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Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung eines
Nahrungsmittels auf der Basis von Zichorie, rein oder gemischt,
in granulierter Form.
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Die Zichorie ist eine krautartige Pflanze, von der eine Sorte
eine Wurzel aufweist, die in geröstetem Zustand zur
Herstellung dessen führen kann, was lange Zeit als ein Kaffee-Ersatz
betrachtet wurde und auch als Zichorie bezeichnet wird.
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Diese Zichorie gibt es heute entweder in Körner- oder in
Pulverform. Die nicht-löslichen Körner werden durch Zerstampfen
der getrockneten und dann gerösteten Zichoriewurzel erhalten.
Das lösliche Pulver wird durch Zerstäubung des wässrigen
Extrakts von Zichorie erhalten.
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Löslichen Kaffee gibt es seit sehr langer Zeit in
granulierter Form, bei der die Pulverteilchen zusammengepreßt werden,
um größere und gleichförmigere Granulate zu bilden. Diese
Aufmachung hat große Vorteile, wie z. B. eine verstärkte
Anfeuchtbarkeit und daher eine bessere Verwendung als
Instantpulver. Die Aufmachung in Granulatform erleichtert auch den
Vertrieb, den Transport, die Lagerung und die Dosierung des
Produkts.
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Die Granulierung oder Verdichtung eines löslichen
Kaffeepulvers ist seit einigen Jahrzehnten bekannt und in Verwendung.
Insbesondere in der Druckschrift FR 1 513 730 werden die
Kaffeeteilchen angefeuchtet, um sie klebend zu machen, und sie
werden miteinander in Kontakt gebracht, um Preßlinge zu
bilden, dann wird eine ausreichende Menge Wasser hinzugefügt, um
den Aufweichpunkt des Kaffees am Kontaktpunkt auf eine
Temperatur abzusenken, die ausreicht, um die Kontaktpunkte
aufzulösen; schließlich werden die Preßlinge über den
Aufweichpunkt hinaus erwärmt, um die Teilchen schmelzen zu lassen und
sie zu trocknen. Die Verdichtung ist also das Ergebnis
einer
seits der Befeuchtung und andererseits des örtlichen
Schmelzens der Teilchen des löslichen Kaffees.
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Es wurden andere Techniken entwickelt, insbesondere in der
Druckschrift EP 420 509, die alle eine Befeuchtung der
Pulverteilchen des löslichen Kaffees verwenden.
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Die Übertragung der oben erwähnten Techniken auf das lösliche
Zichoriepulver ist unmöglich, da das Vorhandensein von
Feuchtigkeit zur Bildung einer Paste führt, die nicht verwendet
werden kann. Gemäß der Anmelderin ist der Grund dafür das
sehr starke hygroskopische Verhalten der Zichorie aufgrund
ihres hohen Gehalts an Fruchtzucker.
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Es wäre also möglich, die oben erwähnten Techniken der
Befeuchtung und des Erwärmens zu verwenden, um ein Produkt auf
der Basis von Zichorie in Granulatform zu erhalten, entweder
indem die Zichorie in geringem Anteil in einer Mischung mit
einem löslichen Kaffeepulver verwendet wird, oder indem eine
vorherigen Behandlung des Zichoriepulvers durchgeführt wird,
um dessen Fruchtzuckergehalt bedeutend zu mindern.
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In der Druckschrift EP 373 697 wird vorgeschlagen, die
vorherige Befeuchtung der Pulverteilchen zu vermeiden, indem die
Erwärmung in einem geschlossenen Milieu durchgeführt wird.
Bei dem beschriebenen Verfahren ist es wesentlich, in
geschlossenem Milieu zu arbeiten, um zur Erzeugung der
Verdichtung den ganzen Wassergehalt des pulverförmigen Extrakts
beizubehalten. Das Vorhandensein von Wasser, entweder durch
vorherige Befeuchtung (EP 420 509) oder durch Beibehaltung des
natürlichen Wassergehalts des Pulvers (EP 373 697) oder durch
Hinzufügung von Feuchtigkeit während der Erwärmung (FR 2 064
353) wird bei der Erwärmung zum Erhalt der gewünschten
Verdichtung immer noch als unentbehrlich angesehen.
