Verfahren zum portionsweisen Abfüllen von plastischen Massen
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum portionsweisen Abfüllen von plastischen Massen z. B. von ungereiftem Käse, Wurstmasse oder dergleichen unter Verwendung von Förderschnecken.
Es ist bereits bekannt, zum portionsweisen Abfüllen von Wurstmassen Förderschnecken zu verwenden. Am Ende der Förderschnecke befindet sich ein rohrförmiges Mundstück, auf welches der Darm gezogen wird. Die mit dem Mundstück versehenen Schnecken treiben dann die Wurstmasse in den Darm, der dann abschnittsweise zusanunengebunden wird.
Der Nachteil dieser Art Verpackung besteht darin, dass oxydationsempfindliche Produkte, wie sie z. B.
Nahrungsmittel sind, Einschlüsse von Luft erhalten, die durch spätere Oxydation des verpackten Materials mindestens zu einer hässlichen Verfärbung des Nahrungsmittels führten. Solche Lufteinschlüsse sind besonders in der Wurstmasse unangenehm, weil diese Stellen dann in der rosafarbenen Wurst graue Tönungen zeigen.
Das Verfahren nach vorliegender Erfindung bezweckt diesen Nachteil zu beheben, ermöglicht aber auch, eine neue Art der Käseherstellung zu realisieren, bei welcher der ungereifte, noch plastische Käse (gesalzener Bruch) in Kunststoffbeuteln gereift werden kann, ohne dass Lufteinschlüsse den Reifuugspro zess stören.
Das erfindungsgemässe Verfahren kann natürlich auch für andere plastische Lebensmittel oder überhaupt plastische Produkte, die durch Lufteinschlüsse geschädigt werden könnten, angewendet werden.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die zu verpackende Masse durch eine Förderschnecke in einen Raum, aus dem die Luft entfernt ist, gefördert wird, wo sie von einer Abfüllschnecke erfasst und gegen ein Abfüllmund- stück gepresst wird, über welches ein Behälter, z. B. ein Schlauch, Beutel oder eine Dose gestülpt ist. Auf diese Weise wird dann die Dose, der Beutel oder Schlauch mit der abzufüllenden Masse luftfrei gefüllt.
Die ebenfalls Gegenstand der Erfindung bildende Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens weist einen mit einem Einfülltrichter versehenen, eine Föderschnecke enthaltenden Gehäuseteil und einen, eine Abfüllschnecke enthaltenden, mit einem Abfüllmundstück versehenen Gehäuseteil auf. Zweckmässigerweise ist am Ende der Förderschnecke eine Lochscheibe eingesetzt, um den Raum zwischen den beiden Schnecken mit Sicherheit und ohne Störungen evakuieren zu können. Die beiden Schnecken sind vorteilhaft unter einem Winkel zueinander angeordnet. Die Behälter, in welche die plastischen Massen gefüllt werden und die über das Mundstück gestülpt sind, werden im allgemeinen nachgiebig in Richtung des Mundstückes geführt.
Der Gegendruck beim Abfüllen der Masse kann hierbei durch Regelorgane eingestellt werden, die solange diesen Gegendruck erhöhen, als die Masse an der Innenwandung der Packung noch nicht vollständig anliegt. Quillt dagegen die abzufüllende Masse seitlich aus dem Mundstück heraus, dann wird der Gegendruck herabgesetzt, so dass der Füllprozess störungsfrei verlaufen kann.
Für die Käsefabrikation, gemäss welcher der Käse in der Verpackung reifen soll, kann eine Lochscheibe zwischen den beiden Schnecken gewählt werden, deren Löcher so gross sind, dass eine Zerstörung der vorhandenen Körnerstruktur des ungereiften Käses vermieden wird. Rechnet man mit einer Körnerstruktur von 2 bis mm beim ungereiften Käse, so können die Löcher in der Lochscheibe 5 bis 8 mm betragen.
Zwischen den beiden Schnecken kann auch eine Sperrflüssigkeit verwendet werden, die den Zutritt der Luft zur abfüllbaren Masse verhindert.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung gemäss der Erfindung schematisch in einem Längsschnitt dargestellt.
