Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Quellmehl, bei dem ein stärkehaltiges
Mehl unter Wärmeeinwirkung einer Quellbehandlung und das Quellprodukt unter
Kristallisierung der Stärke einem Wasserentzug unterworfen wird.
Mit Wasser anrührbare Quellmehle werden in vielfältiger Weise, insbesondere zur
Nahrungsmittelherstellung, verwendet. Ausgangsprodukte für die Herstellung solcher Quellmehle
können aus beliebigen Getreide- und Hülsenfrüchtensorten oder Knollengewächsen
hergestellte, Stärke enthaltene Mehle sein.
Bei einem herkömmlich zur Quellmehlherstellung verwendeten Verfahren der eingangs
erwähnten Art erfolgt ein Wasserentzug im Rahmen einer Extrudierung des Quellmaterials.
Durch die vorliegende Erfindung wird ein gegenüber diesem Stand der Technik neues
Verfahren zur Herstellung von Quellmehlen der eingangs erwähnten Art geschaffen, das
dadurch gekennzeichnet ist, daß das Quellmaterial zum Wasserentzug einem Unterdruck,
insbesondere Vakuum, ausgesetzt wird.
Gemäß dieser Erfindungslösung erfolgt gegenüber dem Wasserentzug durch Extrudierung
eine schonende Materialbehandlung, so daß die Stärke unter Verbesserung der Qualität
des Endprodukts in gewünschter Weise kristallisieren kann.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird zur Herstellung des der Quellbehandlung
unterworfenen Mehls ein Mehlausgangsprodukt fein vermahlen, das gebildete
Feinmahlprodukt einer Partikelfraktionierung unterzogen und eine Partikelfraktion als das der
Quellbehandlung zu unterwerfende Mehl ausgewählt.
Durch diese Maßnahme kann gewährleistet werden, daß das der Quellbehandlung
unterzogene Mehl einen besonders hohen Stärkegehalt und entsprechend geringen Gehalt an
anderen Substanzen, wie Proteinen, aufweist.
Vorzugsweise wird zur Partikelfraktionierung ein Luftklassifizierungsverfahren verwendet, bei
dem Partikel mit unterschiedlicher Dichte voneinander getrennt werden.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform erfolgt eine Fraktionierung in drei
Fraktionen, wobei eine Fraktion mit mittlerer Dichte als das der Quellbehandlung zu unterziehende
Mehl ausgewählt wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden mehrere
Wasserentzugszyklen durchgeführt, zwischen denen das dem Wasserentzug unterworfene
Quellmaterial zerkleinert wird. Durch diese Maßnahme kann die zum Wasserentzug benötigte Zeit
insgesamt verkürzt werden, indem durch die Zerkleinerung die Weglängen, die das dem
Quellmaterial zu entziehende Wasser innerhalb des Quellmaterials zurücklegen muß,
verringert werden.
Der Wasserentzug erfolgt vorzugsweise bei einem vorgegebenen Vakuumunterdruck über
eine vorbestimmte Zeitdauer, so daß ein gewünschter Vortrocknungsgrad des dem
Wasserentzug unterworfenen Quellmaterials erreicht wird.
In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens nach der Erfindung kann das dem Wasserentzug
unterworfene Quellmaterial einer weiteren Zerkleinerung und einer Trocknung bis zu einer
gewünschten Endfeuchte unterzogen werden, wobei diese Trocknung vorzugsweise nach
dem Prinzip der Zylindertrocknung unter Durchblasen heißer Luft durch das weiter
zerkleinerte Material erfolgt.
Ferner kann das dem Wasserentzug ausgesetzte Quellmaterial, insbesondere nach der
weiteren Zerkleinerung und Trocknung, einer Feinvermahlung bis zu einer gewünschten
Granulierung unterzogen werden, wobei eine Partikelfraktionierung des Feinmahlprodukts,
insbesondere durch Luftklassifizierung, erfolgt. Durch diese Maßnahme läßt sich ein Endprodukt
mit einem gegenüber bisher bekannten Quellmehlen erhöhten Stärkeanteil von bis zu 95%
bei einer Endfeuchte bis zu 0,5% erzeugen.
