DE69011680T2

DE69011680T2 - Verfahren zur Herstellung von Teigwaren durch Extrusion und Einrichtung dafür.

Info

Publication number: DE69011680T2
Application number: DE69011680T
Authority: DE
Inventors: Thomas Wilhelm Hauser; Jurg Lechthaler
Original assignee: Nestle SA
Current assignee: Nestle SA
Priority date: 1990-08-16
Filing date: 1990-08-16
Publication date: 1994-12-08
Anticipated expiration: 2010-08-17
Also published as: DE69011680D1; US5139806A; EP0471103A1; ES2057296T3; DK0471103T3; ATE109952T1; JPH04258266A; EP0471103B1; JPH0669349B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Teigwaren durch Extrusion und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Ein bekanntes Verfahren zur Herstellung von Teigwaren besteht darin, daß in einer ersten Vorrichtung ein Getreidemehl und eine solche Menge Wasser innig gemischt werden, daß man einen Teig erhält, in dem die Hydratisierung der Stärke und des Glutens bereits begonnen hat.
In einem zweiten Schritt und in einer zweiten Vorrichtung wird der erhaltene Teig einer mechanischen Knetbehandlung unterzogen, in der das Glutengerüst aufgebaut wird, was zu einem elastischen Produkt führt.
In einem dritten Schritt und einer dritten Vorrichtung wird der gebildete Teig entweder in einer Vorrichtung extrudiert, die aus einer Extrusionsschnecke besteht, die in einem Gehäuse angeordnet ist, an dessen Ende eine Düse vorgesehen ist, die dem Produkt seine endgültige Form verleiht, oder einer Walzung unterzogen.
Der erste Schritt kann 20 bis 30 Minuten dauern, während der zweite Schritt etwa 10 Minuten dauert.
Es wurden bereits verschiedene Versuche unternommen, um die Dauer des Verfahrens zu verringern.
So wurde vorgeschlagen, den ersten Schritt in einem Schnellmischer mit hoher Geschwindigkeit auszuführen.
Dadurch wird die Zeit dieses Schrittes auf weniger als 30 Sekunden reduziert.
Ferner wird beispielsweise in der Schrift WO 90/05452 vorgeschlagen, die beiden ersten Schritte in einer einzigen Vorrichtung auszuführen, die aus zwei Schnecken besteht, die miteinander kämmen, sich im selben Sinn drehen und in einem Gehäuse angeordnet sind.
In dieser Schrift wird hierbei vorgeschlagen, einen Teig herzustellen, der anschließend beispielsweise in einem Extruder mit einer Schnecke zur Herstellung von Teigwaren extrudiert werden soll, wobei die Phasen des Mischens und des Knetens in einer einzigen Vorrichtung in einer Zeit von weniger als 1 Minute durchgeführt werden.
Bei diesem Verfahren beträgt der Wassergehalt des Teigs nach der Wasserbeigabe 25 bis 40 Gew.-%, und das Produkt wird auf einer Temperatur von 40 bis 50ºC gehalten, um eine Garung zu vermeiden, die eine irreversible Veränderung des Produkts mit sich bringen würde.
Diese Vorrichtung und dieses Verfahren gestatten zwar tatsächlich eine erhebliche Verringerung der Misch- und Knetzeit, es bleibt jedoch weiterhin eine Überführung des in einer getrennten Extrusionsvorrichtung hergestellten Teigs erforderlich.
Dieses Produktionsverfahren ist also einerseits nicht kontinuierlich und andererseits ist die Reduzierung der Produktionszeit nicht optimal.
Man kennt ferner aus der EP 272502 ein Verfahren zur Herstellung von Schnellkochteigwaren, in dem ein Gemisch aus Wasser und Mehl hergestellt wird, das dann bei 77 bis 88ºC geknetet wird, bevor es bei 60 bis 88ºC extrudiert wird.
Die zur Durchführung dieses Verfahrens erforderliche Anlage besteht aus einem Mischer, der auch als Vorkonditionierer dienen kann und vor einem Extruder angeordnet ist.
In der FR 2554685 wird ferner ein Verfahren zur Herstellung von Teigwaren beschrieben, bei dem die einzelnen Ausgangsstoffe an drei verschiedenen Stellen der Vorrichtung zugeführt werden, bevor sie in einer ganz besonderen Weise gemischt und dann extrudiert werden.