Die gezeichnete Vorrichtung weist einen Gehäuseteil auf, mit einem Einfülltrichter 1 für die in Behälter abzufüllenden plastischen Massen. Dieser Gehäuseteil enthält eine Förderschnecke 2. An diesen Gehäuseteil ist unter einem rechten Winkel ein zweiter Gehäuseteil angeschlossen, der eine Abfüllschnecke 5 enthält und am Ende mit einem Abfüllmundstück 6 versehen ist. Zwischen den Gehäuseteilen ist eine Lochplatte 7 angebracht. Ferner weist der Gehäuseteil mit der Abfüllschnecke einen Stutzen für den Anschluss einer Leitung 4 von einer Vakuumpumpe auf. Die plastischen Massen gelangen durch den Trichter 1 zu der rotierenden Förderschnecke 2. Hier werden sie in den Raum 3 im zweiten Gehäuseteil befördert, wo sie dann von der Abfüllschnecke 5 erfasst und gegen das Abfüllmundstück 6 gepresst werden.
Sobald die durch den Trichter 1 zugegebenen plastischen Massen von der Förderschnecke 2 erfasst worden sind, öffnet man die zur Vakuumpumpe führende Leitung 4 und stülpt gleichzeitig über das Abfüllmundstück 6 einen Kunststoff- oder Gummischlauch, wobei darauf zu achten ist, dass keine Luft mehr durch den Abfüllstutzen 6 in die Vorrichtung gelangen kann. Falls die zu verpackenden plastischen Massen mechanische Verunreinigungen aufweisen, empfiehlt es sich, am Ende der Förderschnecke 2 vor dem Raum 3 ein Sieb einzubauen. Auf diese Weise werden nicht nur Verunreinigungen entfernt, sondern findet auch eine homogenere Durchmischung der zu verpackenden plastischen Massen statt.
In manchen Fällen ist es notwendig, die plastischen Massen bei einer nur wenige Grad über dem NulIpunkt liegenden Temperatur abzupacken. Man umgibt dann die Wandungen der Gehäuse mit den Schnecken 2 und 5 mit Kühlmänteln. Auf diese Weise ist es andererseits aber auch möglich, besonders zähe Gallerte bei erhöhter Temperatur (wo sie leicht flüssiger wird), die durch Betreiben des Kühlmantels mit warmem oder heissem Wasser erreicht wird, abzupacken.
Bei der Benutzung von Schneckenpressen für das Ausformen von Käse oder von Pressen, wie sie für die Butter- oder Margarine-Herstellung benutzt werden bzw. bei der Verwendung von Fleischwolfmaschinen, wie sie in der Fleischindustrie für die Wurstherstellung üblich sind, hat sich herausgestellt, dass später die mit Quellsalzen versetzten Naturkäse oder naturkäseähnlichen Produkte keine glatte Struktur bekommen. Die Ursache wurde darin gefunden, dass alle diese Maschinen eine zu weitgehende Zerkleinerung der Käsemasse vornehmen. Diese wird beispielsweise hervorgerufen, bei den bekannten Butterknetern durch spezielle Knetscheiben, durch Lochscheiben, die sich gegeneinander bewegen oder durch Schlitze, durch die die Masse gepresst wird.
Bei den Wurstmaschinen wird der Zerkleinerungseffekt erzielt durch Pressen durch eine Lochscheibe, hinter der sich ein schnell rotierendes Messer befindet.
Ein so fein gemahlener Bruch wächst nicht mehr zusammen. Das Zusammenwachsen ist an die Körnerstruktur gebunden. In manchen Fällen ist eine Längsdehnung der Körner günstig.
Man kann diese Nachteile vermeiden, wenn man einerseits luftfrei arbeitet und andererseits eine weitgehende Zerkleinerung dadurch verhindert, dass man durch Lochscheiben presst, die die Körnerstruktur erhalten oder durch Schlitze, die so weit sind, dass keine Zermahlung der Käsekörner stattfindet.
Es wurde nun gefunden, dass durch die in den Fig. 2a bis 2d dargestellte Formgebung des Abfüllmundstückes sich Naturkäse und naturkäseähnliche Produkte in besonders vorteilhafter Weise ausformen und verpacken lassen.
