DE1163125B

DE1163125B - Verfahren und Vorrichtung zur Trocknung von feuchten Lebensmitteln

Info

Publication number: DE1163125B
Application number: DENDAT1163125D
Authority: DE
Inventors: John H Forkner
Original assignee: Pillsbury Co
Current assignee: Pillsbury Co
Publication date: 1964-02-13

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Trocknung von feuchten Lebensmitteln Die Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Trocknung verschiedener feuchter Lebensmittelprodukte, einschließlich solcher Stoffe wie Früchte, Beeren, Gemüse, Nüsse, Getreide, Geflügel, Fleisch, Fisch, feucht angesetzten Mischungen derselben und Produkten, die mit feuchtem Teig hergestellt wurden.
Die technischen Vorteile der Trocknung verschiedener feuchter Lebensmittelprodukte, insbesondere Konservierung und Gewichtsersparnis, sind allgemein bekannt. Die Qualität der aus verschiedenen Trocknungsverfahren erhaltenen Fertigprodukte wird durch solche Faktoren bestimmt, wie Aussehen oder Erscheinungsform, Farbe, Geschmack, Nährweit, Ausmaß der Denaturalisierung, Rückhydratisierungskennzeichen und Nahrungseigenschaften. In vielen Fällen wird schlechte Qualität aus wirtschaftlichen Gründen zugelassen. Eine schlechte Qualität ergibt sich im allgemeinen aus übermäßigem Erhitzen während längerer Zeiträume, wodurch der Geschmack und andere hitzeempfindliche Eigenschaften nachteilig beenflußt werden, sowie aus der Oxydation, durch welche Farbe, Geschmack und Nährwert geschädigt werden. Sie stellt sich ebenfalls bei Verfahren ein, welche eine ausgedehnte Volumenschrumpfung und Änderungen in der physikalischen Form verursachen. Bei den Bemühungen, die Nachfrage nach getrockneten Teilchenprodukten von hoher Qualität zu befriedigen, wurden Vakuumabdampfvorrichtungen verwendet, bei welchen Arbeitstemperaturen in der Größenordnung von etwa 60 bis 110° C unter teilweisem Vakuum von der Größenordnung zwischen 559 und 737 mm Quecksilbersäule angewendet wurden. Mit einer solchen Vorrichtung können bestimmte feuchte Nahrungsprodukte ohne merkliche Beeinträchtigung der hitzeempfindlichen oder oxydierbaren Bestandteile getrocknet werden, wobei sie insbesondere für Nahrungsprodukte, welche keinen hohen Wassergehalt besitzen, empfohlen wird. Jedoch erfolgt mit einer gebräuchlichen Vakuumtrocknungsvorrichtung die Wärmeübertragung auf das der Trocknung unterworfene Material mit einer relativ langsamen Geschwindigkeit, insbesondere in den Fällen, in welchen die Teilchen begrenzten Kontakt miteinander besitzen und auf Grund von hohem Wassergehalt, wodurch der Zeitraum der Verdampfung weitgehend ausgedehnt wird. Die der Trocknung unterliegenden Massen oder Teilchen werden in Metallblechen getragen, und in vielen Fällen erfolgt eine beachtliche physikalische Schädigung der Teilchen auf Grund von Überhitzen und Brennen auf den mit dem Blech in Berührung stehenden Oberflächen, Anhaften auf dem Blech durch ausscheidende Säfte und auf Grund von Änderungen der physikalischen Form und Größe. Auf Grund der vorstehenden und weiterer Schwierigkeiten wird im allgemeinen angenommen, daß die gebräuchliche Vakuumtrocknung für frisch zerteilte Früchte und Gemüse mit hohem Wassergehalt praktisch undurchführbar ist.
Die Gefriertrocknung, welche gegenüber der Vakuumtrocknung, obwohl das Produkt gefroren wird, bevorzugt wird, ist bei der Herstellung guter getrockneter Produkte bei bestimmten Materialien wirksam. Spezielle Nachteile dieses Verfahrens bestehen in den relativ hohen Kosten der für ein gegebenes Fassungsvermögen erforderlichen Vorrichtung und in den hohen Kosten je Gewichtseinheit an getrocknetem Material. Gemäß angestellten Beobachtungen besitzen viele der durch Gefriertrocknung hergestellten Produkte ebenfalls unerwünschte Eigenschaften. Beispielsweise sind viele Produkte (z. B. das Fleisch von Geflügel) ziemlich mürb oder zerreißbar und neigen zum Brechen während der Verarbeitung.
Ein begrenzender Faktor aller technischen Trocknungsanlagen vom Trockenblechtyp, einschließlich der Vakuum- und Gefriertrocknungsanlagen, besteht darin, daß die Wärme durch eine Metalloberfläche, mit welcher das Material in direkter Berührung steht, zugeleitet wird. Beim Versuch, die Bleche oder Teller mit einer Teilchenmenge bis zu einer Tiefe, die größer als eine Schicht ist, zu beschicken, steht viel von dem Material nicht in Berührung mit direkter Wärmeübertragung, und der Wärmeübergang über benachbarte Teilchen ist für den praktischen Betrieb ungenügend.
Es ist bekannt, daß feuchte Nahrungsteilchen durch Eintauchen in heißes Öl entwässert werden können. Bei Durchführung unter Atmosphärendruck verursachen die hierbei auftretenden vergrößerten Zeit-und Temperaturfaktoren unerwünschte Änderungen im Geruch, in der Schmackhaftigkeit, Farbe, Form und im Volumen. Falls die Öltemperatur zur Abkürzung der Trocknungszeit erhöht wird, tritt ernstliches Verbrennen auf. Bei einer niedrigeren Öltemperatur besteht die Neigung zum Kochen des Materials ohne wesentliche Verdampfung. Durch Anwendung eines teilweisen Vakuums kann die Behandlungszeit verkürzt werden, jedoch liegt, falls wirtschaftliche Beschickungsverhältnisse von Produkt zu Öl angewendet werden, die erforderliche Zeit oberhalb der praktischen Grenzen. Es finden gleichfalls unerwünschte physikalische Veränderungen statt, wie übermäßiges Schrumpfen, und es ergeben sich Schwierigkeiten in der Handhabung. Die, wie vorstehend beschrieben, getrockneten Produkte sind durch einen Mangel an Wiederanfeuchtbarkeit oder Wasserwiederaufnahme gekennzeichnet, welcher durch die anwesende Ölmenge und dessen Verteilung in dem Produkt verursacht wird.
Als Modifikation des Öltrocknungsverfahrens ist es bekannt, das Ausgangsmaterial zu gefrieren, dieses in eine Masse von heißem Öl bei einer Temperatur in der Größenordnung von 82° C oder darunter einzubringen und anschließend ein Teilvakuum anzuwenden, um die Trocknung auszuführen, wobei dem Öl Wärme zugeführt wird, um die Temperaturhöhe aufrechtzuerhalten. Obgleich ein derartiges Verfahren die Qualität bestimmter Produkte, wie z. B. Fleisch, etwas verbessern kann, ist es wiederum den vorstehend aufgeführten Nachteilen einschließlich Hitzeschädigung, unwirtschaftlichem Beschickungsverhältnis, verlängerter Zeitdauer zur Beendigung der Trocknung und hohem Restölgehalt im Fertigprodukt unterworfen.
Ein allgemeiner Zweck der Erfindung ist die Schaffung eines neuen Trocknungsve.rfahrens, welches auf eine große Vielzahl von feuchten Nahrungsstoffen angewendet werden kann und welches viele der bei den bisher ausgeübten Trocknungsverfahren auftretenden Nachteile vermeidet.
Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht darin, ein Trocknungsverfahren, welches durch eine rasche Wärmeübertragung auf die zu trocknenden Teilchen gekennzeichnet ist, ohne dabei eine Schädigung derselben zu verursachen, zu schaffen.
Ein weiterer Zweck besteht darin, ein Verfahren zu schaffen, welches auf eine große Vielzahl von Stoffen angewendet werden kann, um Produkte mit einem verminderten Feuchtigkeitsgehalt und von gewünschtem Wert zu erzeugen.
Ein weiterer Zweck ist die Schaffung eines neuen Trocknungsverfahrens, welches durch eine rasche Wärmeübertragung von dem heißen Öl zu dem der Behandlung unterworfenen Gegenstand, eine relativ kurze Gesamtbehandlungszeit und durch Fehlen von jeglichem wesentlichem Brennen oder Schädigen der hitzeempfindlichen Bestandteile gekennzeichnet ist, wodurch das Fertigprodukt ausgezeichnete Qualität besitzt.
Ein anderer Zweck ist die Schaffung eines Trocknungsverfahrens, welches in dem Fertigprodukt die allgemeine Identität in Form und Größe der einzelnen Gegenstände oder Teilchen, welche behandelt werden, selbst in Fällen beibehält, in welchen das Ausgangsmaterial weich ist und hohen Wassergehalt aufweist.
Ein weiterer Zweck ist es, ein neues Trocknungsverfahren zu schaffen, welches die physikalische Zersetzung der einzelnen Gegenstände oder Teilchen, die behandelt werden, verhindert und welches die Diffusion von Zucker, Zellulose und anderen Bestandteilen aus dem Produkt in das verwendete heiße Öl auf ein Minimum herabsetzt.
Ein weiterer Zweck ist es, ein Trocknungsverfahren zu schaffen, in welchem hohe Temperaturunterschiede in Verbindung mit angelegtem teilweisem Vakuum angewendet werden, wodurch ein neues Prinzip der Arbeitsweise mit bemerkenswerten Vorteilen und neuen Ergebnissen erhalten wird.
Ein anderer Zweck ist die Schaffung eines neuen Trocknungsverfahrens, bei welchem der Hauptanteil des Feuchtigkeitsgehaltes in einer kurzen Zeit entfernt wird, während welcher das Material in einem heißen gemischten Medium von Dampf-Flüssigkeits-Phase dehydratisiert wird.
Ein weiterer Zweck ist es, ein neues Trocknungsverfahren unter Verwendung von heißem Öl zu schaffen, in welchem die zu trocknenden einzelnen Gegenstände oder Teilchen in spezieller Weise vorbehandelt werden, um bestimmte gewünschte Eigenschaften in dem Fertigprodukt zu erhalten.
Ein anderer Zweck ist es, ein auf Nahrungsprodukte abgestimmtes Trocknungsverfahren zu schaffen, welche durch andere Verfahren, wie z. B. Sonnentrocknung, Lufttrocknung, Vakuumtrocknung, Kandieren, Pökeln oder Räuchern, verarbeitet worden waren. Ein anderer Zweck ist die Schaffung eines Trocknungsverfahrens unter Benutzung von heißem Öl, welches zur Herstellung von Fertigprodukten mit niedrigem Restölgehalt und mit neuen, unterscheidenden Kennzeichen durchgeführt werden kann.
Ein weiterer Zweck ist die Schaffung eines neuen Trocknungsverfahrens, bei welchem das Ausgangsmaterial in solcher Weise vorbehandelt werden kann, daß das Volumen der Fertigprodukte erhöht wird.
Ein weiterer Zweck besteht darin, eine neue Vorrichtung zur Durchführung des vorstehenden Verfahrens zu schaffen.
Ein weiterer Zweck ist die Schaffung neuer, getrockneter Nahrungsprodukte von hoher Qualität, welche nach dem vorstehenden Verfahren erhalten wurden. Bei einer typischen Ausführungsform des Verfahrens ist das Endprodukt von hoher Qualität bezüglich Farbe, Geschmack und Nährwert und wird bei Berührung mit Wasser leicht und wirksam unter Bildung eines dem anfänglichen Ausgangsmaterial ähnlichen Materials zurückhydratisiert.
Ein weiterer Zweck ist die Schaffung von getrockneten Nahrungsprodukten von hoher Qualität, welche dadurch gekennzeichnet sind, daß die einzelnen Gegenstände oder Bruchstücke eine gegenüber Dampf und Feuchtigkeit leicht durchlässige äußere Oberfläche besitzen, während das Innere der einzelnen Gegenstände relativ absorptionsfähig und porös ist. Ein anderer Zweck ist die Schaffung von neuen, getrockneten Nahrungsprodukten mit einer darin enthaltenen geregelten Ölmenge, die in einer speziellen Weise in dem Gewebe verteilt ist und zur Biegsamkeit des Gewebes im Unterschied zur unerwünschten Zerreibbarkeit beiträgt.
Ein anderer Zweck ist die Schaffung von neuen, getrockneten Nahrungsprodukten von hoher Qualität, die mit bestimmten eßbaren Stoffen zur Steigerung ihrer Brauchbarkeit imprägniert wurden. Es kann auf getrocknetes Fleisch, welches einen Teil seines ursprünglichen Fettes zurückbehält und mit einem zugesetzten Fett imprägniert wird, besonders Bezug genommen werden.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen näher veranschaulicht.
F i g. 1 ist ein allgemeines Fließschema, welches das Verfahren gemäß der Erfindung erläutert; F i g. 2 ist ein spezielleres Fließschema, welches das Verfahren in Anwendung auf bestimmte Arten von Nahrungsprodukten zeigt; F i g. 3 ist ein Seitenaufriß, teilweise im Schnitt, welcher die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zeigt; Fig. 4 ist ein. Seitenaufriß, teilweise im Schnitt, welcher eine andere Form einer Vorrichtung wiedergibt; F i g. 5 ist- eine genaue Darstellung im Schnittbild, welche eine andere Form einer Einrichtung zeigt, welche zur Zurückhaltung des Materials, das getrocknet wird, unterhalb der Oberfläche des Öls dient; F i g. 6 bis einschließlich 16 sind photomikroskopische Darstellungen bestimmter, gemäß der Erfindung hergestellter Produkte.
Nach dem Verfahren gemäß der Erfindung werden feuchte Nahrungsmaterialien oder Lebensmittel in Teilchenform von geeigneter Größe und bei einer niedrigen Temperatur einer Behandlung unter teilweisem Vakuum zur Beendigung eines Trocknungsablaufs unterworfen, wobei die Behandlung eine Dispersion oder Verteilung der Teilchen in einem gemischten Phasenmaterial oder Schaum, welcher aus Wasserdampf und heißem Öl besteht, umfaßt. Um den Ablauf zu eröffnen, kann das Material in eine Menge von heißem Öl unter einem angelegten partiellen Vakuum eingebracht werden. Die Temperatur des Öls zu dem Zeitpunkt der ersten Berührung ist relativ hoch im Vergleich zum Verdampfungspunkt von Wasser bei dem vorgelegten partiellen Vakuum, beispielsweise zwischen 116 und 316° C, wobei der Bereich von 163 bis 238° C bevorzugt wird. Bei einem .typischen Fall wird das Material gefroren und hat eine Temperatur unterhalb 0° C. Auf Grund des hohen Temperaturunterschiedes zwischen dem Material und dem heißen Öl findet ein rascher Wärmeaustausch statt, wodurch die äußere Oberflächenschicht des Produktes zum Verdampfungspunkt der anwesenden wäßrigen Säfte kurzzeitig erhitzt wird. Die Anfangsphase des Trocknungsvorgangs verläuft unmittelbar mit einer raschen Geschwindigkeit von fast explosiver Heftigkeit. Ein sich rasch entwickelnder Dampf bildet unter heftiger Bewegungs- oder Erschütterungswirkung ein Gemisch aus Dampf und Öl, welches auch als Schaum bezeichnet werden kann und ein stark vergrößertes Volumen aufweist, beispielsweise mehr als das Dreifache des Normalvolumens von Öl und Produkt. Die Öltemperatur fällt unmittelbar und rasch ab, und der sich entwickelnde Dampf erzeugt einen Dampfstrom von hoher Geschwindigkeit zu den angewendeten Evakuierungs-oder Absaugeinriehtungen. Die Oberflächen des Materials und die äußeren Schichten, durch welche die Trocknung fortschreitet, werden auf Grund der direkten Berührung mit dem heißen Öl durch die rasche Dampfentwicklung gegen Brennen geschützt. Während dieser Anfangsphase wird das Material bestimmten Bedingungen unterworfen, welche neue Eigenschaften in dem Fertigprodukt hervorbringen, wie nachstehend ausgeführt wird.
Nach der ersten Anfangsphase der raschen Verdampfung nimmt die Geschwindigkeit des Dampfstromes ab, der Schaum fällt zusammen, und die Höhe der Ölmasse kehrt in die Nähe ihrer Anfangshöhe zurück. Anschließend (unter Annahme, daß ein geringer Feuchtigkeitsgehalt gewünscht wird) wird die Trocknung bei einer tieferen Temperatur zur Beendir gong des Ablaufs fortgesetzt. Der Hauptteil, beispielsweise 75 bis 95 %, der anwesenden Feuchtigkeit in dem Material wird in dem kurzen Zeitraum, z. B. 1/E bis 4 Minuten, in weitgehender Abhängigkeit von Teilchengröße, Feuchtigkeitsgehalt und Anfangstemperatur der Teilchen, Verhältnis von Teilchengewicht zu Ölgewicht und Öltemperatur, der ersten raschen Verdampfungsphase entfernt, und die restliche Feuchtigkeit (abgesehen vom Restfeuchtigkeitswert) wird bei niedrigerer Temperaturhöhe entfernt. Im allgemeinen ist die Gesumtzeitdauer in heißem Öl unter vorgelegtem partiellem Vakuum relativ kurz und kann in typischen Fällen in der Größenordnung von 7 bis 40 Minuten betragen.
Wenn der Feuchtigkeitsgehalt des Materials auf den gewünschten Wert vermindert worden ist, kann irgendeines einer Anzahl von Verarbeitungsverfahren angewendet werden, und zwar in Abhängigkeit von dem Charakter des gewünschten Endprodukts. Ein Verfahren besteht darin, da,ß das Vakuum abgebrochen wird, nachdem das freie Öl von dem Produkt durch Abziehen abgetrennt wurde, worauf etwas zusätzliches Öl durch Zentrifugieren entfernt werden kann. Jedoch wird es für die meisten der verwendbaren Ausgangsmaterialien bevorzugt, eine allgemeine Trennung zwischen dem freien Öl und dem getrockneten Material zu bewirken und anschließend das Material einer Zentrifugierung zu unterwerfen, wobei alles unter partiellem Vakuum durchgeführt wird, worauf das Vakuum entfernt wird. Ein derartiges Verfahren führt zu bestimmten neuen und wünschenswerten Eigenschaften in dem Endprodukt.
Es ist zu bemerken, da.ß das Produkt die Neigung besitzt, am Ende der Anfangsphase und während der Aufrechterhaltung des Vakuums schwimmfähig zu sein, daß es aber in das Öl einsinkt, wenn das Vakuum abgelassen wird, bevor das Öl entfernt ist. So kann eine Trennung vor dem Abbruch des Vakuums erreicht werden, indem das Öl unterhalb des schwimmenden Materials entfernt wird, wobei schließlich eine Absetzung des Materials auf einem Sieb, durch welches das Öl abgezogen werden kann, auftritt.
Das Fließschema von F i g. 1 erläutert ein Verfahren zur Durchführung der Methode gemäß der Erfindung. Das feuchte, eßbare Nahrungsmaterial, das getrocknet werden soll, wird zuerst vorbereitenden Arbeitsgängen in Stufe 10 unterworfen, deren Art von dem zu behandelnden Material und dem gewünschten Charakter des Fertigproduktes abhängig ist. Im allgemeinen umfaßt die Vorbereitung oder Vorbehandlung die Säuberung und, falls die einzelnen Gegenstände von bedeutender Größe sind, das Schneiden, Zerlegen oder die Verkleinerung der Einzelteile in anderer Weise zu Massen oder Teilchen von für die Verarbeitung geeigneter Größe. Anschließend wird das Material abgeschreckt, um eine frei fließende, gefrorene Stoffmasse zu erzeugen. Ein solches Material kann bei Temperaturen in der Größenordnung von -40 bis -6,7° C gelagert werden, bis es dem Verfahren zugeführt wirrt. Es können gebräuchliche Gefrierverfahren angewendet werden, wie z. B. ein Verfahren, welches als »individuelles Schnellgefrieren« bekannt ist.
Im allgemeinen ist es wünschenswert, daß die Teilchen in Größe und Gewicht verhältnismäßig einheitlich sind. Gemäß den Beobachtungen erwiesen sich Teilchen von weniger als etwa 10 g im Gewicht als für das Verfahren gut geeignet und ergaben ein gutes Verhältnis von Oberflächenbereich zu Gewicht.
Die Erfindung ist auf verschiedene Arten von Nahrungsstoffen anwendbar, einschließlich Früchten und Beeren, Gemüsearten, Kochwürzen, Fleisch, Geflügel, Seenahrung, Getreidekörnern, getrocknetem Obst und formulierten Produkten, wobei alle zur Bildung von abgeschreckten Teilchen, welche für die Verarbeitung geeignet sind, vorbereitet werden können. Eine große Vielzahl von Obstarten kann nach dem Verfahren gemäß der Erfindung behandelt werden, einschließlich Pfirsichen, Aprikosen, Ananas, Kirschen, Bananen, Weintrauben, Datteln, Stachelbeeren, Blaubeeren od. dgl. Verwendbare Gemüsearten umfassen Erbsen, Karotten, Kartoffeln, Sellerie, Kohl, Bohnensprossen, Zwiebeln, Pfefferschoten, süße Kartoffeln, Getreide od. dgl. Zu verwendbaren Fleischarten gehören Rindfleisch, Schweinefleisch, Lammfleisch, verarbeitetes Fleisch, wie gesalzene Rindslende, geräuchertes Schweinefleisch od. dgl. Bezüglich Geflügel können Hühnchen, Truthahn, Fasan, Ente od. dgl. erwähnt werden. Hinsichtlich Seenahrung seien sowohl frische als auch gekochte Garnelen, Thunfisch und andere Fische, wie sie normalerweise auf den Markt gebracht werden, Austern, Muscheln, Hummer, Krabben od. dgl. aufgeführt. Als Kochwürzen können Pilze, Wasserkastanien und verschiedene Gewürze und Kräuter erwähnt werden.
Die größeren Früchte wie Pfirsiche können geschält, genarbt und in Stücke von nicht mehr als etwa 1,27 cm Dicke geschnitten oder gewürfelt werden. Kleinere Früchte, wie Kirschen, Blaubeeren und Weintrauben, können ohne Verminderung der Größe gereinigt und gefroren werden.
Frisches Gemüse kann unter Verwendung gebräuchlicher Verfahren, wie sie in den Tiefkühllebensmittel- und Konservenindustrien angewendet werden, gereinigt und vorbereitet werden. Vor dem Gefrieren kann Bleichen angewendet werden, um die enzymatische Aktivität auf ein Minimum herabzusetzen. Mehrfache Durchbohrung oder Einritzung kann vor oder nach der Tiefkühlung solcher Stoffe, wie Erbsen, Chinesische Erbsenschoten od. dgl., angewendet wer- t den. Auch hier werden die Bestandteile, falls sie von bedeutender Größe sind, zu Teilchen (z. B. dünnen Schnitten oder Würfeln) von für die Verarbeitung geeigneter Größe verkleinert.
Fleischarten, wie Rindfleisch, Schweinefleisch oder t Lammfleisch, können durch Schneiden und Zurichten auf geeignete Größe vorbereitet werden, worauf sie gekocht, abgetrocknet und tiefgekühlt werden. Geflügel, beispielsweise Hühner und Truthähne usw., können durch Säubern und Kochen, Entfernen des Fleisches von Bein und Haut und Zerschneiden in Stücke von geeigneter Größe vorbereitet werden, worauf das Fleisch gefroren wird. Behandlungen zum Weichwerden, wie beispielsweise langsames Ausfrieren und; oder dazwischenliegendes Auftauen und Wiederausfrieren, können angewendet werden.
