DE2240662A1 - Verfahren und vorrichtung zum trennen eines gemisches aus fluessigkeiten und weichen, teilchenfoermigen nahrungsmittelstoffen, insbesondere zur verarbeitung von weisskaesebruch - Google Patents

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Trennen eines Gemisches aus Flüssigkeiten und weichen, teil- . chenförmigen Nahrungsmittelstoffen, insbesondere zur Verarbeitung von Weißkäsebruch.

Für diese Anmeldung wird die Priorität aus der entsprechenden U.S. Anmeldung Ser.No. 173 022 vom 19. August 1971 in Anspruch genommen. .

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum schnellen und wirksamen Trennen eines Gemisches aus Flüssigkeiten und weichen, verhältnismäßig empfindlichen, teilchenförmigen Nahrungsmittelstoffen unter geringster Beeinflussung der Eigenschaften der zu trennenden Bestandteile und insbesondere zur Verarbeitung von Weißkäsebruch, d.h. zum wirksamen Trennen, Entwässern und Waschen bei möglichst geringer Veränderung der Eigenschaften desselben oder Verlust von Feinteilchen.

Weiche ungereifte Käse wie z.B. Quark- oder Weißkäse werden aus Milch hergestellt, die durch eine natürliche Nahrungsmittelsäure (wie z.B. Milchsäure) und ein Koagulierungsenzym (wie z.B. Labferment) oder ein anderes, spezielles Koagulierungsmittel zum Gerinnen gebracht wird. In der Praxis wird die Milch üblicherweise zunächst pasteurisiert, dann werden eine Milchsäurekultur und eine kleine Menge Lafo-

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ORIGINAL INSPECTED

ferment zugesetzt und dann wird die Milch eine Zeit lang (üblicherweise etwa 3 bis 16 Stunden lang) stehen gelassen, während der die Milch gerinnen und sich die geronnene Milch, der sogenannte Bruch, absetzen kann. Sobald die Milch in der erwünschten Weise geronnen und bis zu einem annehmbaren Molkensäuregrad "gereift" ist, wird der Bruch verschnitten und gekocht, und die Molke abgezogen. Anschließend wird der Bruch gewaschen und dadurch ein Teil der in diesem zurückgebliebenen Molke entfernt und gleichzeitig die Temperatur abgesenkt, um die Beschaffenheit und Haltbarkeit des Bruchs vor dem Abpacken und in-den-Verkehr-bringen zu verbessern. Der Bruch wird üblicherweise mit Sahne (Rahm) und Salz versetzt, und das Erzeugnis als Sahnequark- oder Weißkäse in unterschiedlichen Formen und mit unterschiedlichen Bezeichnungen in den Verkehr gebracht.

Das Entwässern und/oder das Waschen des weichen Bruches z.B. für die Herstellung von Weißkäse erfolgt üblicherweise vermittels Lochplatten oder auch mit umlaufenden Trommeln oder Sieben. Wenn große Massen von verhältnismäßig weichem Bruch wie z.B. Weißkäsebruch verarbeitet werden, bewirkt das Entziehen von Wasser oder Molke durch die Masse eine Verdichtung oder ein "Zusammenballen" derselben, wodurch das Abtrennen der Flüssigkeiten ganz erheblich behindert oder sogar teilweise unmöglich gemacht wird. Dabei ist insbesondere zu beobachten, daß verhältnismäßig große Stücke an weichem Bruch sich verformen, die zum Entziehen der Flüssigkeit dienenden Kanäle vollsetzen und sämtliche

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Hohlräume ausfüllen, wobei eine verhältnismäßig feste Bruchmasse entsteht. Dieser Vorgang ist bei der Herstellung von Hartkäse (Cheddarkäse) beabsichtigt, indem dabei die Bruchteilchen so weit verformt werden, bis alle Hohlräume verschwunden sind und eine feste Bruchmasse erhalten wird. Das Verschwinden der Hohlräume und 'zum Entziehen der Flüssigkeit dienenden Kanäle in dem Bruch ist jedoch bei der Herstellung von Weißkäse unerwünscht und macht daher ein Aufkratzen oder die Ausbildung von Entwässerungskanälen in dem Bruch erforderlich, damit die erforderliche Flüssigkeitsmenge innerhalb einer annehmbaren Zeitspanne abgeführt werden kann.