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Die Druckschrift EP 373 697 erwähnt die Zichorie, gibt aber
kein Ausführungsbeispiel in Bezug auf diese Substanz an. Die
Anmelderin
hat festgestellt, daß ein Vorgang der Verdichtung
in einem geschlossenen Milieu ohne vorherige Befeuchtung, bei
dem die Zichorie verwendet wird, gemäß der Lehre der
Druckschrift EP 373 697, zu einem ungleichartigen,
zusammengepreßten Produkt führt, mit einem starken Porositätsverlust im
Oberflächenbereich und im Gegensatz dazu eine starke Mürbheit
im Inneren des Produkts. Diese Ungleichartigkeit ist völlig
unmöglich, insbesondere wenn das zusammengepreßte Produkt
zerstampft und zermahlen werden soll, um Granulate zu bilden.
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Es gibt eine weitere Technik der Granulierung, sozusagen auf
trockenem Weg, die einen starken Druck verwendet, wobei das
Pulver zwischen zwei Platten zusammengepreßt wird, die ggf.
mit Zellen versehen sind. Die so komprimierte Pulverplatte
wird danach zerstampft und gesiebt, um Granulate zu erhalten.
Bei dem löslichen Zichoriepulver führt diese Technik durch
Komprimierung zu einem kompakten, sehr dichten Gemisch, das
nicht leicht löslich ist.
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Die Anmelderin hat sich das Ziel gesetzt, ein
Herstellungsverfahren vorzuschlagen, das es ermöglicht, ein Produkt auf
der Basis von Zichorie, rein oder in starkem Anteil, zu
erhalten, das in Form von Granulaten eines löslichen Pulvers
vorliegt und bei dem die Zichorie ihren ursprünglichen
Fruchtzuckergehalt beibehalten hat, wobei aber der oben
erwähnte Nachteil des in der Druckschrift EP 373 697
beschriebenen Verfahrens vermieden wird.
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Dieses Ziel wird durch das erfindungsgemäße Verfahren gemäß
Anspruch 1 vollkommen erreicht.
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Unter der Wirkung der Temperatur schmelzen die Teilchen der
löslichen Zichorie oberflächlich, und da sie in einer Schicht
angeordnet sind, entsteht eine Verklebung der Teilchen
miteinander in ihren Kontaktzonen, wobei diese Verklebung nach
dem Abkühlen der Schicht endgültig ist. Man versteht, daß es
zur Herstellung dieser Verbindung zwischen den Teilchen
not
wendig ist, daß der Temperaturanstieg erfolgt, während die
Teilchen eng miteinander in Kontakt stehen. Da es sich um
eine Mischung von Nahrungsstoffen handelt, dienen die
Zichorieteilchen als Bindemittel in dem Fall, in dem das Pulver
des oder der anderen in der Mischung verwendeten
Nahrungsstoffe nicht oder aber bei einer Schmelztemperatur schmilzt,
die höher liegt als die des Zichoriepulvers. Die betreffende
Mischung muß also ausreichend homogen und die Menge an
löslichem Zichoriepulver muß ausreichend groß sein, um dieses
Kleben zwischen allen Teilchen zu erhalten, wodurch eine Schicht
aus zusammengepreßtem Pulver erhalten werden kann.
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Die Tatsache, daß im Freien und nicht in einem geschlossenen
Milieu gearbeitet wird, wie in der Druckschrift EP 373 697,
bewirkt eine Luftzirkulation durch die Pulverschicht, sowohl
während des Erwärmens als auch während des Abkühlens, was es
ermöglicht, in optimaler Weise die thermoplastische
Eigenschaft des löslichen Zichoriepulvers zu nutzen und eine
homogene Behandlung der Schicht zu erhalten.
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In einer ersten Ausführungsvariante wird nach dem Vorgang des
Abkühlens die erhaltene Schicht aus zusammengepreßtem Pulver
zerstampft, zermahlen und gesiebt, um ein Produkt in Form
eines Granulats zu erhalten.
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In einer zweiten Ausführungsvariante wird die Pulverschicht
in einer Form angeordnet, um ein Produkt in Form einer
kompakten Platte von zusammengepreßtem Pulver zu erhalten, die
die äußere Gestalt der Form aufweist.