Seelebensmittel, beispielsweise Garnelen, Kabeljau oder anderes Fischfleisch, können durch Säubern, Kochen und Abschuppen mit nachfolgendem Ausfrieren vorbereitet werden. In einigen Fällen kann das Kochen weggelassen werden.
Würzen, wie z. B. frische Pilze, Wasserkastanien od. dgL, können durch Säubern, Schneiden und anschließendes Ausfrieren vorbereitet werden. Falls das Ausgangsmaterial dieser Klasse in trockener Form vorliegt, wie z. B. getrocknete Pilze, kann es vor der Tiefkühlung gesäubert und teilweise rückhydratisiert werden.
Wie vorstehend angegeben, können einige Ausgangsmaterialien nach anderen Verfahren verarbeitet worden sein. Zum Beispiel können Materialien, wie Kirschen, einer Verarbeitung zur Herstellung eines Produktes vom Maraschinotyp unterworfen worden sein. Schweinefleisch kann als Schinken oder Rindfleisch als gepökeltes Rindfleisch konserviert sein. Materialien, wie Cerealien, Kichererbsen (Garbanzobohnen) oder Japanische Baumpilze, können luft-oder sonnengetrocknet sein, wodurch sie eine Rückhydratisierung vor der Tiefkühlung erforderlich machen. Getrocknete Früchte, wie Datteln, Pfirsiche oder Äpfel, können teilweise durch Luft- oder Sonnentrocknung getrocknet sein. Gemüse, wie Gurken, können durch Einlegen in Essig konserviert worden sein.
Obgleich das individuelle Schnell-Tiefkühlverfahren zur Herstellung einer frei ftießenden Materialnasse bevorzugt wird, erwies es sich in einigen Fällen als zufriedenstellend, in Form eines Teigs zu gefrieren, vorausgesetzt, daß solche Teigmassen rasch in die einzelnen gefrorenen Teilchen zerfallen, wenn der Teig in das heiße Öl eingetaucht wird.
Unter der Voraussetzung, daß das Nahrungsmaterial vorbereitet und auf eine Temperaturhöhe unterhalb 0° C und vorzugsweise in der Größenordnung von -40 bis -6,7° C abgeschreckt wurde, was in den meisten Fällen eine Ausfrierung ergibt, wird es mit dem heißen Öl in Stufe 11 in Berührung gebracht, und zwar vorzugsweise durch Ablagerung einer gemessenen Beschickung an gefrorenem Material in einer vorbestimmten Menge von heißem Öl, wobei das öl einem partiellen Vakuum unterworfen ist.
Die in eine gegebene Menge heißes Öl eingeführte Menge an gefrorenem Material (bezogen auf das Gewicht) hängt hauptsächlich von der Anfangstemperatur des Öls ab und demgemäß von dem Temperaturunterschied zwischen dem abgeschreckten oder gefrorenen Material und dem Öl. Mit höheren öltemperaturen können größere Mengen an abgeschrecktem Material angewendet werden. So kann mit einer Anfangsöltemperatur von etwa 116° C das Verhältnis in einem typischen Fall 1,81 kg an gefrorenem Material (z. B. bei -15° C) auf jeweils 45.4 kg Öl betragen, während bei Anfangsöltemperaturen im Bereich von 163 bis 227° C die Verhältnisse entsprechend im Bereich von 3,18 bis 13,6 kg an abgeschrecktem Material je 45,4 kg Öl liegen können. Die Einführung des abgeschreckten Materials in das heiße Öl mit den Verhältnisansätzen der vorstehend erwähnten Größenordnung dient zux raschen Verminderung der Temperatur des Öls von ihrem Anfangswert auf eine niedrigere Höhe in der Größenordnung von 54 bis 110° C. Daneben vermischt sich der sich rasch entwickelnde Dampf mit dem heißen Öl und erzeugt ein gemischtes Medium aus Dampf-Flüssigkeits-Phase oder Schaum mit einem weit größeren Volumen als die ursprüngliche Ölmasse. Dieses Medium hüllt das der Trocknung ausgesetzte Material ein und bewirkt, daß das Material über den ausgedehnten Raum, welchen das Medium einnimmt, dispergiert ist. Der rasche Abfall der Öltemperatur findet auf Grund der raschen Verdampfung von Feuchtigkeit statt, welche sich aus der hohen Geschwindigkeit der Wärmeübertragung von dem gemischten Phasenmedium zu dem Nahrungsmaterial ergibt. Das Ausmaß des öltemperaturabfalls wird durch die Menge fühlbarer Wärme, welche bei der Verdampfung von Feuchtigkeit verbraucht wurde, bestimmt.
Wie vorstehend erwähnt, sinkt am Ende der Anfangsphase, welche durch die Erzeugung eines gemischten Dampf-Öl-Mediums gekennzeichnet ist, das Medium oder der Schaum ein, und anschließend wird der Verfahrensvorgang bei einer tieferen Temperatur fortgeführt, um einen gewünschten niedrigen Feuchtigkeitsgehalt zu erhalten. Am Ende des Trocknungsablaufs werden die erhaltenen Produkte in Stufe 12 von dem freien Öl abgetrennt. Dies wird durchgeführt, wobei das vorgegebene teilweise Vakuum beibehalten wird, indem das Öl von dem schwimmenden Material abgetrennt wird, worauf das Material auf einem Sieb, durch welches das Öl abgezogen wird, sich absetzt. Darauf wird das Vakuum abgelassen und das Produkt aus der Behandlungskammer entfernt. Dieses. Verfahren dient zur Gewinnung von Endprodukten mit einer bedeutenden Menge an Ölgehalt, welcher aus dem Verfahren herrührt, beispielsweise einem Ölgehalt, der im Bereich von 50 bis 60 %, bezogen auf trockene Feststoffbasis, liegen kann. Ein solcher Ölgehalt kann durch Zentrifugieren etwas vermindert werden, wobei. das Material bei einer Temperaturhöhe oberhalb des Schmelzpunktes des Öls behandelt wird, wodurch das Öl leicht die Poren des getrockneten Produktes verläßt. Mit diesem Verfahren können Produkte erhalten werden mit Ölgehalten, welche in einem typischen Fall im Bereich von etwa 40 bis 50 %, bezogen auf die Trockensubstanz, liegen können.
Es wurden versuchsweise einige Veränderungen in dem Verfahren durchgeführt, wobei Änderungen im Feuchtigkeitsgehalt des Ausgangsmaterials und Änderungen in der Größe der Teilchen vorgenommen wurden. Im allgemeinen kann für Stoffe mit niedrigem Feuchtigkeitsgehalt die Verhältnismenge der Beschickung erhöht werden, um den gleichen Temperaturabfall innerhalb des gleichen Zeitraums zu erzielen. Im allgemeinen soll die Beschickungsmenge (bezogen auf Gewicht) für eine gegebene Menge Öl und für eine gegebene Anfangsöltemperatur so sein, daß sie unmittelbar die Öltemperatur in einem kurzen Zeitraum (z. B. 1/z bis 4 Minuten) auf eine Temperatur in der Größenordnung von 54 bis 110° C erniedrigt; während dieser Zeitspanne findet die Auftauung des. gefrorenen Materials statt. Ein anfänglicher gefrorener Zustand des Materials ergibt eine Anzahl wünschenswerter. Merkmale. Insbesondere ergibt sich eine physikalische Steifheit für die Abtrennung der in das heiße Öl eingeführten Teilchen, sogar obgleich der Feuchtigkeitsgehalt hoch sein kann. Dies ermöglicht eine leichtere Handhabung und Beschickung einer Stoffmasse in eine heiße Ölmasse ohne Brechen und Quetschen. Gleichfalls wird dadurch für jedes einzelne gefrorene Teilchen ein Wärmeübertragungsverhältnis mit dem umgebenden heißen Öl ermöglicht, mit einheitlicher Verdampfung von dessen sämtlichen ausgesetzten Oberflächen. Während der Anfangsphase der raschen Verdampfung findet gleichzeitig mit der Verdampfung ein Auftauen statt. Das. Auftauen und Verdampfen beginnt an der äußeren Schicht und .schreitet nach innen fort. Auf diese Weise verbleibt während der Anfangsphase der Verdampfung ein rasch abnehmender gefrorener Kern, welcher Steifheit verleiht und die Beibehaltung der ursprünglichen physikalischen Form unterstützt. Wahrscheinlich findet die Verdampfung nicht direkt aus dem gefrorenen Zustand statt, sondern nur, nachdem etwas Abtauen stattgefunden hat. Daher dient die Geschwindigkeit des Abtauens als regelnder Faktor für die Geschwindigkeit der Verdampfung. Der zurückgehende gefrorene Kern hält gleichfalls einen Teil der Masse steif und kalt, während das Auftauen und Verdampfen fortschreitet. Das Abtauen oder Enteisen ist innerhalb des Zeitraums der raschen Anfangsphase der Verdampfung beendet.
Die anfängliche rasche Verdampfung aus der äußeren Schicht schreitet nach innen fort und entwickelt einen raschen Dampfstrom nach außen, welcher dazu neigt, ein vollständiges Zusammenbrechen oder übermäßiges Schrumpfen der Teilchen in dem Maße, wie die Verdampfung fortschreitet, zu verhüten.
Obgleich der entwickelte Dampf durch die äußere Schicht der Teilchen unter Aufblähung des Gewebes abströmt, wenn die Feuchtigkeitsverdampfung nach innen fortschreitet, wircd das Gewebe nicht in seine Bestandteile aufgelöst und verbleibt in dem Teilchen ohne wesentliche Raumumorientierung. Das Ausmaß, bis zu welchem das Gewebe zerrissen oder verändert werden kann, hängt von dem Ausgangsmaterial ab. Das weiche und schwammähnliche Gewebe, welches in saftigen Gemüsen, wie Sellerie, gefunden wird, wird in bedeutendem Ausmaß . verändert, wohingegen das Zellgewebe eines Materials, wie gekochtes Rindfleisch, nicht wesentlich verändert wird. Da die Verdampfung in der äußeren Schicht jedes Teilchens stattfindet, ehe die Verdampfung in den mittleren Bereich fortgeschritten ist, besteht die Neigung zur Ausbildung einer Versteifung des äußeren Gewebes, bevor der gefrorene Kern verschwunden ist, und diese steifere Außenschicht dient zur Beibehaltung der allgemeinen Form des Teilchens und zur Zurückhaltung des inneren Gewebes innerhalb des durch die äußere Schicht bestimmten Raumes. Die äuße17e Schicht bleibt dem sich entwickelnden, überhitzten Wasserdampf zugänglich und bildet keine verfilzte und relativ unzugängliche Haut. Eine derartige Oberflächenhaut, welche in anderen Trocknungsverfahren üblicherweise praktisch gefunden wird und als Hüllenhärtung bezeichnet wird, ist aus vielen Gründen unangenehm, einschließlich der Tatsache., daß sie eine Wärmeisolierung und Feuchtigkeitssperrschicht bildet, welche die Wärmeübertragung und Feuchtigkeitsentwicklung verhindert und das physikalische Aussehen des Endproduktes modifiziert und die Rückhydratisierung hemmt.
Die Gefriertemperatur von verschiedenen wasserhaltigen Nahrungsprodukten variiert etwas in Abhängigkeit von dem Charakter der wäßrigen Säfte. Im allgemeinen können die meisten wasserhaltigen Nahrungsstoffe, auf welche das Verfahren anwendbar ist, bei Temperaturen innerhalb des Bereiches von - 17,8 bis - 4,44° C tiefgekühlt werden. Die Behandlung der Nahrungsstoffe vor der Trocknung, beispielsweise Vortrocknung oder Zuckerzusatz, dient zur Erhöhung des Trockensubstanzgehalts und zur Erniedrigung des Gefrierpunktes auf Temperaturen, welche in einigen Fällen weniger als -17,8° C betragen können. Es kann speziell auf sonnengetrocknete Datteln oder glasierte Kirschen Bezug genommen werden. Es ist in der Tiefkühllebensmittelindustrie allgemein gebräuchlich, auf eine Temperatur von etwa - 30° C zu gefrieren und anschließend bei Temperaturen gut unterhalb des Ausfrierens, beispeilsweise zwischen -40 und -6,7° C, zu lagern. Dieses Verfahren kann auch hier angewendet werden, wobei sich das Material beim Entnehmen aus der Lagerung innerhalb dieses Temperaturbereiches befindet und nicht wesentlich seine Temperatur erhöht, ehe es mit dem heißen Öl in Berührung gebracht wird. Obgleich das Gefrieren bestimmte Vorteile besitzt, können Stoffe mit niedrigen Gefrierpunkten ohne Gefriereng auf eine Temperatur unterhalb 0° C abschreckt werden. Ein derartiges Abschrecken sieht einen hohen Temperaturunterschied vor, um eine rasche Wärmeübertragung zu fördern. Die natürliche Stärke und Stabilität derartiger Stoffe neigt dazu, sie gegen Schädigung zu schützen.
Langsames Ausfrieren oder Abtauen und nochmaliges Ausfrieren kann angewendet werden, um Stoffe, wie z. B. Fleisch, Geflügel und Fisch, weich zu machen.
In den Fällen, in welchen hohe Öltemperaturen angewendet werden, z. B. 204 bis 316° C, kann das Material unmittelbar vor der Einführung in das Öl auf sehr tiefe Temperaturen, beispielsweise auf - 40 bis - 51,1 ° C, abgeschreckt werden, z. B. durch Trockeneis oder ein anderes Kühlmittel. Unter derartigen Bedingungen wird die Anfangsgeschwindigkeit der Wärmeübertragung beschleunigt. Dieses Verfahren kann vorteilhafterweise bei Stoffen von sehr geringem Feststoffgehalt, z. B. Sellerie, angewendet werden, falls es erwünscht ist, die Feuchtigkeit so rasch wie möglich zu entfernen.
Obgleich der Verdampfungspunkt der Feuchtigkeit in den meisten feuchten Nahrungsstoffen weit unterhalb 54° C, bei einem Vakuum in der Größenordnung von 55,9 bis 73,7 cm Ouecksilbersäule, liegt, ist es wünschenswert, das Verfahren so durchzuführen, daß die Öltemperatur nicht unter diesen Wert fällt. Die Temperaturhöhe, auf welche das Öl in der ersten Phase der raschen Wärmeübertragung fällt, wird weitgehend durch die Anfangstemperatur des Öls, die Temperatur des gefrorenen Materials, das Verhältnis zwischen dem Gewicht des Materials und dem Gewicht des Öls, dem Grad des vor und nach der Einführung der Beschickung aufrechterhaltenen Vakuums und dem ursprünglichen Feuchtigkeitsgehalt und der Größe des Materials bestimmt. Vorzugsweise ist das thermische Gleichgewicht derart, daß der anfängliche rasche Abfall der Öltemperatur nicht unterhalb etwa 54° C geht, wodurch anschließend unter der Voraussetzung, daß ein Feuchtigkeitsgehalt in der Größenordnung von 1/E bis 5 % im Fertigprodukt erwünscht wird, eine Temperaturhöhe, welche zwischen 77 und l10° C, optimal von etwa 90° C liegen kann, für den Rest des Arbeitsganges aufrechterhalten wird. In Ausnahmefällen können Temperaturen oberhalb des soeben angegebenen Bereiches, z. B. bis zu 116° C, beibehalten werden, wenn etwas Anbräunen nicht schädlich ist, beispielsweise bei Fisch, Fleisch. In Abhängigkeit von dem Ausmaß des Temperaturabfalls, welcher in der Anfangsphase stattzufinden pflegt, kann dem Öl etwas Wärme zugeführt werden, um eine geeignete Temperaturhöhe für den Rest des Arbeitsganges sicherzustellen. So kann im Verlauf der Anfangsphase Wärme, beispielsweise durch Dampfummantelung des Tanks oder Gefäßes, worin Öl und Beschickung enthalten ist, zugeführt werden, und zwar mit dem Ergebnis, daß das Ausmaß des Temperaturabfalls vermindert wird. Dieses Erhitzen kann nach der Anfangsphase fortgesetzt werden, um die Temperatur auf eine gewünschte Höhe zu bringen. Ein anderes Verfahren besteht in der Wärmezuführung durc umlaufendes Öl durch einen äußeren Wärmeaustauscher. Das bevorzugte Verfahren besteht darin, daß etwas von dem Ausgangsöl am Ende oder nahe dem Ende der Anfangsphase abgezogen und frisches heißes Öl bei einer solchen Temperatur wieder eingeführt wird, daß die sich ergebende Temperatur der Ölmasse für den Rest des Arbeitsganges auf einer gewünschten Höhe gehalten wird. Die Vorteile des zuletzt beschriebenen Verfahrens werden nachstehend erläutert.
Der unmittelbare und rasche Temperaturabfall in der Anfangsphase begrenzt die Zeitdauer, während welcher die Teilchen des Materials mit dem Öl bei einer Temperatur, welche normalerweise im Brennbereich liegt, verbunden sind. Ebenso liegt das Öl während der begrenzten Zeit einer derartigen Verbindung in Form eines Schaumes vor und besitzt deshalb nicht den Brenneffekt eines dichteren, flüssigen Phasenkörpers bei derselben Temperatur. Der übrige Arbeitsverlauf, welcher eine größere Verweilzeit erfordert und bei dessen Durchführung das Material in direktem Kontakt mit dem Öl bei dessen normaler oder fast normaler Dichte steht, wird bei einer niedrigeren Temperatur durchgeführt, um ein Brennen zu vermeiden. In typischen Fällen beträgt die Abgangstemperatur des Öls etwa 90° C.
Es wurden Versuche durchgeführt, welche die Vorteile und neue Ergebnisse bestätigen, die durch Einführung von feuchtem Nahrungsmaterial in das heiße Öl in abgeschrecktem Zustand und unter einem teilweisen Vakuum erhalten werden. Unter den gleichen Bedingungen, jedoch bei Einführung des Ausgangsmaterials bei Raumtemperatur, tritt eine bemerkenswerte physikalische Schädigung des Produktes auf, wie z. B. Verfärbung, Brennen, Zerfall der Zelistruktur in die Bestandteile, unterschiedliche Zerfalls- oder Auflösungsgrade in das Öl hinein und Zusammenbruch des Volumens. Die Größe dieser Wirkungen ist weitgehend abhängig von den Öltemperaturen und dem Charakter des Ausgangsmaterials. Hohe Anfangstemperaturen des Öls, welche mit den bei dem Verfahren gemäß der Erfindung angewendeten Temperaturen vergleichbar sind, können nicht angewendet werden, wodurch niedrigere Temperaturen und ausgedehnte Arbeitszeiten erforderlich werden. Wenn das feuchte Nahrungsmaterial abgeschreckt und gefroren und dann in das. öl eingeführt wird, wobei Beschickung und öl sich unter teilweisem Vakuum befinden, wird das Verfahren verändert und die Qualität des Endproduktes weitgehend verbessert. Unter geeigneten Bedingungen können Verfärbung und Brennen vollständig ausgeschaltet werden, und diese wünschenswerten Ergebnisse können mit einem Arbeitsverlauf erzielt werden, welcher praktisch und relativ wirksam ist. Im Gegensatz zu den Erwartungen steigert das Abschrecken tatsächlich die Geschwindigkeit der Feuchtigkeitsentfernung, wobei die anderen Bedingungen die gleichen bleiben. So wurde in einer Versuchsreihe ein Einzelansatz von frischen, nicht gefrorenen Pfirsichen in 10 Minuten auf 501/o Feuchtigkeit zurückgeführt; wenn sie jedoch gefroren und denselben Bedingungen von Anfangsöltemperatur und partiellem Vakuum (entsprechend der Erfindung) ausgesetzt wurden, wurde der Feuchtigkeitsgehalt auf etwa 50 % in 5 Minuten und auf 29 % in 10 Minuten zurückgeführt. Diese Ergebnisse können nicht ausreichend erklärt werden, werden jedoch der besseren Wärmeübertragung auf Grund des größeren Unterschiedes zwischen den Temperaturen des Öls und des Materials sowie der besseren Regelung der Verdampfung aus dem abgeschreckten und gefrorenen Material zugeschrieben und auf die Tatsache zurückgeführt, daß das Oberflächengewebe nicht unten Ausbildung einer wärmeisolierenden Haut zusammenbricht.
Bei der gewöhnlichen Verdampfung wird Feuchtigkeit aus der Oberfläche durch Verdampfung mit dem Ergebnis entfernt, daß eine kontinuierliche Neuverteilung des Feuchtigkeitsgehaltes mit einer kontinuierlichen Konzentrierung der wäßrigen Säfte erhalten wird. Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung liegt unter der Voraussetzung, daß das Material gefroren ist, praktisch eine unmittelbare überführung von Eis in die Dampfphase vor (wahrscheinlich mit momentanem Durchgang durch die Flüssigkeitsphase), und deshalb findet keine Neuverteilung der Säfte statt. Bei diesem Verfahren besteht ebenfalls nur geringe Gelegenheit für die Zellstruktur oder das Gewebe, mit den Säften in der flüssigen Phase durchfeuchtet zu werden.
Innerhalb des heißen Öls und insbesondere während der Anfangsperiode sollen die Teilchen ungehemmt vorliegen. Wie vorstehend erwähnt, wird die rasche Entfernung von Wasserdampf von der Erzeugung einer gemischten Schaumphase begleitet, d. h. eines Wasserdampf-öl-Gemisches, welche die Teilchen einhüllt, und von einer relativ heftigen Bewegungs- oder Schüttelwirkung dieses Mediums, welche die Teilchen in Bewegung und in dem Schaumkörper verteilt hält und im allgemeinen zu einem guten Wärmeübergang beiträgt.
Bei Verwendung von bekannten Typen von Evakuierungs, und Dampfkondensationsvorrichtungen (z. B. eines Wassersprühverdichters und einer mechanischen Pumpe oder einer Ejektorpumpe) ist es durchführbar, ein Teilvakuum in der Größenordnung von 55,9 bis 73,7 cm Quecksilbersäule aufrechtzuerhalten. Unter der Annahme, daß das Anfangsvakuum in der Größenordnung von 66,0 bis 71,1 cm Quecksilbersäule liegt, kann unmittelbar, nachdem die Beschickung von gefrorenem Material in das heiße öl eingebracht wurde, die Geschwindigkeit des Dampfstromes aus dem erhaltenen Schaum so sein, daß die Kapazität der Evakuierungsvorrichtungen etwas belastet wird. In diesem Fall kann das Tenl vakuum vorübergehend vermindert werden, beispielsweise auf 63,5 cm Quecksilbersäule. Eine derartige Herabsetzung des Vakuums vermindert die Belastung in der Vorlage und dient ebenfalls dem Zweck der Verhütung eines derartig raschen Dampfstroms, daß überschüssige Mengen an öl in die Kondensationseinrichtung gebracht werden könnten. Gegen Ende der Anfangsphase und während des nachfolgenden Teiles des Arbeitsganges kann ein höheres Vakuum, beispielsweise von 68,6 bis 73,7 cm, angewendet und beibehalten werden. Bei der praktischen Durchführung kann beim Betrieb einer technischen Vorrichtung das vorgelegte Vakuum allmählich erhöht werden, wenn der Feuchtigkeitsgehalt des Materials vermindert wird.