Das Mundstück nach den Fig. 2a, 2c und 2d besitzt rechteckigen Querschnitt und erweitert sich gegen das Austrittsende zu. Ein konischer Holzkeil 9 (Fig. 2b), dessen Querschnitt so bemessen ist, dass er in das Mundstück eingeschoben, dicht an der Innenwand desselben anliegt, wird so weit wie möglich eingeschoben. Durch die Abfüllschnecke 5 wird dann die Käsemasse in das Mundstück 8 gepresst und füllt diese unter gleichzeitigem Hinausschieben des Holzkeils 9 vollständig aus.
Wenn dies geschehen ist, kann mit der kontinuier- lichen Abpackung der Käsemasse begonnen werden.
Zu diesem Zweck überzieht man das vorzugsweise rechteckige Ende des Mundstückes mit einem dieser in Form und Grösse angepassten Kunststoffbeutel aus schrumpffähiger oder auch nicht schrumpffähiger Folie. Über das mit Kunststoff-Folie überzogene Endstück des Mundstückes stülpt man dann noch eine enganliegende Kastenform oder dergleichen. Damit soll lediglich vermieden werden, dass sie die dünne Folie während des sich anschliessenden Einpressens der Käsemasse Schaden erleidet.
Während des Füllens der Kunststoffbeutel mit der Käsemasse muss die Kastenform mit einer Kraft gegen die aus dem Mundstück tretende Käsemasse gedrückt werden, die nur wenig geringer ist als diejenige, mit der die Käsestoffmasse durch die Abfüllschnecke ausgepresst wird. Nur beim Einhalten dieser Bedingungen erreicht man, dass beim Füllen des Beutels Lufteinschlüsse vermieden werden. Ist der Beutel prall mit Käsestoffmasse gefüllt, so wird er aus der ihn umgebenden Form genommen, evakuiert und thermisch verschweisst. Nach Einlegen eines neuen Beutels in die Form wird dessen Füllung in der eben beschriebenen Art wiederholt.
Das Abpacken mit Hilfe der oben beschriebenen Vorrichtung ist besonders dann vorteilhaft, wenn es sich um eine Käsestoffmasse handelt, die auf folgende Art gewonnen wurde:
Die Milch wird auf einen Säuregrad von ca.
12,5 SH gebracht und anschliessend Lab zugegeben, worauf eine sehr schnelle Gerinnung erfolgt. Der so gewonnene Bruch wird geschnitten, kurz nachgewärmt, mit heissem Wasser gewaschen und sehr schnell kalt nachgespült. Dadurch wird die Säuerung gestoppt. Der pH-Wert der Käsemasse soll 5,0 bis 5,3 betragen. Durch die Zugabe von Kochsalz und 1% Phosphat wächst das Bruchkorn leichter zusammen.
Es muss an dieser Stelle erwähnt werden, dass man beim Abpacken der auf die eben beschriebene Weise dargestellten Käsestoffmasse nicht auf die Evakuierung des Raumes 3 der Vorrichtung zwischen der Förderschnecke und der Abfüllschnecke verzichten kann, obwohl Käsestoffmasse beim Auspressen durch die trichterförmige öffnung doch wieder unter Atmosphärendruck in den Kunststofinbeutel gelangt.
(Die luftfreie Verpackung erfolgt hier durch Absaugen der Luft aus dem Beutel unter gleichzeitigem Verschweissen.) Durch das Evakuieren der Vorrichtung wird das Zusammenwachsen des körnigen Bruchs zu einer homogenen Masse während der Reifung im evakuierten Kunststoffbeutel erleichtert. Ferner ist während des Transportierens der Käsestoffkörner durch die Schnecken darauf zu achten, dass keine zu weitgehende Zerkleinerungen (Mahlung) derselben erfolgt. Zu diesem Zweck kann man hinter der Lochscheibe ein Abstreifmesser langsam rotie- ren lassen. Gleichzeitig setzt man der Käsemasse Quellmittel, wie Kochsalz und Schmelzsalze zu. Der hinter den Lochscheiben in Strangform austretende Käsestoff wird durch die rotierenden Abstreifmesser wieder zerhackt, so dass die Körnerstruktur der Käsestoffmasse erhalten bzw. wieder hergestellt wird.