Die Quellbehandlung erfolgt vorzugsweise unter Einhaltung einer vorbestimmten Quellzeit,
wobei auch eine Regulierung eines der Quellung entgegenstehenden Widerstandes
entsprechend vorbestimmten Widerstandswerten durchgeführt und so die Bildung des
Quellmaterials in gewünschter Weise gesteuert werden kann.
Die Erfindung soll nun anhand eines Ausführungsbeispiels und der beiliegenden sich auf
dieses Ausführungsbeispiel beziehenden Zeichnungen näher erläutert und beschrieben
werden. Es zeigen:
Fig. 1 einen ersten Abschnitt eines ein Ausführungsbeispiel für die Erfindung erläuternden
Ablaufschemas, und
Fig. 2 die Fortsetzung des Ablaufschemas von Fig. 1.
Mit dem Bezugszeichen 1 ist in der Fig. 1 eine Mahleinrichtung bezeichnet, die einen Eingang
E einer Herstellungsanlage für Quellmehl bildet. Die Mahleinrichtung 1 dient zur
Feinvermahlung eines Ausgangsprodukts, bei dem es sich um ein aus beliebigen Getreide- und
Hülsenfrüchtensorten oder Knollengewächsen hergestelltes Mehl handeln kann.
Das fein gemahlene Mehl gelangt über eine aus einer Zweigleitung 2 gespeiste
Druckluftförderleitung 3 in eine Fraktionierungseinrichtung 4 mit Fraktionierungsbehältern 5 bis 7. Bei der
Fraktionierungseinrichtung 4 handelt es sich um eine Luftklassifizierungseinrichtung, die das
fein vermahlene Ausgangsprodukt in drei Fraktionen verlegen kann, wobei eine
Fraktionierung nach der Dichte der Mehlpartikel erfolgt.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird eine im Behälter 6 abgelagerte Fraktion mit
mittlerer Teilchendichte zur Weiterverarbeitung ausgewählt und über eine
Druckluftförderleitung 8 einem Quell-zylinder 9 zugeführt. In den Behältern 5 und 7 der
Luftklassifizierungseinrichtung 4 gebildete Fraktionen werden anderweitig verwendet.
Dem über einen ölgefüllten Heizmantel 10 beheizbaren Quellzylinder 9 kann über einen
Anschluß 11 in entsprechender Dosierung zur Materialzufuhr über die Leitung 8 Wasser
zugeführt werden.
Der Quellzylinder 9 weist einen Ausgang 12 auf, über den ein der Quellung
entgegenstehender Widerstand regulierbar ist.
Bei 13 ist in Fig. 1 eine Schneideinrichtung angedeutet, die zur Zerkleinerung von durch den
Ausgang 12 aus dem Quellzylinder 9 austretendem Quellmaterial 14 dient.
Das durch die Schneideinrichtung zerkleinerte Material wird über eine nicht gezeigte
Fördereinrichtung einer Vakuumkammer 15, die mit einer Evakuierungspumpe 16 verbunden ist,
zugeführt. In der Vakuumkammer 15 wird dem zugeführten Quellmaterial Wasser entzogen.
Der Vakuumkammer 15 nachgeschaltet ist eine weitere Schneideinrichtung 17 zur
Zerkleinerung von unter Wasserentzug durch die Vakuumkammer 15 gelaufenem Quellmaterial. Das
durch die Schneideinrichtung 17 weiter zerkleinerte Quellmaterial kann über eine nicht
gezeigte Transporteinrichtung gemäß Strichlinie 18 zum Eingang und erneuten Durchlaufen
der Vakuumkammer 15 zurückgeführt werden.
