und Dekompressionskräfte. Der Zucker od.dgl., meist in der Form von Grießzucker, wird durch das in den Nußkernen und/ oder auf deren Oberfläche befindliche Wasser ganz oder teilweise gelöst. Es entsteht eine Zerkleinerung der pflanzlichen Nußmasse unter gleichzeitiger intensiver Vermischung mit dem vorhandenen Zucker, wobei dieser, soweit Wasser vorhanden ist, in Lösung geht. Die Durchsatzleistung spielt sich bei einem relativ kleinen Volumen des Produktes ab, wobei die zugeführte Energie als Antriebsleistung des

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Kreiselgerätes verhältnismäßig hoch ist. Dies hat zugleich zur Wirkung, daß bei der Vermahlung eine Temperaturerhöhung eintritt, die jedoch infolge der gewählten besonderen Art des Vermahlungsprozesses das sogenannte ölen des Produktes nicht zur Folge hat. Die Temperaturerhöhung kann dabei beträchtlich sein, z.B. etwa 60 - 70° C. Dadurch erhält man eine Einsparung an Zeit für den nachfolgenden notwendigen Röstvorgang als auch in bezug auf die qualitative Beschaffenheit des Produktes, da Aromaverluste' während der Vermahlung, bedingt durch die Tatsache, daß Kreiselgeräte geschlossene Systeme sind, nicht auftreten.

Es sind dabei jedoch Überhitzungen des Produktes auszuschalten. Die Überhitzungen können, wenn sie nur gering auftreten, zur Verunreinigung der Fertigmischung mit bräunlieh gefärbten Stippen, welche durch karamelisierten Zucker bedingt sind, führen. Die Ursache von solchen Überhitzungen lokaler Art innerhalb des Rotor-Stator-Systems kann in einer nur kurzzeitigen Unterbrechung der Zufuhr von Vorprodukten liegen. In diesem Fall kann die Temperatur des Produktes praktisch sofort einen Wert erreichen, der über dem Karamelisierungspunkt des Zuckers liegt, wobei eine Verbrennung ihren Anfang nehmen kann. Wenn die Unterbrechung nur sehr kurz ist, z.B. unterhalb einer Sekunde, kann das nachfolgende Material die gebildeten Überhitzungsprodukte, vor allem karamelisierten Zucker, wieder austragen. Wenn die Unterbrechung langer dauert, kann es zu einem starken Verbrennen durch weitere Überhitzung des bereits karamelisierten und dadurch schwer austragsfähigen Zuckers und infolgedessen zur mechanischen Blockierung des Systems einerseits sowie zum Unbrauchbarwerden des Produktes andererseits kommen. Diese Erscheinungen

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lassen sich mit Hilfe einer Zuführschnecke nicht beheben, auch nicht in Verbindung mit einem vertikal gestellten Kreiselgerät, da es dabei zu einer, wenn auch kurzzeitigen Brückenbildung und damit zur Unterbrechung des Zuflusses während der Vermahlung kommen kann. Die vertikale Anordnung hat noch die Folge, daß Oberflächenwasser aus einem vertikalen Vorlaufbehälter vorzeitig in das Kreiselgerät ablaufen kann. Dabei kann ein Teil des gelösten oder aufgeschwemmten Zuckers mitgenommen werden, was zur Folge haben kann, daß während der Verarbeitung einer bestimmten ' Mischungsmenge keine gleichproportionale Zufuhr der einzelnen Komponenten wie Kerne, Zucker, Wasser und gegebenenfalls Zusatzprodukte vor sich geht.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist zur Lösung dieser Schwierigkeit vorgesehen, daß das Gemisch in einem vorkornprimierten Zustand dem kontinuierlichen, im Durchlaufverfahren arbeitenden Vermahlungsprozeß zugeführt wird. Hierzu wird dem Kreiselgerät mit horizontaler Achse und J einer Zuführungsschnecke zum mittigen Einlaß des Kreisel- | gerätes ein Vorkomprimierungsgerat vorgeschaltet, von dem ; das vorkomprimierte Gut in die Zuführungsschnecke gedrückt wird.

Auf diese Weise läßt sich eine Mischung aus den genannten j Komponenten herstellen, die gleichmäßig homogen ist und praktisch keinen Anteil an freiem öl besitzt, dabei jedoch eine Temperatur durch den Vermahlungsprozeß aufweist, der über etwa 6o° C liegt. Durch die zusätzliche Vorkomprimierung der zuzuführenden Komponenten ist dafür gesorgt, daß eine auch nur kurzzeitige Unterbrechung der Zufuhr der Komponenten ausgeschaltet ist, so daß die Temperaturerhöhung begrenzt gehalten werden kann.