Es sei erwähnt, daß die Temperatur des Gemisches in einer der Mischzonen (Zone B, in der das Abscheren stattfindet) etwa 140 bis 180ºC erreicht.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die kontinuierliche Herstellung von Teigwaren in einer einzigen Vorrichtung zu ermöglichen, indem die Gesamtzeit des aus den Phasen des Mischens, Knetens und Extrudierens bestehenden Verfahrens auf weniger als 1 Minuten reduziert wird.
Dieses Ziel läßt sich, wie sich gezeigt hat, unter bestimmten Betriebsbedingungen mit einer Extrusionsvorrichtung mit zwei parallelen, miteinander kämmenden Schnecken erreichen.
Gegenstand der Erfindung ist ein Extrusionsverfahren zur Herstellung durch Extrusion von Teigwaren mit einem Wassergehalt nach Extrusion von wenigstens 28 Gew.-% mit Hilfe einer einzigen Vorrichtung, die aus zwei gleich ausgebildeten parallelen Schnecken besteht, die sich im selben Sinn drehen, miteinander kämmen und in einem Gehäuse angeordnet sind, bei welchem ein Getreidegrieß mit einer Korngröße von unter 300 um mit Wasser gemischt wird, um einen Wassergehalt von 30 bis 35 Gew.-% zu erreichen, und bei welchem durch Kneten das Glutennetz hergestellt wird und das erhaltene Produkt extrudiert wird, wobei die Temperatur des Produkts während des gesamten Verfahrens unter 55ºC bleibt.
Dank der Anfangsfeuchtigkeit und der Endfeuchtigkeit ist es möglich, den nach dem Kneten erhaltenen Teig tatsächlich in einer Vorrichtung mit zwei Schnecken zu extrudieren, indem ein zu starker Temperaturanstieg vermieden wird.
Außerdem kann dank der Verwendung eines Grießes mit einer Korngröße von unter 300 um eine Befeuchtung erreicht werden, die gleichzeitig schnell und vor allem homogen ist, was bei einer zu starken Streuung der Korngröße des Grießes nicht erreicht werden könnte.
Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des obengenannten Verfahrens, bestehend aus zwei gleich ausgebildeten parallelen Schnecken, die miteinander kämmen und in einem Gehäuse angeordnet sind, das an einem seiner Enden mit einer Extrusionsdüse und an seinem anderen Ende mit einer Grießzufuhrvorrichtung und einer Wasserzufuhrvorrichtung versehen ist, wobei die beiden Schnecken Mischzonen und Knetzonen sowie eine Endzone zum Unterdrucksetzen und Extrudieren des Produkts besitzen, die an dem der Extrusionsdüse benachbarten Ende des Gehäuses gelegen ist, und vor der Endzone eine Einrichtung zur Herstellung eines Unterdrucks im Gehäuse vorgesehen ist.
Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, in der auf die beiliegende Figur Bezug genommen wird, die in einem schematischen vertikalen Schnitt eine erfindungsgemäße Vorrichtung als Beispiel zeigt.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Getreidegrieß schnell auf einen Wassergehalt von 30 bis 35 Gew.-% gebracht.
Um eine schnelle und homogene Befeuchtung des Grießes zu erreichen, ist es zweckmäßig, wenn die Korngrößenverteilung so eng wie möglich ist. Zu diesem Zweck ist die Korngröße des Grießes vorzugsweise kleiner als 300 um.
Anschließend wird der gebildete Teig geknetet, um die Herstellung des Glutennetzes zu ermöglichen.
Das Produkt wird anschließend unter Druck extrudiert, um Teigwaren mit einem Wassergehalt von mindestens gleich 28 Gew.-% zu erhalten.
Um ein Kochen des Teigs, das Änderungen der Struktur der Stärken und des Gluten verursachen würde, zu vermeiden, läuft das gesamte Verfahren bei einer Temperatur von unter 55ºC ab.
Um eine kontinuierliche Herstellung in einer einzigen Vorrichtung zu gestatten, werden die Arbeitsgänge Homogenisierung, Kneten und Extrusion in einer einzigen Vorrichtung durchgeführt, die aus zwei gleich ausgebildeten parallelen Schnecken besteht, die sich im selben Sinn drehen, miteinander kämmen und in einem Gehäuse angeordnet sind.
Damit diese kontinuierliche Verarbeitung tatsächlich durchgeführt werden kann, indem ein Temperaturanstieg vermieden wird und außerdem industriell akzeptable Durchsätze erreicht werden, ist es erforderlich, daß die Viskosität so gering ist, daß eine Erwärmung durch Reibung vermieden wird.