Nach Behandlung in der Vakuumkammer 15 wird das entwässerte Quellmaterial über eine
nicht gezeigte Transporteinrichtung entsprechend der Strichlinie 19 einer weiteren
Mahleinrichtung 20 zugeführt, in welcher eine Grobvermahlung des entwässerten Quellmaterials
erfolgt. Das grobe Mahlprodukt gelangt über eine Druckluftförderleitung 21 in eine
Trocknungseinrichtung 22, die nach dem Zylindertrocknungsprinzip arbeitet, wonach heiße
Trocknungsluft durch das Material geblasen wird.
Von der Trocknungseinrichtung 22 gelangt das bis zu einer gewünschten Endfeuchte
getrocknete Material über eine Druckluftförderleitung 23 zu einer weiteren Mahleinrichtung
24, in der eine Feinvermahlung des getrockneten Materials bis zu einer gewünschten
Granulation erfolgt. Das fein vermahlene Material gelangt über eine weitere Druckluftförderleitung
25 in eine Fraktionierungseinrichtung 26 mit Fraktionierungsbehältern 27 und 28. Die
Einrichtung 26 fraktioniert das fein vermahlene Material nach der Teilchendichte. Als
Endprodukt wird eine sich in dem Behälter 28 absetzende Fraktion ausgewählt. Das heißt, der
Behälter 28 bildet einen Ausgang A der in den Fig. 1 und 2 beschriebenen
Herstellungsanlage für Quellmehl.
Mit den Bezugszeichen 2' bis 2'''' sind jeweils Druckeinspeisungen für die
Druckluftförderleitungen 8, 21, 23 und 25 bezeichnet.
Die Vermahlung des Ausgangsmaterials der Mahleinrichtung 1 erfolgt z. B. bis zu einer
minimalen Partikelgröße von 20 µm.
Die in dem Behälter 6 der Fraktionierungseinrichtung 4 abgesetzte Fraktion mit mittlerer
Partikeldichte weist gegenüber den anderen Fraktionen einen erhöhten Stärkegehalt auf,
wodurch diese Fraktion im Zusammenhang mit den vorgesehenen weiteren
Verarbeitungsschritten und der zu erreichenden Endproduktqualität am besten geeignet ist.
Der Quellvorgang in dem Quellzylinder 9 wird entsprechend einer vorbestimmten Quellzeit
und unter Regulierung des der Quellung entgegenstehenden Widerstandes, auch unter
Berücksichtigung des verwendeten Ausgangsprodukts, so gesteuert, daß sich gewünschte
Eigenschaften des Quellmaterials ergeben.
Der Wasserentzug in der Vakuumkammer 15 erfolgt gegebenenfalls in mehreren Zyklen, bis
eine gewünschten Vortrocknung des Materials erreicht ist. Die Zyklusdauer und der
Evakuierungsdruck können entsprechend gewünschten Eigenschaften des die Vakuumkammer 15
verlassenden Materials vorbestimmt sein.
Nach der Feinvermahlung liegt bereits ein hochwertiges Quellmehl mit hohem Stärkegehalt
vor.
Durch die darauffolgende Fraktionierung läßt sich eine nochmalige Anreichung des
Stärkegehalts erreichen, indem die sich in dem Fraktionierungsbehälter 28 der
Fraktionierungseinrichtung 26 absetzende Fraktion weitgehend von Proteinpartikeln befreit ist. Im
Ausgangsmaterial enthaltenes Protein wird bei der Quellbehandlung unter Hitzeeinwirkung bei
Temperaturen zwischen 100 und 200° denaturiert. Durch die Fraktionierung lassen sich je
nach Kundenwunsch nahezu beliebig hohe Endproduktqualitäten einstellen.
Das anhand der Fig. 1 und 2 beschriebene Verfahren erlaubt Quellmehle mit einem bis auf
95% erhöhten Stärkeanteil bei einer Endfeuchte von bis zu 0,5% herzustellen.
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