Beispiel 1
100 kg heisser Schmelzkäse (800 C) werden successive in den Trichter 1 eingefüllt. Von dort gelangt er mit Hilfe der Förderschnecke 2 gegen die auswechselbare Lochplatte 7. Sobald die Förderschnecke 2 die ersten Anteile der Käsemasse ganz oder nahe an die Lochplatte 7 herangebracht hat, öffnet man die Vakuumleitung 4. Die Vakuumwirkung wird natürlich erst dann bemerkbar, wenn Käsemasse durch die Lochplatte 7 in die Windungen der Abfüllschnecke 5 gelangt ist und so die Verbindung mit der Aussenluft über das Mundstück 6 abschliesst. Sobald das geschehen ist, wird die Käsemasse durch die kombinierte Wirkung vom Andruck durch die Förderschnecke 2 und dem hinter der Lochplatte 7 im Raum 3 herrschenden Unterdruck durch die Lochplatte gepresst.
Beispiel 2
100 kg Brät, bestehend aus 50 kg gewolftem und gekuttertem Magerfieisch, 30 kg Schweinefett und 201 Wasser, werden genauso wie im Beispiel 1 beschrieben, durch die Lochplatte 7 gepresst. Dabei werden nicht nur die unerwünschten Flechsen und Sehnen durch die Lochplatte zurückgehalten. Vielmehr enthält das Brät nach der Abfüllung keinerlei lufthaltige Hohlräume mehr, wodurch die sonst oft beobachtbare graue Verfärbung vermieden wird. Im vorliegenden Falle empfiehlt es sich ferner, die die Transportschnecken enthaltenden Zylinder mit einem Hohlmantel zu versehen, damit das Brät durch äussere Kühlung auf einer günstig erkannten Temperatur (während des Siebens) von 3 bis höchstens 100 gehalten werden kann.
Versucht man innerhalb derselben Zeit die in Beispiel 1 und 2 genannten Schmelzkäse- bzw.
Wurstbrätmassen ohne Unterdruck allein durch Verstärkung des Andrucks durch die Förderschnecke 2 durchzupressen, so bricht die Lochplatte.
Das beschriebene Verfahren bietet also ausser einer schnelleren und besseren Reinigungsmöglichkeit der Vorrichtung noch den Vorteil der grösseren Betriebssicherheit und der längeren Haltbarkeit der von mechanischen Verunreinigungen befreiten, durch Schnecken förderbaren Massen.
Beispiel 3
Durch Labgerinnung von Milch und Ausrühren hergestellte Käsebruchkörner, deren pH-Wert ca. 5,1 bis 5,5 beträgt, werden durch Zusatz von Natriumchlorid allein oder zusammen mit Phosphaten zum Quellen gebracht. Vor Beendigung des Quellens wird die Masse in die Vorrichtung zum Abfüllen gebracht und wie beschrieben abgefüllt.
Process for filling plastic masses in portions
The present invention relates to a method for portion-wise filling of plastic masses such. B. of unripened cheese, sausage mass or the like using conveyor screws.
It is already known to use screw conveyors for filling sausage masses in portions. At the end of the screw conveyor there is a tubular mouthpiece onto which the casing is drawn. The snails provided with the mouthpiece then drive the sausage mass into the intestine, which is then tied up in sections.
The disadvantage of this type of packaging is that products that are sensitive to oxidation, such as those used e.g. B.
Food contains air inclusions which, as a result of subsequent oxidation of the packaged material, led to at least an ugly discoloration of the food. Such air inclusions are particularly unpleasant in the sausage mass because these areas then show gray tones in the pink sausage.
The method according to the present invention aims to remedy this disadvantage, but also makes it possible to realize a new type of cheese production in which the unripened, still plastic cheese (salted curd) can be matured in plastic bags without air inclusions disrupting the maturation process.
The method according to the invention can of course also be used for other plastic foodstuffs or plastic products in general which could be damaged by air inclusions.
The method according to the invention is characterized in that the mass to be packaged is conveyed by a screw conveyor into a space from which the air is removed, where it is captured by a filling screw and pressed against a filling mouthpiece via which a container, e.g. . B. a hose, bag or can is put inside. In this way, the can, bag or hose is then filled with the mass to be filled without air.