Die Verdichtung und das infolgedessen erforderliche Auflockern oder Anlegen von Entwässerungskanälen des Bruchs haben die unerwünschte Auswirkung, daß die Teilchengröße verringert oder verändert wird und weitere Mengen an Feinteilchen anfallen. Die herkömmlicherweise angewandten Verfahrensschritte des Waschens und Entwässerns sind ebenfalls nicht zufriedenstellend, da ein großer Teil des Erzeugnisses in Form kleinerer Teilchen oder Feinteilchen in nicht erwünschter Weise aus der Masse entfernt wird und entweder verloren ist oder nur durch schwierige und verhältnismäßig aufwendige Rückgewinnungsverfahren rückgewonnen werden kann. Durch Schleifern oder die Ausbildung von Entwässerungsgräben im Bruch zum Zwecke der besseren Entziehung der Flüssigkeit wird außerdem die Größe der Bruchteilchen verändert, so daß das Enderzeugnis aus Teilchen ungleichförmiger Größe

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besteht und einen unregelmäßigen Feuchtigkeitsgehalt aufweist. So haben große Bruchmassen beispielsweise unterschiedliche Porositätsgrade, was zu unterschiedlich starker Entwässerung führt, indem einige Bereiche langsamer als andere Bereiche entwässert werden, so daß sich gleichförmige Eigenschaften des Erzeugnisses nur schwer oder überhaupt nicht erzielen lassen. Hinzu kommt, daß größere Teile von Bruch die Sieböffnungen zusetzen können, während die feineren Teilchen in unerwünschter Weise durch die öffnungen abgeführt werden. Die Schwierigkeiten, die sich aufgrund der Verdichtung oder des Zusammenballens des Bruchs in der Siebvorrichtung ergeben, erschweren außerdem die Ausführung der anschließenden Arbeitsgänge, bei denen dem Bruch Sahne (Rahm) und Salz zugesetzt werden, insbesondere im Hinblick auf die Erzielung gleichmäßiger Eigenschaften des Erzeugnisses.

Wie aus den -vorstehenden Ausführungen ersichtlich, besteht daher ein Bedarf an einem neuen und verbesserten Verfahren und einer entsprechenden Vorrichtung zum Trennen eines Gemisches aus Flüssigkeiten und weichen, teilchen förmigen Nahrungsmittelstoffen wie z.B. Weißkäsebruch von Molke oder Waschwasser, um Erzeugnisse durchgehend gleichförmiger Konsistenz zu erhalten.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, «in Verfahren und eine Vorrichtung zum schnellen und wirksamen Trennen eines Gemisches aus Flüssigkeiten und weichen, teilchenförmigen Nahrungsmitte1stoffen unter geringster Beeinflussung

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der Eigenschaften der zu trennenden Bestandteile, insbesondere der Feststoffe, und bei Gewinnung des Höchstgehalts an fein zerkleinerten Stoffteilchen zu schaffen, vermittels welcher eine wirksamere und schnellere Trennung weicher, empfindlicher und teilchenförmiger Nahrungsmittelstoffe von Flüssigkeiten als nach bekannten Verfahren und mit bekannten Vorrichtungen möglich ist und die insbesondere die Abtrennung verhältnismäßig großer Mengen von weichem Bruch ' (gallertartig geronnener Milch), insbesondere Weißkäsebruch, von Waschwasser und/oder Molke in wesentlich kürzerer Zeit gestatten und weiterhin ein schnelles und wirksames Entwässern und Waschen von Weißkäsebruch zur Herstellung eines qualitativ hochwertigen Enderzeugnisses mit äußerst geringem freien Wassergehalt, das sofort weiterverarbeitet, abgepackt und in den Verkehr gebracht werden kann, gestatten, sowie leicht und unter geringem Kostenaufwand an bereits vorhandene Verarbeitungseinrichtungen anpaßbar und durch angelernte Bedienungskräfte ausführbar bzw. bedienbar sein.