Wie vorstehend erwähnt, ist während der Anfangsphase des Verfahrens, z. B. während der ersten 1/E Iris 4 Minuten, während welcher eine rasche Verdampfung stafndet, das Material in einer Mischphase (z. B. Wasserdampf-Öl) von stark vergrößertem Volumen eingehüllt, und die öltemperatur wird rasch vermindert. Während dieser Phase wird ein Hauptteil des Anfangsfeuchtigkeitsgehaltes, beispielsweise zwischen 50 und 95%, optimal zwischen 75 und 90%, entfernt. In einigen Fällen werden Produkte mit einem Restfeuchtigkeitsgehalt in der Größenordnung von 15 bis 30 % gewünscht. Bei derartigen Produkten kann unter der Voraussetzung, daß sie ausreichend fest sind, der Trocknungsvorgang nach der Einstellung des gewünschten Feuchtigkeitsgehaltes beendet werden, was kurz nach dem Ende oder am Ende der Anfangsphase der Fall sein kann. Verdunstungskälte kann auf ditem Produkte, wie vorstehend beschrieben, angewendet werden. Ebenso kann, wie vorstehend beschrieben, Zentrifugieren oder vorzugsweise unter Vakuum, wie nachstehend beschrieben, angewendet werden.
Die erforderliche Zeitdauer zur Herstellung von getrockneten Nahrungsprodukten mit einem niedrigen Feuchtigkeitsgehalt im Bereich von etwa 1/E bis 5 0/0 hängt von einer Anzahl von Faktoren ab, einschließlich dem Charakter des Ausgangsmaterials, der Vorbehandlung des Materials, der Anfangstemperatur des öls in Stufe 11, der Menge an Ausgangsmaterial im Verhältnis zu der Menge an öl (bezogen auf das Gewicht) und der Temperatur, auf welche das Ausgangsmaterial abgeschreckt ist, sowie dem Wert des vorgelegten Vakuums. Jedoch liegt für eine große Vielzahl von feuchten, gefrorenen Nahrungsstoffen und bei Temperaturen und einem Vakuum in der vorstehend angeführten Größenordnung die Zeitdauer der Behandlung zur Herstellung von Feuchtigkeitsgehalten im Bereich von 1 bis 511/o in. der Größenordnung von 7 bis 40 Minuten, wobei die optimale Zeitdauer zwischen 10 und 25 Minuten beträgt.
Anstatt das vorstehend beschriebene Verfahren zur Entfernung von freiem öl am Ende des. Arbeitskreislaufes anzuwenden, wird es bevorzugt, das freie öl aus dem Produkt abzuziehen und anschließend das Produkt zu zentrifugieren, wobei während der ganzen Zeit ein, Teilvakuum aufrechterhalten wird. Nach diesem Verfahren können Produkte mit ölgehalten in der Größenordnung zwischen 20 und 40% Trockensubstanzbasis unter Bezugnahme auf den aus dem Verfahren herstammenden ölgehalt erhalten werden. Wie nachfolgend im einzelnen erläutert wird, führt dieses Verfahren gleichfalls zu neuen Produkten mit ausgezeichneten Kennzeichen. Unter Bezugnahme insbesondere auf die Art, in welcher der Ölgehalt geregelt und in dem Produkt verteilt wird, werden durch einen so verteilten Ölgehalt bei der angegebenen Höhe bestimmte Vorteile erzielt und bestimmte Nachteile, welche durch das vorhergehend beschriebene Verfahren erhalten werden, vermieden.
Eine große Vielzahl von Ölen und Fetten kann verwendet werden. Beispielsweise können verschiedene Öle und Fette von pflanzlicher oder tierischer Herkunft verwendet werden. Beispiele für Pflanzenöle sind Maisöl, Baumwollsamenöl, Reiskleienöl, Sojabohnen-, Oliven-, Erdnuß-, Kokosnuß-, Sesam-, Tomatensamenöl od. dgl. Beispiele für tierische Öle sind Fischöl, Rindertalg, Schweinefett, Butterfett od. dgl. Im allgemeinen ist es wünschenswert, Öle oder Fette zu verwenden, welche bis zu einem Punkt raffiniert wurden, bei welchem sie dem Produkt keinen unerwünschten Geruch oder Geschmack verleihen. Die sogenannten hydrierten Öle wurden mit guten Ergebnissen verwendet, beispielsweise hydrierte Koch- oder Backfette (shortenings). Im allgemeinen neigen Öle mit höheren Schmelzpunkten, wie z. B. Baumwollsamenflocken (Schmelzpunkt etwa 66° C), dazu, in geringem Ausmaß durch das Fertigprodukt zurückgehalten zu werden.
Außer den vorstehend angeführten Ölen und Fetten können für einige Produkte eßbare Wachse verwendet werden, welche bei Temperaturen in der Größenordnung der in dem Verfahren gemäß der Erfindung angewendeten stabilen Flüssigkeiten sind. Beispielsweise wurde natürliches oder raffiniertes Bienenwachs mit guten Ergebnissen verwendet. Ein solches Wachs kann in verschiedenen Mengen mit einem geeigneten Öl oder Fett vermischt werden, wodurch bestimmte physikalische Merkmale des Öls modifiziert werden. Insbesondere steigert die Einführung von Wachs den Schmelzpunkt des Öls und erhöht dessen Viskosität. Es wird hierdurch auch ein Medium erhalten, welches stabiler und deshalb besser für den Wiedergebrauch geeignet ist, das leichter zur Entfernung von festen Bestandteilen filtriert werden kann und das dazu neigt, in geringerem Ausmaß durch das Produkt absorbiert zu werden. Die größere Stabilität neigt zur Steigerung der Lebensdauer und gewährt einen besseren Schutz des Produktes gegenüber atmosphärischer Feuchtigkeit. Jojoba-Wachs ist ein weiteres Beispiel, welches mit Öl, z. B. mit hydriertem Kochfett, vermischt werden kann und in gleicher Weise das Öl modifiziert, indem es den Schmelzpunkt erhöht, den Rauchpunkt erniedrigt und das Öl stabiler und besser geeignet für wiederholte Wiederverwendung macht.
Der Ausdruck »Ö1«; wie er hier verwendet wird, umfaßt Öle, Fette und Wachse, wobei es sich sämtlich um Ester von Fettsäuren handelt, sowie Gemische davon, mit und ohne Hydrierung, Entfärbung, Geruchlosmachen oder anderen Raffinierungsbehandlungen. Ebenfalls werden darunter Materialien verstanden, welche Kennzeichen wie Öle und Fette besitzen, eßbar sind und ausreichende Stabilität aufweisen, um den Bedingungen, welchen sie bei dem Verfahren gemäß der Erfindung ausgesetzt werden, zu widerstehen.
Vorzugsweise besitzt das Öl einen Schmelzpunkt oberhalb Raumtemperatur, beispielsweise zwischen 39 und 66° C. Mit Geruch behaftete Öle, wie z. B. Butteröl oder natürliche tierische Fette., beispielsweise Hühnerfett, können in bestimmten Fällen verwendet werden, um einen gewünschten Geruch zu verleihen. Spezielle Geruchsbestandteile können in das Öl eingebracht werden, wobei etwas von diesem Geruchsstoff in dem der Behandlung unterworfenen Material zurückbehalten wird. Bei Temperaturhöhen, welche bis zu 227° C reichen, und bei einem vorgelegten Teilvakuum sind die bedeutenderen tierischen und pflanzlichen öle keinem ernstlichen Zusammenbruch oder Änderungen in ihrer molekularen Struktur unterworfen. Bestimmte Öle sind für den technischen Gebrauch bei Temperaturen im Bereich bis zu etwa 316° C unter Vakuum ausreichend stabil.
Im allgemeinen wird es bevorzugt, die höchste Temperatur, welche mit der Stabilität des verwendeten Öls, dem Charakter des zu trocknenden Materials und der verwendeten Vorrichtung übereinstimmt, anzuwenden. Wie vorstehend erwähnt, ergibt eine hohe Anfangstemperatur des Öls einen hohen Temperaturunterschied zwischen dem Öl und dem zu trocknenden, abgeschreckten, feuchten Material, wodurch ein sehr rascher und wirksamer Wärmeaustausch herbeigeführt wird. Gleichfalls ermöglicht sie ein hohes Beschickungsverhältnis, oder, mit anderen Worten, eine relativ große Menge eines abgeschreckten Materials kann in eine gegebene Ölmenge eingeführt werden, wodurch eine gute Produktionskapazität und ein relativ kurzer Trocknungsablauf gegeben wird. Neben dem Vorstehenden scheint die Anwendung eines hohen Temperaturunterschiedes wünschenswerte Eigenschaften in dem Fertigprodukt hervorzurufen. Es wird als praktisch und wünschenswert angesehen, in einigen Fällen Öltemperaturen bis hinauf zu 316° C unter Vakuumanwendung zu verwenden, vorausgesetzt, daß das Öl ausreichend stabil ist und die Vorrichtung von der Art ist, eine entsprechende Regelung zu erlauben. Der bevorzugte Bereich für die Anfangstemperatur des Öls liegt zwischen 163 und 227° C, wobei etwa 204° C für den optimalen Wert gehalten wird.
Obgleich das verwendete Verfahren hinsichtlich der Art des verwendeten Öls nicht kritisch ist, ist es in einigen Fällen wünschenswert, ein Öl, das in natürlichem Verwandtschaftsverhältnis zu dem zu behandelnden Produkt steht, zu wählen, wodurch das in dem getrockneten Endprodukt verbleibende Öl als natürlicher Zusatz betrachtet werden kann. Beispielsweise kann bei der Trocknung von Schweinefleisch Schweinefett mit oder ohne Hydrierung angewendet werden. Gleichfalls kann für Rindfleisch Rindertalg und für Hühnchen Hühnerfett angewendet werden. Natürliches Fischöl kann für die Trocknung von Fisch, Kokosnußöl für frische Kokosnuß, Olivenöl für verarbeitete Oliven, Tomatensamenöl für Tomaten, Maisöl und andere geeignete Getreideöle für Getreide verwendet werden. Für die Trocknung von Fleisch erwies es sich als wünschenswert, ein Fett aus den Bereichen der inneren Organe zu verwenden, von welchem bekannt ist, daß es ewas härter ist als ein Fett nahe der Haut.
In Abhängigkeit von dem speziellen, zu behandelnden Nahrungsmaterial gelangen Bestandteile aus dem Material in das Öl. So kann am Ende des Arbeitsganges das Öl solche Bestandteile, wie Zucker, mehlhaltige Stoffe, wie Stärke, Farbbestandteile, Zellulosefasern und Hautmaterial angehäuft besitzen. Derartige Stoffe können aus dem Öl nach bekannten Verfahren, wie z. B. Sedimentieren, Zentrifugieren und Filtrieren, entfernt werden, wodurch ein geklärtes Öl in einem Zustand zur Wiederverwendung hergestellt wird.
Aus wirtschaftlichen Gründen ist im allgemeinen die Wiederverwendung des Öls wichtig. Die Eignung zur Wiederverwendung hängt von der Stabilität des Öls unter den Bedingungen, denen es, ausgesetzt wird, und von dem Leichtigkeitsgrad, mit dem das Öl in den Zustand für die Wiederverwendung gebracht werden kann, ab.
Die Eigenschaften des Endproduktes, insbesondere Farbe und Geschmack, können durch verteilte feste Stoffe, die in dem Öl angehäuft sind, beeinflußt werden. Um die schädlichen Einflüsse derartiger, angehäufter fester Stoffe zu vermeiden oder auf ein Minimum zu bringen, wird es bevorzugt, während des Arbeitsganges, einen Teil des verunreinigten Anfangsöles durch heißes, geklärtes Öl zu ersetzen. Das, heiße geklärte Öl kann eine solche Temperatur haben, daß ein Wärmeaustausch, wie vorstehend beschrieben, bewirkt wird, wodurch die Temperatur der Ölmasse während des restlichen Arbeitsablaufes auf eine gegewünschte Höhe gesteigert wird. Die Menge einer solchen Substitution kann entsprechend den Bedürfnissen variiert werden. Wenn die Substitution 100 % erreicht, wird das. Produkt im Verlauf des restlichen Arbeitsablaufs weniger durch irgendwelche Eigenschaften des Ausgangsöles. beeinflußt, welche in der Anfangsphase erhalten wurden. Das an Steile des ursprünglichen Öles substituierte Öl kann frisches Öl sein, welches erhitzt und entlüftet worden ist, oder ein in einem vorhergehenden Arbeitsgang verwendetes Öl, welches beispielsweise durch Absetzen, Zentrifugieren und Filtrieren geklärt, erhitzt und entlüftet worden ist. Mit oder ohne eine Ölsubstitution am Ende oder nahe am Ende der Anfangsphase des Arbeitsganges kann die gesamte oder ein Teil der nach dem Anfangsteil des Arbeitsablaufs verwendeten Ölmasse entfernt werden, bevor der Arbeitsablauf beendet ist und weiteres. Öl eingesetzt werden. Die Temperatur des eingeführten Öls soll hier wieder so sein, daß sich eine erwünschte Temperatur für die ganze Ölmasse ergibt. Ein solches Öl braucht nicht die Temperaturstabilität des zuerst verwendeten Öls zu besitzen, es kann so gewählt werden, daß dem Fertigprodukt die gewünschten Eigenschaften, wie Geschmack od. dgl., verliehen werden.
Am Ende des Zentrifugierungsarbeitsganges unter Vakuum, wie vorstehend beschrieben, und ehe das Vakuum abgelassen wird, können verschiedene Stoffe dem Produkt zugeführt werden, worauf das Vakuum entfernt wird. Dadurch ergibt sich eine Eindringung des zugeführten Materials, in die Poren des Produktes. Flüssige imprägnierende Bestandteile, welche auf diese Weise angewendet werden können, umfassen Flüssigkeiten, welche Geschmackstoffe, Vitamine od. dgl. enthalten. Auf diese Weise ist es durchführbar, vor der Öffnung des. Vakuums am Ende des Zentrifugierens das Produkt in der Zentrifuge in ein flüssiges Behandlungsmedium einzutauchen. Beim Ablassen des Vakuums wird die Flüssigkeit in die Poren des Produktes gepreßt, wodurch eine gute Durchdringung erhalten wird. Anschließend kann das Produkt dem Ablaufen und Zentrifugieren unterworfen werden, um die freie Imprägnierflüssigkeit zu entfernen. Die flüssigen imprägnierenden Bestandteile, welche in dieser Weise angewendet werden können, umfassen Öle oder Fette, .wäßrige Flüssigkeiten, welche Geschmacksbestandteile enthalten, alkoholische Flüssigkeiten, konzentrierte Zuckersirupmassen, Konservierungsmittel, weichmachende Enzyme, Stabilisatoren od. dgl. Als Beispiel wird die Imprägnierung von getrocknetem Hühnerfleisch mit Hühnerfett, Gelatinelösung oder mit beiden angeführt.
Es ist möglich, neben den vorstehend angegebenen imprägnierenden Bestandteilen flüssige Lösungsmittel zu verwenden, welche mittels Zerstäubung oder Eintauchen des Materials nach dem Zentrifugieren unter Vakuum, und bevor das Vakuum abgelassen wird, angewendet werden. Anschließend dient die Freigabe des Vakuums dazu, das flüssige Lösungsmittel zum Eindringen in die Poren des Produktes zu veranlassen. Ein Lösungsmittel kann auf diese Weise als Medium für die Einführung bestimmter Bestandteile in das Produkt, beispielsweise bestimmbar Vitamine und Enzyme, verwendet werden. Anschließend kann der Lösungsmittelüberschuß durch Zentrifugieren und/oder Verdampfen entfernt werden.
Stoffe in der Dampfphase können ebenso auf das Fertigprodukt angewendet werden, ehe das Vakuum abgebrochen wird, wie z. B. aromatische. Geschmackstoffe. Auf diese Weise können, falls ein Gewürzdampf in den Raum eingeleitet wird', welcher von der Zentrifugaltrommel eingenommen wird, am Ende oder nahe am Ende des Zentrifugierarbeitsganges, jedoch bevor die Rotierung der Trommel zum Abschluß gekommen ist und vor oder während der Öffnung des Vakuums, einige aromatische oder flüchtige Geschmacksbestandteile zum Eindringen in die Poren veranlaßt werden. An Stelle eines Dampfes können feinstverteilte oder Sprühtröpfchen einer normalerweise flüssigen Würze in der gleichen Weise angewendet werden.
Ein Merkmal des Verfahrens bestehlt darin, daß die Verdampfung in Abwesenheit von atmosphärischem Sauerstoff durchgeführt wird'. Deshalb wird die Oxydation von Bestandteilen des Nahrungsstoffes auf einem Minimum gehalten. Um die Oxydation während der Lagerung zu verhüten, können in bestimmten Fällen eines oder mehrere Antioxydationsmittel in das Behandlungsöl eingeführt werden, wodurch jede geringe Oxydation, welche während der Verdampfung auftreten kann, verhindert wird. Unter der Annahme, d'aß derartige Antioxydationsmittel im letzten Verarbeitungsöl verwendet werden, wird die hemmende Wirkung durch die Anwesenheit von etwas restlichen Öl in dem Fertigprodukt fortgesetzt.
In dem mehr ins einzelne gehende Fließschema der F i g. 2 wird das feuchte Nahrungsmittel nach der Vorbereitung und Ausfrierung in Stufe 20 entlüftet, indem es einem Partialvakuum unterworfen wird, und anschließend wird eine Beschickung von diesem Material in eine heiße öhnasse in Stufe 21 eingebracht, wobei das Öl in gleicher Weise unter einem Teilvakuum zur Zeit der Einführung und während des Arbeitsganges gehalten wird. Wie vorstehend ausgeführt, wird in dieser Anfangsphase des Arbeit", ganges ein gemischtes Dampf-Öl-Medium erzeugt, in welchem die Teilchen dispergiert sind, wobei dieses Medium der Bewegung unterworfen ist und ein weit größeres Volumen als die ursprüngliche heiße Ölmasse besitzt. Das gemischte Phasenmedium oder der Schaum fällt gegen Ende der Stufe 21 zusammen, wie in Stufe 22 angegeben wird. In Stufe 23 wird ein Teil des ersten heißen Öls aus dem Material entfernt und durch ein zweites geklärtes heißes Öl ersetzt, welches bei einer tieferen Temperatur vorliegt, so daß sich die gesamte Ölmasse nach der Substitution für den Rest des Arbeitsganges auf einer geeigneten Temperaturhöhe befindet. Die Trocknung schreitet in Stufe 24 bis zur Beendigung fort. In Stufe 25 wird freies Öl aus dem Produkt abgezogen, während das Vakuum aufrechterhalten wird, und das Produkt wird in Stufe 26 unter Beibehaltung des Vakuums zentrifugiert. In Stufe 27 wird das Produkt einer Abschreckung durch Verdunstung ausgesetzt. Mit Abschrecken der Verdunstung wird auf einen Temperaturabfall des Produktes auf Grund der Entfernung von fühlbarer Wärme zur Zuführung von Verdampfungswärme von Feuchtigkeit innerhalb des Materials Bezug genommen. Eine derartige Kühlung findet in bestimmtem Ausmaß unmittelbar nach der Entfernung des Produktes aus dem Wärmeaustauschkontakt mit dem Öl statt. Vorzugsweise wird diese verstärkt, indem das angelegte Vakuum während eines kurzen Zeitraums erhöht wird (d. h. weitere Verminderung des Druckes). Wenn beispielsweise das angelegte Vakuum in den vorhergehenden Stufen in der Größenordnung von 63,5 bis 73,7 cm Quecksilbersäule betrug, kann das höhere Vakuum im Bereich von 73,7 bis 75,5 cm Quecksilbersäule liegen, und zwar während eines Zeitraums in der Größenordnung von 30 bis 60 Sekunden, um die Temperatur des Produktes auf eine Höhe unterhalb etwa 54° C und vorzugsweise unterhalb des Schmelzpunktes des vorhandenen, zurückgehaltenen Öls zu erniedrigen. In Stufe 28 wird das Vakuum abgebrochen und das Produkt entfernt. Stufe 29 zeigt die Anwendung eines Imprägniermediums auf das zentrifugierte Material, bevor das Vakuum abgelassen wird, worauf das Vakuum in Stufe 30 abgelassen wird, um das Imprägniermedium zum Eindringen in das Material zu veranlassen. Das erhaltene Endprodukt ist von der Art, welche mit einem anderen Material als das im Verfahren verwendete Öl imprägniert worden ist. Der Überschuß an freiem Imprägniermedium, wie z. B. einer Flüssigkeit, kann durch Ablaufen, Trocknen oder weiteres Zentrifugieren in Stufe 31 entfernt werden.
Falls das 01 zu einer frühzeitigen Verfestigung während des Zentrifugierens auf Grund der Kühlung durch Verdunstung neigt, kann das angelegte Vakuum während dieser Stufe verringert werden, bei- ; spielsweise von 71,1 auf 61,0 cm Quecksilbersäule.
Falls ein Produkt von höherem Feuchtigkeitsgehalt gewünscht wird, kann auf Stufe 22 die Entfernung von freiem Öl in Stufe 32 erfolgen, worauf in Stufe 33 unter Vakuum zentrifugielt, in Stufe 34 mittels Verdunstung abgeschreckt und in Stufe 35 das Vakuum abgelassen wird, um ein Endprodukt zu erzeugen.
Ein anderes Verfahren zur Abkühlung vor dem Abbrechen des Vakuums besteht darin, eine abgemessene Menge Wasser in den evakuierten Raum, in welchem das Produkt verteilt ist, einzubringen, nachdem das freie Öl daraus entfernt worden ist. Die Menge des Wassers kann z. B. zwischen 10 und 100 Gewichtsprozent des getrockneten Endproduktes betragen. Dieses Wasser geht unmittelbar in überhitzten Dampf über, und der Dampf strömt ohne Steigerung des Feuchtigkeitsgehaltes des Produktes zur Kondensationseinrichtung ab. Die Verdampfungswärme des Wassers wird aus den Wänden der Vorrichtung entnommen, in welcher das Produkt verteilt ist, sowie aus dem Produkt selbst. Deshalb dient es zur Verminderung der Temperatur von derartigen Metallteilen der Vorrichtung, welche in der Nähe des Produktes sind, beispielsweise Zentrifugentrommel und angrenzende Wände und der Endtemperatur des Produktes. Eine tiefe Abgangstemperatur ergibt im allgemeinen eine größere Steifheit des Produktes und ein größeres Volumen nach der Aufgabe des Vakuums. Diese eben beschriebene Abkühlung kann am Ende oder nahe am Ende des Zentrifugierens, mit oder ohne Anwendung eines höheren Vakuums als vorstehend beschrieben, angewendet werden.
F i g. 3 erläutert eine einfache Vorrichtung, welche zur Durchführung des Verfahrens verwendet werden kann. Sie besteht aus einem Kessel oder Behälter 40 von bedeutender Höhe, welcher mit einem entfernbaren Deckel 41 und mit einer inneren, mit Löchern versehenen (perforierten) Trommel 42 ausgestattet ist. Entsprechend der Abbildung ist die Trommel am unteren Ende des Stpbes 43 befestigt, welcher sich rotierbar und gleitbar durch den Deckel erstreckt.
_ Der obere Rand der Trommel ist mit einem Ring 44, wie gezeigt versehen, welcher aus federndem, synthetischem Material hergestellt sein kann. Die Leitung 45 verbindet den Behälter mit geeigneten Kondensations- und Vakuumpumpenvorrichtungen. Die Röhren 46 und 47 dienen zur Einführung und Ent fesnung der Ölbeschickungen. Diese Röhren sind mit äußeren Ollagerbehältern und Wärmeaustauscheinrichtungen verbunden. Diese äußeren Vorrichtungen können gleichfalls eine Vorrichtung für die Ölklärung enthalten, z. B. eine Zentrifuge für die Entfernung von darin enthaltenen festen Stoffen und ein Klärfilter. Der Behälter kann mit einem Dampfmantel für direktes Erhitzen (nicht gezeigt) versehen sein.
