DD243605A3 - Vorrichtung zur herstellung von proteinformgebilden - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Proteinformgebilden mit kaviaraehnlichen Eigenschaften aus Strukturierungsloesung und Zusatzstoffen. Es wird bezweckt, auf rationelle Weise Proteinformgebilde mit guten Gefuege- und Geschmackseigenschaften herzustellen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Vorrichtung zu schaffen, mittels derer die Herstellung von hinsichtlich ihrer Form und Groesse stabiler Proteinformgebilde unter den Bedingungen einer industriellen Massenproduktion moeglich ist. Erfindungsgemaess wird dies mit einer Vorrichtung zum Vertropfen von Strukturierungsloesung, zum Koagulieren der gebildeten Tropfen in einer Oelsaeule sowie zum Trennen der verfestigten Proteinformgebilde vom Oel und zum Beschichten dieser Proteinformgebilde erreicht. Die Erfindung kann in der Lebensmittelindustrie genutzt werden.

Description

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung körniger Proteinformgebilde mit kaviarähnlichen Eigenschaften aus in der Hitze koagulierenden proteinhaltigen Suspensionen und Lösungen mit Zusatzstoffen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es wurde bereits vorgeschlagen, gelartige Proteinformgebilde herzustellen, die natürlichen Kaviar imitieren.

Nach einem bekannten Verfahren (DE-OS 1692683) werden Lösungen oder Suspensionen von als Nahrungsmittel nicht oder schwer verwertbaren Eiweißstoffen mit einem gallertbildenden Eiweißstoff, insbesondere Gelatine, vermischt. Die erhaltenen Gallerte werden in ein mit Wasser nicht mischbares Öl, dessen Temperatur zumindest in seinem unteren Bereich unterhalb des Schmelzpunktes der Gallerte gehalten wird, unter Bildung von Tropfen und deren Verfestigung eingeführt. Die gewonnenen Proteinformgebilde werden mit angesäuertem Wasser vom anhaftenden Öl befreit und anschließend mit einem pflanzlichen Gerbstoff, z. B. grünem Tee, gegerbt, gefärbt und schließlich einer kulinarischen Behandlung mit geschmacksgebenden wäßrigen Lösungen und einer wäßrigen Ölemulsion unterzogen.

Das auf dieser Basis hergestellte und handelsübliche Produkt weist eine geringe Temperaturstabilität auf. Der Schmelzpunkt liegt oberhalb von 20⁰C, womit auch eine Haltbarkeitsverlängerung durch eine Hitzebehandlung nicht in Betracht kommt. Die untersuchte Haltbarkeit beträgt bei Lagertemperaturen von -2 bis +2°C 10 Tage. Gefüge und Geschmack befriedigen nicht.

Das Verfahren zur Herstellung körniger Proteinformgebilde gemäß DE-OS 1692683 ist in Verbindung zu sehen mit einer Anlage zur Herstellung von körnigem Eiweißnahrungskaviar (DE-OS 1692684). Die zu strukturierende Lösung wird über mindestens eine Düse verteilt, deren Austrittsöffnung sich über, auf oder unterhalb des Spiegels der Kühlflüssigkeit befindet.

Es wurden verschiedene Alternativen zur Tropfenbildung vorgeschlagen, wobei entweder der zu verteilende Strahl der Lösung, die Düse selbst oder der Spiegel der Kühlflüssigkeit in Schwingungen versetzt werden. Ein Rührwerk unterhalb des Spiegels der Kühlflüssigkeit soll ebenfalls die Bildung formbeständiger Tropfen bzw. Proteinkugeln bewerkstelligen.

Den zugrunde liegenden Verfahrensschritten entsprechend dienen diverse Einrichtungen zum Ansammeln, Zerstreuen, Waschen, Gerben, Färben und zur kulinarischen Behandlung der Proteinformgebilde.

Neben den genannten unzureichenden sensorischen Eigenschaften sind als Nachteil die ungleichmäßige Ausbildung der Proteinformgebilde hinsichtlich ihrer Größe und der insgesamt hohe technische Aufwand zu nennen.