Das zu diesem Zweck vorgeschlagene Verfahren ist erfindüngsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch aus Flüssigkeiten und weichen, teilchenförmigen Nahrungsmittelstoffen in eine geneigt angeordnete Trennzdne aus einer Vielzahl im wesentlichen in einer Ebene in gegenseitigen Abständen angeordneter Förderflächen> die jeweils unter einem flachen Winkel in bezug auf die Förderrichtung geneigt sind und zur Verlangsamung der Fortbewegung von über die Flächen

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hinweggleitenden Stoffen dienen, eingeführt wird, die weichen Nahrungsmittelteilchen zu einer langsamen, von Unterbrechungen begleiteten kaskadenförmigen Portbewegung über die Förderflächen nach unten gebracht werden, die abgetrennte Flüssigkeit zwischen den Förderflächen abgeleitet wird, dabei Flüssigkeit und weiche Nahrungsmittelteilchen schnell und praktisch völlig voneinander getrennt und die Flüssigkeit und die weichen Nahrungsmittelteilchen nach" Trennung unabhängig voneinander zum Zwecke der Weiterverarbeitung aufgefangen werden.

Die zur Ausführung des Verfahrens vorgeschlagene Vorrichtung ist gekennzeichnet durch ein Abscheidesieb aus gekippt angeordneten Stäben und geneigten Siebhaltern mit einer Vielzahl auf den Siebhaltern in gegenseitigen Abständen quer befestigter und ein im wesentlichen ebenes Stabsieb bildender Stäbe mit jeweils einer unter einem verhältnismäßig kleinen, flachen Winkel in bezug auf die Siebebene nach oben verkippten, im wesentlichen ebenen Förderfläche, wobei sämtliche Förderflächen unter einem kleineren Winkel als dem Neigungswinkel des Siebes nach unten geneigt sind, ferner einen am oberen Ende des Siebes angeordneten und zum Beschicken des Siebes mit einem Gemisch aus Flüssigkeit und weichen, teilchenförmigen Nahrungsmittelstoffen dienenden Beschickungskanal, eine unterhalb des Siebes angeordnete Auffangvorrichtung für die von den teilchenförmigen Nahrungsmittelstoffen abgetrennte Flüssigkeit und durch eine zum Auffangen der entlang dem Sieb nach unten zum

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unteren Siebende wandernden und an diesem abgegebenen abgetrennten Nahrungsmittelteilchen dienende Vorrichtung.

Entsprechend der Erfindung wird das Gemisch aus Flüssigkeit und verhältnismäßig weichen, teilchenförmigen Nahrungsmittelstoffen der geneigt angeordneten Trennzone zugeführt, die aus einer Vielzahl in gegenseitigen Abständen angeordneter Förderflächen besteht. Diese Förderflächen bestehen zweckmäßigerweise aus den nach oben weisenden Oberflächen einer Vielzahl quer verlaufender Stäbe eines Stabsiebes. Da die voneinander getrennten Förderflächen dieser Stäbe zur Beschickungsseite hin verkippt sind, können die Feststoffe zu einer langsamen, kaskadenförmigen Fortbewegung von einer Förderfläche zur nächsten und entlang dem Sieb nach unten gebracht werden, wobei nur sehr geringe Reib- und Aufprallkräfte auftreten, durch welche Feinteilchen entstehen und durch das Sieb hindurch verloren gehen könnten. Die geringe Verkippung der einzelnen Förderflächen nach oben bewirkt, daß die teilchenförmigen Feststoffe weich oder behutsam von einer zur nächsten Förderfläche weitergegeben werden, wobei die Flüssigkeit gleichzeitig durch die Zwischenräume zwischen den Stäben hindurchtritt und damit rasch von den Feststoffen abgetrennt werden kann.