Es ist wünschenswert, innerhalb des Behälters 40 Einrichtungen vorzusehen, um während der zweiten Phase des Arbeitsganges mit niedrigerer Temperatur die Teilchen unter die Öloberfläche zu drücken, da zu diesem Zeitpunkt die schwimmfähigen Teilchen dazu neigen, als eine dicke Matte oder Schicht an der Oberfläche des Öls zu schwimmen, wodurch einige Teilchen über die Öllinie ansteigen. Deshalb ist ein mit Löchern versehenes Sperrsieb 48, welches einen mit Löchern versehenen erhöhten Rand besitzt, in dem Behälter mittels geeigneter Vorrichtungen, wie z. B. den Kabeln 51, welche durch Drehen der Kurbel von Winde 52 gewunden oder ungewunden vorliegen, einstellbar aufgehängt.
Die in F i g. 3 gezeigte Vorrichtung wird wie nachstehend angegeben betrieben. Der Deckel 41 wird entfernt und eine Beschickung aus gefrorenem Material in die Zentrifugentrommel 42 eingeführt. In den unteren Teil dies Behälters wird eine Ölmenge hei ihrer oberen Temperaturhöhe eingebracht. Die Zentrifugentrommei wird nun in den oberen Teil des Behälters zusammen mit dem Sieb 48 eingeführt und der Deckel angebracht. Das Innere des Behälters wird auf ein relativ hohes Vakuum von der Größenordnung von 71,1 bis 73,7 cm Quecksilbersäule evakuiert. Zu diesem Zeitpunkt nimmt das Öl einen geringfügigen Teil des Behälterraumes, beispielsweise ein Achtel im unteren Teil, ein. Nach einer kurzen Haltezeitdauer, während welcher das gefrorene Material entlüftet wird, wird die Trommel 42 zum Boden des Behälters gesenkt, wodurch düs gefrorene Material in das Öl eingebracht und die Teilchen zur freien Bewegung freigegeben werden. Eine Mischphase aus Dampf-Öl-Medium wird unmittelbar erzeugt, deren Oberflächenhöhe um das Mehrfache der ursprünglichen Höhe der Ölmasse ansteigt, und dies wird von einem raschen Dampfstrom durch Leitung 45 zu den Absaugvorriehtungen begleitet. Wenn das Öl ziemlich am Ende der ersten Phase einsinkt, besteht bei den schwimmfähigen Teilchen die Neigung, als eine Schicht oder Matte an der Oberfläche des Öls zu schwimmen. Zu diesem Zeitpunkt wird Sieb 48 angewendet, um die Teilchen im eingetauchten Zustand zu erhalten, und es wird in einer Höhe angebracht, in welcher sein horizontaler Teil unterhalb des Ölspiegels liegt, während der Rand 49 sich über den Ölspiegel erstreckt. Dies dient zur Beibehaltung der Teilchen im eingetauchten Zustand, wodurch eine gute Berührung der einzelnen Teilchen mit dem Öl sichergestellt wird. Der Rand 49 verhindert die Teilchen am Aufsteigen rund um die Randkante des Siebs zur oberen Seite. Wie vorstehend beschrieben, kann ein Teil des. ersten Öls aus dem Behälter am Ende der ersten Phase des Arbeitsganges entfernt werden und weiteres heißes Öl eingesetzt werden. Am Ende des Trocknungsvorgangs wird das Produkt aus dem Öl entfernt, indem die Zentrifuge:ntrommel gehoben oder indem das Öl durch die Leitung 47 entfernt wird. Nach Ablaufen des freien Öls, wobei das Vakuum aufrechterhalten wird, wird die Trommel 42 rotiert, wodurch weiteres Öl aus den Oberflächen und dem porösen Innerem des Produktes mittels Zentrifugalkraft entfernt wird. Nach dem Ende oder ziemlich am Ende des Zentrifugierens kann das Vakuum für eine wirksame Kühlung durch Verdunstung ersetzt werden, worauf das Vakuum abgelassen und der Deckel 41 entfernt wird, um das Produkt zu entnehmen.
Die in F i g. 4 gezeigte Vorrichtung kann zur Durchführung des in F i g. 2 umrissenen Verfahrens verwendet werden. Sie besitzt eine unterschiedliche Anordnung für die Einführung und Entfernung des Beschickungsmaterials. Diese Vorrichtung besteht aus einem Behälter 61 von bedeutender Höhe im Verhältnis zu seinem Durchmesser (z. B. Höhe von 10fachem Durchmesser). Der Deckel 62 ist mit einer Winde 63 wie in Fi g. 3 versehen, welche zum Heben und Senken des Sperrsiebs 64, entsprechend dem Sieb 48 von F i g. 3, dient. Ein Beschickungsbehälter 66 ist außerhalb, des Behälters 61 angebracht und durch eine Seite des Behälters hindurch durch das Zufuhrschneckengehäuse 67, welches die Zufuhrschnaeke 68 enthält, verbunden. Der Behälter 66 ist, wie gezeigt, mit Absaugvorrichtungen durch Leitung 69 verbunden.
Der Behälter 61 ist mit Dampfkondensations- und Absaugvorrchtungen oder Evakuierungsvorrichtungen über Rohr 70 verbunden. Die Rohrleitungen 71 und 72 dienen zur Einführung und Entfernung von Öl. Das untere Ende des Tanks 61 steht in kommunizierender Verbindung mit einem entfernbaren Gehäuse 73 über die Ventilvorrichtung 74, welche ein Drosselventil sein kann. Das Gehäuse 73 umschließt eine mit Löchern versehene Zentrifugentrommel 75, welche zur Rotierung des Produktes bestimmt ist. Der untere Teil des Gehäuses 73 ist mit einer Rohrverbindung 76 zur Abgab von Öl an ein öllagerungs-und Rückgewinnungssystem versehen. Gehäuse 73 ist ebenfalls durch Rohr 77 mit Absang- oder Evakuierungsvorrichtungen verbunden. Die Öffnung von Rohr 78 erlaubt den Zutritt von atmosphärischer Luft oder einem anderen Gas zu dem Gehäuse am Ende des Arbeitsganges.
Die Vorrichtung von F i g. 4 kann, wie nachstehend angegeben, betrieben werden. Die Beschikkung des abgeschreckten, zu trocknenden Materials wird in den Behälter 66 eingebracht. Bei geschlossenem Drosselventil 74 wird die Anfangsmenge an heißem Öl in den untere Teil von Behälter 61 gebracht. Die Rohrleitung 70 ist, wie vorstehend beschrieben, mit Kondensations- und Evakuierangsvarrichtungen verbunden. Ehe der Arbeitsvorgang eröffnet wird, wird das, gefrorene Produkt einem Partialvakuum unterwarfen und dadurch entlüftet. In gleicher Weise wird das Partialvakuum auf den Behälter 61 angewendet. Die Zufurschnecke 68 wird dann in Betrieb gesetzt, um die Beschickung in den Behälter 61 abzugeben. Da das Material mit einer praktisch gleichmäßigen Geschwindigkeit in denn oberen Teil dies Behälters 61 abgegeben wird, fällt es kontinuierlich abwärts m. den unteren Teil des Behälters, um mit dem heißen Öl 'n Berührung zu kommen. Vorzugsweise erfolgt die Einführung des gefrorenen. Materials im Verlauf ehies, beachtlichen Zeitraums, beispielsweise zwischen 7 und 3.0 Sekunden. Unmittelbar auf die erste Berührung des gefrorenen Materials mit der heißen Ölmasse findet eine rasche Wärmeübertragung mit lebhafter Verdampfung statt. Die Geschwindigkeit der Dampfentwicklung ist so .rasch, daß dieser mit dem Öl ein schaumähnliches Medium erzeugt, welches ein expandiertes Gemisch aus Dampf und flüssigem Öl enthält und welches in dem Behälter wie eine über der Oberfläche der Ölmasse sich ausdehnende Säule aufsteigt. Zur Zeit oder kurz nach Beendigung der Einführung der Beschickung ist praktisch alles Öl in dieser Mischphase, oder, mit anderen Worten, es bleibt praktisch kein Öl aas flüssige Masse oberhalb Ventil 74 zurück. Der Behälter soll von ausreichender Höhe sein, damit, das gemischte Dampf-(>1-Modium sich nicht in die Röhre 70 erstreckt. In einem typische: Beispiel kann die Höhe dieser Säule zwischen dem G- und 10fachen der ursprünglichen Hohe der Ölmasw betragen. Während der kontinuierlichen Einführung der Beschickung des gefrorenen Materials fallen die gefrorenen Teilchen durch die Mischphase der Dampf-Öl-Säule abwärts. Dies dient dazu, die Schaumsäule und die Darnpfströmungsgesehwindigkeit unter Kontrolle zu halten, und zwar ohne Entwicklung einer Säule von übermäßiger Höhe oder einer Dampfsträmungsgeschwimdigkeit, welche durch die Vorlage oder Kondensationsanlage nicht verarbeitet wem. kann. Die Wasserdampf-Öl-Mischung wird durch Berührung mit dem eingehenden gefrorenen Material gekühlt, und der zu der Vorlage abgehende Dampf wird auf eine niedrigere Temperaturhöhe gebracht. Die Einführung dos Materials übear einen voxbeostimmten Beschickungszeitraum hinweg ergibt ebenfalls ein verkleinertes Verhältnis von Produkt zu Öl bei Beginn des Arbeitsganges. Das gerade beschriebene Merkmal ermöglicht wirtschaftliche Verhältnisse zwischen dem Beschickungsgewicht und dem Gewicht des verwendeten Öls, da es die Entwicklung einer Schaumsäule und die Entwicklung von Dampf während des ersten Teiles des Arbeitsganges unter Kontrolle hält, zu welcher Zeit die Entwicklung von Feuchtigkeit, die Entstehung von Dampf und Dampfstrom dazu neigen, besonders heftig zu sein.
Wie vorher beschrieben, wird die Anfangsphase durch einen rapiden Abfall in der Öltemperatur begleitet. Wenn die Säule aus gemischtem Dampf-Öl-Medium zusammensinkt, wird das Sieb 64 wie bei der Vorrichtung von F i g. 3 gesenkt, wodurch der Rest des Arbeitsablaufes so durchgeführt wird, daß das gesamte Material in das Öl eingetaucht erhalten wird. Zu diesem Zeitpunkt kann ein Teil des Öls entfernt werden und mit geklärtem heißem Öl ersetzt werden wie in der Vorrichtung von F i g. 3. Wenn das Produkt den gewünschten Feuchtigkeitsgehalt erreicht hat, wird das Drosselventi174 geöffnet, um das Öl und getrocknetes Material in das Gehäuse 73 und die mit Löchern versehene Trommel 75 abzulassen. Zu diesem Zeitpunkt steht das Gehäuse 73 unter demselben Partialvakuum wie das auf Tank 61 angewendete. Das Öl wird nun aus dem Gehäuse 73 durch Leitung 76 entfernt, und zwar einschließlich des von dem Produkt ablaufenden Öls. Die Trommel 75 wird anschließend umlaufen gelassen, wodurch etwas restliches freies Öl entfernt wird. Am Ende oder nahe am Ende des Zentrifugierarbeitsganges kann das auf das Gehäuse 73 angewendete Partialvakuum erhöht werden. Wenn beispielsweise das Partialvakuum in der Größenordnung von 68,6 bis 72,4 cm Quecksilbersäule liegt, wird das Vakuum im Gehäuse 73 auf einen Wert in der Größenordnung von 73,7 bis 75,5 cm gebracht. Dies dient zur Entfernung von etwas zusätzlicher Feuchtigkeit aus dem Produkt, wobei dies durch eine Abkühlung des Produktes durch Verdunstung begleitet wird. Bei Verwendung eines normalen festen Öls wird die Verdunstungskühlung vorzugsweise angewendet, um die Temperatur des Produktes auf einen Wert unterhalb des Schmelzpunktes des Öls herabzusetzen, wodurch das verbleibende Öl zum Erstarren gebracht wird, ehe das Vakuum abgebrochen wird. Die Anwendung eines hohen Vakuums am Ende des Arbeitsganges hat einen weiteren wünschenswerten Effekt, indem es dazu neigt, die Zell- oder Gewebestruktur unmittelbar bevor die Kühlung so weit fortgeschritten ist, auszuweiten, daß Verarbeitung oder Härtung des Gewebes und Verfestigung des Öls erfolgen, wodurch ein optimales Volumen beibehalten wird. Rohrleitung 82 ist für die Einleitung von Kühlwasser am Ende des Arbeitsganges, wie vorstehend beschrieben, vorgesehen.
Als Alternative zu der eben beschriebenen Arbeitsweise kann sich das Ventil 74 in offener Stellung während des Arbeitsablaufes befinden, in diesem Fall bildet das Gehäuse 73 in der Tat einen Teil des Behandlungsbehälters. Das Ventil 74 kann am Ende des Arbeitsablaufes, nachdem praktisch alles freie Öl oder das meiste des freien Öles entfernt worden ist, geschlossen werden. Das kleinere, isolierte Gehäuse 73 erleichtert die Anwendung eines höheren Vakuums.
Nachdem der Arbeitsablauf, wie vorstehend beschrieben, zum Abschluß gebracht wurde, wird Rohr 78 geöffnet, um von Feuchtigkeit befreite Luft oder ein anderes Gas bei Atmosphärendruck zu dem Gehäuse 73 zuzulassen, worauf das Gehäuse losgelöst und das Produkt entfernt wird. Statt atmosphärische Luft einzulassen, ist es wünschenswert, kühles Gas, i welches von Feuchtigkeit befreit wurde, zu verwenden, wodurch keine wahrnehmbare Menge Feuchtigkeit aus dem Gas in das Produkt wieder eingeführt wird. An Stelle der Verwendung von Luft können inerte, wasserfreie Gase, wie z. B. Stickstoff, verwendet werden, was dazu dient, die Poren mit einem inerten Gas zu füllen, wodurch Sauerstoff ausgeschlossen wird. Gleichfalls ist die Verwendung von steriler Luft oder einem anderen Gas wünschenswert, insbesondere in dem Fällen, in welchem die Vermeidung jeglicher Verunreinigung durch Einführung von in der Luft getragenen Mikroorganismen (z. B. Bakterien oder Schimmel) gewünscht wird. Aktive Gase, wie z. B. Äthylenoxyd, können verwendet werden, um derartige Mikroorganismen zu zerstören oder zu hemmen. Die Anwendung eines Behandlungsgases, um das Vakuum abzulassen, ist besonders wirksam, da das poröse Produkt zu diesem Zeitpunkt eine minimale Menge absorbierter und eingeschlossener Gase besitzt und das Gas im Verlauf der Vakuumentfernung veranlaßt wird, wirksam in die Poren oder Zellen des Produktes einzudringen.
In F i g. 4 ist das Sperrsieb 64 senkrecht bewegbar wie in F i g. 3. Eine andere Anordnung wird in F i g. 5 gezeigt. In diesem Fall wird ein Drehsieb 81 im Behälter 61 vorgesehen und in einer feststehenden Erhebung über dem Ventil 74 angebracht. In der mit gestrichelten Linien gezeigten Stellung erlaubt das Sieb die freie Bewegung des Materials. Jedoch bei Drehung um 90° in die mit festen Linien gezeigte Stellung wirkt es als eine mit Löchern versehene Sperre. Während der Anfangsphase des Arbeitsganges befindet sich Sieb 81 in der durch die gestrichelten Linien angegebenen Stellung. Am Ende dieser Anfangsphase fällt der Schaum zusammen, und das getrocknete Material ist schwimmfähig. Etwas Öl wird durch Rohr 72 abgezogen, wodurch der Ölspiegel und das schwimmende Material unterhalb Sieb 81 gesenkt werden. Sieb 81 wird nun in die mit festen Linien gezeigte Stellung gedreht, worauf heißes Öl in den Behälter eingeführt wird, um den Ölspiegel über das Sieb zu bringen. Der Arbeitsvorgang wird dann fortgesetzt, wobei die Teilchen des Materials durch das Sieb unter der Oberfläche des Öls gehalten werden.
Die Anfangsphase des Verfahrens wird durch den Wert des aufrechterhaltenen Vakuums beeinfiußt, insbesondere hinsichtlich der Geschwindigkeit, mit welcher Dampf entwickelt wird, und des Volumens des Mischphasenmediums. Beispielsweise kann mit einer mit der in F i g. 4 vergleichbaren Vorrichtung, welche einen Behälter von 122 cm Durchmesser und etwa 12,20 m Höhe besitzt, die Anfangsbeschickung an Öl einen Flüssigkeitsspiegel von etwa 1,22 m, vom Bodenende des Behälters gerechnet, ergeben. Bei Verwendung von frischem Sellerie mit einem Trockensubstanzgehalt von etwa 10 %, welcher in Stücke von 9,5 mm Stärke geschnitten und bei -17,8° C gefroren wurde, können etwa 136 kg Beschickung in etwa 1360 kg Öl bei 204° C während eines Zeitraums von etwa 7 Sekunden eingebracht werden. Unter diesen Bedingungen wird bei Aufrechterhaltung eines anfänglichen Partialvakuums von 61,0 cm Quecksilbersäule eine Mischung aus Dampf-Öl-Medium unmittelbar nach der Einführung der Beschickung erzeugt, welche ein Volumen von etwa dem Dreifachen des Volumens der Flüssigkeit besitzt. Bei einem Partialvakuum von 63,5 cm Quecksilbersäule besitzt das Medium jedoch ein Volumen von etwa dem Vierfachen des Volumens der Ölbeschickung. In gleicher Weise betragen bei Partialvakuumswerten von 66,0, 68,6 und 71,1 cm Quecksilbersäule die entsprechenden Volumina das Fünffache, Sechs bis Sieben- bzw. Acht- bis Neunfache des ursprünglichen Volumens. Bei 73,7 cm liegt das Volumen des Mediums in der Größenordnung des Zehnfachen oder mehr des Anfangsvolumens. Aus diesen Zeilen ist ersichtlich, daß das während der Anfangsphase, in welchem Zeitraum der Hauptteil der Feuchtigkeit entfernt wird, der Verdampfung aufrechterhaltene Partialvakuum auf gewünschte Bedingungen und in Übereinstimmung mit der verwendeten speziellen Vorrichtung eingeregelt werden kann, wodurch die gewünschte rasche Verdampfung stattfindet, jedoch das Mischphasenmedium kein solches Volumen besitzt, um zu einer bedeutenden f_Tbertragung von Schaum in die Kondensations- und Evakuierungsvorrichtung zu führen. Entsprechend der Beobachtungen kann im allgemeinen ein Anfangspartialvakuum in der Größenordnung von 63,5 bis 71,1 cm Quecksilber zu dem Zeitpunkt der Einführung der Beschickung in das Öl angewendet und anschließend eine Verminderung in dem Partialvakuum auf etwa 55,9 bis 63,5 cm vorgenommen werden, jedoch mit einer Rückkehr auf etwa 71,1 cm oder darüber nach den ersten paar Minuten des Arbeitsablaufes.
Im allgemeinen sind sowohl Anfangsöltemperatur als auch Wert des angelegten Vakuums Faktoren, welche die Geschwindigkeit der ersten Verdampfung beeinflussen. So können größere Verdampfungsgeschwindigkeiten als die vorhergehend angeführten erhalten werden, indem bei hohen Temperaturen ein relativ hohes Vakuum aufrechterhalten wird (beispielsweise oberhalb 73,7 cm). So können beispielsweise Geschwindigkeiten erhalten werden, welche die Entfernung des Hauptteils der Feuchtigkeit in Zeiträumen im Bereich von 15 bis 120 Sekunden bewirken.
Verschiedene Verpackungsverfahren können für Lagerung und Vertrieb angewendet werden. Im allgemeinen können gebräuchliche Verpackungsverfahren angewendet werden, wie sie für die gebräuchlichen getrockneten Lebensmittel verwendet werden, einschließlich Einpackung in Karton, Kunststoff- und Folienbeutel, Metalldosen, Glasbehälter od. dgl. Falls die Aussetzung gegenüber Atmosphäre zu unerwünschter Schädigung führt, kann in einigen Fällen die Verpackung in hermetisch (luftdicht) verschlossenen Behältern, beispielsweise in verschlossenen Zinndosen oder Glasgefäßen, durchgeführt sein. Verpackung mit Glasbehandlung kann vorgenommen werden, um Oxydation zu verhüten. So kann am Ende des Trocknungsarbeitsganges das. Vakuum mit wasserfreiem, sterilem Stickstoff abgebrochen werden und anschließend die Produkte in demselben Gas verpackt werden. Falls Sterilisierung in der Verpackung wichtig ist, kann antiseptisches Eiukonservieren in Büchsen oder Verpacken angewendet werden, wobei das Produkt in sterilem Zustand in sterile Dosen eingebracht und die Dosen unter sterilen Bedingungen verschlossen werden.
Falls die Produkte einen bedeutenden Feuchtigkeitsgehalt besitzen (z. B. 10 bis 30 % auf ölfreier Trockensubstanzbasis), können sie in gefrorenem Zustand gelagert oder unter Kühlung mit und ohne Verpackung aufbewahrt werden. Gewünschtenfalls i können gesetzlich zulässige Konservierungsmittel, wie z. B. Schimmelhemmstoffe, verwendet werden, um solche Produkte zu behandeln. Wie vorstehend angegeben, führt die Trocknung der meisten feuchten Lebensmittel durch die allgemeineren gebräuchlichen Verfahren zu einer beachtlichen Schrumpfung an Volumen. Nach dem Verfahren gemäß der Erfindung, wie es auf die meisten Stoffe angewendet wird, besitzt das Endprodukt ein Volumen und eine Fonn, welche ähnlich oder nicht sehr unterschiedlich von dem Ausgangsmaterial sind. Das wird teilweise der aufblähenden Wirkung des Dampfes in der Anfangsphase der raschen Verdampfung zugeschrieben, welche die Gesamtstruktur der Teilchen im allgemeinen unverändert hinterläßt. Außerdem wird dies auf die Verfestigung einer äußeren porösen Schicht, lange bevor der Arbeitsgang beendet ist, zurückgeführt, wie anschließend ausführlicher beschrieben wird. Weiterhin wird dies auf die Zentrifugierung unter Vakuum und Abkühlung durch Verdunstung zurückgeführt, wodurch beim Ablassen des Vakuums das Produkt nicht durch äußerlich angelegten Druck zum Zusammenbrechen gebracht wird. Mit anderen Worten sind die Poren zu dem Zeitpunkt, an dem das Vakuum abgebrochen wird, geöffnet und die Teilchen relativ fest oder steif. Deshalb kann Luft oder ein anderes Gas in die Poren einströmen, ohne die Teilchen zum Zusammenbrechen zu bringen. Falls dass Endprodukt einem höheren Vakuum unterworfen wird und das Produkt dadurch abgekühlt und das Öl verfestigt wird, ehe das Vakuum abgelassen wird, trägt dies in gleicher Weise zur Gewinnung eines Produktes bei, welches bezüglich Volumen und Form mit dem Ausgangsmaterial vergleichbar ist.