Nun ist unter sonst gleichen Bedingungen die Viskosität um so höher und nimmt der Druck um so mehr zu, je niedriger die Temperatur ist.
Um unter so niedrigen Temperaturen arbeiten zu können, daß ein Kochen des Produkts vermieden wird und gleichzeitig eine ausreichende Viskosität erreicht wird, um eine Blockierung der Vorrichtung zu vermeiden und ausreichende Produktionsdurchsätze zu erreichen, ist, wie man festgestellt hat, ein Anfangswassergehalt von 30 bis 35 Gew.-% erforderlich, um am Ausgang ein Produkt zu erhalten, das nach Extrusion noch einen Wassergehalt von wenigstens 28 Gew.-% besitzt.
Zwischen der Knet- und Homogenisierungsphase und der Extrusionsphase ist es nämlich zweckmäßig, eine Phase der Entgasung durch Erzeugung eines Unterdrucks vorzusehen, um die infolge des Knetens im Produkt enthaltenen Gase zu beseitigen, was von einem gewissen Wasserverlust begleitet ist.
Es wurde außerdem festgestellt, daß die beiden Schnecken sich vorzugsweise mit einer Geschwindigkeit von 80 bis 120 U/min drehen müssen.
Auf diese Weise ist es in weniger als 1 Minute möglich, den Grieß und das Wasser zu homogenisieren, das Gemisch zu kneten und es schließlich zu extrudieren, um ein Produkt zu erhalten, das nurmehr in einem bekannten Verfahren getrocknet zu werden braucht.
Nun wird die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben.
Wie die Figur zeigt, besitzt die erfindungsgemäße Extrusionsvorrichtung zwei gleich ausgebildete, parallele Extrusionsschnecken 1, die sich um ihre Achse im selben Sinn drehen und von einem Motor 3 angetrieben werden, wobei die von den Schnecken übertragene Leistung etwa 25 % der Leistung des Motors 3 ausmacht.
Der Anschaulichkeit halber wurde in der Figur nur eine einzige Schnecke dargestellte.
Die Extrusionsschnecken 1 sind in einem Gehäuse 4 montiert, das an einem dem Motor 3 entgegengesetzten Ende einen sich verjüngenden Querschnitt besitzt, der mit einer Extrusionsdüse 5 endet. An dem Ende des Gehäuses 4, das dem mit der Düse 5 versehenen Ende entgegengesetzt ist, sind zwei Zufuhrvorrichtungen 6 und 7 vorgesehen.
Es können Einrichtungen zur Regulierung der Temperatur des Gehäuses 4 vorgesehen sein, die beispielsweise aus einem Wasserumlauf bestehen.
Die von der Düse am weitesten entfernte Zufuhrvorrichtung 6 dient zur Eingabe des Grießes, während die in Nähe der Vorrichtung 6 befindliche Vorrichtung 7 zur Einführung des Wassers bestimmt ist.
Natürlich sind Einrichtungen zur Regulierung des Grieß- und Wassereintritts vorgesehen, die jedoch nicht dargestellt sind.
Die Figur zeigt ferner, daß die Schnecke 1 abwechselnd Zonen A, in denen die innige Mischung von Wasser und Grieß stattfindet, und Zonen B besitzt, in denen die eigentliche Knetung stattfindet.
Hinter diesem aus den Zonen A und B bestehenden Segment, in dem der Teig gemischt und geknetet wird, ist eine Zone C vorgesehen, in der der Druck mehrere 10 bar erreichen kann und sogar 100 bar überschreiten kann.
Diese Zone C dient zur eigentlichen Extrusion des Produkts.
Vor dieser Zone und vorzugsweise an der Schnittstelle zwischen dem Misch- und Knetsegment und der Zone C, ist eine Vorrichtung 8 zur Erzeugung eines Unterdrucks vorgesehen, durch den ein Druckanstieg in den Zonen A und B vermieden wird und der außerdem eine Entgasung des Teigs bewirkt, so daß man ein kompakteres Endprodukt mit besserer Qualität und einem besseren Aussehen erhält.
Die Länge Le der Extrusionszone C und die Länge Lm des aus den Zonen A und B gebildeten Segments stehen zueinander in einem Verhältnis Le/Lm von 0,05 bis 0,1.
Wenn D der Durchmesser der Schnecken 1 und 2 und L die Gesamtlänge der Zonen A, B und C der Schnecken 1 und 2 ist, die die aktive Länge dieser Schnecken darstellen, so beträgt das Verhältnis L/D 25 bis 30.