Bei der Verarbeitung weicher, teilchenförmiger Nahrungsmittel wie z.B. Quark- oder Weißkäse hat das Kippstab-Abscheidesieb viele Vorteile: Eine sehr schnelle und nahezu augenblickliche Flüssigkeitsabscheidung mit höherer Gleichförmigkeit als seither möglich war* ^

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Nahrungsmittel- oder Bruchteilchen wird getrennt für sich bearbeitet oder behandelt, wobei eine Verdichtung und der Einschluß von Wasser, die eine müheloses Trennen unmöglich machen, verhindert werden; Peinteilchen bleiben im großen ganzen in den Feststoffen erhalten und gehen nicht mit der abgetrennten Flüssigkeit verloren; die Trennung der Feststoffe von den Flüssigkeiten erfolgt vermittels einer hochwirksamen Trennungsbewegung der Feststoffe über ein stationäres Sieb in einem verhältnismäßig einfachen, jedoch betriebsmäßig sicheren Arbeitsgang. Besonders hervorzuheben ist, daß die durch diese Verarbeitung erhaltenen festen, teilchenförmigen Nahrungsmittelstoffe in ihrer Beschaffenheit praktisch nicht verändert werden und unmittelbar für die anschließende Weiterverarbeitung zur Verfügung stehen. Bei der Herstellung von Weißkäse läßt sich daher Bruch in verhältnismäßig großen Stücken bis zu sehr kleinen Stückchen und Feinteilchen rasch von Molke oder bzw. von Waschwasser trennen und kann ohne zusätzlitoe Arbeitsgänge sofort weiterverarbeitet wie z.B. mit Sahne und/oder Salz usw. versetzt werden.

Die Erfindung wird im nachfolgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten bevorzugten Ausführungsbeiepiele näher erläutert.

Fig. 1 ist eine schaubildliche Darstellung einer Aueführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

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Pig. 2 ist ein Querschnitt in einem größeren Maßstab entlang der Linie 2-2 der Pig. I. Pig. 3 ist ein Querschnitt entlang der Linie 3-3

der Fig. 2.
Fig. 4 ist eine Draufsicht im kleineren Maßstab

entlang der Linie 4-4 der Fig. 2. Fig. 5 zeigt in einem größeren Maßstab einen Ausschnitt aus Fig. 2, zur Veranschaulichung des Aufbaus des Abscheidesiebes. Fig. 6 zeigt einen noch stärker vergrößerten Aus-

schnitt mit den Einzelheiten der Stabsegmente des Abscheidesiebes. Fig. 7 ist ein seitlicher Aufriß einer weiteren

Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Die Erfindung ist am besten aufgrund einer Beschreibung der in den Zeichnungen dargestellten Vorrichtung zu verstehen. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein wannenförmiger Behälter 10 vorgesehen, dessen Abmessungen entsprechend dem gewünschten Fassungsvermögen gewählt sind. Wenn der Behälter 10 zur Verarbeitung von Weißkäse bestimmt ist, weist er beispielsweise eine obere öffnung 12 auf, durch welche vorverarbeitete Stoffe eingeführt werden. Außerdem kann ein (nicht dargestelltes) herkömmliches Rührwerk zum Zwecke des Vermischens des Weißkäses mit Sahne, Salz oder anderen Zutaten zur Verarbeitung

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bis zum Verpacken vorgesehen sein. Dazu sind ein Antrieb 14 für das Rührwerk und ein Lager 16 in an sich bekannter Weise vorgesehen.