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Vorteilhaft ist zwischen dem Vorratsbehälter und der Zuführ ungs schnecke parallel zu dieser eine weitere Schnecke (Kompressionsschnecke) angeordnet, die kürzer ist als die Zuführungsschnecke und gegen eine geschlossene Stirnwand arbeitet, wobei die beiden Schneckengehäuse tangential in offener Verbindung stehen.. Auch die Kompressionsschnecke nimmt aus dem Vorratsbehälter Produkt auf. Da sie jedoch nicht bis zum Kreiselgerät durchgeführt ist, kann sie das aufgenommene Produkt nicht in einer Längsrichtung weiterfördern, sondern muß dieses durch Komprimierung der Mischung an die parallel zu ihr liegende und mit ihr in offener Verbindung stehende durchgehende Schnecke abgeben. Dadurch entsteht in der durchgehenden Förderschnecke, welche den Vorratsbehälter mit dem Kreiselgerät verbindet, eine weitgehend komprimierte Masse, welche gleichmäßig und ohne jede Unterbrechung dem Kreiselgerät zugeführt wird.

Es hat sich gezeigt, daß bei Einsatz einer solchen Zuführungsanlage zusammen mit einem Kreiselgerät ein Dauerbetrieb ohne die Gefahr von lokalen Überhitzungen möglich ist. Die dabei erzielte Prodüktqualität ist gegenüber derjenigen nach dem herkömmlichen Verfahren auf Walzen zumindest gleichwertig. Eine Einsparung auch in wirtschaftlicher Hinsicht ist beträchtlich. Weiterhin ergibt sich eine Einsparung an Arbeitskräften. Außerdem werden infolge der geschlossenen Arbeitsweise eines Kreiselgerätes gegenüber der offenen Bauform eines Walzenstuhle· auch hygienische Forderungen weitestgehend erfüllt. Hinzu kommt, daß die bei der Vermahlung aufgewandte Energie, soweit sie nicht direkt der Vermahlung dient, zur Erhöhung der Temperatur der Masse und damit zur Verkürzung des nachfolgenden Röstprozesses genutzt wird.

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Da einerseits die Kompression so hoch wie möglich sein soll, andererseits eine Überkompression aber zum Blockieren des Schneckensystems oder zumindest einer der daran beteiligten Schnecken führen könnte, kann die parallel zur durchgehenden Förderschnecke angeordnete Kompressionsschnecke mit einer Rückführschnecke gekoppelt werden. Diese Rückführschnecke soll das Produkt, das über die mögliche Kompression hinausgehend von den beiden Schnecken aufgenommen wurde, in den Vorratsbehälter zurückführen. Bei Erreichen eines vorbestimmten Kompressionsdruckes des Gutes in der Kompressionsschnecke kann die Rückführschnecke automatisch in Gang gesetzt werden. Ferner sind die Schnekken wahlweise und unabhängig voneinander in ihrer Drehzahl' regelbar. Hierbei kann die Förderschnecke von einem Motor mit veränderlicher Drehzahl angetrieben werden, so daß eine Anpassung der Durchsatzmenge möglich ist.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels nachstehend erläutert.

Fig. 1 zeigt die Vorrichtung zur Vermahlung von ölhaltigen Früchten gemäß der Erfindung in Ansicht und im Aufriß schematisch.

Fig. 2 stellt eine Draufsicht auf die Vorrichtung der Fig. 1 zum Teil im Schnitt und im Schema dar.

Die Vorrichtung 1 setzt sich aus der Zuführungsvorrichtung 2 und der Vermahlungsvorrichtung 3 zusammen. Auf einer Grundplatte 4 ist ein Vorratsbehälter 5 mittels der Füße 6 aufgestellt, in dessen Bodenraum eine Förderschnecke angeordnet ist, die das Gut unmittelbar an die Vermahlungs-

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vorrichtung 3 heranträgt. Parallel zu der Förderschnecke 7, jedoch nicht auf deren voller Länge, ist eine zweite Schnecke 8 angeordnet. Diese Schnecke 8 durchsetzt ebenfalls den Vorratsbehälter 5, ist jedoch kurzer als die Förderschnecke 7. Die Schnecke 8 ist mit dem Raum der durchgehenden Förderschnecke 7 in ihrer gesamten Längsrichtung offen verbunden und wirkt als Kompressionsschnecke, wobei der vordere Teil der Schnecke 8 in das geschlossene Gehäuse 9 hineinragt, gegen dessen geschlossene Stirnwand die Kompressionsschnecke 8 arbeitet. Jede Schnecke 7, 8 wird von einem Motor 10, 11 mit veränderlicher Drehzahl angetrieben, wobei die Regelung mittels der Handräder 12 und Ij5 durchgeführt werden kann. In dem Gehäuse 14 sind die Antriebskupplungen für die Schneckenwellen untergebracht.

Als Vermahlungsvorrichtung dient ein sogenanntes Kreiselgerät 3 mit einem Stator I5 und einem Rotor 16. Stator und Rotor sind zueinander koaxial angeordnet und weisen ring- bzw. zahnförmige Vorsprünge bzw. Ansätze I7 bzw.

auf, die sich in axialer Richtung überdecken. Mit I9 ist der Auslaß bezeichnet. Die Welle 20 des Rotors 16 ist in dem Gehäuse 21 gelagert und wird von dem Motor 22 über die Riemenscheiben 23 und 24 sowie den Riemen 25 angetrieben. Das Kreiselgerät 3 und der Motor 22 befinden sich auf der gemeinsamen Grundplatte 26.