In bestimmten Fällen kann sirre spezielle Vorbereitungsverarbeitung des Ausgangsmaterials das Volumen des Endproduktes vergrößern. So kann das Material unmittelbar vor dem Ausfrieren auf eine Temperatur im Bereich von 38 bis 60° C erwärmt und anschließend die die warmen Teilchen enthaltenden Trockenbleche auf Regalen angeordnet werden, die durch umlaufendes. Kühlmedium abgeschreckt werden. Die die Trockenbleche umgebende Atmosphäre wird auf ein Partialvakuum von der Größenordnung von 73,7 cm Quecksilbersäule evakuiert. Die feuchten Teilchen werden dadurch unmittelbar vor dem Gefrieren ausgedehnt und dann im gedehnten Zustand gefroren. Derartige gefrorene und ausgedehnte Teilchen können gelagert werden und dem Verfahren in gleicher Weise, wie vorstehend beschrieben, zugeführt werden. Es wurde gefunden, daß diese Ausweitung zur Zeit des Gefrierens das Volumen des getrockneten Endproduktes wesentlich vergrößert. Das Innere der Teilchen eines solchen Endproduktes neigt dazu, größere Lufttaschen oder Leerräume zu besitzen, welche zur Beschleunigung einer rascheren Wiederanfeuchtung bei Berührung mit Wasser neigen. Die in dieser Weise behandelten Produkte, beispielsweise frische Erbsen, besitzen innere Kerne, welche gegen die inneren Oberflächen der Haut gepreßt werden, wobei ein relativ großer Lufthohlraum zwischen zwei Kernen verbleibt. In dieser Weise hergestellte, getrocknete Blaubeeren haben etwa ähnliche Eigenschaften. Im allgemeinen , zeigen sowohl die in dieser Weise behandelten grünen Erbsen als auch die Blaubeeren ein glattes äußeres Aussehen und neigen dazu, attraktiver zu sein als die Produkte, welche ohne vorhergehende Vakuumausdehnung hergestellt wurden. Bestimmte Materialien scheinen für diese Behandlung geeignet zu sein, wie z. B. solche mit einer äußeren Haut oder einer hautähnlichen Oberfläche mit einer bedeutenden Menge an eingeschlossener Luft. Insbesondere können Blaubeeren, Erbsen, Apfel, vorgetrocknete Äpfel- und Pfirsichschnitzel, frische oder teilweise getrocknete Getreidekörner, wie z. B. Mais, und Fleisch angeführt werden. Fleischsorten können nach diesem Verfahren behandelt werden, um die Porösität des Fertigproduktes zu erhöhen, wobei dies die Wiederanfeuchtung mit Wasser erleichtert.
Wie vorstehend erwähnt, kann die vorbereitende Verarbeitung des Ausgangsmaterials dessen natürlichen Zustand beträchtlich modifizieren. Beispielsweise können Kirschen nach gebräuchlichen Verfahren behandelt werden, um die im Handel als Maraschinokirschen bekannten Produkte herzustellen. Derartige Kirschen waren bei ihrer Verarbeitung der Salzwasserhärtung und dem Kochen sowie der Zugabe von Zuckersirup unterworfen worden. Die vorstehend erwähnte gebräuchliche Glasierungsbehandlung besteht in ähnlicher Weise im Kochen unter Einführung von zusätzlichem Zucker. Der Feuchtigkeitsgehalt von so verarbeiteten Stoffen ist beachtlich geringer als der Feuchtigkeitsgehalt von frischem Ausgangsmaterial. Maraschinokirschen besitzen z. B. einen Feuchtigkeitsgehalt im Bereich von etwa 6004, und glasierte Kirschen haben einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 201/o. Diese verarbeiteten Stoffe können nach dem Verfahren gemäß der Erfindung behandelt werden, um Produkte mit einem Feuchtigkeitsgehalt zwischen 2 und 20% herzustellen, wobei der höhere Feuchtigkeitsgehalt bei solchen Produkten auf Grund des Zuckergehaltes zulässig ist. Derartige Produkte bilden bei der Wiederanfeuchtung Produkte, welche den ursprünglichen Maraschino- oder glasierten Produkten vergleichbar sind.
Die vorbereitende Verarbeitung von Materialien, wie Getreidekörnern, Kichererbsen und Linsen, kann die Wiederanfeuchtung des getrockneten Materials und die Entfernung der Häute umfassen, worauf die feuchten Kerne ausgefroren werden. Gleichfalls kann getrocknetes Fleisch wiederangefeuchtet, gefroren und anschließend entsprechend dem Verfahren verarbeitet werden. Vor der Wiederanfeuchtung können Getreidekörner verschiedenen Mahlarbeitsgängen unterworfen werden, wie z. B. zur Entfernung von Schalen, Kleie- und Keimteilen, wodurch ein leicht wieder angefeuchtetes Produkt erhalten wird. Lösliche Bestandteile können in die rückhydratisierende Flüssigkeit eingeführt werden, wie z. B. Geschmack verleihende Stoffe oder Würzen, pflanzliche oder tierische Schleime od. dg1.
Vorstehend wurde das Einlegen in Essig als Vorbehandlung angeführt. Das Verfahren gemäß der Erfindung kann beispielsweise auf in Essig eingelegte ; Gurken, Tomaten, Oliven, Zwiebeln, Pfefferschoten od. dgl. angewendet werden.
Wie vorhergehend unter Bezugnahme auf Fleisch, Geflügel und Seelebensmittel erwähnt, kann Kochen, mit oder ohne Würzen, als Vorbehandlung angewendet werden. Ebenso können gesetzlich zulässige, gebräuchliche Konservierungsverfahren verwendet werden, wie z. B. Behandlung durch Salzwasser, Räuchern, Einpökeln od. dgl.
Hinsichtlich der meisten Früchte und Gemüsearten ist es im allgemeinen wünschenswert, frische Ausgangsmaterialien zu verwenden, wodurch das Fertigprodukt bei Wiederanfeuchtung dem ursprünglichen frischen Ausgangsmaterial völlig ähnlich ist.
Bei der vorläufigen Trocknung können bestimmte Früchte (z. B. Pfirsiche) oder Gemüsearten nach dem Zerschneiden in Teilchen oder Scheibchen von geeigneter Größe den gebräuchlichen Trocknungsverfahren, beispielsweise durch Berührung mit warmer Luft bei Temperaturen im Bereich von 54 bis 71° C, unterworfen werden, wodurch die darin enthaltene Feuchtigkeit in einem wesentlichen Ausmaß vermindert wird, beispielsweise auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 15 bis 60%. Gebräuchliche Arten von Trocknungs- oder Trocknungsschachtöfen können angewendet werden. An Stelle der Verwendung von Lufttrocknern kann Sonnentrocknung durch Aussetzen an die Sonne auf Trockenblechen angewendet werden. In einigen Fällen kann diese Trocknung angewendet werden, ehe das Produkt in die gewünschten Formen geschnitten wird. Derartige Materialien können direkt gefroren und dem Verfahren gemäß der Erfindung unterworfen werden, jedoch werden sie vorzugsweise vor der Gefrierung teilweise wieder angefeuchtet. Teilweise Wiederanfeuchtung führt zu Produkten mit einer größeren Porosität und einem geringeren Gewicht je Volumeinheit. Früchte, welche auf diese Weise behandelt werden können, sind Datteln, Feigen, Rosinen, Pfirsiche, Birnen und Aprikosen. Hinsichtlich der Produkte, welche teilweise mit Zucker konzentriert oder konserviert werden, kann weiter auf verschiedene kandierte Früchte, einschließlich Ananas, kandierte süße Kartoffeln und Yamswurzeln Bezug genommen werden. Andere vorgetrocknete Produkte, auf welche das Verfahren gemäß der Erfindung nach der Wiederanfeuchtung angewendet werden kann, sind Kastanien und getrocknete Pilze.
Hinsichtlich der gebräuchlicheren getrockneten Früchte, wie baumgereifte Datteln, getrocknete Feigen, Backpflaumen und ofengetrocknete Apfel, welche bis zu etwa 20% Feuchtigkeit enthalten können, werden diese Produkte nach der Lagerung gereinigt, der Wiederanfeuchtung unterworfen, wobei der Feuchtigkeitsgehalt verdoppelt wird, und anschließend gefroren. Darauf werden sie dem Verfahren gemäß der Erfindung ausgesetzt. Die nach dieser Wiederanfeuchtung erhaltenen Produkte besitzen ein vergrößertes Volumen im Vergleich zum getrockneten Ausgangsmaterial vor der Anfeuchtung, und zwar auf Grund der Wiederherstellung der vorhergescbrumpften Gewebestruktur. Sie sind ebenfalls porös, relativ weich und nehmen bei Berührung mit Wasser leicht wieder Wasser auf. Der Trocknungsarbeitsgang kann abgebrochen werden, um Produkte mit einem Feuchtigkeitsgehalt zu entfernen, welcher demjenigen von gebräuchlichen, getrockneten Früchten vergleichbar ist, wie z. B. 20 %.
Viele formulierte Produkte können nach dem Verfahren gemäß der Erfindung getrocknet werden. Beispiele dafür sind aus Teig hergestellte Produkte, mit oder ohne ein Gärungs- oder Treibmittel, wie z. B. Backpulver oder Hefe, und mit oder ohne vorhergehendem teilweisem Backen, um das Treibmittel zu aktivieren. Weitere Beispiele sind Puddingmassen, Produkte, die als Imbiß bekannt sind, und Produkte, die einen Füllstoff oder eine ähnliche Masse eines Lebensmittels und eine einhüllende Teigschicht enthalten, wie z. B. gelochte Raviolls mit einer fleischartigen Füllung. Ein anderes Beispiel ist ein Produkt mit einer fruchtartigen Füllung, wie z. B. Fruchtstücke, Fruchtmarmelade oder -peste, welche teilweise oder vollständig in einen Teig eingeschlossen sind.
Es ist in der Trockenobstindustrie gebräuchlich, auf bestimmtes getrocknetes Obst eine Schwefelung anzuwenden, um dessen Lebensdauer zu verlängern und um im allgemeinen die Konservierung zu unterstützen. In Übereinstimmung mit dem Verfahren gemäß der Erfindung kann, falls die Schwefelung erwünscht ist, das getrocknete Endprodukt in eine Schwefelungskammer gebracht werden, wo es den üblichen Schwefelgasen ausgesetzt wird. Das Gas soll bei einer Temperatur nur wenig oberhalb des Schmelzpunktes des. Öls sein oder das Produkt auf andere Weise auf diese Temperatur erwärmt werden. Nach der Entfernung aus der Schwefelkammer läßt man das Produkt abkühlen, wobei die Oberfläche den angewendeten Schwefel zurückhält. Ein weiteres Verfahren besteht darin, das gesäuberte und geschnittene Ausgangsmaterial in eine Lösung aus Natriumsulfit einzutauchen, worauf das Material gefroren wird. Nachdem es nach dem Verfahren gemäß der Erfindung getrocknet wurde, besaß das Fertigprodukt einen restlichen Schwefelgehalt in Abhängigkeit von dem speziellen, behandelten Ausgangsmaterial und der Stärke der Behandlungslösung.
Das Verfahren kann vorteilhafterweise angewendet werden, um eine neue Technik zur Herstellung von glasierten Kirschen und ähnlichen Fruchtprodukten mit einem zusätzlichen Zuckergehalt zu ergeben. So können abgetropfte Salzwasserkirschen in Zuckersirup, d. h. einem allmählich auf 25 % angereicherten, mit Farbe und Geschmacksstoff versetzten Sirup gekocht werden. Nach Ablaufen des Sirupüberschusses werden diese Kirschen gefroren und nach dem Verfahren gemäß der Erfindung verarbeitet, wobei sie mit einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 20 % aus dem heißen Öl entfernt werden. Nach diesem Verfahren kann ein Produkt von hoher Qualität hergestellt werden, welches die ursprüngliche Farbe, den ursprünglichen Geschmack und' die ursprüngliche Zellstruktur beibehalten hat, und dies wird durch Behandlungsstufen erreicht, welche einfach und zeitsparend im Vergleich zu gebräuchlichen Verfahren sind.
In bezug auf die Anwendung des. Verfahrens gemäß der Erfindung auf Getreidekörner kann das auf dem Feld sonnengetrocknete Getreidekorn durch Säuberung und Wiederanfeuchtung vorbereitet werden, worauf es gefroren und das gefrorene Produkt anschließend dem Verfahren unterworfen wird. Vor der Wiederanfeuchtung kann das Korn Mahlarbeitsgängen unterworfen werden, welche beispielsweise zur Entfernung von Schalen- und Kleienteilen und gewünschtenfalls zur Entfernung von Keimstoffen dienen. Das erhaltene Produkt besteht aus getrockneten Körnern mit einem Feuchtigkeitsgehalt in der Größenordnung von 2 bis 3 % und mit einem Volumen und einer Form, welche mit den ursprünglichen Korngranulaten vergleichbar sind. Es ist relativ weich und zermalmt und nimmt bei Berührung mit Wasser rasch wieder Wasser auf. Nach der Wiederanfeuchtung wird die Form der ursprünglichen Granulate zurückerhalten. Nebenprodukte, die sich aus dem Vermahlen ergeben, beispielsweise Weizenkeime, können in gleicher Weise nach dem Verfahren gemäß der Erfindung getrocknet werden. Vorstehend wurde vorausgesetzt, daß Kochen und Bräunen während des Trocknungsvorganges auf einem Minimum zu halten sind. Jedoch kann es in einigen Fällen, insbesondere bei mehlhaltigen Materialien, wie z. B. Mehlteig, wünschenswert sein, ein vorbestimmtes Ausmaß von Backen oder Bräun der Produkte gleichzeitig mit der Trocknung durchzuführen. Dies kann durch die Verwendung von höheren Öltemperaturen nach der ersten Anfangsverdampfungsphase, beispielsweise mit Temperaturen im Bereich von 104 bis 149° C, erreicht werden.
In einigen Fällen ist- das erhaltene Produkt (beispielsweise bei Mais) ohne weitere Behandlung durch den Verbraucher zum Essen geeignet. Es können ferner Produkte, wie Garbanzabohnen, Linsen, Kastanien oder Getreidekörner nach der Trocknung gemäß der Erfindung einem Bräunen und Reifen ausgesetzt werden, um ein gut eßbares, nußähnliches Produkt zu gewinnen.
In den meisten Fällen wird das getrocknete Produkt gemäß der Erfindung durch den Verbraucher weiterverarbeitet, bevor es gegessen wird. Beispielsweise können getrocknete Gemüsearten, wie grüne Erbsen, in warmes Wasser zur Wiederaufnahme von Wasser eingetaucht werden, worauf sie dem gebräuchlichen Kochen unterworfen werden. In einem einfacheren Verfahren kann die Hausfrau eine gemessene Menge getrocknetes Material in den Kochtopf geben, worauf eine vorbestimmte Menge Wasser zugegeben wird, der Topf mit einem Deckel versehen und in einen warmen Ofen gestellt wird. Wenn das. Wasser zum Kochpunkt erhitzt wird, bewirkt es die Wiederanfeuchtung des Gemüses und führt den erforderlichen Kochvorgang aus. Nach diesem Verfahren erfordert die Herstellung von eßfertigen Gemüsen nicht mehr als etwa 5 bis 10 Minuten. Statt von der Hausfreu zu verlangen, eine abgemessene Menge getrocknetes Material in ein Kochgefäß zu geben, kann das getrocknete Material in einem Metallfohen-Kochkessel gekauft werden, wodurch die Hausfrau nur eine abgemessene Menge Wasser dieser Verpackung zuzusetzen braucht und diese dann in einen heißen Ofen für eine vorbestimmte Zeitdauer stellt.
In einigen Fällen kann das getrocknete Produkt in sogenannte Backvormischungen eingebracht werden, statt daß es als solches verkauft wird. Beispielsweise können nach dem Verfahren gemäß der Erfindung getrocknete Blaubeeren in eine Pfannkuehen-Trokkenvormischung gegeben werden, wobei die Blaubeeren, falls ein dünner geschlagener Pfannkuchenteig mit Wasser oder Milch gebildet wird, zur Wasseraufnahme neigen und die Anfeuchtung beendet wird, während die Pfannkuchen gebacken werden. Hinsichtlich derartiger Vormischungen besteht ein wünschenswertes Merkmal der Gemüse- und Obstprodukte gemäß der Erfindung darin, daß sie sich in der Vormischung und in dem gebackenen Teig suspendieren und daß sie in leichten, dünneu, geschlagenen Teigen vom Pfannkuchentyp schwimmen.
Das nach dem. Verfahren gemäß der Erfindung erhaltene Produkt besitzt neue Eigenschaften, welche es gegenüber den nach den früheren Verfahren heugestellten Produkten auszeichnen. Unter spezieller Bezugnahme auf Produkte, welche durch Anwendung von Zentrifugieren unter fortgesetztem Partialvakuum am Ende des Trocknungsarbeitsganges hergestellt worden. sind, besitzen sämtliche gemäß der Erfindung hergestellten Produkte eine ausgezeichnete Qualität hinsichtlich solcher Kennzeichen wie Farbe, Geschmack, Nährwert, Form und Größe, Brüchigkeit, Lebensdauer, Geschwindigkeit und Ausmaß der Wiederanfeuchtung.
Die Beibehaltung der Farbe ist gut bis ausgezeichnet einschließlich der Beibehaltung der frischen grünen und roten Farbe von Früchten und Gemüsesorten, wie sich durch tatsächliche Farbanalysen zeigte. Pilze bilden eine Ausnahme, da sie bei Licht die braune Farbe von gekochten Pilzen annehmen, und zwar wahrscheinlich auf Grund von chemischen Änderungen in Farbbestandteilen, welche wahrscheinlich durch enzymattische Aktivität verursacht und nicht durch Oberflächenbräunung oder Farbaufnahme aus dem Behandlungsöl hervorgerufen werden. Es liegt eine leichte Vertiefung der Farben bei allen Produkten vor, jedoch nicht in einem ausreichenden Ausmaß, um die ursprüngliche Farbtönung wesentlich zu modifizieren. Einige Stoffe, die eine natürliche weiße Farbe besitzen, wie z. B. dünne Kartoffelschnitzel, sind geringfügig bis zu dem Grad der Annahme einer nachgedunkelten weißen Farbe oder leichten Cremefarbe nachgedunkelt. Eine derartige Verfärbung kann durch spezielle Vorbehandlungen auf ein Minimum gebracht werden, wie z. B. durch Eintauchen des Materials vor dem Gefrieren in Sulfitlösungen oder Bleichmittel.
Der Geschmack ist bei sämtlichen Produkten ausgezeichnet. Es wird kein angebrannter oder übler Geschmack entwickelt. Der aus dem Verfahren herrührende Restölgehalt besitzt keine bedeutende verdeckende oder modifizierende Wirkung auf den Geschmack des wieder angefeuchteten Produktes, wenn nicht gewünschte Geschmacksbestandteile abgebbar in den vorstehend beschriebenen Methoden zugesetzt wurden. Das Einirischen in ein anderes Öl oder der Ersatz durch ein anderes Öl an Stelle des in der Anfangsphase verwendeten Öls kann dazu dienen, die unerwünschte Aufnahme von Geschmack oder gedunkelten Teilchen aus dem Anfangsöl auf ein Minimum herabzusetzen oder auszuschalten.
Der Nährwert der Produkte wird praktisch nicht beeinträchtigt, wobei insbesondere auf Kohlehydrate, Proteine und Vitamine Bezug genommen wird. Stärkekörner, wie sie in bestimmten Gemüsen vorkommen, wie z. B. Kartoffeln, Kohlrüben, Pastinaken, weißen Rüben und süßen Kartoffeln, sind völlig gelatinisiert. Dies erweitert die Eignung für den Verbraucherzweck und beeinträchtigt den Nährwert nicht. Die anwesenden Proteine können etwas denaturiert werden, jedoch ohne Störung der Wiederanfeuchtung oder bedeutende Beeinflussung von Geschmack oder Nährwert. Stoffe mit hohem Proteingehalt, wie Fleisch, Geflügel und Meereserzeugnisse, werden in einer Vorbehandlung im allgemeinen gekocht, und anschließend findet keine weitere Denaturierung während der Verarbeitung statt.
Bezüglich der Form sind die getrockneten Teilchen der Fertigprodukte den Teilchen der Ausgangsmaterialien ähnlich. Mit anderen Worten, die ursprüngliche physikalische Gestalt wird in dem Fertigprodukt weitgehend beibehalten. Die Volumenschrumpfung ist nicht übermäßig und kann durch die beschriebenen speziellen Verfahren, einschließlich dem Anlegen von Vakuum während des Gefrierens und/oder der Anwendung eines Hochvakuums am Ende des Arbeitsablaufs, auf ein Minimum gebracht werden. Sämtliche Produkte gemäß der Erfindung sind relativ beständig in ihrer Widerstandsfähigkeit gegenüber mechanischem Abrieb oder falscher Behandlung. So können sie ohne Entwicklung von überschüssigem Feinmaterial gehandhabt oder verpackt werden. Dies steht im i Gegensatz zu bestimmten getrockneten Produkten, welche durch Gefriertrocknungsverfahren hergestellt wurden, wie z. B. gekochtes Fleisch, Geflügel und Meereserzeugnisse, die sehr brüchig sind. Der Mangel an Brüchigkeit wird auf den weichmachenden Effekt des aus dem Verfahren gemäß der Erfindung herrührenden Öls, welches hauptsächlich in Form von winzigen Kügelchen in den zellförmigen Zwischenräumen verteilt ist und auf die Beibehaltung der natürlichen Bindung zwischen den Zellen, welche anscheinend bei dem Gefriertrocknungsverfahren verlorengeht oder beeinträchtigt wird, zurückgeführt.
Wie durch beschleunigte Oxydationsversuche gezeigt wird, ist die Lebensdauer so gut oder in einigen Fällen besser als bei den Produkten, welche durch Gefriertrocknungsverfahren hergestellt wurden, und zwar hinsichtlich der Fähigkeit des Materials, der Schädigung durch Oxydation bei Aussetzung gegenüber der Atmosphäre zu widerstehen. Der aus dem Verfahren stammende Ölgehalt neigt dazu, Stoffe mit niedrigem Fettgehalt vor der Oxydation zu schützen und die Absorption von atmosphärischer Feuchtigkeit zu hemmen.
Die Produkte gemäß der Erfindung sind im Hinblick auf Geschwindigkeit und Ausmaß der Wiederanfeuchtung ausgezeichnet. Dies ist ein wichtiges Kennzeichen, da vorgesehen ist, die Produkte vor ihrem Verbrauch wieder anzufeuchten. Versuche zeigten, daß bei Eintauchen der Produkte gemäß der Erfindung in Wasser bei 60° C eine rasche Wasserabsorption stattfindet, und zwar unter Bildung von Stoffen, welche hinsichtlich Form, Größe, Aussehen und Gefüge praktisch dieselben wie die Ausgangsstoffe sind. Der Restölgehalt stört diese Absorption nicht, was auf die Tatsache zurückgeführt wird, daß das aus dem Verfahren stammende Restöl hauptsächlich in Form von winzigen Einzelmassen im Unterschied zu Platten, Filmen oder anderen Massen von bedeutender Größe, welche dazu neigen, Eindringen und Absorption von Feuchtigkeit zu blokkieren, verteilt ist. Die winzigen Einzelmassen sind beliebig verteilt, wobei sie hauptsächlich in den zwischenzellularen Räumen und mehr in den äußeren als in den inneren Bereichen vorliegen. Gute Wiederanfeuchtungseigerschaften werden ebenfalls auf die Tatsache zurückgeführt, daß das Produkt porös ist, wodurch es für Wasser leicht durchdringbar ist. Die Gewebe- und Zellstruktur ist leicht benetzbar und gegenüber Wasser absorptionsfähig und besitzt die Fähigkeit, zu einer Form und einem Charakter zurückzukehren, welche mit denjenigen des ursprünglichen Ausgangsmaterials vergleichbar sind.
Die Ölmenge, welche aus dem Verfahren stammt und in dem Produkt zurückgehalten wird, variiert in der Weise, in welcher das Verfahren durchgeführt wird, mit dem Charakter des verwendeten Öls und mit dem speziellen Material, das behandelt wird. Einige halten mehr Öl zurück als andere unter den gleichen Behandlungsbedingungen. Dies wird auf die Unterschiedlichkeiten in den chemischen und physikalischen Eigenschaften, einschließlich der Unterschiede in der Aufmachung der Gewebe- oder Zellstruktux, zurückgeführt. Stoffe, welche normalerweise eine bedeutende Menge Öl oder Fett besitzen, beispielsweise gekochtes Fleisch, verlieren nur eine geringe Menge ihres natürlichen Fettes und halten etwas von dem bei der Trocknung verwendeten Öl zurück.