In Erkenntnis verschiedener Mangel wurden gemäß DE-OS 2331920 Verbesserungen vorgeschlagen, die u.a. eine gleichmäßigere Ausbildung der Proteinformgebilde und eine bessere Ausnutzung der eingesetzten Rohstoffe zum Ziel haben.

Abgesehen davon, daß der hierfür erforderliche technische Aufwand auch angesichts einer angestrebten kontinuierlichen Arbeitsweise ein noch größerer ist, erfuhr die Vorrichtung zur Erzeugung der Tropfen bzw. Proteinformgebilde gemäß DE-OS 2729094 eine nochmalige Veränderung.

Die Vorrichtung zur Tropfenbildung besteht aus einer Kammer, die längs einer Kreislinie im Kammerboden Durchgangsöffnungen besitzt. Oberhalb des Kammerbodens ist eine drehbare Scheibe angeordnet, die ebenfalls Durchgangsöffnungen auf dergleichen Kreislinie aufweist. Im Augenblick des Überei na nderstehens je einer Durchgangsöffnung im Kammerboden und der drehbaren Scheibe gelangt eine geringe Menge der zu strukturierenden Lösung in den unterhalb angeordneten, mit einer gekühlten Flüssigkeit gefüllten Behälter.

Es hat sich gezeigt, daß eine Ausbildung von Tropfen gleicher Größe — abhängig von der Viskosität der angesetzten Strukturierungslösung, der Umdrehungsgeschwindigkeit der genannten Lochscheibe und der Adhäsion an den Vorrichtungsteilen unterhalb der Durchgangsöffnungen im Kammerboden — nur unvollkommen zu bewerkstelligen ist.

Der Verbraucher stellt an ein Erzeugnis, welches natürlichen Kaviar imitiert, gewisse Ansprüche an dessen Qualität.

Es hat sich in Untersuchungen gezeigt, daß diesem Qualtitätsanspruch auf Basis der Verwendung von Gelatine, wie dargestellt, nicht genügt werden kann.

Gemäß DD-PS 125841 wurde daher vorgeschlagen, hitzesterilisierbareund nicht schmelzende Proteinformgebilde aus Suspensionen herzustellen, die aus Gemischen von getrocknetem Weizengluten, Rinderblutplasma und Ei protein zubereitet und anschließend in heißem Öl koaguliert werden.

Eine weitere Ausbildung erfuhr dieses Verfahren entsprechend DDR-Patent WP 211477, wonach körnige Proteinformgebilde hergestellt und in heißem Öl strukturiert, mit einer kochsalzhaltigen Fischlake nachbehandelt und anschließend mit einer haftfähigen fischaromahaltigen Lösung beschichtet werden.

Schwierigkeiten stellten sich insbesondere hinsichtlich der Gewährleistung gleichbleibender Parameter und Eigenschaften der Strukturierungslösung und der Funktionssicherheit der verwendeten Vorrichtung zur Bildung der Proteinformgebilde unter den Bedingungen einer industriemäßigen Herstellung ein.

