HU188233B - Process and apparatus for the preparation of stable whipped egg-white-sugar of high gas content - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von stabiliem Eiweiss-Zucker-Schaum mit hohem Gesanteil. DerEiweiss-Zucker- Schaum ist zur Fuellung der verschiedensten Erzeugnisse der Backwaren-,Dauerbackwaren- und Suesswarenindustrie geeignet. Ziel der Erfindung ist die Herstellung mit moeglichst geringem energetischem und apparativem Aufwand bei gleichzeitiger hoher Volumen- und Schaumausbeute. Erfindungsgemaess wird dies dadurch erreicht, dass die aufbereiten bzw.gekochten und gemischten Rohstoffe mit einer Temperatur von mindestens 40 Grad C unter Zufuehrung von Druckluft in einem Dispergierohr verschaeumt werden. Dieses enthaelt ein makrofibrillaeres System aus unverzweigten, verschlungen festen Faeden mit rundem Querschnitt und einem Durchmesser von 0,4 bis 2,0mm.The invention relates to a method and a device for the continuous production of stabiliem protein-sugar foam with high Gesanteil. The protein sugar foam is suitable for filling a wide range of bakery, long-life bakery and confectionery products. The aim of the invention is the production with the lowest possible energy and equipment expense while high volume and foam yield. According to the invention, this is achieved by foaming the processed and mixed raw materials at a temperature of at least 40 degrees C while supplying compressed air in a dispersing tube. This contains a macrofibrillary system of unbranched, tangled solid round cross-section casings with a diameter of 0.4 to 2.0mm.

Description

A találmány tárgyaFIELD OF THE INVENTION

A találmány tárgya eljárás és berendezés nagy gáztartalmú, stabil tojásfehérje-cukorhab folyamatos előállítására sűrített levegő segítségével. A tojásfehérje-cukorhab az édesség- és sütőiparban, például négercsók és ostya töltésére használható fel.The present invention relates to a process and apparatus for the continuous production of high gas stable egg white sugar froth by means of compressed air. Egg white sugar foam can be used in the confectionery and baking industry, such as filling black puddings and wafers.

Az ismert technikai megoldások jellemzéseCharacterization of known technical solutions

A tojásfehérje-cukorhab előállítására két különböző alapeljárás ismert:There are two different basic processes for making egg white sugar foam:

1. Egylépéses eljárás, amelynek során a tojásfehérjét és a főzött cukrot együttesén habositják.1. A one-step process in which egg white and cooked sugar are whipped together.

2. Kéílépéses eljárás, amelyben először a feloldott tojásfehérjét habositják és utána a habot főzött cukoroldattal összekeverik, illetve abban diszpergálják.2. A two-step process in which the dissolved egg white is first foamed and then the foam is mixed with or dispersed in a cooked sugar solution.

Mindkét eljárás akár szakaszosan, akár folyamatosan végrehajtható.Both methods can be performed either batchwise or continuously.

Amennyiben az egylépéses eljárást szakaszosan foganatosítják, a két komponenst nyitott habkeverőben habositják ütőléccel. A keletkező hab bizonyos termékek, így négercsók és töltött ostya különlegességek előállítására nem alkalmas, mert a szükséges fajlagos habtérfogat az említett eljárással nem érhető el (Zucker- und SüBwarenwirtschaft 30 (1977) 12, 448. oldal). Az említett édességek (például négercsók) készítéséhez kemény, ugyanakkor nagy gáztartalmú hab szükséges, amelynek térfogatsúlya a 0,20 g/cm³ értéket nem haladhatja meg, előnyösen 0,16 g/cm³ és 0,2 g/cm³ közötti.If the one-step process is carried out in batches, the two components are foamed in an open foam mixer with a punch. The resulting foam is not suitable for the production of certain products, such as noodles and stuffed wafers, because the required specific volume of foam is not achieved by this process (Zucker- und SüBwarenwirtschaft 30 (1977) 12, 448). For the preparation of said sweets (for example, noodles), a hard but high gas foam having a bulk weight of not more than 0.20 g / cm ³ , preferably 0.16 g / cm ³ to 0.2 g / cm ³ is required.