Versuche zeigten, daß eine große Vielzahl von frischen Gemüsen, welche nach dem Verfahren gemäß der Erfindung dehydratisiert wurden, einen Ölgehalt je Volumeinheit im Bereich von etwa 100 bis 200 mg/ccm zurückbehalten haben. Früchte führen zu Produkten mit etwas mehr Fettgehalt je Volumeinheit, beispielsweise von 100 bis 235 mg/ccm. Gekochtes. Fleisch oder Geflügel ergibt Produkte innerhalb des Bereiches von etwa 100 bis 150 mg/ccm. Meerese,rzeugnisse, wie Garnelen und Fisch, führen zu Produkten innerhalb des Bereiches von etwa 150 bis 225 mg/ccm. Würzen, wie Pilze, ergeben Produkte im Bereich von 140 bis 160 mg/ccm.
Die Verdampfung während des Arbeitsganges, einschließlich der raschen Verdampfung während der ersten paar Minuten des Arbeitsablaufes, findet in einer solchen Weise statt, daß ein poröses Produkt zurückbleibt, welches zur leichten und praktisch vollständigen Wiederanfeuchtung geeignet ist, um ein Teilchen mit Kennzeichen einschließlich Form und Größe zu bilden, die dem Ausgangsmaterial ähnlich sind. Die äußeren Bereiche jedes Teilchens sind in poröser Form und bis zu einem Ausmaß getrocknet, welches dazu neigt, Steifheit und Festigkeit zu verleihen, bevor die inneren Teile einen vergleichbaren Feuchtigkeitsgehalt und eine vergleichbare Steifheit erreichen. Auf diese Weise wird ein poröser äußerer Bereich oder eine Schicht lange vor dem Ende des Arbeitsganges gebildet, welcher mit Gestalt und Größe des Ausgangsteilchens übereinstimmt und welche eine ausreichende Steifheit und Stärke besitzt, um einer bedeutenden nach innen gerichteten Gesamtschrumpfung zu widerstehen, was auf andere Weise praktisch mit vollständigem Zusammenbrechen des Gewebes stattfinden könnte. Obwohl das innere Gewebe von schwammartigem Charakter sein kann, wie z. B. bei saftvollen Gemüsen, überwiegt die äußere Schicht des stärkeren oder steiferen zellförmigen Gewebes in der Aufrechterhaltung von Form, Größe und Porosität. Das innere Gewebe kann, besonders wenn es saftig und schwammig ist, während des Trocknungsarbeitsganges etwas aufgebrochen werden, jedoch behält es im wesentlichen die gleiche räumliche Anordnung und Lagerung innerhalb der äußeren steifen Bereiche bei. Wie durch mikroskopische Untersuchung gezeigt wurde, kann das innere Gewebe sich in Form von Adern oder Strängen zusammenbündeln, welche durch Leerräume voneinander getrennt sind, ohne daß die äußere poröse Struktur zum Zusammenbruch nach innen veranlaßt wird.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Beispiele näher erläutert: Beispiel 1 Das Ausgangsmaterial bestand aus frischen reifen Blaubeeren. Sie wurden durch Waschen vorbereitet, worauf sie besonders gefroren und bei einer Temperatur von etwa -15,0° C gelagert wurden. Die Vorrichtung war derjenigen in F i g. 3 ähnlich. Der Behälter 40 wurde mit einer Menge an hydriertem Baumwollsamenöl mit einem Schmelzpunkt von etwa 42° C versetzt und auf eine Temperatur von etwa 127° C erhitzt. Eine abgemessene Menge gefrorener Beeren im Verhältnis von 2,27 kg Beeren zu 45,4 kg Öl wurde in die gehobene Trommel des Behälters eingeführt, und während sie noch oberhalb des Öls gehalten wurde, wurde ein Vakuum entsprechend 71,1 cm Quecksilbersäule angelegt. Nach einem Zeitraum von etwa einer Minute, während welchem die Beeren entlüftet wurden, wurde die Trommel zum Boden des Behälters gesenkt. Sofort wurde ein schaumähnliches Medium gebildet, welches aus Wasserdampf und Öl bestand und das mehrfache Volumen der ursprünglichen Ölmasse einnahm. Die Anfangsphase des Arbeitsganges erstreckte sich über einen Zeitraum von etwa 4 Minuten anschließend an die Einführung der Blaubeeren, während welcher Zeit sich das Öl auf eine Temperatur von etwa 71' C abkühlte. Auch hier lag eine lebhafte Bewegung unter rascher Entwicklung von Wasserdampf vor. Das Partialvakuum fiel von einem Anfangswert von 71,1 cm Quecksilbersäule auf etwa 63,5 cm ab und stieg dann gegen Ende der ersten 5 Minuten auf etwa 71,1 cm. Etwas Wärme wurde dem Behälter mittels eines einhüllenden Dampfmantels zugeführt, wodurch sich die Temperatur von einer niedrigen Temperatur auf etwa 71' C am Ende der ersten 4-Minuten-Zeitdauer auf etwa 96° C erhöhte und anschließend bei etwa 90° C gehalten wurde. Etwa 10 Minuten nach Beginn des Arbeitsganges wurde Sieb 42 gesenkt, um die Teilchen für den Rest des Arbeitsganges in dem Öl eingetaucht zu erhalten.
Nach einem gesamten Trocknungszeitraum von etwa 18 Minuten wurde die Trommel 42 zum oberen Teil des Behälters gehoben, wo dem freien Öl das Ablaufen von dem Produkt ermöglicht wurde, während die Anwendung von Vakuum fortgesetzt wurde. Anschließend wurde das Vakuum abgebrochen und das Produkt aus dem Behälter entfernt.
Das aus dem vorstehenden Beispiel erhaltene Produkt besaß einen Restölgehalt von etwa 601/o und einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 2% (gesamt). Obgleich das Produkt keine bestimmten wünschenswerten Eigenschaften der Produkte aufwies, welche durch Zentrifugieren unter Vakuum am Ende des Trocknungs.arbeitsganges erhalten wurden, war es in mehrfacher Hinsicht den getrockneten Blaubeeren, welche nach gebräuchlichen Trocknungsverfahren erhalten wurden, überlegen. Vor allem hatte das Produkt etwa dieselbe Gestalt und Größe wie die ursprünglichen frischen Beeren und Farbe und Geschmack waren ausgezeichnet.
Beispiel 2 Es wurde das gleiche Verfahren wie im Beispiel 1 angewendet mit der Abweichung, daß normalerweise flüssiges Sesamöl verwendet wurde. Nach der Entfernung des Produktes aus dem Behälter wurde es während etwa 5 Minuten zur Abkühlung stehengelassen, worauf die Beeren in eine Zentrifuge von Trommeltyp eingebracht wurden, wo das Produkt zur Entfernung von weiterem Restöl zentrifugiert wurde. Ein warmer Luftstrom bei einer Temperatur von etwa 60° C wurde in die Zentrifugentrommel eingeführt, um die Ölentfernung zu unterstützen. Das Endprodukt glich dem im Beispiel 1 erhaltenen Produkt und besaß einen Restölgehalt von etwa 50%.
Im allgemeinen war dieses Produkt etwa das gleiche wie jenes von Beispiel 1, mit Ausnahme des verminderten Ölgehaltes. Beispiel 3 Es wurde das gleiche Ausgangsmaterial und Verfahren angewendet wie im Beispiel 2. Jedoch bezüglich des Gefrierens wurden die Beeren zuerst auf etwa 49' C erwärmt und anschließend einem Teilvakuum von 71,1 cm Quecksilbersäule unmittelbar vor und während des Gefrierens ausgesetzt.
Das Fertigprodukt war bemerkenswert aufgeblasen oder ausgeweitet. Beispiel 4 Blaubeeren wurden vorbereitet, wie im Beispiel 1 gefroren und bei -28,9° C gelagert. Es wurde eine Laboratoriumseinrichtung verwendet, welche derjenigen von F i g. 3 ähnlich war, wobei die Trommel 42 27,94 cm im Durchmesser besaß. Das Öl bestand aus hydriertem Pflanzenkochfett, welches einen Schmelzpunkt von etwa 42° C besaß und sich auf einer Anfangstemperatur von 182° C befand. Etwa 0,454 kg gefrorene Beeren wurden auf jeweils 4,45 kg Öl eingeführt. Das bis zum Ende des Trocknungsarbeitsganges verwendete Verfahren war praktisch das gleiche wie im Beispiel 1. Der Trocknungszeitraum betrug 20 Minuten, und das angelegte Vakuum betrug 71,1 bis 73,7 cm Quecksilbersäule. Nach dem Heben der Trommel 42 und nach dem Ablaufenlassen des Öls wurde die Trommel mit 1150 U/min während etwa 4 bis 5 Minuten umlaufen gelassen, während die Anwendung des Partialvakuums fortgesetzt wurde, um weitere Entfernung von freiem Öl zu bewirken. Dann wurde das Vakuum abgebrochen und das Produkt entfernt.
Das erhaltene Produkt war von den im Beispiel 1 und 2 erhaltenen Produkten verschieden, insbesondere auf Grund seines verminderten Ölgehaltes. Der Feuchtigkeitsgehalt betrug 1,73% (gesamt) und der Restölgehalt etwa 39,07%. Die Dichte betrug 0,5 g/ccm und der Restölgehalt, ausgedrückt in Gewicht je Volumeinheit, war etwa 200 mg/ccm. Das Produkt nahm beim Eintauchen in Wasser von 60° C rasch wieder Wasser auf. So betrug in einer Minute die Gewichtszunahme auf Grund derWasserabsorption 19%, in 10 Minuten 360/0, in 30 Minuten 73% und in 60 Minuten 951%. Beispiel 5 Das Ausgangsprodukt waren MLnneSOta-Red-Kartoffeln. Die Kartoffel.. wurden geschält, in Scheiben geschnitten und zu Stücken gewürfelt mit den Abmessungen 1,9 - 1,8 - 0,31 cm. Sie wurden gefroren und bei -29° C gelagert. Die Laboratoriumsvorrichtung war ähnlich der in F i g. 3 gezeigten, wobei die Trommel 42 einen Durchmesser von 27,94 cm hatte. Das Öl war hydriertes Pflanzenkochfett, wie im Beispiel 4, bei einer Anfangstemperatur von 182° C. Etwa 0,454 kg gefrorene Kartoffeln wurden auf jeweils 4,54 kg Öl eingebracht. Der Trocknungszeitraum betrug 15 Minuten, und das angewendete Vakuum betrug 71,1 bis 73,7 cm Quecksilbersäule. Nach dem Heben der Tromme142 und dem Ablaufenlassen des Öls wurde die Trommel mit 1150 U/min etwa 4 bis 5 Minuten lang umlaufen gelassen, wobei die Anwendung des Partialvakuums fortgesetzt wurde. Dann wurde das Vakuum abgebrochen und das Produkt entfernt.
Das aus dem vorstehenden Beispiel erhaltene Produkt war von guter Qualität mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 2,34% (insgesamt). Der restliche Fettgehalt betrug 20,55, die Dichte 0,50 g/ccm, und der Fettgehalt je Volumeinheit war 103 mg/ccm. Bei Berührung mit Wasser nahm das Produkt leicht wieder Wasser auf. So betrug bei Berührung mit Wasser von von 60° C die Gewichtszunahme auf Grund der Wasserabsorption 89% in einer Minute, 142% in 10 Minuten und 229% in 30 Minuten. Beispiel 6 Als Ausgangsmaterial wurden frische White-Rose-Kartoffeln verwendet. Sie wurden geschält und in schmale Streifen geschnitzelt, wobei die Schnitzel etwa 3,17 mm dick waren. Die Schnitzel wurden während eines Zeitraumes von einer Minute in eine Natriumbisulfitlösung mit einem Gehalt von 28,35 g Natriumbisulfit je 2,27 kg Wasser eingetaucht. Dann wurden die Kartoffelschnitzel besonders gefroren und bei -13,9° C gelagert. Die verwendete Vorrichtung glich der in F i g. 4 gezeigten. Der Behälter 61 wurde mit 1360 kg hydriertem Pflanzenkochfett mit einem Schmelzpunkt von etwa 42° C beschickt, welches eine Anfangstemperatur von 160° C besaß. 90,7 kg der gefrorenen, geschnitzelten Kartoffeln wurden dem Behälter 66 zugeführt und die Beschickung einem Partialvakuum (7l,1 cm) zusammen mit dem Inneren des Behälters 61 unterworfen. Etwa 7 Sekunden waren erforderlich, um die Beschickung dem Behälter 61 zuzuführen. Wenn der erste Teil der Beschickung in Berührung mit dem Öl gebracht wurde, bildete sich unmittelbar ein Wasserdampf-Öl-Medium oder Schaum, welcher sich aufwärts in den Behälter 61 erstreckte und durch welchen der restliche Teil der Beschickung eingeführt wurde. Der größte Teil des Schaums sank nach den ersten 3 Minuten des Arbeitsganges zusammen, und kurz darauf wurde das Sieb 64 gesenkt, um das Produkt in das Öl eingetaucht zu erhalten. Die Gesamtzeit des Arbeitsganges betrug 15 Minuten plus zusätzlichen 3 Minuten, welche für das Auspumpen des Öls am Ende des Arbeitsganges erforderlich waren. Das angewendete Vakuum betrug zu Beginn 66,0 cm Quecksilbersäule, fiel während der Anfangsphase auf etwa 63,5 cm ab und stieg anschließend wieder auf 71,1 cm am Ende des ersten 5-Minuten-Zeitraumes an. Die Öltemperatur fiel auf etwa 71° C in den ersten 3 Minuten, worauf Wärme zugeführt wurde, um die Öltemperatur auf etwa 93° C zu erhöhen, wobei sie für den Rest des Arbeitsganges gehalten wurde. Das Produkt wurde in der Zentrifugentrommel 75 abgelagert (91,4 cm im Durchmesser), indem gleichzeitig freies Öl aus dem Behälter und dem Gehäuse 73 abgepumpt wurde, und anschließend wurde die Zentrifugentrommel mit 300 U/min umlaufen gelassen, während das Vakuum bei etwa 71,1 cm Quecksilbersäule aufrechterhalten wurde. Anschließend wurde die Rotation der Trommel unterbrochen, das Gehäuse 73 von dem Behälter gelöst und das Produkt entfernt.
Das in dem vorstehenden Beispiel erhaltene Produkt war von ausgezeichneter Qualität mit einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 1,2% (insgesamt). Farbe und Geschmack waren ausgezeichnet, und das Produkt wurde bei Berührung mit Wasser leicht wiederangefeuchtet.
Beispiel 7 Das Ausgangsmaterial war dasselbe wie im Beispiel 5. Die Kartoffeln wurden in Schnitzeln von etwa 3,17 mm Dicke geschnitten und dann in Natriumbisulfitlösung eingetaucht. Anschließend wurden die Schnitzel individuell gefroren und bei etwa -12,8° C gelagert. Dieselbe Vorrichtung und dasselbe allgemeine Verfahren wie im Beispiel 5 wurden angewendet. Jedoch beitrug das Beschickungsverhältnis 118 kg gefrorene Kartoffeln auf 1360 kg Öl, welches auf 166° C erhitzt war. Während der ersten 21/z Minuten des Arbeitsganges fiel die Öltemperatur auf 71° C ab. Es wurde Wärme zugeführt, um die Temperatur auf etwa 93° C zurückzuführen. Die Temperatur wurde im wesentlichen bei dieser Höhe gehalten, wobei sie 96° C am Ende des Arbeitsganges betrug. Die Gesamtzeitdauer des Trocknungsvorganges betrug 20 Minuten plus weitere 21/z Minuten für das Auspumpen des. Öls. Das, zu Beginn angewendete Partialvakuum betrug 66,0 cm Quecksilbersäule, welches in den ersten Minuten auf 63,5 cm abfiel und anschließend auf 69,8 cm wieder anstieg, wo es für den Rest des Arbeitsganges verblieb. Das Sieb 64 wurde unter die Öllinie (Ölspiegel) etwa 12 Minuten nach Beginn des Arbeitsablaufes gesenkt. Nach dem Abpumpen des Öls wurde das Produkt etwa 3 Minuten lang zentrifugiert, worauf das Vakuum abgelassen wurde.
Das im vorstehenden Beispiel erhaltene Produkt war praktisch das gleiche wie das im Beispiel 4 erhaltene Produkt, mit der Abweichung, daß dieses Material in Form von Schnitzeln vorlag. Der Feuchtigkeitsgehalt betrug etwa 1,4 0/0 (insgesamt). Beispiel 8 Als Ausgangsmaterial wurden frische Karotten verwendet. Nach dem Waschen wurden die Karotten seitlich in Schnitzel von etwa 3,17 mm Dicke geschnitzelt. Anschließend wurden sie gefroren und bei -28,9° C gelagert. Die verwendete Laboratoriumsvorrichtung glich der in F i g. 3 gezeigten. Das angewendete Beschickungsverhältnis. betrug 0,454 kg gefrorenes Material auf 4,54 g hydriertes Pflanzenkochfett, wobei dieses. Öl eine Anfangstemperatur von 182° C besaß. Das angewendete allgemeine Verfahren unter Anwendung der Vorrichtung war das gleiche wie im Beispiel 3. Nach der Einführung der gefrorenen Beschickung fiel die Öltemperatur rasch ab, wobei eine minimale Temperatur von etwa 96° C erreicht wurde. Das Partialvakuum wurde bei etwa 71,1 bis 73,7 cm Quecksilbersäule gehalten. Die Gesamtzeitdauer des Trocknungsarbeitsganges betrug 30 Minuten, worauf das Produkt aus dem Öl entfernt wurde. Nach einer kurzen Ablaufdauer wurde das Produkt unter Vakuum wie im Beispiel 4 zentrifugiert und darauf das Vakuum abgelassen.
Das durch das vorstehende Beispiel erhaltene Produkt war von ausgezeichneter Qualität im Vergleich zu den getrockneten Karotten, welche durch die gebräuchlicheren Verfahren erhalten wurden. Es war ausgezeichnet hinsichtlich der Beibehaltung von Farbe und Geschmack. Es besaß einen Fettgehalt von 51,8%, und, ausgedrückt in Fettgehalt je Volumeinheit, enthielt es 178 mg/ccm. Sein Feuchtigkeitsgehalt betrug 3,40% und seine Dichte 0,35 g/ccm. Es wurde bei Berührung mit Wasser von 60° C leicht wiederangefeuchtet, wobei ein wiederhergestelltes Produkt erzeugt wurde, das praktisch das gleiche wie die Ausgangskarotte war. So betrug die Gewichtszunahme auf Grund der Wasserabsorption in einer Minute 95%, in 10 Minuten 1501/o, in 30 Minuten 189% und in 60 Minuten 252%.
Beispiel 9 Als Ausgangsmaterial wurden frische Karotten wie im Beispiel 7 verwendet. Die verwendete Vorrichtung war praktisch die gleiche wie die in F i g. 4 gezeigte. Die gefrorenen Schnitzel wurden bei -13,9° C gelagert. Die Beschickung betrug 102 kg gefrorene Karotten auf 1360 kg hydriertes Pflanzenöl, welches auf 163° C erhitzt war. Während der ersten Anfangsphase des Arbeitsganges fiel die Öltemperatur auf 71° C ab. Es wurde Wärme zugeführt, um die Temperatur auf etwa 93° C zurückzubringen, wo. sie während des restlichen Arbeitsganges gehalten wurde. Der gesamte Trocknungsvorgang erforderte 14 Minuten plus, etwa 3 Minuten für das Abpumpen von Öl. Das Sieb 64 wurde gesenkt, um das Produkt unter die Oberfläche des Öls, während der letzten 5 Minuten des 14minutigem Arbeitsganges miedergedrückt zu halten. Das Partialvakuum zu Beginn betrug 69,8 cm Quecksilbersäule, fiel unmittelbar auf etwa 63,5 cm ab und kehrte anschließend nach den ersten 5 Minuten auf etwa 69,8 cm Quecksilbersäule zurück und blieb praktisch bei diesem Wert während des Restes des Arbeitsfortganges. Nach dem Abpumpen des freien Öls wurde unter Vakuum etwa 3 Minuten lang zentrifugiert (91,4-cm-Trommel, rotiert bei 300 U/min), worauf das Vakuum abgelassen wurde.
Das im vorstehenden Beispiel erhaltene Produkt war praktisch das gleiche wie das im Beispiel 6 erhaltene Produkt. Der Feuchtigkeitsgehalt betrug etwa 2,10% (insgesamt). Auf Grund des kürzeren Arbeitsganges wurden der Fettgehalt als niedriger wie im Beispiel 6, die Dichte geringer und gleichfalls das Verhältnis von Fett zu Volumeinheit etwas vermindert aufgenommen. Beispiel 10 Als Ausgangsmaterial wurden frische Sellerieknollen verwendet. Nach dem Waschen wurden die Knollen in Stücke von 1,9 bis. 2,2 cm Länge geschnitten. Sie wurden dann gefroren und bei -28,9° C gelagert. Die verwendete Laboratoriumsvorrichtung glich der in F i g. 3 gezeigten und wurde in gleicher Weise, wie im Beispiel 3 beschrieben, betrieben. Die Anfangsöltemperatur betrug 182° C, und das Beschickungsverhältnis war so, daß 0,454 kg gefrorenes Material auf jeweils 4,54 kg Öl verwendet wurden. Das anlegte Partialvakuum wurde bei etwa 71,1 bis 73,7 cm Quecksilbersäule über den Arbeitsablauf hindurch gehalten. Die Gesamtzeitdauer des Trocknungsvorganges betrug 15 Minuten. Während der Anfangsphase des Arbeitsganges fiel die Temperatur auf 93° C, wo sie für den Rest des Arbeitsganges gehalten wurde. Das Produkt wurde unter Vakuum wie im Beispiel 4 zentrifugiert, ehe das Vakuum abgelassen wurde.
Das aus dem vorstehenden Beispiel erhaltene Produkt war von ausgezeichneter Qualität. Der Feuchtigkeitsgehalt betrug 2,2% (insgesamt), der Fettgehalt 21,92%. Die Dichte 0,36 g/ccm und der Fettgehalt je Volumeiniheit 187 mg/ccm. Das Produkt wurde bei Berührung mit Wasser von 60° C leicht und vollständig wiederangefeuchtet. So betrug die Gewichtszunahme auf Grund der Wasserabsorption in einer Minute 15407o, in 1.0 Minuten 245%, in 30 Minuten 290% und in 60 Minuten 350%. Nach der Wiederanfeuchtung besaß das Produkt praktisch dieselbe Form, Größe und allgemeines Aussehen wie das frische Material.
Beispiel 11 Als Ausgangsmaterial wurden frische Sellerieknollen im wesentlichen wie im Beispiel 10 verwendet. Nach dem Waschen wurden diese in einem Druckkessel gebleicht, indem sie mit Dampf unter einem Druck von 0,70 kg/ccm2 bei einer Temperatur von etwa l.16° C während eines Zeitraums von 3 Minuten in Berührung gebracht wurden. Anschließend wurden sie auf Raumtemperatur abgekühlt, gefroren und bei -1.2,8° C gelagert. Die verwendete Vorrichtung glich der in F i g. 4 gezeigten. Das Beschickungsverhältnis betrug 134 kg gefrorenes Material auf 1360 kg hydriertes Pflanzenöl bei einer Temperatur von 166° C. Zur Zeit der ersten Einführung des Produktes in das Öl betrug das Partialvakuum 67,3 cm Quecksilbersäule. In etwa 3i/2 Minuten fiel die Öltemperatur auf 60° C ab. Während der gleichen Zeit fiel das Vakuum auf etwa 64,75 cm Quecksilbersäule in etwa einer Minute und stieg anschließend auf etwa 71,1 cm Quecksilbersäule am Ende der ersten 3-Minuten-Zeitdauer, wobei es hier für den übrigen Arbeitsgang verblieb. Die Öltemperatur wurde bei etwa 90° C nach der Anfangsphase des Arbeitsganges gehalten. Die gesamte Trocknungszeit betrug 19 Minuten plus etwa 3 Minuten für das Auspumpen des freien Öls. Nach dem Auspumpen des Öls wurde das Material unter Vakuum während 3 Minuten zentrifugiert (91,4-cm-Trommel bei 300 U/min), worauf das Vakuum entfernt wurde. Anschließend wurde das Produkt luftgekühlt und verpackt.