Die mit 20 bezeichnete erfindungsgemäße Trennvorrichtung ist selbsttragend zwischen einer Beschickungsquelle und der Behälteröffnung 12 angeordnet und führt dem Behälter entwässerten und/oder gewaschenen Weißkäsebruch (cottage cheese curd) zu. Wie aus den Figuren 1 bis k ersichtlich, weist die Vorrichtung 20 ein Gestell oder Gehäuse mit Seitenwänden 22 und unteren, konvergierenden Gehäusebodenwänden 24, 26 und 28 auf, die eine Auffangvorrichtung für Flüssigkeit wie z.B. Molke, Waschwasser usw. getrennt von den zu verarbeitenden Feststoffen bilden. An dem Gehäuse befindet sich außerdem ein Einlaßabschnitt 30,an dem das Flüssigkeits-Feststoff-Gemisch in die Vorrichtung eingeführt und dem bei 32 dargestellten Abscheidesieb entlang einem allgemein parallel zur Ebene des Abscheidesiebs verlaufenden Förderweg zugeführt wird. Zusätzlich kann sich an dem Gehäuse noch eine gewölbte Abgabeplatte 34, ggf. in Form eines Flansches, befinden, welche den abgetrennten Weißkäsebruch oder andere weiche, teilchenförmige Nahrungsmittelstoffe in den Behälter 10 ableitet. Die Trennvorrichtung 20 ist mit einer BeschicKungsvorrichtung 31 wie z.B. einem Kanal oder einer Rohrleitung für das Flüssigkeits-Feststoff-Gemisch verbunden. Der wannenförmige untere Gehäuseabschnitt steht in entsprechender Weise mit einer Abführvorrichtung 33 für die abgetrennte Flüssigkeit in Verbindung.

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Wie am besten aus den Figuren 2 und 3 ersichtlich, sind mit den Bodenwänden des Gehäuses geneigt angeordnete Siebhalter 36 verbunden, welche die Arbeitsebene für das Abscheidesieb 32 vorgeben. Die Halter 36 .bestehen beispielsweise aus Metallstäben, die vermittels Maschinenschrauben oder anderen Befestigungsmitteln 39 an dem Gehäuse befestigt sind. Wie aus Pig. 5 ersichtlich, sind die Halter 36 parallel zueinander ausgerichtet und dienen zur Aufnahme einer Vielzahl in gegenseitigen Abständen quer zu den Haltern angeordneter Stäbe oder Stangen 40. Wie. in dem Ausschnitt der Fig. 6 dargestellt, haben die Stäbe 40 einen allgemein dreiecksförmigen Querschnitt mit glatten, im wesentlichen ebenen oberen Förderflächen 42. Entsprechend der Erfindung sind die quer verlaufenden Stäbe 40 derart verkippt, daß die Förderflächen 42 einen (mit α bezeichneten) flachen Winkel mit den Siebhaltern 36 einschließen. Die ebenen Förderflächen 42 sind insbesondere gegenüber der Siebebene unter einem spitzen, verhältnismäßig flachen Winkel zum Beschickungsende des Siebes hin verkippt, der vorzugsweise zwischen etwa 5° bis 20° (und optimal bei 15°) liegt. Diese geringe Verkippung entgegen der Fortbewegungsrichtung hat den Zweck, eine leichte, von Unterbrechungen begleitete kaskadenförmige Fortbewegung der Bruchteilchen entlang dem Sieb nach unten bei gleichzeitiger Entstehung von nur minimalen Reib- und Aufprallkräften zu gewährleisten. Diese Art der Fortbewegung ergibt sich aus dem Zusammen-

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wirken einer geringen Verkippung der Förderflächen nach oben mit einem hohen Neigungswinkel der Siebebene, welcher durch den Winkel β dargestellt ist (siehe Fig. 6). Der Siebneigungswinkel in bezug auf die Waagerechte beträgt vorzugsweise zwischen 30 und 50° (und optimal etwa ¹IO⁰). Mit einem Winkel in dieser Größenordnung wird eine verhältnismäßig rasche Fortbewegung der Bruchteilchen nach unten bei gleichzeitiger wirksamer Abtrennung von Waschwasser, Molke oder einer anderen, mitgeführten Flüssigkeit erzielt.