Az eddig ismert egylépéses folyamatos eljárások esetén, amelyek során a fehérje-cukor-keveréket különleges diszpergáló berendezésekkel, például forgó keverőfejben habositják, ugyanez a hátrány áll fenn. Az így nyert hab például marshmallow-ok előállítására alkalmas (Zucker- und SüBwarenwirtschaft, 28 (1975), 57. oldal).The same disadvantage of the known one-step continuous processes in which the protein-sugar mixture is foamed by special dispersing devices, such as a rotary mixer head, is the same. The foam thus obtained is suitable, for example, for making marshmallows (Zucker- und SüBwarenwirtschaft, 28 (1975), p. 57).

A kétlépéses szakaszos eljárás esetében a fehérjeoldatot nyitott habosítógépben, például bolygókeverőben habositják. A fehérje-oldatot porlasztva szárított tojásfehérje és víz 1 : 7 arányban készített keverékéből nyerik. Az előnyösen 11(3-120 °C-ra főzött cukrot, amely az adott receptúra szerint keményítőszörpöt és gélképző anyagot, például agaragart, zselatint vagy pektint tartalmazhat, adagonként belekeverik a tojáshabba, és az elegyet a habosítógépben erélyesen diszpergálják, egyidejűleg a masszát 50 °C-ra hűtve. Nagy térfogatú hab keletkezik, amelynek térfogatsúlya mintegy 0,2 g/cm³. Ez a szakaszosan előállított hab az ún. négercsók és habos ostya készítéséhez kiválóan alkalmas (Zucker- und SüBwarenwirtschaft 30, (1977) 12, 448. oldal).In the two-step batch process, the protein solution is foamed in an open foam machine, such as a planetary mixer. The protein solution is obtained from a mixture of spray-dried egg white and water in a ratio of 1: 7. Preferably 11 (3 to 120 ° C) sugar, which may contain starch syrup and a gelling agent such as agar, gelatin or pectin, is mixed into the foam in portions and dispersed vigorously in a foam machine at 50 ° C. Cooled to C. A large volume of foam having a bulk density of about 0.2 g / cm ^{3 is} produced, and this batch foam is well suited for making so-called jerky and foamy wafer (Zucker- und SüBwarenwirtschaft 30, 1977, 12, 448). side).

A kétlépéses folyamatos eljárás esetén a tojáshabot sűrített levegő segítségével készítik légnyomással működő ismert habkeverőgépekben vagy különleges, habosított fémbetétekkel, speciális drótszitákkal, hengeralakú fémbetéttel vagy töltőtestekkel, így golyókkal, Raschig-gyűrűkkel, spirálokkal stb. ellátott rés-homogenizátorokban. A habot folyamatosan a másik diszpergáló egységbe juttatják. A másik diszpergáló egységbe az összes többi nyersanyagot tartalmazó, főzött cukrot adagolják és a habbal bensőségesen összekeverik. A masszát alkalmas berendezésben lehűtik és a formázó gépbe adagolják.In the two-step continuous process, the egg foam is made using compressed air in known foam pressurized air machines or with special foamed metal inserts, special wire screens, cylindrical metal inserts or fillers such as balls, Raschig rings, spirals, etc. equipped with slit homogenizers. The foam is continuously fed to the other dispersing unit. In the other dispersing unit, cooked sugar containing all other raw materials is added and intimately mixed with the foam. The mass is cooled in a suitable apparatus and added to a molding machine.

Az egylépéses és a kétlépéses eljárás folyamatos végrehajtására egyaránt alkalmas gépet az Édesipar 1980/3. számában ismerteti (86-88. old.). A cikkből azonban kitűnik, hogy négercsók előállításához alkalmas hab itt is csak a kétlépéses eljárással nyerhető, ahol a két komponenst helyileg elkülönítve habositják.Machines suitable for the continuous execution of both the one-step and the two-step procedure were incorporated in the Confectionery Industry Dec. (pp. 86-88). However, it is apparent from this article that again, the foam suitable for making jerky can only be obtained by the two-step process, where the two components are foamed locally separately.

Az ismert kétlépéses eljárások hátránya, hogy nagy térfogatú, állóképes hab előállításához az energia szükséglet nagyobb, és több berendezés kell. A nagyobb ráfordítás abból adódik, hogy a tojás-oldatot és a tojás-cukor-keverék habosítása idő és tér szerint külön-külön történik. Hátrányos az is, hogy a főzött cukor hozzáadása után a felvert tojáshab térfogata - a bekövetkező denaturálás és a hab részleges összeesése miatt - lényegesen csökken. Ezért utólagos intenzív habveréssel a habtérfogatot újból feljavítják.The disadvantage of the known two-step processes is that the energy requirement is higher and more equipment is required to produce a high volume, stable foam. The greater expense results from the foaming of the egg solution and the egg-sugar mixture separately over time and space. It is also disadvantageous that after the addition of cooked sugar, the volume of whipped egg foam is significantly reduced due to the denaturation and partial collapse of the foam. Therefore, the foam volume is again improved by subsequent intensive whipping.