Mit dem Kompressionsgehäuse 9 der Kompressionsschnecke 8 ist eine Rückführschnecke 27 gekuppelt, die in dem Gehäuse 28 gelagert und von dem Motor 29 angetrieben werden kann. Zwischen dem Kompressionsgehäuse 9 und dem Gehäuse 28 ist eine Verbindung 30 vorgesehen, in der ein Ventil 3I

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angeordnet ist. Das Gehäuse 28 hat an einer geeigneten Stelle Verbindung mit dem Vorratsbehälter 5· Durch die Rückführschnecke 27 kann das Gut bei Überschreiten einer Kompression vorbestimmter Größe in den Vorratsbehälter 5 . 5 zurückgeführt werden. Hierbei kann das Ventil 31 in Abhängigkeit von einem vorbestimmten Kompressionsdruck des Gutes in dem Kompressionsgehäuse 9 selbsttätig gesteuert werden, wobei durch diese Steuerung der Motor 29 in Tätigkeit gesetzt bzw. abgeschaltet wird.

Die Förderschnecke 7 und die Kompressionsschnecke 8 sind wahlweise und unabhängig voneinander in ihrer Drehzahl regelbar. Zum Zuführen einer Flüssigkeit dient der Stutzen 33* mit dem eine innerhalb der Förderschnecke 7 vorgesehene Leitung 3²I- verbunden ist, die bis zu dem Kreiselgerät 3 führt und die Flüssigkeit unmittelbar zu der Vermahlungszone bringt. Sowohl das Kompressionsgehäuse 9 als auch das die Förderschnecke 7 aufnehmende Gehäuse 32 sind mit Kontrollöffnungen versehen, die durch Deckel 35 und 36 mittels der Spannvorrichtungen 37 und 38 verschlossen gehalten werden.

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Claims (7)

- ίο - A η s ρ r ü c h e

1. Verfahren zur Verarbeitung von ölhaltigen Früchten

• zur Herstellung einer Mischung unter Verwendung von Zucker u.dgl. und gegebenenfalls einer Flüssigkeit wie Wasser und sonstigen den Geschmack und die Haltbarkeit der Mischung beeinflussenden Zusätzen durch Vermahlung der Fruchtkerne in Gegenwart von Zucker und den Zusätzen unter Einwirkung von Scherkräften sowie Kompressions- und Dekompressionskräften, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch in einem vorkomprimierten Zustand ununterbrochen und im gleichmäßigen Mengenfluß dem kontinuierlichen, im Durch-•laufverfahren arbeitenden Vermahlungsprozeß zugeführt wird.

2. Vorrichtung zur Verarbeitung von ölhaltigen Früchten zur Herstellung einer Mischung unter Verwendung von Zucker u.dgl. und gegebenenfalls einer Flüssigkeit wie Wasser und sonstigen den Geschmack und die Haltbarkeit der Mischung beeinflussenden Zusätzen durch die Vermahlung der Fruchtkerne in Gegenwart von Zucker und den Zusätzen unter Einwirkung von Scherkräften sowie Kompressions- und Dekompressionskräften, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kreiselgerät mit koaxial zueinander angeordnetem, sich in axialer Richtung gegenseitig überdeckenden Stator und Rotor verwendet wird, und daß dem Kreiselgerät (j5) mit horizontaler Achse und einer Zuführungsschnecke (7) zum mittigen Einlaß des Kreiselgerätes (3) ein Vorkomprimierungsgerät (8,9) vorgeschaltet ist, von dem das vorkom-

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primierte Gut in die Förderschnecke (7) gedrückt wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu der Zuführungsschnecke (7) eine weitere Schnecke (8) (Kompressionsschnecke) angeordnet ist, die kürzer ist als die Zuführungsschnecke und gegen eine geschlossene- Stirnwand arbeitet, wobei die beiden Schnecken (7*8) an den sich gegenüberstehenden Seiten in offener Verbindung zueinander stehen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3* dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecken (7*8) in dem Vorratsbehälter (5) nebeneinanderliegend angeordnet sind, und daß sich an den Behälter (5) ein geschlossenes Gehäuse für die Kompressionsschnecke (8) anschließt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompressionsschnecke (8) mit einer Rückführung (28) zu dem Vorratsbehälter (5) versehen ist, und daß die Rückführung eine Rückführschnecke (27) aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführschnecke (27) in Abhängigkeit von einem vorbestimmten Kompressionsdruck des Gutes in' dem Gehäuse (9) steuerbar ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecken (7,8) wahlweise und unabhängig voneinander in ihrer Drehzahl regelbar sind,

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