Ziel der Erfindung

Die Erfindung bezweckt die Vermeidung der dem Stand der Technik anhaftenden Mangel. Essollen auf rationelle Weise Proteinformgebilde mit guten Gefüge- und Geschmackseigenschaften hergestellt werden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mittels derer die Herstellung von hinsichtlich ihrer Form und Größe stabiler Proteinformgebilde unter den Bedingungen einer industriellen Massenproduktion möglich ist. Diese Aufgabe wird gelöst mittels einer Vorrichtung zur Herstellung von Proteinformgebilden, welche aus Tropfen von wäßrigen proteinhaltigen Suspensionen oder Lösungen der eingesetzten Rohstoffe beim Erhitzen in einer Ölsäule gebildet werden, bestehend aus einer Mischeinrichtung und mindestens einem Behälter für die Ausgangssuspensionen oder -lösung, einer Verfestigungsvorrichtung zur Aufnahme des Öls, in der sich die Proteinformgebilde beim Fall bilden, einer darüber angeordneten Tropfeinrichtung sowie einer nach der Verfestigungseinrichtung angeordneten Trenneinrichtung zur Trennung von Proteinformgebilden und Öl und danach folgenden Anordnungen zurWeiterbehandlung und Beschichtung der Proteinformgebilde, dadurch gekennzeichnet, daß die mit einer Pumpe nicht pulsender Arbeitsweise in Verbindung stehende Tropfeinrichtung aus einer Oberschale, die einen Druckleitungsanschluß und ein Rohr mit Hahn aufweist, und einer Unterschale, die eine Vielzahl in lösbaren Einsätzen angebrachter Tropferröhrchen aufweist und einer die Oberschale und Unterschale hermetisch verbindenden Verschlußeinrichtung, einem durchsichtigen Manipulationsschutz und einer Höhenverstelleinrichtung besteht, wobei die Höhenverstelleinrichtung zur Regulierung des Abstandes der Tropferröhrchen vom Trägerölstand in der Verfestigungseinrichtung dient, und die Verfestigungseinrichtung aus einem durch Rohrleitung und Glaszylinder kommunizierend verbundenen Gefäßsystem besteht, welches mit einem Kreislaufsystem für Trägeröl, umfassend eine Heizung, Pumpe und gegebenenfalls Sieb und Filter, in Verbindung steht.

DieTropferrörchen ragen mit ihrer Eintrittsöffnung in den Raum zwischen Oberschale und Unterschale der Tropfeinrichtung. Der Glaszylinder der Verfestigungseinrichtung weist einen bis unter den Trägerölspiegel reichenden Zuführungsstutzen für Trägeröl auf. Innerhalb des Glaszylinders der Verfestigungseinrichtung ist ein ringförmiges Filtersieb angeordnet, dessen verkürzte Innenwand unterhalb des Trägerölspiegels endet.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Es zeigen

Fig. 1: eine schematische Darstellung der Vorrichtung zur Herstellung der Proteinformgebilde Fig. 2: eine Seitenansicht und Draufsicht der Tropfeinrichtung Fig.3: eine Seitenansicht des ringförmigen Filtersiebes

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung soll ein natürlichen Kaviar imitierendes Nahrungsmittel hergestellt werden.

Zur Herstellung der Proteinformgebilde wird Strukturierungslösung in den Entnahmebehälter 8 eingegeben. Zur weitgehenden Vermeidung von Lufteinschlüssen erfolgt das Einfüllen über einen Trichter 9 unterhalb des Niveauspiegels.

Die Strukturierungslösung wird von der vom Motor 10 angetriebenen Pumpen über die Leitung 12 zu einem Verteiler 13 geleitet und von hieraus über die Leitung 14 der Tropfeinrichtung 16 zugeführt.

Der regelbare Motor 10 gestattet eine genaue Druckdosierung in der Tropfeinrichtung 16. Die Tropfeinrichtung 16 besteht aus einer Oberschale 17 und einer Unterschale 18, die zu einer Kammer zusammengeschraubt werden. In den Boden der Unterschale 18 sind 25-30 Tropferröhrchen 19 mit entsprechenden Einsätzen 20 eingeschraubt. DieTropferröhrchen 19 haben eine Länge von ca. 30mm und sind zentrisch innerhalb der Einsätze 20 befestigt. DieTropferröhrchen 19 sind in den Einsätzen 20 so angeordnet, daß sie mit dem Ende, in das die Strukturierungslösung eintritt, ca. 2—3mm aus dem Einsatz 20 herausstehen.

Dadurch werden in der Lösung möglicherweise enthaltene Schwebstoffe, die zu Verstopfungen der Tropferröhrchen 19 führen können, von diesen weitgehend ferngehalten. Ein zylindrischer Manipulierschutz 21 aus durchsichtigem Material schützt die Tropferröhrchen 19. Die Oberschale 17 ist zur Entlüftung mit einem Glasröhrchen 22 mit Hahn 23 ausgerüstet.

