DK144173B - EXTRUDING DEVICE FOR STRUCTURING A PROTEIN MATERIAL - Google Patents

Description

i 144173in 144173

Opfindelsen angår et extruderingsapparat til strukturering af et proteinmateriale og med en tromle med en afgangsåbning, organer til opvarmning, og organer til komprimering og fremføring af proteinmaterialet i trom-5 lens længderetning, og en med tromlens afgangsåbning kommunikerende extruderingsdyse, der har en langstrakt dysedel med en cylindrisk væg, som afgrænser en aksial passage.The invention relates to an extruder for structuring a protein material and having a drum having a discharge opening, means for heating, and means for compressing and feeding the protein material longitudinally of the drum, and an extrusion nozzle communicating with the drum opening opening having an elongated nozzle. a cylindrical wall defining an axial passage.

Fremstillingen af fødevarer af fibrøs kødlignende 10 tekstur ud fra proteinmaterialer af vegetabilsk, animalsk eller mikrobiel oprindelse kræver almindeligvis enten spinding eller extrudering af proteinmaterialet. Extruderingen sker normalt ved hjælp af et apparat, der har en dyse og organer til opvarmning, komprimering og 15 fremføring af proteinmaterialet.The preparation of foods of fibrous meat-like texture from protein materials of vegetable, animal or microbial origin generally requires either spinning or extrusion of the protein material. The extrusion is usually done by means of an apparatus having a nozzle and means for heating, compressing and feeding the protein material.

Der er foreslået extruderingsapparater med forskellige typer dyser af cylindrisk eller konisk form og med en eller flere åbninger for tilgang eller afgang af materialet, som skal extruderes. Det har imidlertid været 20 vanskeligt at få disse apparater til at arbejde tilfredsstillende i praksis, og extruderingen sker almindeligvis på en uregelmæssig måde. Dertil kommer, at det fremstillede produkt ikke er homogent og heller ikke altid har en acceptabel struktur.Extruders with different types of cylindrical or tapered nozzles and with one or more openings for access or exit of the material to be extruded are proposed. However, it has been difficult to get these appliances working satisfactorily in practice, and the extrusion is usually done in an irregular manner. In addition, the manufactured product is not homogeneous and does not always have an acceptable structure.

25 Med udgangspunkt i den indledningsvis omhandlede konstruktion har opfindelsen til formål at skabe et extruderingsapparat, der i modsætning til de kendte extruderingsapparater, som har forskellige typer dyser af cylindrisk eller konisk form og tjener til ud fra protein-30 materialer at fremstille fødevareprodukter af fibrøs kødlignende struktur, muliggør fremstilling af et ikke hidtil opnået, absolut homogent fødevareprodukt af fortrinlig struktur.The object of the invention is to create an extruder which, unlike the known extruders, which have different types of cylindrical or tapered nozzles and which serves to produce fibrous meat-like food products from protein materials. structure, enables the preparation of an unobtainable, absolutely homogeneous food product of excellent structure.

Til opnåelse heraf er extruderingsapparatet ifølge 35 opfindelsen ejendommeligt ved, at extruderingsdysens langstrakte dysedel ved sin afgangsende har længdefinner, der er parallelle med dyseaksen og flugter med dysedelens cylindriske væg, og indadfoldede finner, der har 2 144173 deres fri ende bukket indad mod dyseaksen, og som er anbragt mellem og i afstand fra hvert sit par af længdefinnerne, så der dannes en længdeslids mellem den indadfol-dede finne og hver af de tilgrænsende længdefinner.To achieve this, the extruder according to the invention is characterized in that the elongated nozzle portion of the extruder nozzle has at its outlet end parallel to the nozzle axis and flush with the cylindrical wall of the nozzle, and inwardly folded fins having their free end bent inwardly towards the nozzle axis and which is disposed between and spaced apart from each pair of longitudinal fins so that a longitudinal slit is formed between the inwardly folded fin and each of the adjacent longitudinal fins.

5 Med denne udformning opnår man med enkle midler et extruderingsapparat, der - som det også vil fremgå af det følgende - opfylder de stillede krav.5 With this design, an extrusion apparatus is obtained by simple means, which - as will also be apparent from the following - meets the requirements set.

Under apparatets drift bevirker den af opvarmningen forårsagede temperaturstigning og det på proteinmateria-lo let udøvede tryk, at materialet, såsom affedtet sojamel, der på forhånd har fået tilført en vis mængde vand, bliver dejagtigt. Når materialet kommer ud fra extruderings-dysen, får trykfaldet vandet i materialet til at fordampe, så det fremstillede extruderede produkt får en ekspande-15 ret fibrøs struktur. Når materialet i form af en dej- streng passerer gennem extruderingsdysen, udøver de indad-foldede finner en bremsevirkning på materialet med ledsagende trykstigning. Den centrale indre del af dejstrengen kommer ud fra dysens centrale dele, dvs. området mellem 2o enderne af de indadfoldede finner, medens den ydre del af dejstrengen drives gennem længdeslidserne og derefter igen slutter sig til den centrale del af dejstrengen. Denne sideværts drivning af en del af dejstrengen bevirker, at den ovennævnte trykstigning i dejen begrænses henholds-25 vis udlignes, så der opnås en særlig ensartet og regelmæssig extrudering, der har til følge, at afgangsmaterialet har en i høj grad homogen, fibrøs struktur. Det får form af en fibrøs ekspanderet cylinder, der har sin overflade forsynet med længderibber, hvis vinkelfordeling sva-3o rer til dysens længdeslidser.During the operation of the apparatus, the rise in temperature caused by the heating and the pressure exerted on the protein material causes the material, such as degreased soy flour, which has been supplied with a certain amount of water, to become doughy. As the material emerges from the extrusion nozzle, the pressure drop causes the water in the material to evaporate to give the extruded product manufactured an expanded fibrous structure. As the material in the form of a dough string passes through the extrusion die, the inwardly folded fins exert a braking effect on the material with accompanying pressure rise. The central inner part of the dough string comes out from the central parts of the die, ie. the region between the 2 ends of the inwardly folded fins, while the outer portion of the dough string is driven through the longitudinal slits and then again joins the central portion of the dough string. This lateral operation of a portion of the dough string causes the above pressure rise in the dough to be limited, respectively, to be equalized, so that a particularly uniform and regular extrusion is obtained which results in the starting material having a highly homogeneous fibrous structure. It takes the form of a fibrous expanded cylinder having its surface provided with longitudinal ribs, the angular distribution of which corresponds to the longitudinal slots of the nozzle.