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Vorzugsweise ist das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren
ein kontinuierliches Verfahren, wobei das Pulver aus
Nahrungsstoff an Heizmitteln, insbesondere vorzugsweise langen
Infrarotstrahlen oder einer Heißluftzirkulation im laminaren
Strömungsbetrieb, und dann an Kühlmitteln vorbei bewegt wird,
insbesondere einer Zirkulation von Kühlluft im laminaren
Strömungsbetrieb.
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Wenn es sich insbesondere um eine Schicht aus löslichem
Zichoriepulver mit einer Dicke zwischen 5 und 20 mm handelt,
wird die Schicht auf eine Temperatur von etwa 95ºC gebracht,
und die Abkühlung erfolgt durch Zirkulation eines
Trockenluftstroms bei einer Temperatur zwischen 20 und 25ºC.
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Die vorliegende Erfindung wird besser verstanden werden
anhand der nachfolgenden Beschreibung von zwei
Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Verfahrens in Bezug auf die
Herstellung eines Produkts auf der Basis von Zichorie in Form
von Granulaten im ersten Beispiel und in Form einer
löslichen, kompakten Platte im zweiten Beispiel, das in der
beiliegenden Zeichnung dargestellt ist, in der die einzige Figur
eine vereinfachte schematische Darstellung einer Anlage zur
Herstellung des Produkts in Granulatform ist.
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Das allgemeine Prinzip der Erfindung besteht darin, die
Verdichtung von Teilchen eines löslichen Zichoriepulvers alleine
oder in einer Mischung mit anderen Teilchen löslicher Pulver
anderer Nahrungsbestandteile, mit Hilfe der wärmeschmelzenden
Eigenschaft der Zichorie durchzuführen, ohne Anfeuchten, ohne
Verwendung des Restwassergehalts der Pulverteilchen und ohne
Änderung des Fruchtzuckergehalts der Zichorie. Damit diese
Verdichtung stattfindet, ist es einerseits notwendig, daß die
löslichen Zichorieteilchen auf eine ausreichende Temperatur
gebracht werden, damit ihre oberflächliche Wärmeschmelzung
erhalten wird, Temperatur, die im allgemeinen bei 95ºC liegt,
und andererseits, daß dieser Temperaturanstieg durchgeführt
wird, während die Teilchen sich im Freien und miteinander in
Kontakt befinden, d. h. in Form einer Pulverschicht vorliegen.
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Es ist zu unterstreichen, daß die Anmelderin feststellen
konnte, daß es bei der erwähnten Temperatur des
oberflächlichen Wärmeschmelzens der Teilchen der löslichen Zichorie
keine Veränderung der physikalisch-chemischen und der
spezifischen geschmacklichen Eigenschaften der Zichorie gibt.
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Dieses allgemeine Konzept kann zu Produkten führen, die in
zwei Formen vorliegen, welche für andere Nahrungsmittel, aber
nicht für Zichorie bekannt sind, d. h. in Form von löslichen
Granulaten und in Form einer kompakten, löslichen Platte.
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Das erste, nachfolgend beschriebene Beispiel betrifft die
Aufmachung in Granulatform.
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Das betreffende Produkt wird in der schematisch und
vereinfacht in Fig. 1 dargestellten Anlage hergestellt.
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Diese Anlage 1 enthält ein Förderband 2, das in Richtung des
Pfeils F beweglich und in Form einer Schleife auf
Umlenkrollen 3 montiert ist, von denen mindestens eine durch geeignete
Mittel in Drehung versetzt wird.
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Eine Speisevorrichtung 4 ist über dem oberen Trumm 2a des
Förderbands 2 vor diesem Trumm 2a in Bezug auf seine
Fortbewegungsrichtung angeordnet. Diese Speisevorrichtung 4, die
insbesondere einen vibrierenden Kipper aufweisen kann, soll
auf das obere Trumm 2a des Bands 2 eine bestimmte Menge an
löslichem Zichoriepulver 5 aufbringen, um eine Schicht 6 zu
bilden, die eine bestimmte Dicke e hat, zum Beispiel etwa 5
mm.
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Ein genau über dem oberen Trumm. 2a des Bands angeordneter
Zylinder 7 oder eine Guillotine kann eine Feineinstellung der
Dicke e der Schicht 6 durchführen.