A találmány céljaObject of the invention

A találmány célja olyan eljárás és berendezés biztosítása, amellyel 0,20 g/cm³-nél kisebb térfogatsúlyú, stabil tojás-cukorhab állítható elő egy lépésben. A hab legyen alkalmas a sütő- és édességipar legkülönbözőbb termékeinek, így például nagy térfogatú habbal töltött ostya és ún. négercsókok előállítására. A találmány célja továbbá, hogy ezt a habkészítést a lehetőleg legkevesebb energia felhasználásával, egyszerű gépekkel biztosítsa.It is an object of the present invention to provide a process and apparatus for producing a stable egg sugar froth of a volume less than 0.20 g / cm ³ in a single step. The foam should be suitable for a wide variety of bakery and confectionery products, such as high volume foam wafer and soap. for making black kisses. It is another object of the present invention to provide this foam preparation with the least possible energy using simple machines.

A találmány lényegének ismertetéseSummary of the Invention

Az irodalomban leírt egylépéses folyamatos eljárás segítségével marshmallow-ok előállításához alkalmas tojás-cukorhab készíthető. Négercsókokhoz azonban nagyobb térfogatú és állóképesebb hab szükséges. Ennek a minőségnek az eléréséhez az egylépéses eljárás alkalmazása energia- és gépigényes.By using the one-step continuous process described in the literature, egg-sugar foam suitable for marshmallows can be prepared. However, blackjack kisses require a larger volume and more stable foam. To achieve this quality, a one-step process is energy and machine intensive.

Ezért a találmány feladata olyan eljárási paraméterek kidolgozása volt, amelyekkel nagy stabilitású tojás-cukorhab készíthető egy lépésben és folyamatosan, nagy térfogat-hozammal. Azt találtuk, hogy a négercsókok és különleges töltött ostya készítéséhez szükséges, stabil, nagy térfogatú tojás-cukorhab egy lépésben történő folyamatos előállítása lehetséges, ha tojásfehérje-oldatból és főzött cukorból keveréket készítünk és azt a keveréket legalább 40 °C-on 0,3-0,8 N/mm² nyomású sűrített levegővel együtt szivattyú segítségével hurokban elrendezett, elágazásmentes, körkeresztmetszetű 0,4-2,0 mm átmérőjű szálakkal töltött diszpergáló csőbe juttatjuk és ott habosítjuk.It is therefore an object of the present invention to provide process parameters for producing high-stability egg-sugar foam in one step and continuously in high volume yields. We have found that it is possible to produce a stable, high-volume egg-sugar foam in a single step for the preparation of jerky kisses and special filled wafers by preparing a mixture of egg white solution and cooked sugar at a temperature of at least 0.3 ° C. Together with compressed air at a pressure of 0.8 N / mm ² , it is fed into a foam dispersion tube filled with loops of non-branched, circular cross-sectional fibers of 0.4-2.0 mm diameter.

A 110-120 °C hőmérsékletű főzött cukor és a fehérje összekeverésekor a tojásfehérje proteinjei denaturálódnak, ami a habosíthatóságot rontja. Ezt a hatást a különleges diszpergálás kompenzálja, mégpedig azáltal, hogy a proteinek még megma-21 . 188 233 radt filmképző tulajdonsága és a buborék-hártyák még fennálló rugalmassága a diszpergáló csőben ébredő nyíróerők behatására maradéktalanul hasznosul a habképzésben és a diszpergálásban.Mixing the cooked sugar at 110-120 ° C with the protein causes the protein of the egg white to denature, which reduces the foaming ability. This effect is compensated for by the special dispersion, which is due to the fact that the proteins are still at-21. The film-forming property of 188,233 rads and the remaining elasticity of the bubble films under the influence of shear forces in the dispersion tube are fully utilized in foaming and dispersion.