Die einzelnen Querstäbe ¹IO können an den Haltern 36 durch Widerstandsschweißung oer dgl. befestigt sein, wobei die Stäbe unverrückbar feststehen müssen. Da das Sieb zur Verarbeitung von Nahrungsmitteln verwendet wird, kann das ganze Abscheidsieb 32 mit einer widerstandsfähigen Beschichtung wie z.B. einem Oberflächenüberzug aus thermoplastischem Harz, so z.B. aus Vinyl, Polyäthylen oder einem Styrolharz (insbesondere Vinylchlorid oder Vinylacetatchloridmischpolymerisat) versehen sein. Diese überzüge sind widerstandsfähig, geruchlos, frei von Geschmackseinwirkungen und nicht toxisch, so daß sie sich für die Nahrungsmittelverarbeitung eignen, ohne die mechanischen Eigenschaften des Kippstab-Abscheidsiebes zu beeinträchtigen.

Die Anwendung der vorstehend beschriebenen Vorrichtung soll nun anhand eines bestimmten Verfahrens zum Trennen eines Gemisches aus Flüssigkeiten und weichen, teilchenförmigen Nahrungsmittelstoffen beschrieben werden. So wird beispielsweise bei der Herstellung von Weißkäse ein

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Gemisch aus Bruch (geronnener Milch) und Molke (oder Bruch und Waschwasser) der Vorrichtung durch das Beschickungsrohr 31 zugeführt. Das Gemisch tritt durch das Siebeinlaßgehäuse 30 hindurch und bewegt sich infolge~seines Eigengewichts entlang der Oberfläche des Siebes 32 nach unten. Wenn die (in Fig. 5 mit dem Bezugszeichen 50 bezeichneten) Bruchteilchen in Berührung mit den Förderflächen 42 des Kippstab-Abscheidesiebes kommen, wird diesen eine rollende Bewegung erteilt, so daß sie eine kaskadenförmige Fortbewegung entlang dem geneigten Sieb nach unten ausführen und weich von einer Förderfläche 42 zur nächsten weitergegeben werden. Aus diesem Grunde besteht praktisch keine Neigung zur Veränderung der Beschaffenheit des Bruchs durch Reib- oder Verdichtungskräfte. Der größte Teil der mitgeführten Flüssigkeit tritt gleichzeitig rasch durch die Zwischenräume 52 zwischen den Stäben hindurch (siehe Figuren 5 und 6), so daß innerhalb einer sehr kurzen Zeitspanne eine wirksame Entwässerung oder Flüssigkeitsabtrennung von dem Bruch erfolgt. Während der Bruch sich entlang dem geneigten Abscheidesieb 32 weich kaskadenförmig nach unten fortbewegt, können an der Oberfläche des Bruches zurückbleibende freie Flüssigkeitsmengen durch die Zwischenräume 52 hindurchtreten . und zu dem Flüssigkeitsauslaß 33 gelangen. Die Bruchstücke führen eine sich überschlagende Bewegung aus und gelangen auf diese Weise zur Abgabeplatte 34 und erreichen diese praktisch frei von mitgeführter Flüssigkeit, unbeschädigt und in idealer Beschaffenheit_s um mit Sahne,

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Salz und/oder Geschmacksstoffen versetzt und weiterverarbeitet werden zu können. Die Fortbewegungsgeschwindigkeit der Feststoffe entlang dem Sieb nach unten kann zusätzlich durch Verwendung von Rückhaltevorrichtungen oder Klappen gesteuert werden, die an einer an dem Gestell oder Gehäuse befestigten Halterung 37 drehbar gelagert sind. Die Klappen 35 können starr oder biegsam ausgebildet sein und dienen in diesem Falle zur Verlangsamung der Fortbewegung von · Feststoffen und Flüssigkeiten, indem diese gleichmäßig über die ganze Breite des Siebes 32 verteilt werden.