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Die Anlage 1 enthält weiter eine Heizstation 9 und eine
Kühlstation 10, die nacheinander in Höhe des Bands 2 hinter der
Speisevorrichtung 4 und ggf. dem Zylinder 7 zur Einstellung
der Dicke angeordnet sind.
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Die Heizstation 9 ist so eingestellt, daß sie die Schicht 6
auf eine Temperatur bringt, die gerade ausreicht, um das
oberflächliche Wärmeschmelzen der die Schicht 6 bildenden
Teilchen in ihrer ganzen Dicke e zu erhalten. Diese
Temperatur beträgt normalerweise etwa 95ºC. Sie kann ggf. in
Abhängigkeit von der Herkunft, der Größe der Teilchen, der
Restfeuchtigkeit dieser Teilchen usw. variieren.
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Die in der Station 9 eingesetzten Heizmittel dürfen die
Anordnung des löslichen Zichoriepulvers in Form einer Schicht
unter keinen Umständen verändern. Dies kann in einer ersten
Variante durch eine Erwärmung mittels Infrarotstrahlung,
insbesondere langer Infrarotstrahlen erfolgen, d. h. mit einer
Wellenlänge λ zwischen 4 und 10 um. In einem genauen, nicht
einschränkend zu verstehenden Beispiel sind Sender 19 langer
Infrarotstrahlen zu beiden Seiten der Pulverschicht 6 in
einem Abstand von 5 cm oberhalb und unterhalb dieser Schicht
angeordnet, um eine völlig homo gene Verdichtung zu erhalten.
In diesem Fall ist das Band 2 aus einem dunklen Material, das
die Infrarotstrahlen absorbiert, zum Beispiel einem
Metallband, dessen Unterseite 2b von dunkler Farbe ist. Die
Leistung der Sender wird so festgelegt, daß die vollständige und
homogene Verdichtung des Pulvers in einer Durchlaufzeit von
etwa 90 Sekunden erhalten wird.
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Dies kann auch durch eine Erwärmung mittels Zirkulation von
Heißluft erhalten werden, wobei es klar ist, daß der die
Schicht durchquerende Luftstrom einer Strömung im laminaren
Strömungsbetrieb entspricht, um die Schicht 6 von Teilchen
nicht zu verändern. Eine vollständige und homogene
Verdichtung wird mit einer Zirkulation von Heißluft bei 95ºC während
einer Durchlaufzeit von etwa 600 Sekunden erhalten.
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Die Abkühlstation 10 hat die Funktion, die Temperatur der
Schicht 6 auf etwa 25ºC abzukühlen; die eingesetzten Mittel
können insbesondere aus einer Zirkulation trockener Kaltluft,
ebenfalls im laminaren Strömungsbetrieb, durch die Schicht
hindurch bestehen.
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Die Anlage 1 enthält weiter am Ende des Förderbands 2 ein
Abstreifmesser 11 und unter diesem eine
Zerkleinerungsvorrichtung 12 und dann eine Siebvorrichtung 13 und eine Vorrichtung
14 für den Empfang und die Lagerung der granulierten
Produkte.
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Die Siebvorrichtung 13 enthält im dargestellten Beispiel zwei
aufeinanderfolgende Siebe, deren Maschenöffnungen dem für die
gewünschte Körnchengröße der granulierten Produkte
akzeptablen Bereich entsprechen.
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Die Anlage 1 enthält schließlich zwei
Wiederaufbereitungssysteme 17, 18, von denen das erste 17 es ermöglicht, im
Zerkleinerer 12 die Granulate wiederaufzubereiten, die vom
ersten Sieb 15 zurückgehalten wurden und die daher eine zu
große Körnchengröße aufweisen, und das zweite 18 es ermöglicht,
in der Speisevorrichtung 4 die Granulate wiederaufzubereiten,
die durch das zweite Sieb 16 gefallen sind, d. h. deren
Körnchengröße zu klein ist.
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In einem genauen Ausführungsbeispiel hatten die Siebe 15, 16
eine Maschenöffnung von 3 mm bzw. 0,5 mm.