Az említett nyíróerőket a körkeresztmetszetű 5 szálak mögött (azaz az áramlás irányával ellentétes oldalukon) támadó örvényszerű áramlások ébresztik. A szilárd szálak körkeresztmetszete azt biztosítja, hogy az igen labilis buborékok nem pattannak szét, hanem az örvénylő mozgás és a szálak ¹⁰ adhéziója következtében osztódnak. Az egységes eloszlás szempontjából fontos részleges denaturálódást a szilárd szálak makrofibrilláris elrendezése, a minden síkban ható nyíró- és adhéziós erők hozzák létre. (így a fehérjék harmadlagos szerkezeté- ¹⁵ nek lebontását.)Said shear forces are triggered by eddy currents attacking behind the circular filaments 5 (i.e., on their opposite side of the flow direction). The solid fibers of round cross-section ensures that the very unstable bubbles snap apart, but proliferate due to the swirling motion of the fibers ¹⁰ and adhesion. Partial denaturation, important for uniform distribution, is created by the macrofibrillar arrangement of the solid filaments and by shear and adhesion forces acting in all planes. (such as proteins tertiary szerkezeté- ¹⁵ has a breakdown.)

A tojásfehérjéből és az előnyösen 110-120 ’C-ra főzött cukorból álló keveréket akár szakaszosan, akár folyamatosan készíthetjük hagyományos keverőgépekben. A keverék hőmérséklete a kompo- 20 nensek hőmérsékletétől és a receptúrától függően 40 °C és 90 ’C közötti értékre áll be. A találmány szerinti eljárás szempontjából előnyös a 60-70 °C körüli hőmérséklet. A kívánt hőmérséklet betartása érdekében a keverőberendezés füthető, illetve hűt- 25 hető lehet.The mixture of egg white and sugar preferably boiled at 110-120 ° C can be prepared either batchwise or continuously in conventional mixing machines. The temperature of the mixture is between 40 ° C and 90 ° C depending on the temperature of the components and the formulation. A temperature of about 60-70 ° C is preferred for the process of the invention. The mixer may be heated or cooled to maintain the desired temperature.

A megadottnál alacsonyabb hőmérséklet esetén a massza viszkozitása megnő, így a diszpergálási munka több energiát igényel. A javasoltnál magasabb hőmérséklet azért is kedvező, mert formázás 3° után további hűtés nem szükséges.At lower temperatures, the viscosity of the mass increases, so the dispersion work requires more energy. The higher than recommended temperature is also advantageous because no further cooling is required after forming at 3 °.

A tojás-cukor-keverék hőmérsékletétől, továbbá a tartózkodási időtől, a diszpergáló csőben beálló nyíróerő gradienstől és a nyersanyag összetételétől függően alakul a rendszer belső nyomása, amely 35 0,3 N/mm² és 0,8 N/mm² közötti érték.Depending on the temperature of the egg-sugar mixture, the residence time, the shear force gradient in the dispersion tube, and the composition of the feedstock, the internal pressure of the system varies from 0.3 N / mm ² to 0.8 N / mm ² .

A találmány szerinti eljárás foganatosítására szolgáló berendezés szintén a találmány tárgyához tartozik. A berendezést az 1. ábra segítségével közelebbről ismertetjük. A berendezés önmagában is- 40 mert 1 keverőedénnyel, 2 szitabetéttel és 3 szivatytyúval rendelkezik. A találmány értelmében a 3 szivattyúhoz olyan statikus 4 diszpergálócső csatlakozik, amely hurokban elrendezett, elágazásmentes, körkeresztmetszetű, 0,4-2,0 mm átmérőjű szá- 45 zalékkal van töltve. A szálak előnyösen a diszpergálócső hasznos térfogatának 20-30%-át töltik ki.The apparatus for carrying out the process according to the invention is also within the scope of the invention. The apparatus is illustrated in more detail with reference to Figure 1. The apparatus itself is known as 40 mixing vessels, 2 silk cartridges and 3 pumps. According to the invention, the pump 3 is connected to a static dispersion tube 4 filled in a loop-free, circular cross-section with a diameter of 0.4-2.0 mm. Preferably, the fibers fill 20-30% of the effective volume of the dispersion tube.

A szálak az élelmiszertörvény szempontjából engedélyezhető fémekből vagy műanyagokból készülnek.Fibers are made of metals or plastics that may be permitted under food law.