Der zur wirksamen Entwässerung gewählte Neigungswinkel des Siebes 32 hängt zu einem gewissen Grade von der Größe der verarbeiteten Bruchs ab. Wenn der Bruch aus verhältnismäßig kleinen, harten Stückchen besteht, bewegt er sich entlang dem Sieb schneller nach unten als größere, weiche Bruchstückchen und läßt sich daher auf Sieben mit einem flachen Neigungswinkel von 30 bis 35 verarbeiten. Große, weiche Bruchstückchen werden dagegen besser auf Sieben mit einem Neigungswinkel in der Größenordnung von 40 bis 50° oder mehr verarbeitet. Aus praktischen Gründen sollte der Siebneigungswinkel 3 unabhängig von der Größe der Bruchstückchen groß genug sein, um eine erstrebenswert hohe Fließgeschwindigkeit dieser Stoffe über das Sieb zu gewährleisten, andererseits jedoch flach genug sein, um den Bruch lange genug auf dem Sieb zurückzuhalten, damit die gewünschte Abbrennung von Flüssigkeiten und damit die Entwässerung erzieLt wird. Aus diesen Gründen soLLte der

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Siebneigungswinkel in einem Bereich von etwa 30° bis 50° in bezug auf die Waagerechte liegen.

Der Kippwinkel α der Förderflächen 42 muß ausreichend groß bemessen sein, um eine gewisse Ablenkung kleinerer Bruchteilchen und Peinteilchen zur nächstliegenden Förderfläche 42 zu bewirken, damit diese Stoffe über die Zwischenräume 52_a durch welche die Flüssigkeit abgeführt wird, hinweggeführt werden und nieht für die Weiterverarbeitung verloren gehen. Außerdem muß dieser Winkel ausreichend groß bemessen sein, um zu gewährleisten, daß die größeren Teilchen keinen Reib- und Aufprallkräften an den Rändern oder Seiten der anschließenden Stäbe 40 ausgesetzt sind, wenn sie sich entlang dem Sieb nach unten fortbewegen. Es wurde gefunden, daß der Förderwinkel, d.h. der Kippwinkel α der Stäbe zwischen 5° bis 20° in bezug auf die Ebene des Siebes 32 betragen sollte, um bei der Verarbeitung von Weißkäse und ähnlichen weichen, empfindlichen Nahrungsmittelstoffen die gewünschten Ergebnisse zu erzielen. In der Praxis hat sich gezeigt, daß ein Winkel von etwa 15° für viele Verfahrensanwendungen etwa den Optimalwert darstellt.

Die Arbeitsweise der in den Figuren 1 bis 6 dargestellten Vorrichtung ist wie folgt. Ein Gemisch aus _t · Flüssigkeit und weichen, teilchenförmigen Nahrungsmittelstoffen wie z.B. aus Molke und Weißkäsebruch wird der Vorrichtung durch den Beschickungskanal 31 zugeführt. Die eintretenden Stoffe werden durch den oberen Abschnitt, d.h.