Nach Inbetriebnahme der Pumpe 11 füllt sich entsprechend der gewählten Stellung des Verteilers 13 über die Leitung 15 zunächst die Reservetropfeinrichtung 24. Nach der Entlüftung der Reservetropfeinrichtung 24 und der Einstellung des optimalen Druckes in Abhängigkeit von der Drehzahl des Motors 10 beginnen die Tropferröhrchen 19 zu tropfen.

Befindet sich das System in dieser Hinsicht im Gleichgewicht, wird die Reservetropfeinrichtung 24 aus der Halterung des Behälters herausgenommen und in die Halterung 25 des Glaszylinders 26 der Koagulationsstrecke eingesetzt.

Über den Mechanismus der Höhenverstellung 27 wird hier der Abstand der Enden der Tropferröhrchen 19 zum Spiegel des Trägeröles im Glaszylinder 26 eingeregelt.

Diese Höhendifferenz, die für die exakte Bildung der Proteinformgebilde, also deren Größe und geometrische Form wichtig ist, beträgt im Mittelwert 20mm.

Die Koagulationsstrecke besteht aus den Glaszylindern 26,28 und der sie verbindenden Leitung 29, einer Heizung 30 und einer Pumpe 31 für das Trägeröl sowie einem Sieb 32 und einem Filter 33 für die Trennung der Proteinformgebilde vom Trägeröl.

Das im Behälter 34 befindliche Trägeröl wird von der Heizung 30 dergestalt erwärmt, daß es, von der Pumpe 31 über die Leitung 35 und den Einfüllstutzen 36 in den Glaszylinder 26 befördert, an seiner Oberfläche eine Temperatur von +100⁰C aufweist. Der seitlich am Glaszylinder 26 angebrachte Einfüllstutzen 36 stellt eine besondere Vorrichtung zur Vermeidung von Turbulenzen und Lufteinschlüssen dar.

Die beiden Glaszylinder 26,28, die eine genaue Prozeßbeobachtung gestatten, sind über die Leitung 29 entsprechend dem Wirkprinzip kommunizierender Gefäße miteinander verbunden, wodurch sich nach Einpegelung von Schwankungsphasen ein konstanter Trägerölstand im Glaszylinder 26 einstellt.

Die von den Tropferröhrchen 19 abgegebenen Tropfen fallen in das auf 100⁰C erwärmte Trägeröl. Hier koagulieren sie bei Einhaltung aller Parameter zu geometrisch einwandfreien Proteinformgebilden mit Kugelcharakteristik. Die Proteinformgebilde werden vom Förderstrom des Trägeröles durch das Glaszylinder- und Rohrsystem 26,29,28,37 befördert. Die Durchlaufgeschwindigkeit korrespondiert mit der Länge der Koagulationsstrecke. Daraus ergibt sich die erforderliche Verweilzeit der Proteinformgebilde im Trägeröl. Das sich innerhalb der Koagulationsstrecke verbrauchende Trägeröl wird durch Zuleitung von frischem Öl aus dem Behälter 53 über die Leitung 54 ständig ergänzt.

Die sich während des Produktionsprozesses bildenden grusartigen und aufschwimmenden Rückstände, die die Kugelbildung unterhalb des Tropferkopfes stören, werden durch die Konstruktion des Filtersiebes zur Seite gedrückt. Mit der Zeit führt dies zur Verdichtung der Rückstände und zu deren Absinken in der Randzone des Filters. Synchron mit der Wartung des Tropferkopfes erfolgt die Reinigung des Filters.

Das Trägeröl befindet sich in einem ständigen Kreislauf. Mittels des Siebes 32 erfolgt die Trennung der Proteinformgebilde vom Trägerölstrom, mittels des Filters 33 die Entfernung sich bildender Rückstände aus dem Trägeröl.

Das Sieb zur Trennung von Öl und Proteinformgebilden ist so ausgebildet, daß nach dem Austritt aus der Leitung 37 die Proteinformgebilde über eine perforierte, siebähnliche Rutsche, die als Strecke entsprechend schräg angeordnet ist, laufen.

Dabei tropft das Öl weitgehend von den Proteinformgebilden ab.