A találmányt az alábbi kiviteli példával mutatjuk be. 50The invention is illustrated by the following embodiment. 50

PéldaExample

A keverővei ellátott 1 keverőedénybe bevezetjük a 110-120 ’C-ra főzött 5 cukrot, az előkészített 6 tojásfehérje-oldatot és adott esetben további 7 komponenseket. Az l keverőedény hőmérséklete szabályozható. A hőmérsékletet 65-70 ’C-ra állítjuk be. A fehérje-cukor-keveréket 2 szitabetéttel és megfelelő szabályozással ellátott csővezetéken át a 3 adagolószivattyúba juttatjuk. A szabályozható fordulatszámú szivattyú a keveréket a 4 diszpergálócsőbe nyomja. A diszpergálócső csőköpenye 1700 mm hosszú, belső átmérője 40 mm. Hasznos térfogatának 25%-át körkeresztmetszetű, 0,7 mm átmérőjű poliamidszálak töltik ki. A poliamidszálak hurokszerűen vannak elrendezve, nem ágazódnak el. A diszpergálócső elején megfelelő szabályozó berendezéssel bevezetjük a tisztított sűrített levegőt, amelynek nyomását 0,5 N/mm² értékre állítjuk be. A diszpergálócső vége a további feldolgozáshoz szükséges gépekhez, például a 9 formázó egységhez csatlakozik. A példa szerint alkalmazott légnyomás esetén 0,18 g/cm³ térfogatsúlyú habot nyerünk.The sugar 5 cooked to 110-120 ° C, the prepared egg white solution 6 and optionally further components 7 are introduced into the mixing vessel 1 provided with the mixer. The temperature of the mixing vessel l is adjustable. The temperature is adjusted to 65-70 ° C. The protein-sugar mixture is fed into the dosing pump via piping with silk screen 2 and properly controlled. The variable speed pump pushes the mixture into the dispersion tube 4. The dispersion tube has a jacket of 1700 mm long and an inside diameter of 40 mm. 25% of its useful volume is made up of polyamide fibers of circular cross-section, 0,7 mm in diameter. The polyamide fibers are looped and do not branch. At the beginning of the dispersion tube, the purified compressed air is introduced by means of a suitable regulator and the pressure is adjusted to 0.5 N / mm ² . The end of the dispersion tube is connected to machines for further processing, such as molding unit 9. The air pressure used in the example gives a foam volume of 0.18 g / cm ³ .

Claims (3)

1. Eljárás 0,20 g/cm³-nél kisebb térfogatsúlyú, stabil tojásfehérje-cukorhab egy lépésben történő előállítására sürített levegő felhasználásával, azzal jellemezve, hogy tojásfehérje-oldatból és főzött cukorból, valamint adott esetben egyéb komponensekből keveréket készítünk és ezt a keveréket legalább 40 °C-on 0,3-0,8 N/mm² nyomású sűrített levegővel együtt szivattyú segítségével hurokban elrendezett, elágazásmentes, körkeresztmetszetű, 0,4-2,0 mm átmérőjű szálakkal töltött diszpergáló csőbejuttatjuk és ott habosítjuk. (1982. 12. 08.)A process for the production in one step of a stable egg white sugar foam having a volume of less than 0.20 g / cm ³ using compressed air, characterized in that a mixture of egg white solution and cooked sugar, and optionally other components, is prepared and 40 ° C for 0.3 to 0.8 N / mm ² with compressed air by a pump disposed loop filled unbranched, circular cross-section, 0.4 to 2.0 mm diameter tube into the dispersing fibers and foamed therein. (08.08.1982) 2. Berendezés az 1. igénypont szerinti eljárás végrehajtására, amely berendezés önmagában ismert keveröedénnyel (1), szitabetéttel (2), adagolószivattyúval (3) és diszpergáló egységgel rendelkezik, azzal jellemezve, hogy a diszpergáló egység olyan statikus diszpergálócsőként (4) van kialakítva,. amely hurokban elrendezett, elágazásmentes, körkeresztmetszetü, 0,4-2,0 mm átmérőjű szálakkal van töltve. (1984. 11. 15.)Apparatus for carrying out the process of claim 1, wherein the apparatus comprises a mixing vessel (1), a silk screen (2), a metering pump (3) and a dispersing unit known per se, characterized in that the dispersing unit is designed as a static dispersing tube (4). . which is filled with looped, non-branched, circular cross-section fibers having a diameter of 0.4 to 2.0 mm. (November 15, 1984) 3. A 2. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a szálak a diszpergálócső hasznos térfogatának 20-30%-át töltik ki. (1984. 11. 15.)Apparatus according to claim 2, characterized in that the fibers fill 20-30% of the effective volume of the dispersion tube. (November 15, 1984)