Beispeil

Ein Hartweizengrieß mit einem Wassergehalt von 14 Gew.-% wurde mit 28,7 % Wasser gemischt, was einen Teig mit einem Wassergehalt von 33,16 Gew.-% ergab.
Dieses Gemisch wurde in dem erfindungsgemäßen Verfahren in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung bei einer Extrusionstemperatur von 51,9ºC verarbeitet, wobei sich die Schnecken mit 120 U/min drehten.
Man erhielt auf diese Weise in weniger als 1 Minute Teigwaren, deren Qualität mit der von in bekannten Verfahren hergestellten Teigwaren vergleichbar ist.

Claims

1. Extrusionsverfahren zur Herstellung von Teigwaren mit einem Wassergehalt nach Extrusion von wenigstens 28 Gew.-% mit Hilfe einer einzigen Vorrichtung, die aus zwei gleich ausgebildeten parallelen Schnecken besteht, die sich im selben Sinn drehen, miteinander kämmen und in einem Gehäuse angeordnet sind, bei welchem ein Getreidegrieß mit einer Korngröße von unter 300 um mit Wasser gemischt wird, um einen Wassergehalt von 30 bis 35 Gew.-% zu erreichen, durch Kneten das Glutengerüst hergestellt wird und das erhaltene Produkt extrudiert wird,wobei die Temperatur des Produkts während des gesamten Verfahrens unter 55ºC bleibt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, im dem sich zwei Schnecken mit einer Geschwindigkeit von 80 bis 120 U/min drehen.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bestehend aus zwei gleich ausgebildeten parallelen Schnecken (1), die miteinander kämmen und in einem Gehäuse (4) angeordnet sind, das an einem seiner Enden mit einer Extrusionsdüse (5) und an seinem anderen Ende mit einer Grießzufuhrvorrichtung (6) und einer Wasserzufuhrvorrichtung (7) versehen ist, wobei die beiden Schnecken Mischzonen (A) und Knetzonen (B) sowie eine Endzone (C) zum Unterdrucksetzen und Extrudieren des Produkts besitzen, die an dem der Extrusionsdüse benachbarten Ende des Gehäuses gelegen ist, und vor der Endzone (C) eine Einrichtung (8) zur Herstellung eines Unterdrucks im Gehäuse vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der die Schnecken abwechselnd Zonen (A), in denen die innige Mischung des Wassers und des Grießes stattfindet, und Zonen (B) besitzt, in denen die eigentliche Knetung vorgenommen wird, wobei dieses aus den Zonen (A) und (B) bestehende Misch- und Knetsegment durch eine Zone (C) zum Unterdrucksetzen des Produkts für seine Extrusion verlängert ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der vor der Zone (C) und vorzugsweise an der Schnittstelle zwischen dem Misch- und Knetsegment und der Zone (C) eine Vorrichtung (8) zur Erzeugung eines Unterdrucks in diesem Misch- und Knetsegment vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der, wenn D der Durchmesser der Schnecken (1) und L die aktive Länge dieser Schnecken (1) ist, das Verhältnis L/D 25 bis 30 beträgt.