En fordelagtig udførelsesform for apparatet ifølge opfindelsen, som medvirker til at sikre den tilstræbte virkemåde, er ejendommelig ved, at dysedelen har tre længdefinner og tre indadfoldede finner.An advantageous embodiment of the apparatus according to the invention, which assists in ensuring the desired operation, is characterized in that the nozzle part has three longitudinal fins and three inwardly folded fins.

35 En anden fordelagtig udførelsesform for apparatet ifølge opfindelsen, som ligeledes medvirker til at sikre den tilstræbte virkemåde, er ejendommelig ved, at de indadfoldede finner er anbragt hovedsagelig symmetrisk rundt om passagens længdeakse.Another advantageous embodiment of the apparatus according to the invention, which also assists in the desired operation, is characterized in that the inwardly folded fins are arranged substantially symmetrically around the longitudinal axis of the passage.

3 1441733 144173

Selv om man foretrækker denne apparatudformning med de indadfoldede finner placeret i hovedsagen symmetrisk rundt passagens længdeakse, kan man også anvende asymmetriske arrangementer, hvis man finder det ønske-5 ligt at fremstille extruderede produkter, der har specielle ønskede former.While preferring this apparatus design with the inwardly folded fins located substantially symmetrically around the longitudinal axis of the passage, asymmetric arrangements may also be used if it is desired to produce extruded products having particular desired shapes.

En sidste udførelsesform for apparatet ifølge opfindelsen, der også har vist sig fordelagtig i praksis, er ejendommelig ved, at de fri ender af de indadfoldede 10 finner er anbragt med hovedsagelig en og samme afstand fra passagens længdeakse.A final embodiment of the apparatus according to the invention, which has also proved advantageous in practice, is characterized in that the free ends of the inwardly folded 10 fins are arranged at substantially one and the same distance from the longitudinal axis of the passage.

Opfindelsen forklares nærmere i det følgende under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser skematisk et eksploderet billede af 15 et extruderingsapparat ifølge opfindelsen med tilhørende extruderingsdyse, og fig. 2 et perspektivbillede af den i fig. 1 viste dyse.The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing, in which fig. 1 schematically shows an exploded view of an extruder according to the invention with associated extrusion nozzle; and FIG. 2 is a perspective view of the embodiment of FIG. 1.

Det i fig. 1 viste apparat har en extruder inde-20 holdende en cylindrisk tromle 1, hvori der roterer en snegl 2, hvis aksel 3 drives af en ikke vist motor.The FIG. 1 shows an extruder containing a cylindrical drum 1 in which rotates a auger 2 whose shaft 3 is driven by a motor not shown.

Tromlen 1 har en tilførselstragt 4 og et opvarmningsorgan 5. Tromlen 1's nedstrømsende har en med indvendigt gevind forsynet afgangsåbning 6, hvori der er 25 iskruet en med udvendigt gevind forsynet del 7 hørende til et vinkelrørstykke 8. Vinkelrørstykket 8's ned-strømsdel 9 har et indvendigt gevind, hvori der er iskruet en med gevind forsynet opstrømsdel 10 af en extruderingsdyse 11. Et rør 13, der har indvendigt 30 gevind ved sin opstrømsende, er skruet på en cylindrisk del af dysen 11's nedstrømsende 12.The drum 1 has a supply funnel 4 and a heating element 5. The downstream end of the drum 1 has an internal threaded outlet opening 6, in which is screwed an outer threaded portion 7 of an angular piece 8. The downstream portion 9 of the angular tube 8 has an thread, wherein there is an threaded upstream portion 10 of an extrusion nozzle 11. A tube 13 having internal threads 30 at its upstream end is screwed onto a cylindrical portion of the downstream end 12 of the nozzle 11.

Den i fig. 2 viste dyse 11 har en sekskantet central falnge 14, der letter sammenskruningen af ap-paratets forskellige elementer. Nedstrømsenden 12 har 35 tre indadfoldede ens finner 15, der er anbragt symmetrisk rundt om dyseaksen, og hvis ender er anbragt med indbyrdes ens afstand fra dyseaksen. Finnerne 15 er adskilt fra længdefinner 16 af den cylindriske væg vedThe FIG. 2 has a hexagonal central rim 14 which facilitates the constriction of the various elements of the apparatus. The downstream end 12 has three inward-folding identical fins 15 arranged symmetrically around the nozzle axis and whose ends are spaced apart from the nozzle axis. The fins 15 are separated from the length fins 16 by the cylindrical wall at