Das in dem vorstehenden Beispiel 11 erhaltene Produkt war etwa von der gleichen Qualität wie das im Beispiel 10 erhaltene Produkt. Es war nach der Wiederanfeuchtung weicher auf Grund des Bleicheis. Beispiel 12 Als Ausgangsmaterial wurden grüne Bohnen verwendet. Sie wurden durch Waschen und Schneiden in Schnittchen von etwa 3,17 mm Dicke einer Länge entsprechend der Bohnenlänge (6,55 bis 7,62 cm) vorbereitet. Sie wurden anschließend gefroren und bei etwa -17,8° C gelagert. Die verwendete Vorrichtung ; glich der in F i g. 4 gezeigten. Das Beschickungsverhältnis betrug etwa 153,6 kg gefrorenes Material auf 1410 kg hydriertes Pflanzenöl bei einer Anfangstemperatur von 171.° C. Nach Beendigung der Einführung des gefrorenen Materials betrug das angelegte Partialvakuum 67,3 cm Quecksilbersäule. In einem Zeitraum von 4 Minuten fiel die Öltemperatur auf 77° C. Es wurde Wärme zugeführt, um die öltempeperatur wieder auf 88° C zurückzubringen, und anschließend wurde diese Temperatur für den Rest des Arbeitsganges beibehalten. Die Gesamtzeitdauer der Trocknung betrug 12 Minuten plus 3 Minuten für das Auspumpen von freiem Öl. Das. Sieb 64 wurde in seine Lage gesenkt, und zwar etwa 5 Minuten vor dem Ende des Arbeitsganges. Das angewendete Partialvakuum betrug zuerst etwa 67,3 cm, worauf es unmittelbar auf etwa 61,0 cm für etwa 2 Minuten abfiel und anschließend auf 71,1 cm zurückkehrte, wo es für den Rest des Arbeitsganges gehalten wurde. Nach dem Abpumpen des Öls wurde Zentrifugieren angewendet (91,4-cm-Trommel bei 300 U/min) wie im Beispiel 9.
Das im vorstehenden Beispiel erhaltene Produkt war von ausgezeichneter Qualität mit guter Farb- und Geschmacksbeibehaltung. Sein Feuchtigkeitsgehalt betrug 1,6%. Es wurde bei Berührung mit warmem Wasser leicht wiederangefeuchtet.
Beispiel 13 Als Ausgangsmaterial wurden frische Pilze einer gebräuchlichen Art, wie sie in den VStA. im Handel vertrieben werden, verwendet. Nach dem Waschen wurden Kopf und Stiel getrennt und die größeren Stücke gespalten. Sie wurden anschließend gefroren und bei -28,9° C gelagert. Die verwendete Vorrichtung war der im Beispiel 3 angeführten Laboratoriumsvorrichtung ähnlich. Das Beschickungsverhältnis betrug 0,454 kg gefrorenes Material auf jeweils 4,454 kg hydriertes Pflanzenkochfett bei einer Temperatur von 182° C. Das angewendete Partialvakuum betrug etwa 71,1 bis 73,7 cm Quecksilbersäule. Die Anfangsöltemperatur fiel rasch auf etwa 93° C, wo sie während des restlichen Arbeitsganges gehalten wurde. Der gesamte Trocknungsvorgang dauerte etwa 20 Minuten. Anschließend wurde das Material aus dem Öl gehoben und wie im Beispiel4 zentrifugiert, um das restliche freie Öl zu entfernen. Dann wurde das Partialvakuum abgelassen und das Produkt entfernt.
Das im vorstehenden Beispiel erhaltene Produkt war von ausgezeichneter Qualität. Es besaß einen Feuchtigkeitsgehalt von 0,6%, eine Dichte von 0,34 g/ccm und einen Fettgehalt je Volumeinheit von 148 mg/ccm. Es wurde bei Berührung mit Wasser von 60° C leicht wiederangefeuchtet. So betrug die Gewichtszunahme auf Grund von Wasserabsorption in einer Minute 80 %, in 10 Minuten 130 % und in 30 Minuten 190 0/0. Es besaß eine braune Farbe im Unterschied zu der relativ weißen Farbe des Ausgangsmaterials, was, wie vorstehend erwähnt, auf chemische Veränderungen zurückgeführt wird. Im allgemeinen war die Qualität ausgezeichnet.
Beispiel 14 Als Ausgangsmaterial wurden technisch in Dosen konservierte Wasserkastanien in Form von Schnitzeln von jeweils etwa 3,17 mm Dicke verwendet. Nach dem Abtropfenlassen dieses Materials wurde es gefroren und bei -11,7° C gelagert. Die verwendete Vorrichtung war im wesentlichen die in F i g. 4 gezeigte. 101,5 kg gefrorenes Material wurden in 1410 kg hydriertes Pflanzenöl bei 166° C eingebracht. Die Öltemperatur fiel unmittelbar von 166° C auf etwa 82° C ab und wurde durch Zufuhr von Wärme auf etwa 93 bis 94,8° C gesteigert und bei dieser Temperatur während des restlichen Arbeitsganges gehalten. Die Gesamtzeitdauer des Trocknungsablaufs betrug 15 Minuten plus 3 Minuten für das Abpumpen des Öls. Das anfängliche Partialvakuum betrug etwa 67,3 cm, sank unmittelbar danach auf etwa 60,3 cm ab und kehrte anschließend auf etwa 69,8 cm in den ersten 2 Minuten zurück, wo es während des restlichen Arbeitsganges gehalten wurde. Etwas Öl wurde kontinuierlich durch die Entfernung vorn Boden und Wiedereinführung bei einem Spiegel gerade unter der Schwimmhöhe des Produktes. im Kreislauf geführt. Sieb 64 wurde während der letzten 4 Minuten gesenkt. Nach der Entfernung des. freien Öls wurde das Produkt unter Vakuum 4 Minuten lang zentrifugiert (91,4-cm-Trommel bei 300 U/min), ehe das Vakuum abgelassen wurde.
Das erhaltene Produkt besaß eine gute Qualität und war für viele Zwecke geeignet, für die Wasserkastanien verwendet werden. Der Feuchtigkeitsgehalt betrug etwa 1,6% (insgesamt).
Beispiel 15 Als Ausgangsmaterial wurde frisches, mageres Rindfleisch verwendet. Es wurde in 2,54 cm große Würfel geschnitten und bei einem Dampfdruck von 1,05 kg/cm?- 20 Minuten lang gekocht. Das gekochte Material wurde in Würfel von etwa 1,27 cm Dicke oder darunter geschnitten. Nach Ablaufen der während des Kocheis extrahierten Säfte wurde das gekochte Rindfleisch gefroren. und bei etwa -28,9° C gelagert. Die verwendete Vorrichtung glich der im Beispiel 3 angeführten. Das Beschickungsverhältnis betrug 0,454 kg gefrorenes Rindfleisch auf jeweils 4,54 kg hydriertes Pflanzenkochfett bei einer Anfangstemperatur von 182° C. Das angewendete Partialvakuum wurde bei etwa 71,1 bis. 73,7 cm Quecksilbersäule gehalten. Unmittelbar nach der Einführung der Beschickung von gefrorenem Rindfleisch fiel die Öltemperatur rasch auf etwa 93° C ab, wo sie während des restlichen Arbeitsganges verblieb. Die Gesamtzeitdauer der Trocknung betrug 14 Minuten. Anschließend wurde das Produkt aus dem Öl entfernt und nach Abtropfen unter demselben Vakuum zentrifugiert (wie im Beispiel 4), um das restliche freie Öl zu entfernen. Anschließend wurde das Vakuum abgelassen.
Das aus dem vorstehenden Beispiel erhaltene Produkt war von ausgezeichneter Qualität. Es besaß einen Gesamtfettgehalt von etwa 14,5 %, wovon etwa 90 % aus dem Behandlungsöl stammten. Der Feuchtigkeitsgehalt betrug 0,66 % (insgesamt). Die Dichte war 0,84 g/ccm, und der Fettgehalt je Volumeinheit betrug 122 mg/ccm. Farb- und Geschmacksbeibehaltung waren ausgezeichnet. Das Material wurde bei Berührung mit Wasser von 60° C leicht wiederangefeuchtet. So betrug die Gewichtszunahme in einer Minute 431/o, in 10 Minuten 72%, in 30 Minuten 79% und in 60 Minuten 82%.
Beispiel 16 Als. Ausgangsmaterial wurde gekochtes Hühnchen verwendet. Es wurde durch Kochen, Entbeinen, Entfernung von Hautteilen und Zerteilen in Würfel von etwa 1,27 cm Dicke vorbereitet. Dieses Material wurde besonders gefroren und bei etwa -28,9° C gelagert. Es wurde unter Verwendung von im wesentlichen dem gleichen Verfahren und der gleichen Vorrichtung, wie im Beispiel 14 angegeben, getrocknet. Die Gesamtzeitdauer der Trocknung betrug 12 Minuten.
Das im Beispiel 16 erhaltene. Produkt war von ausg * hneter Qualität. Der Feuchtigkeitsgehalt betrug ezew 1,570/0 (gesamt) und der Fettgehalt 16,960/0 (gesamt). Die Dichte war 0,86 g/ccm, nicht korrigiert und 0,70 g/ccm korrigiert. Der Ölgehalt je Volumeinheit betrug 146 mg/ccm. Das Produkt wurde bei Berührung mit Wasser von 60° C leicht wiederangefeuchtet. So betrug seine Gewichtszunahme in einer Minute 740/0, in 10 Minuten 89%#, in 30 Minuten i 91% und in 60 Minuten 96 0/0. Im Gegensatz zu dem sehr brüchigen Charakter von gekochten Hühnchen, welche durch das Gefriertrocknungsverfahren getrocknet wurden, war das Produkt gemäß der Erfindung nicht sehr brüchig und konnte ohne übermäßige Bildung von Feinteilen gehandhabt werden.
Beispiel 17 Als Ausgangsmaterial wurden gekochte Garnelen oder Krabben verwendet, welche zuvor geschält und von Adern befreit und auf -28,9° C gefroren worden waren. Vor der Behandlung nach dem Verfahren gemäß der Erfindung wurden sie zerteilt, wobei jede Hälfte nicht mehr als 9,52 mm Dicke besaß. Es wurde das gleiche Verfahren und dieselbe Laboratoriumsvorrichtung verwendet wie im Beispiel 14. Das Beschickungsverhältnis betrug 0,454 kg gefrorene Garnelen auf jeweils 4,54 kg hydriertes Pflanzenkochfett. Die Temperatur war die gleiche wie im Beispiel 13 und die Gesamtzeitdauer der Trocknung betrug 30 Minuten. Es wurde Zentrifugieren unter Vakuum angewendet.
Das in diesem Beispiel 17 erhaltene Produkt war von ausgezeichneter Qualität mit guter Farb- und Geschmacksbeibehaltung. Der Feuchtigkeitsgehalt betrug 1,04% (gesamt) und der Fettgehalt 38,36% (gesamt). Die Dichte war 0,43 g/cem und der Ölgehalt je Volumeinheit war 165 mg/ccm. Im Gegensatz zu den nach dem Gefriertrocknungsverfahren dehydratisierten Garnelen war. das Produkt nicht sehr brüchig und widerstand der Handhabung ohne übermäßige Bildung von Feinmaterial. Bei Berührung mit Wasser von 60° C wurde es leicht und vollständig wiederangefeuchtet. So betrug dessen Gewichtszunahme in einer Minute 103 %, in 10 Minuten 150 % und in 30 Minuten 150'0/a.
Beispiel 18 Als Ausgangsmaterial wurde frischer Salm verwendet. Nach Darnpfkochen und Ablaufenlassen wurde dieser in Würfel von etwa 1,27 cm Dicke geschnitten und bei -28,9° C gefroren. Anschließend wurde er durch Verwendung der gleichen Vorrichtung und im wesentlichen desselben Verfahrens, wie im Beispiel 13 beschrieben, getrocknet. Das Beschikkungsverhältnis betrug 0,454 kg Produkt auf jeweils 4,54 kg hydriertes Pflanzenkochfett bai einer Anfangstemperatur von 182° C. Die Öltemperatur fiel auf etwa 114° C ab, wobei sie während des restlichen Arbeitsfortgangs beibehalten wurde. Die Gesamtzeitdauer der Trocknung betrug 30 Minuten. Unmittelbar an den Trocknungsvorgang anschließend wurde das Material unter Vakuum wie im Beispiel 4 zentrifugiert.
Das in dem vorstehenden Beispiel 18 erhaltene Produkt war von ausgezeichneter Qualität mit guter Farb- und Geschmacksbeibehaltung. Der Feuchtigkeitsgehalt betrug 0,56 0/0 (gesamt) und der Fettgehalt 39,33 0/0. Die Dichte des Produktes betrug 0,64 g/ccm nicht korrigiert und 0,35 g/ccm korrigiert. Der Ölgehalt je Volumeinheit betrug 252 mg/ccm. Das Produkt wurde bei Berührung mit Wasser von 60° C leicht wiederangefeuchtet. So betrug dessen Gewichtszunahme in einer Minute 79 %, in 10 Minuten 82 0/0, in 30 Minuten 89 Oh, und in 60 Minuten 90 0/0. Obgleich der Fettgehalt relativ hoch war, ist dies bei einem getrockneten Fleisch- oder Fischprodukt nicht unangenehm, insbesondere, da Salm normalerweise einen bedeutenden Prozentsatz an natürlichem Fett enthält.
Beispiel 19 Als Ausgangsmaterial wurden gebräuchliche Maraschinokirschen verwendet. 68 kg Kirschen wurden nach Abtropfen auf -15,0° C abgeschreckt. Bei dieser Temperatur waren sie fest, jedoch schienen sie nicht gefroren zu sein. Die verwendete Vorrichtung war im wesentlichen die in F i g. 4 gezeigte und wurde, wie im Beispiel 4 beschrieben, betrieben. 68 kg der abgeschreckten Kirschen wurden in 1360 kg hydriertes Pflanzenöl bei 143° C eingebracht. Das angewendete Vakuum betrug etwa 67,3 cm Quecksilbersäule. Die Temperatur des Öls fiel sogleich auf etwa 88° C ab, und diese Temperatur wurde während des restlichen Arbeitsvorganges beibehalten. Während der ersten 4 Minuten des Arbeitsganges fiel das Partialvakuum auf etwa 64,7 cm ab und kehrte dann auf 69,8 cm zurück, wo es während des restlichen Arbeitsfortganges gehalten wurde. Die Gesamtzeitdauer des Trocknungsablaufes betrug 15 Minuten plus 3 Minuten für das Auspumpen von Öl. Sieb 64 wurde während der letzten 4 Minuten des Arbeitsganges gesenkt. Nach der Entfernung des freien Öls durch Abpumpen wurde die Zentrifuge unter Vakuum in Betrieb genommen, um weiteres Öl zu entfernen. Anschließend wurde das Vakuum geöffnet und das Produkt entfernt.
Das im vorstehenden Beispiel hergestellte Produkt war von ausgezeichneter Qualität mit guter Farb- und Geschmacksbeibehaltung. Sein Feuchtigkeitsgehalt betrug etwa 5 %. Es wurde bei Berührung mit warmem Wasser leicht und vollständig wiederangefeuchtet.
Beispiel 20 Als Ausgangsmaterial wurden gebräuchliche, in Dosen konservierte Ananasstücke verwendet. Jedes Stück besaß eine Dicke von nicht mehr als etwa 1,27 cm. 56,7 kg dieser Ananasstücke wurden im abgetropften Zustand auf -17,8° C gefroren. Die verwendete Vorrichtung war der in F i g. 4 gezeigten ähnlich und wurde in gleicher Weise, wie im Bei- ; spiel 4 beschrieben, betrieben. 56,7 kg der gefrorenen Ananas wurden in 1360 kg hydriertes Pflanzenöl, welches auf 146° C erhitzt worden war, eingebracht. Die Öltemperatur sank auf 71° C, kehrte dann auf 85° C zurück und wurde auf diesem Wert gehalten. ; Das angewendete anfängliche Partialvakuum betrug etwa 69,8 cm Quecksilbersäule, fiel auf 63,5 cm ab und kehrte dann während der ersten 4 Minuten des Trocknungsvorganges auf 71,1 cm zurück. Die Gesamtzeitdauer für die Trocknung betrug 40 Minuten plus 3 Minuten für die Abführung des Öls. Das Sieb 64 wurde etwa 30 Minuten nach dem Beginn des Arbeitsfortganges unter die Öloberfläche eingesenkt. Beispiel 21 Als Ausgangsmaterial wurden Datteln verwendet, welche sonnengetrocknet waren. und einen FeucMgkeitsgehalt von etwa 20 % besaßen. Die Datteln wurden gereinigt, genarbt und in Viertel unterteilt. Diese Viertel wurden in kaltem Wasser 2 Stunden lang eingeweicht, wobei der Feuchtigkeitsgehalt auf etwa 35 % anstieg. Nach Abtropfenlassen des freien Wassers wurden die wiederangefeuchteten Teilchen durch das individuelle Schnellgefrierverfahren gefroren und bei -17,8° C gelagert. Anschließend wurden sie nach dem Verfahren gemäß der Erfindung verarbeitet, wobei eine Vorrichtung ähnlich der in F i g. 4 gezeigten verwendet wurde. Die Anfangsöltemperatur betrug l60° C und das anfängliche Partialvakuum lag bei etwa 68,6 bis 71,1 cm Quecksilbersäule. Die Öltemperatur sank rasch auf etwa 82° C, worauf die Temperatur durch Erwärmen auf etwa 90° C gesteigert wurde; diese Temperatur wurde während des restlichen Arbeitsverlaufes beibehalten. Das Verhältnis betrug 0,907 kg gefrorenes Material auf jeweils 4,54 kg Öl. Der Gesamttrocknungsablauf erforderte etwa 10 bis 12 Minuten. Am Ende des Trocknungsablaufes wurde das freie Öl aus dem Behälter abgepumpt, das Produkt ablaufen gelassen und anschließend das Vakuum entfernt. Das Produkt wurde anschließend auf 49° C luftgekühlt und in einer Trommel mit einem Durchmesser von 45,72 cm bei 600 U/min während etwa 2 Minuten zentrifugiert.
Das in dem vorstehenden Beispiel erhaltene Produkt war von ausgezeichneter Qualität und hallte eine poröse Struktur im Gegensatz zu der kompakten Struktur von gewöhnlich getrockneten Datteln. Es wurde bei Berührung mit warmem Wasser leicht wiederangefeuchtet. Das Volumen war etwas größer als das Volumen des Ausgangsmaterials.
Beispiel 22 Als Ausgangsmaterial wurde getrockneter Weizen verwendet. Er wurde einem Mahlarbeitsgang zur Entfernung von Schalen und Kleieteilen unterwarfen. Er wurde durch Einweichen in eine wäßrige Flüssigkeit aus wasserhaltigem Fleischextrakt wiederangefeuchtet. Etwa 1,36 kg Flüssigkeit wurden zum Einweichen von jeweils 0,454 kg Weizen verwendet. Die Flüssigkeit wurde durch Auflösen von 28,35 g getrocknetem Fleischextrakt, 14,17 g gepulverter Gelatine und 14,17 g Salz in 1,36 kg Wasser hergestellt. Während der Hydratisierung wurde die Flüssigkeit auf etwa 93° C erwärmt und die Berührung mit der Flüssigkeit bei dieser Temperatur während etwa einer Stunde aufrechterhalten. Anschließend wurde freie Flüssigkeit von dem wiederangefeuchteten Material ablaufengelassen und das Material durch das individuelle Schnellgefrierverfahrens unter Bildung eines frei fließenden Materials gefroren, welches bei -17,8° C gelagert wurde. Dieses Material wurde dann nach dem Verfahren gemäß der Erfindung verarbeitet, wobei eine Vorrichtung verwendet wurde, die der im F i g. 4 gezeigten glich. Das Beschickungsverhältnis betrug 0,454 kg Material auf jeweils 2,72 kg Öl. Das Öl bestand aus hydriertem Baumwollsamenöl mix einer Anfangstemperatur von 182° C. Das angewendete Anfangsvakuum lag bei 69,8 cm Quecksilbersäule. Die Gesamtzeit des Trocknungsvorganges betrug etwa 10 Minuten. Die Öltemperatur sank rasch auf 82° C und wurde anschließend bei etwa 90° C während des restlichen Arbeitsvorganges gehalten. In den ersten paar Minuten trat ein anfänglicher Abfall im angewendeten Partialvakuum auf und anschließend wurde das Partialvakuum bei etwa 71,1 cm Quecksilbersäule gehalten. Am Ende des Trocknungsvorganges wurde das Öl von dem Material abgezogen und das Material in einer Trommel mit einem Durchmesser von 17,78 cm bei 1100 U/min zentrifugiert. Anschließend wurde das Vakuum geöffnet.
Das in dem vorstehenden Beispiel erhaltene Produkt war porös und frei fließend. Es wurde rasch ohne physikalische Auflösung in die Bestandteile wiederangefeuchtet. Wenn es in. einen Kochkessel mit auf 100° C erhitztem Wasser gebracht wurde und bei dieser Temperatur 5 Minuten lang gehalten wurde, war die Anfeuchtung mit Kochen und mit Beibehaltung der natürlichen Kornform vollständig.
Beispiel 23 Als Ausgangsmaterial wurden Ravioli mit einer Füllung aus zerriebenem, gekochtem Fleisch und gekochten Gemüsestoffen und einer Hülle aus ungekochtem Teig verwendet. Die Teighülle wurde sowohl an der Ober- als auch an der Unterseite durchlocht, worauf die Ravioli individuell auf -12,2° C gefroren wurden. Das gefrorene Produkt wurde dann dem Verfahren gemäß der Erfindung unterworfen, wobei eine ähnliche Vorrichtung wie die in F i g. 3 gezeigte verwendet wurde. Die Anfangsöltemperatur betrug 116° C, und die Verhältnisse waren 3,63 kg Ravioli auf jeweils 45,4 kg hydriertes Pflanzenöl. Das angewandte Partialvakuum betrug 71,1 cm Quecksilbersäule. Nach der Einführung der Ravioli sank die Öltemperatur auf etwa 71° C, und durch Zufuhr weiterer Wärme wurde die Temperatur auf etwa 99° C gesteigert, wo sie für den Rest des Arbeitsablaufes gehalten wurde. Die gesamte Zeitdauer für den Trocknungsvorgang betrug 15 Minuten. Nach der Entfernung der Ravioli aus dem Öl wurden sie unter Vakuum abtropfen gelassen, um überschüssiges Öl zu entfernen. Anschließend wurde das Vakuum abgelassen.
Die getrockneten Ravioli, welche im vorstehenden Beispiel erhalten wurden, waren ein hochwertiges Produkt, welches bei Eintauchen in warmes Wasser leicht wiederangefeuchtet wurde. Der Feuchtigkeitsgehalt betrug etwa 4 %. Um dieses Produkt eßfertig zu machen, ist es nicht erforderlich, dieses während eines ausgedehnten Zeitraumes in Wasser einzuweichen. Die Ravioli werden nur in eine Pfanne mit Wasser gegeben und das Wasser zum Sieden gebracht.