The device, which is also the subject of the invention, for carrying out the method according to the invention has a housing part provided with a filling funnel and containing a screw conveyor and a housing part provided with a filling nozzle and containing a filling screw. A perforated disk is expediently inserted at the end of the screw conveyor in order to be able to evacuate the space between the two screws with safety and without interference. The two screws are advantageously arranged at an angle to one another. The containers into which the plastic masses are filled and which are placed over the mouthpiece are generally guided in a flexible manner in the direction of the mouthpiece.
The counterpressure during filling of the mass can be adjusted by regulating elements which increase this counterpressure as long as the mass is not yet completely in contact with the inner wall of the pack. If, on the other hand, the mass to be filled swells laterally out of the mouthpiece, the counterpressure is reduced so that the filling process can run smoothly.
For cheese production, according to which the cheese is to mature in the packaging, a perforated disk can be selected between the two screws, the holes of which are so large that the existing grain structure of the unripened cheese is avoided. If one reckons with a grain structure of 2 to mm for unripened cheese, the holes in the perforated disc can be 5 to 8 mm.
A barrier liquid can also be used between the two screws to prevent air from reaching the fillable mass.
The invention is explained in more detail below with reference to the drawing, for example.
In the drawing, an embodiment of a device according to the invention is shown schematically in a longitudinal section.
The device shown has a housing part with a filling funnel 1 for the plastic masses to be filled into containers. This housing part contains a screw conveyor 2. A second housing part, which contains a filling screw 5 and is provided with a filling mouthpiece 6 at the end, is connected to this housing part at a right angle. A perforated plate 7 is attached between the housing parts. Furthermore, the housing part with the filling screw has a connector for connecting a line 4 from a vacuum pump. The plastic masses pass through the funnel 1 to the rotating screw conveyor 2. Here they are conveyed into space 3 in the second housing part, where they are then picked up by the filling screw 5 and pressed against the filling nozzle 6.
As soon as the plastic masses added through the funnel 1 have been captured by the screw conveyor 2, the line 4 leading to the vacuum pump is opened and, at the same time, a plastic or rubber hose is slipped over the filling nozzle 6, making sure that no more air passes through the Filling nozzle 6 can get into the device. If the plastic masses to be packaged contain mechanical impurities, it is advisable to install a sieve at the end of the screw conveyor 2 in front of space 3. In this way, not only are impurities removed, but the plastic masses to be packaged are also mixed more homogeneously.
In some cases it is necessary to pack the plastic masses at a temperature only a few degrees above zero. The walls of the housing with the screws 2 and 5 are then surrounded with cooling jackets. In this way, on the other hand, it is also possible to pack particularly tough jelly at an elevated temperature (where it becomes slightly more liquid), which is achieved by operating the cooling jacket with warm or hot water.
When using screw presses for the molding of cheese or presses such as those used for butter or margarine production or when using meat grinder machines such as are common in the meat industry for sausage production, it has been found that The natural cheese or products similar to natural cheese mixed with spring salts do not get a smooth structure later. The reason was found to be that all of these machines cut the cheese mass too far. This is caused, for example, in the known butter kneaders by special kneading disks, by perforated disks that move against each other or by slots through which the mass is pressed.
In the sausage machines, the chopping effect is achieved by pressing through a perforated disk behind which there is a rapidly rotating knife.
Such a finely ground curd will no longer grow together. The growing together is linked to the grain structure. In some cases it is beneficial to stretch the grains longitudinally.
These disadvantages can be avoided if, on the one hand, you work without air and, on the other hand, prevent extensive chopping by pressing through perforated disks that maintain the grain structure or through slots that are so wide that the cheese grains are not ground.
It has now been found that the shape of the filling mouthpiece shown in FIGS. 2a to 2d allows natural cheese and natural cheese-like products to be shaped and packaged in a particularly advantageous manner.
The mouthpiece according to FIGS. 2a, 2c and 2d has a rectangular cross section and widens towards the outlet end. A conical wooden wedge 9 (FIG. 2b), the cross-section of which is dimensioned so that it is pushed into the mouthpiece and rests tightly against the inner wall of the same, is pushed in as far as possible. The cheese mass is then pressed into the mouthpiece 8 by the filling screw 5 and fills it completely while the wooden wedge 9 is simultaneously pushed out.