Die in der Koagulationsstrecke hergestellten Proteinformgebilde werden anschließend in einer 5%igen, auf 75-8O⁰C temperierten Kochsalzlösung chargenweise einem Waschprozeß von 2 min Dauer unterzogen, wobei der anhaftende Ölfilm weitgehend entfernt wird. Die erforderliche Waschlösung wird mittels der Dosiereinrichtung 43 im Behälter 47 angesetzt und von der Pumpe 49 zum Misch- und Heizsystem 50 befördert.

Der Waschvorgang erfolgt in der mit einem Rührwerk ausgestatteten Waschanlage 38, wobei das Verhältnis Proteinformgebilde/ Waschlösung 1:2 beträgt.

Nach dem Waschprozeß werden die Proteinformgebilde über einem speziellen Sieb- und Filtersystem 40 aufgefangen.

Zur Geschmacksgebung und zur Erreichung erzeugnisspezifischer Konsistenzeigenschaften werden die gewaschenen Proteinformgebilde mit einer gebräuchlichen Beschichtungslösung vermischt. Die Proteinformgebilde weisen danach eine angenehme Klebrigkeit auf.

Das nunmehr fertige Erzeugnis wird in bekannter Weise in Dosen oder Gläser gefüllt und im Wasserbad pasteurisiert.

Das Endprodukt ist bei Lagerungstemperaturen von 3-2O⁰C einen Monat, bei 3-1O⁰C drei Monate haltbar.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   !..Vorrichtung zur Herstell u ng von Proteinformgebilden, welche aus Tropfen von wäßrigen protein haltigen Suspensionen oder Lösungen der eingesetzten Rohstoffe beim Erhitzen in einer als Trägermedium dienenden Ölsäule gebildet werden, bestehend aus einer Mischeinrichtung und mindestens einem Behälter für die Ausgangssuspensionen oder -lösung, einer Verfestigungseinrichtung zur Aufnahme des Trägeröls, in der sich die Proteinformgebilde beim Fall bilden, einer darüber angebrachten Tropfeinrichtung sowie einer nach der Verfestigungseinrichtung angeordneten Trenneinrichtung zur Trennung von Proteinformgebilden und undTrägeröl und danach folgenden Anordnungen zur Weiterbehandlung und Beschichtung der Proteinformgebilde, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer Pumpe nicht pulsender Arbeitsweise (11) in Verbindung stehende Tropfeinrichtung aus einer Oberschale (17), die einen Druckleitungsanschluß (57) und ein Rohr (22) mit Hahn (23) aufweist, und einer Unterschale (18), die eine Vielzahl in lösbaren Einsätzen (20) angebrachter Tropferröhrchen (19) aufweist und einer die Oberschale (17) und Unterschale (18) hermetisch verbindenden Verschlußeinrichtung (58), einem durchsichtigen Manipulationsschutz (21) und einer Höhenverstelleinrichtung (27) besteht, wobei die Höhenverstelleinrichtung zur Regulierung des Abstandes der Tropferröhrchen vom Trägerölstand in der Verfestigungseinrichtung dient, und die Verfestigungseinrichtung aus einem durch Rohrleitung (29) und Glaszylinder (26,28) kommunizierend verbundenen Gefäßsystem besteht, welches mit einem Kreislaufsystem fürTrägeröl, umfassend eine Heizung (30), Pumpe (31) und gegebenenfalls Sieb (32) und Filter (33), in Verbindung steht.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tropferröhrchen (19) mit ihrer Eintrittsöffnung in den Raum zwischen Oberschale (17) und Unterschale (18) ragen.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine betriebsbereite Reservetropfeinrichtung (24) in einem Behälter (58) gelagert ist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Glaszylinder (26) einen bis unter den Trägerölspiegel reichenden Zuführungsstutzen (36) fürTrägeröl aufweist. '
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch "Udadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Glaszylinders (26) ein ringförmiges Filtersieb (64) angeordnet ist, dessen verkürzte Innenwand unterhalb des Trägerölspiegels (65) endet.