Beispiel 24 Nachstehend wird ein Beispiel eines Teigansatzes gebracht. Ein feuchter Teig wurde durch Vermischen der folgenden Bestandteile 'hergestellt: 2 Tassen Weizenmehl, 4 Teelöffel Backpulver, 1 Teelöffel Salz, 1 Eßlöffel Backfett, 2/s Tassen Vollmilch.
Nach der homogenen Vermischung wurde der Teig in eine Teigschicht ausgewalzt, welche zur Bildung runder Scheibchen ausgestochen wurde, von denen jedes einen Durchmesser von etwa 6,35 mm und eine Dicke von 6,35 mm besaß. Die Teilchen wurden individuell gefroren und bei -17,8° C gelagert. Sie wurden nach dem Verfahren gemäß der Erfindung verarbeitet, wobei eine Vorrichtung, wie in F i g. 4 gezeigt, verwendet wurde. Das Beschickungsverhältnis betrug 0,907 kg Teigscheibchen auf jeweils 45,4 kg hydriertes Baumwollsamenöl bei l49° C. Das Anfangsvakuum betrug 71,1 cm Quecksilbersäule. Kurz nach der Einführung der Beschickung sank die Temperatur auf etwa 82° C und wurde durch Zuführung von Wärme wieder auf etwa 90° C gebracht, wo sie für den Rest des Arbeitsganges gehalten wurde. In einem Gesamttrocknungsablauf von 9 Minuten wurde der Feuchtigkeitsgehalt auf unterhalb 5 % erniedrigt.
Das getrocknete Teigprodukt, welches gemäß dem vorstehenden Beispiel hergestellt wurde, besaß ein Volumen von. etwa dem zweifachen Volumen der Ausgangsscheibchen auf Grund der Gärung während der Behandlung. Bei Berührung mit warmem Wasser nahm es rasch wieder Wasser auf. Es war zur Herstellung von Klößen und zur Verwendung in Schmorgerichten und ähnlichen Nahrungsgemischen geeignet. Zentrifugieren unter Vakuum wurde angewendet, um den Ölgehalt zu vermindern.
Beispiel 25 Ausgangsmaterial und Verfahren waren die gleichen wie im Beispiel 24. Jedoch wurden die Scheibchen einer kurzen Backzeit vor dem Ausfrieren unterworfen, um die Gärung zu aktivieren und die Krumenstruktur des Teiges, zu bilden.
Beispiel 26 Das Ausgangsmamerial bestand aus frischen süßen Maiskörnern, welche aus den Kolben geschnitten und durch das individuelle Schnellgefrierverfahren gefroren und bei -15,0° C gelagert wurden. Die verwendete Vorrichtung glich der in F i g. 3 gezeigten. Eine Menge an gefrorenem Mais wurde in hydriertes Baumwollsamenöl bei einer Temperatur von 182° C eingebracht, während ein Vakuum von 66,0 cm Quecksilbersäule angewendet wurde. Das Beschikkungsverhältnds betrug 0,454 kg gefrorenen Mais auf jeweils 4,54 kg Öl. Während eines Zeitraumes von etwa 2 Minuten ließ man das angelegte Partialvakuum auf etwa 71,1 cm Quecksilbersäule ansteigen. Nach einem Zeitraum von 4 Minuten. nach der Einführung der Maismasse wurde das Öl aus dem Behälter entfernt und der Mais dem Ablaufen überlassen, wobei die Anwendung von Vakuum beibehalten wurde. Dies erforderte etwa 15 Sekunden. Eine frische Ölmenge bei 104° C wurde nun in den Behälter eingebracht. Etwa 3,63 kg Öl wurden in dieser Weise für jeweils 0,454 kg des ursprünglichen Ausgangsmaterials ersetzt. Das zweite Öl bestand aus hydriertem Baumwollsamenöl, welches geklärt worden war und etwa 20 % Molkereibutter enthielt. Nach der Einführung der zweitem Ölmasse wurde der Arbeitsvorgang unter einem Partialvakuum von 71,1 cm während eines Zeitraums von etwa 10 Minuten fortgesetzt. Zu diesem Zeitpunkt wurde das Öl aus dem Behälter gepumpt, wobei ein getrocknetes Produkt in der Zentrifugentrommel zurückbleibt und anschließend die Zentrifuge etwa 3 Minuten lang unter Aufrechterhaltung des Vakuums bei etwa 71,1 cm umlaufen gelassen. Das in dem vorstehenden Beispiel erhaltene Produkt war von ausgezeichneter Qualität mit einer porösen Struktur. Es nahm bei Berührung mit warmem Wasser leicht wieder Wasser auf. Es hatte einen guten Geschmack und konnte ohne weitere Verarbeitung gegessen werden.
Beispiel 27 Es wurde das gleiche Ausgangsmaterial und dasselbe Verfahren wie im Beispiel 26 verwendet. Jedoch wurde am Ende des Zentrifugierarbeitsganges das angelegte Partialvakuum auf etwas oberhalb 73,7 cm Quecksilbersäule erhöht und dabei während eines Zeitraums von etwa 3 Minuten gehalten, worauf das Vakuum durch das Einströmenlassen von Luft, die von Feuchtigkeit befreit worden war, entfernt wurde. Die erhaltenen Körner erwiesen sich beachtlich aufgebläht. In gleicher Weise wurde festgestellt, daß die Körner unmittelbar bei ihrer Entfernung bei einer Temperatur in der Größenordnung von 49° C vorlagen, im Gegensatz zu einer Produkttemperatur von 54 bis 60° C bei dem im Beispiel 26 erzeugten Produkt zur Zeit seiner Entfernung. Dieses Beispiel erläutert den aufblähenden und abkühlenden Effekt, welcher durch Anwendung eines relativ hohen Vakuums beim Ende oder nahe am Ende des Zentrifugierens erhalten wird. Ein höheres Vakuum als das angegebene würde die Temperatur des abgehenden Produktes auf unterhalb 49° C erniedrigen, was jedoch bei der verwendeten Evakuierungs- oder Absaugvorrichtung nicht erzielt werden kann.
Beispiel 28 Es wurde das gleiche Ausgangsmaterial und im wesentlichen das gleiche Verfahren wie im Beispiel 6 angewendet. Jedoch wurde nach dem Abpumpen des gesamten Öls aus dem Behälter und nach Betrieb der Zentrifuge während etwa einer Minute von den 3 Minuten des Zentrifugierzeitraums Wasser in den Behälter durch Leitung 47 in einer Menge, entsprechend 226,8g auf jeweils 0,454 kg gefrorenes Material, eingeführt. Dies dient zur Verminderung der Temperatur des Metalls der Zentrifugentrommel von 77 auf 40,5° C. Nach der Aufgabe des Vakuums betrug die Temperatur des abgehenden Produktes etwa 60v C, wohingegen das gleiche Verfahren, jedoch ohne Einführung von Wasser, eine Temperatur im abgehenden Produkt von etwa 68° C ergab.
Die in den F i g. 6 bis 16 gezeigten photomikro- ; graphischen Darstellungen erläutern getrocknete Produkte, welche gemäß bestimmten der vorstehenden Beispiele hergestellt worden sind.
F i g. 6 zeigt eine photomikrographische Darstellung (327fache Vergrößerung) einer nach Beispiel 5 erzeugten Kartoffel. Die Zellstruktur zeigt sich von einer relativen Unversehrtheit mit Ausnahme einer beachtlichen Runzelung. Stärkekörner erscheinen nicht, da sie gelatinisiert sind. Einige der dunklen Fleckenbereiche in der oberen rechten Ecke stellen getrennte Ölmassen dar. In einer Farbphotomikrodarstellung können mehrere Ölmassen einer gleichen Probe gesehen werden, falls das Produkt mit einem Öl mit Farbstoffgehalt verarbeitet wurde. Die meisten der Ölmassen befinden sich in den äußeren Bereichen und in den zwischenzellularen Räumen, welche die Zellwände einfassen. Fi g. 7 zeigt dasselbe Produkt, jedoch mit stärkerer Vergrößerung (674-fache Vergrößerung). Winzige Ölmassen erscheinen im unteren linken Bereich (nicht zu verwechseln mit den größeren, blasenähnlichen Bereichen mit schwarzen Kanten).
F i g. 8 zeigt eine Photomikrographie (74fache Vergrößerung) von nach Beispiel 10 hergestelltem Sellerie. Das schwammartige Gewebe der Paremchymzellen ist zusammengeklumpt und erscheint als aderähnliche Strukturen mit dazwischenliegenden Leerräumen. Sie sind als dunkle Bereiche im rechten Teil, in der unteren linken Ecke und etwas im Mittelteil zu sehen. Weitere Fettmassen können in einer Farbphotomikrographie gesehen werden. Die Xylemgefäße, welche die Oberflächenrippen des Selleries bilden, erscheinen unverändert.
F i g. 9 ist eine Photomikrographie (74fache Vergrößerung) eines Pilzstengelstückes, welches nach Beispiel 13 hergestellt wurde. Einige der Mycelfasern scheinen zu adergleichen Strukturen verdichtet zu sein. Die übrigen Fawrn sind etwas verdichtet mit kleinen dazwischenliegenden Lufttaschen. Winzige getrennte ölmassen treten hauptsächlich in den Oberflächenbereichen und in den geschwärzten Bereichen der Photornikrographie auf. Einzelne Ölmassen können in einer Farbmikrographie gesehen werden.
F i g. 10 ist eine Photomikrographie (74fache Vergrößerung). welche eine nach Beispiel 16 hergestellte Hühnchenprobe zeigt. Die Z.-Ilstruktur erscheint in beiden Photomikrographien und ist praktisch dieselbe wie im Ausgangsmaterial. Getrennte Ölmassen erscheinen als dunkle Flecken im unteren Mittelteil und im rechten Teil. Sie werden auf einer Farbmikrographie besser sichtbar, welche von einem Produkt, welches mit Öl mit einem Farbstoffgehalt verarbeitet wurde, gemacht wurde.
F i g. 11 zeigt eine Hühnerprobe wie F i g. 10 bei 327facher Vergrößerung nach Extraktion des Ölgehaltes. Die hellen Linien geben das Zellgewebe in ungestörtem Muster wieder.
F i g. 12 zeigt eine Photomikrographie (32fache Vergrößerung) von Rindfleisch, welches gemäß Beispiel 15 hergestellt wurde. Die Zellstruktur ist praktisch die gleiche wie im Ausgangsmaterial. Die getrennten Ölmassen (nur auf einer Farbmikrographie sichtbar) sind beliebig verteilt.
F i g. 13 ist eine Photomikrographie (327fache Vergrößerung) einer gemäß Beispiel 17 hergestellten Garnelenprobe. Der Fettgehalt wurde aus der Schnittprobe extrahiert. Die Zellstruktur ist derjenigen des Ausgangsmaterials ähnlich. Getrennte Fettmassen erscheinen in der Farbmikrophotographie und sind beliebig in den Oberflächenbereichen verteilt, wobei einige in den zwischenzellularen Räumen vorhanden sind.
F i g. 14 zeigt eine Photomikrographie (74fache Vergrößerung) von gemäß Beispiel 4 hergestellten Blaubeeren. Das schwammartige Zellgewebe, welches das Innere der Beere darstellt, zeigt eine gewisse Störung unter Ausbildung von Fasern, welche entweder mit dem Samen verbunden sind oder unmittelbar an der Innenseite der Haut auftreten. Getrennte Fettmassen, die nur in einer Farbphotomikrographie zu sehen sind, sind in der dichteren Zellstruktur rund um den Samen angeordnet und ebenfalls im inneren schwammartigen Gewebe und unmittelbar an der Innenseite der Haut.
F i g. 15 ist eine Photomikrographie (74fache Vergrößerung), welche das nach Beispiel 8 hergestellte Karottenprodukt und insbesondere das äußere Phloem zeigt. Der Fettgehalt wurde aus der Probe extrahiert. Die Zellen sowohl vom äußeren als auch vom inneren Phloem sind praktisch dieselben wie im Ausgangsmaterial. Andere Zellen zeigen eine bestimmte Störung und Verzweigung in venenähnliche Strukturen. Winzige getrennte Fettmassen sind, wie auf einer Farbphotomikrographie zu sehen ist, beliebig verteilt, finden sich jedoch hauptsächlich in der inneren P'hloem- und äußeren Rindenschicht.
F i g. 16 ist eine Photomikrographäe (74fache Vergrößerung), welche eine gemäß Beispiel 18 hergestellte Salmprobe zeigt. Die Zellstruktur ist die gleiche wie im Ausgangsmaterial. Getrennte Fettmassen sind in beliebiger Verteilung in den zwischenzellularen Räumen untergebracht. Sie zeigen sich in den dunklen Fleckenbereichen, welche in der oberen rechten Ecke, im oberen Mittelteil und unteren Mittelteil auftreten.
Im allgemeinen bestätigen die vorhergehenden Photomikrographien, was vorstehend im Hinblick auf die Eigenschaften der nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellten Produkte festgestellt wurde.
Bei der Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens ist der Trocknungsvorgang vollendet, nachdem das Partialvakuum abgebrochen wurde. Bei der Behandlung bestimmter Produkte erwies es sich als vorteilhaft, das vorstehend beschriebene Trocknungsverfahren zur vorhergehenden raschen Entfernung des Hauptanteils der Feuchtigkeit anzuwenden und anschließend die weitere Feuchtigkeit durch ein bestimmtes anderes Verfahren zu entfernen. So kann die Trocknung unter Verwendung von heißem Öl unter Vakuum zum Abschluß gebracht werden, wenn das Material von ausreichender Festigkeit für die Handhabung (beispielsweise 15 bis 5011/o Feuchtigkeitsgehalt in Abhängigkeit von dem Material) ist, und anschließend einer weiteren Trocknung zur Verminderung des Feuchtigkeitsgehaltes auf einen geringeren Wert (z. B. 1 bis. 5%) unterworfen werden. Vorzugsweise wird Zentrifugieren unter Vakuum vor der Vakuumentfernung angewendet, um den Restölgehalt herabzusetzen. Es wird ferner bevorzugt, die Fertigungstrocknung in der Weise durchzuführen, daß die Schädigung von hitzeempfindlichen und oxydierbaren Bestandteilen auf ein Minimum herabgesetzt wird, wodurch ein Fertigprodukt von guter Qualität hergestellt wird. Es erwies sich als zufriedendstellend, die Fertigtrocknung durch gebräuchliche Vakuumtrocknung durchzuführen, wobei das Material auf Trockenblechen ausgebreitet wird und die Trockenbleche von erhitzten Schrankfächern in einem evakuierten Raum getragen werden. Mit einer geeigneten Vorrichtung kann die Vakuumtrocknung in einer gasförmigen Atmosphäre am Ende des öltrocknungsarbeitsganges nach Zentrifugieren und ohne Entfernung des angelegten Vakuums fortgesetzt werden. Obgleich die Fertigtrocknung unter Vakuum erwünscht ist, ist es offensichtlich, daß andere Trocknungsarten angewendet werden können, wie z. B. Berührung des Produktes mit warmer Luft oder einem anderen Gas unter Atmosphärendruck.
Wenn die zweite Trocknung in einer gasförmigen Atmosphäre nach dem Öltrocknungsarbeitsgang angewendet wird, liegt eine spezielle Zusammenarbeit vor, indem das Produkt am Ende des ersten Öltrocknungsvorganges porös ist und deshalb seine poröse Struktur die nachfolgende Trocknung in einer gasförmigen Atmosphäre sehr erleichtert. Der Ölgehalt, welcher beliebig in Form von winzigen, getrennten Massen verteilt ist, tritt der Feuchtigkeitsentwicklung nicht entgegen.
Es wurde gefunden, daß bei Anwendung des Verfahrens in der soeben beschriebenen Weise auf Stoffe wie frische chinesische Erbsenschoten das Endprodukt eine größere Festigkeit gegenüber Bruch oder Abrieb aufweist.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Trocknung von feuchten Lebensmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß Teilchen eines feuchten Nahrungsmaterials in ein heißes Medium unter Teilvakuum eingehüllt werden, wobei das Medium aus einem schaumähnlichen Gemisch aus Wasserdampf und heißem Öl besteht und das Öl sich auf einer Temperatur wesentlich oberhalb des Verdampfungspunktes der Feuchtigkeit in dem Material bei dem angelegten Teilvakuum befindet, so daß rasch Feuchtigkeit aus dem Material entwickelt wird und anschließend freies Öl von dem getrockneten Material albgetrennt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hauptteil der Feuchtigkeit entfernt wird, während das Material in dem Medium eingetaucht .ist, und anschließend weitere Feuchtigkeit entfernt wird, indem das Material mit heißem Öl in flüssiger Phase unter Teilvakuum in Berührung gebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Öl, mit welchem das Material zur Entfernung weiterer Feuchtigkeit in Berührunggebracht wird, sich auf einer Temperatur befindet, welche wesentlich unterhalb der Anfangstemperatur des zuerst genannten Öls, jedoch oberhalb des Verdampfungspunktes der Feuchtigkeit in dem Material bei -dem angelegten Teilvakuum liegt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Material von dem freien Öl abgetrennt wird, während die Anwendung eines Teilvakuums fortgesetzt wird, und anschließend das Vakuum aufgehoben wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zentrifugalkraft auf das Material angewendet wird, um freies Öl aus ihm abzutrennen, bevor das angelegte Teilvakuum aufgehoben wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Materials nach der Abtrennung des freien Öls von dem Material und vor der Aufhebung des Vakuums durch weitere Verdampfung von Feuchtigkeit zur Erzielung von Verdunstungskälte herabgesetzt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abkühlung durch Verdampfung unter Anwendung eines höheren Vakuums als des während des Hauptteils des Trocknungsarbeitskreislaufs angewendeten Vakuums durchgeführt wird. B.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das getrocknete Material nach der Abtrennung des freien Öls von ihm und vor der Aufhebung des Vakuums abgekühlt wird, indem Wasser in den von dem Material eingenommenen evakuierten Raum eingeführt und zum sofortigen Übergang in Dampf unter Absorption von Wärme gebracht wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsmaterial zur Zeit seiner Anfangsberührung mit dem Medium eine Temperatur unterhalb 0° C aufweist.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das feuchte Ausgangsmaterial zur Zeit seiner Anfangsberührung mit dem Medium gefroren ist und daß die Temperatur des Öls nach dieser Anfangsberührung rasch vermindert wird, wobei der Hauptteil der Feuchtigkeit des Materials während des ersten Teils des Verdampfungsvorgangs entfernt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsmaterial bei der ersten Berührung mit dem heißen Öl in dem schaumähnlichen Medium gefroren ist und anschließend das Material mit einem zweiten Öl, durch welches mindestens ein Teil des ersten Öls ersetzt wird, in Berührung gebracht wird, so daß eine weitere Feuchtigkeitsentfernung stattfindet, während das angelegte Teilvakuum beibehalten wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite heiße Öl geklärt ist.
13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Trocknungsvorgang durch die Zuführung einer Beschickung des gefrorenen Nahrungsmaterials in einen evakuierten Raum und durch die Herbeiführung eines Herabfallens desselben in heißes Öl in diesem Raum eingeleitet wird, wobei das heiße Öl bei einer erhöhten Anfangstemperatur vorliegt, die bedeutend oberhalb des Verdampfungspunktes der Feuchtigkeit bei dem angelegten Teilvakuum liegt, wodurch die schaumähnliche Mischung aus Wasserdampf und heißem Öl gebildet und die Beschickung während ihrer Einführung allmählich durch dieses Medium fallengelassen wird.
14. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anfangstemperatur des Öls in der Größenordnung zwischen 116 und 316° C und die Temperatur des Öls zur Entfernung weiterer Feuchtigkeit in der Größenordnung von 77 bis 110° C liegt.
15. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Abtrennung des getrockneten Materials von dem freien Öl das Vakuum durch Zuführung eines wasserfreien Gases gebrochen wird.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das wasserfreie Gas ein inertes Gas ist.
17. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein imprägnierendes Mittel dem getrockneten Material am Ende des Arbeitsvorganges zugeführt und anschließend das Vakuum aufgehoben wird, so daß das imprägnierende Mittel das Material zu durchdringen veranlaßt wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Nahrungsmaterial einer vorhergehenden Behandlung zur Herabsetzung seines Feuchtigkeitsgehalts unterworfen wird, bevor es in das heiße Öl eingebracht wird.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Nahrungsmaterial einer Wiederanfeuchtung unterworfen und anschließend zur Vorbereitung auf die Einführung in das heiße Öl gefroren wird.
20. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das feuchte Nahrungsmaterial einem Teilvakuum unmittelbar vor und während des Gefrierens unterworfen wird, wodurch sich das Material ausdehnt und in ausgedehnter Form gefroren wird.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Material unmittelbar nach seiner Einführung in das heiße Öl ungehemmt und frei vorliegt, um sich darin zu bewegen.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Material nach Entfernung einer wesentlichen Menge des Feuchtigkeitsgehaltes von dem freien Öl abgetrennt und anschließend das in poröser Form vorliegende Material einer weiteren Trocknung in einer gasförmigen Atmosphäre zur Entfernung von weiterer Feuchtigkeit ausgesetzt wird.
23. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 22, gekennzeichnet durch eine Behältereinrichtung zur Aufnahme von heißem Öl und dem zu trocknenden Material, die mit Kondensations- und Evakuierungseinrichtungen verbunden ist, um ein Teilvakuum aufrechtzuerhalten, und der Vorrichtungen für die Einführung einer Beschickung des zu trocknenden Materials, während das Teilvakuum in der Behältervorrichtung aufrechterhalten wird, sowie Vorrichtungen zur Entfernung von Öl !und dehydriertem Material zugeordnet sind.
24. Vorrichtung nach Anspruch 23, gekennzeichnet durch eine Siebvorrichtung innerhalb der Behältervorrichtung, welche zwischen einer Stellung, in welcher sie nicht die Bewegung des Materials stört, :und einer zweiten Stellung bewegbar ist, in welcher sie sich über die Behältervorrichtung erstreckt, um das Schwimmen des Materials auf einer Höhe oberhalb der Siebvorrichtung zu verhindern.
25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebvorrichtung drehbar ist, um sie zwischen den beiden Arbeitsstellungen zu bewegen.
26. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebvorrichtung senkrecht zwischen den beiden Stellungen bewegbar ist.
27. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Einführung des zu trocknenden Beschickungsmaterials einen geschlossenen Einfülltrichter für die Aufnahme der Beschickung mit Zufuhrvorrichtungen für die allmähliche Abgabe der Beschickung in die Behältervorrichtung aufweist, wobei der Einfülltrichter in kommunizierender Verbindung mit dem Behälter steht.
28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung für die Entfernung von Öl und getrocknetem Material aus dem Behälter ein Leitungssystem zur Entfernung des Öls aus dem Behälter am Ende des Trocknungsvorgangs und eine mit Löchern versehene Vorrichtung innerhalb des Behälters umfaßt, auf welcher dass getrocknete Material abgelagert wird.
29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Teil des Behälters ein abnehmbares Gefäß umfaßt, in welchem die mit Löchern versehene Vorrichtung angebracht ist und wobei das Leitungssystem mit diesem Gefäß unterhalb der mit Löchern versehenen Vorrichtung verbunden ist.
30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Löchern versehene Vorrichtung aus einer drehbaren Zentrifugentrommei besteht.
31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 28 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel zur Einführung von Wasser in. die Vorrichtung zur raschen Abkühlung am Ende des Trocknungsvorganges besitzt.