When this has been done, the continuous packaging of the cheese mass can begin.
For this purpose, the preferably rectangular end of the mouthpiece is covered with one of these plastic bags, which are adapted in shape and size, and made of shrinkable or non-shrinkable film. A tight-fitting box shape or the like is then placed over the end piece of the mouthpiece covered with plastic film. This is only intended to prevent the thin film from being damaged during the subsequent pressing in of the cheese mass.
During the filling of the plastic bag with the cheese mass, the box shape must be pressed against the cheese mass emerging from the mouthpiece with a force that is only slightly less than that with which the cheese mass is pressed out by the filling screw. Only if these conditions are met can air pockets be avoided when the bag is filled. If the bag is filled to the brim with cheese mass, it is removed from the mold surrounding it, evacuated and thermally welded. After a new bag has been placed in the mold, its filling is repeated in the manner just described.
Packing with the aid of the device described above is particularly advantageous if the cheese is a mass of cheese that has been obtained in the following way:
The milk is brought to an acidity of approx.
12.5 SH and then rennet added, whereupon a very rapid coagulation takes place. The curds obtained in this way are cut, briefly reheated, washed with hot water and rinsed very quickly with cold water. This will stop the acidification. The pH of the cheese mass should be 5.0 to 5.3. By adding table salt and 1% phosphate, the broken grains grow together more easily.
It must be mentioned at this point that when packing the cheese mass shown in the manner just described, the evacuation of space 3 of the device between the screw conveyor and the filling screw cannot be dispensed with, although the cheese mass is again under atmospheric pressure when it is pressed through the funnel-shaped opening got into the plastic bag.
(The air-free packaging takes place here by sucking the air out of the bag with simultaneous welding.) By evacuating the device, the coalescence of the granular fragments into a homogeneous mass is facilitated during the maturation in the evacuated plastic bag. Furthermore, while the cheese pulp grains are being transported by the screws, care must be taken that they are not crushed too far (grinding). For this purpose, a scraper can be rotated slowly behind the perforated disc. At the same time, swelling agents such as table salt and melting salts are added to the cheese mass. The cheese pulp emerging behind the perforated discs in strand form is chopped up again by the rotating scraper so that the granular structure of the cheese pulp is maintained or restored.
example 1
100 kg of hot processed cheese (800 C) are gradually poured into funnel 1. From there it reaches the replaceable perforated plate 7 with the aid of the screw conveyor 2. As soon as the screw conveyor 2 has brought the first portions of the cheese mixture completely or close to the perforated plate 7, the vacuum line 4. The vacuum effect is of course only noticeable when the cheese mixture has passed through the perforated plate 7 into the windings of the filling screw 5 and thus closes the connection with the outside air via the mouthpiece 6. As soon as this has happened, the cheese mass is pressed through the perforated plate by the combined effect of the pressure from the screw conveyor 2 and the negative pressure prevailing behind the perforated plate 7 in space 3.
Example 2
100 kg of sausage meat, consisting of 50 kg of ground and chopped lean meat, 30 kg of pork fat and 201 of water, are pressed through the perforated plate 7 in the same way as described in Example 1. Not only are the unwanted sores and tendons held back by the perforated plate. Rather, the sausage meat no longer contains any air-containing cavities after filling, which avoids the gray discoloration that is otherwise often observed. In the present case, it is also advisable to provide the cylinders containing the transport screws with a hollow jacket so that the sausage meat can be kept at a favorable temperature (during sieving) of 3 to a maximum of 100 by external cooling.
If one tries within the same time the processed cheese resp.
To press sausage meat masses through without negative pressure solely by increasing the pressure by the conveyor screw 2, the perforated plate breaks.
In addition to a faster and better possibility of cleaning the device, the method described also offers the advantage of greater operational reliability and the longer shelf life of the masses that have been freed from mechanical impurities and conveyable by screws.
Example 3
Cheese curd grains produced by curdling milk and stirring them out, with a pH value of approx. 5.1 to 5.5, are made to swell by adding sodium chloride alone or together with phosphates. Before the end of the swelling, the mass is brought into the device for filling and filled as described.