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Das granulierte Produkt, dessen. Körnchengröße zwischen 0,5
und 3 mm liegt, ist ein lösliches Produkt, 100% Zichorie,
ohne Veränderung ihrer geschmacklichen Eigenschaften. Wenn man
dieses granulierte Produkt auf einer heißen Flüssigkeit
verteilt, wird dieses granulierte Produkt sofort aufgelöst, im
Gegensatz zu dem, was geschieht, wenn das Produkt in Form
eines löslichen Zichoriepulvers vorliegt. Bei einem Pulver
entsteht nämlich eine wasserabweisende Schicht an der
Oberfläche, die das Wasser am Eindringen hindert, während bei dem
erfindungsgemäßen, granulierten Produkt die Luft, die im
Raster der Teilchen des zusammengepreßten Pulvers
eingeschlossen ist, das Eindringen des Wassers ins Innere des
granulierten Produkts durch Kapillarwirkung und somit seine Auflösung
erlaubt.
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Was soeben für die reine lösliche Zichorie gesagt wurde, gilt
auch für die Mischung aus Zichoriepulver und anderen, in
Pulverform vorliegenden Nahrungsbestandteilen. Vorzugsweise
sollten die Teilchen des anderen Nahrungsbestandteils oder
der anderen Nahrungsbestandteile der Mischung im wesentlichen
die gleiche Größe und die gleiche Dichte aufweisen wie die
Zichorieteilchen, um unter guten Bedingungen eine homogene
Mischung der verschiedenen Bestandteile zu erhalten. Außer
wenn die komplementären Bestandteile ebenfalls eine bestimmte
Plastizität bei der in der Heizstation 9 eingesetzten
Temperatur aufweisen, sind es nämlich nur die Zichorieteilchen,
die als Bindemittel zwischen allen Teilchen der Mischung
dienen. Damit am Ende des Förderbands 2 die Schicht 6 in Form
eines kompakten Ganzen vorliegt, das zunächst durch das
Abstreifmesser 11 in große Stücke zerbrochen und dann in der
Mahlstelle 12 zermahlen werden kann, ist es notwendig, daß
die Kontakte zwischen den Teilchen aus löslicher Zichorie und
den anderen Teilchen in Bezug auf Quantität und Qualität
ausreichend sind, um ein einstückiges, dreidimensionales Raster
zu erhalten.
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Ein solches Raster konnte in zufriedenstellender Weise mit
einer Mischung erhalten werden, die mindestens ein Drittel
von löslichen Zichorieteilchen aufwies, wobei die anderen
Teilchen eine Größe und eine Dichte der gleichen
Größenordnung wie die der löslichen Zichorieteilchen aufwiesen. Es
handelte sich insbesondere um lösliches Kaffeepulver. Es wird
daran erinnert, daß die lösliche Zichorie in Pulverform eine
Größe von etwa 250 um hat.
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Im zweiten Ausführungsbeispiel geht es darum, nicht mehr ein
granuliertes Produkt, sondern ein Produkt auf der Basis von
Zichorie herzustellen, das in Form einer kompakten, löslichen
Platte vorliegt.
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Ein solches Produkt wird in einer Anlage erhalten, die wie
die obige Anlage 1 eine Speisevorrichtung 4, ein Förderband 2
und Heizstationen 9 und Kühlstationen 10 aufweist.
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Auf dem Band 2 oder ggf. in das Förderband des Bands 2
integriert, sind Hohlräume vorgesehen, die Formen bilden, in die
Schichten aus Zichoriepulver eingebracht werden, in reinem
Zustand oder in einer Mischung wie oben. Am Ende der
Kühlstation 10 erhält man also in jedem Hohlraum eine kompakte
Platte aus zusammengepreßtem Pulver, die die äußere Ausbildung
des Hohlraums und die Dicke e der Schicht aufweist.
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Am Ende des Förderbands kann jede dieser Platten zu ihrer
Verpackung entweder lose oder einzeln gewonnen werden.
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Diese Verpackung kann außerdem in einer Aufmachung bestehen,
die einen oder mehrere Hohlräume aufweist, die am Anfang des
Band aufgelegt und am Ende des Bands mit einer Plastikfolie
bedeckt wird, die als Verschlußhäutchen dient.
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Es ist mit Hilfe der Erfindung also möglich, lösliche
Zichorie in einer Aufmachung ähnlich einem Stück Zucker in Form
eines rechteckigen Parallelepipeds zu erhalten.