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das Siebeinlaßgehäuse 30 zur Oberfläche des Abscheidesiebes 32 umgelenkt. Wie insbesondere aus Fig. 5 ersichtlich, bewegen sich die weichen Bruchteilchen infolge des Gefälles des Siebes 32 in Verbindung mit der geringen .Verkippung der Förderflächen 42 nach oben in einer behutsamen, sich überschlagenden, allgemein kaskadenförmigen Fortbewegungsart entlang dem Sieb 32 nach unten. Der (durch den Winkel 0 angedeutete) Siebneigungswinkel gewährleistet, daß sich die Teilchen schnell über die Siebfläche nach unten fortbewegen, wobei die (durch den Winkel α angedeutete) geringe Verkippung der Stäbe nach oben eine Ablenkung der Bruchteilchen bewirkt, so daß diese über die Zwischenräume 52 hinweg zu der jeweils darunter befindlichen Förderfläche 42 gelangen. Durch entsprechende Bemessung von Siebneigungswinkel und nach oben weisendem Kippwinkel der Stäbe in der vorstehend beschriebenen Weise wird eine rasche Fortbewegung der Feststoffteilchen entlang, dem Sieb bei geringstem Verlust an Feststoffteilchen und praktisch völliger Abtrennung von Flüssigkeiten durch die Zwischenräume 52 hindurch erhalten. Die Bruchteilchen 50 bewegen sich in der in Fig. 5 dargestellten Weise behutsam in einer Rollbewegung von einer Förderfläche 42 zur nächsten und auf diese Weise entlang dem Sieb nach unten. In entsprechender Weise bewegen sich die bei 51 dargestellten, verhältnismäßig kleinen Bruchteilchen oder "Feinteilchen" von einer verkippten Förderfläche 42 zur nächsten, wobei sie durch diese Förderflächen ausreichend weit abgelenkt werden, um die Zwischenräume 52 zur nächst-

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folgenden Förderflächen in mehr oder minder gleicher Weise wie die größeren Bruchstücke zu überwinden. Dadurch ist gewährleistet, daß der größte Teil der Peinteilchen in dem Enderzeugnis zurückgehalten wird. Im Gegensatz dazu-wird mitgeführte Flüssigkeit wie z.B. Waschwasser, Molke oder eine andere Verfahrensflüssigkeit rasch durch die Zwischenräume 52 in den durch die unteren Gehäusewände 24, 26 und 28 gebildeten Abgabetrog abgeführt. In der Praxis wird der größte Teil der Flüssigkeit im oberen Siebbereich abgetrennt, während an den Oberflächen der weichen Bruchteilchen anhaftende Flüssigkeit sich auf den Förderflächen 42 sammelt und im unteren Siebbereich durch die Zwischenräume 52 abgeführt wird. Da die sich fortbewegenden Bruchteilchen gleichmäßig über die Sieboberfläche verteilt sind, wird bei der Fortbewegung der Feststoffe zum unteren Ende des Siebes hin im wesentlichen sämtliche Flüssigkeit und mitgeführte . Feuchtigkeit abgetrennt. Die weichen Bruchteilchen bewegen sich dabei behutsam fort, wobei sie keinen Abrieb- oder Aufprallkräften an scharfen Kanten oder auf Oberflächen ausgesetzt sind und praktisch keine Gefahr besteht, daß sich die Teilchen zu dichten, die Feuchtigkeit zurückhaltenden Massen zusammenballen oder verdichten.

Die vorstehende Beschreibung ist auf die Vorrichtung und das Verfahren unter Verwendung einer einzigen Kippstab-Abscheidesieb-Trennvorrichtung 20 gerichtet, mit welcher der Verarbeitungsbehälter 10 beschickt wird. Dabei

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hat sich gezeigt, daß ein einziges, kleines Sieb (von beispielsweise 28 χ 76 cm Größe) genau so gute Ergebnisse wie größere Lochsiebe liefert, bei denen die Nahrungsmittelstoffe in bekannter Weise ausgebreitet, gelockert und mit Entwässerungseinschnitten oder -gräben versehen werden müssen. Im Vergleich zu den bekannten Vorrichtungen beträgt die Verarbeitungszeit nur die Hälfte bis ein Achtel der seither benötigten Zeit, das erhaltene Erzeugnis hat eine wesentlich höhere Gleichförmigkeit und Qualität, und es gehen praktisch keine Peinteilchen verloren. Bei der herkömmlichen Verarbeitung, bei der die in einem Behälter enthaltene Menge in einem Arbeitsgang verarbeitet wird, werden zum Füllen des Behälters, Entwässern des Behälters und Herausnehmen des Bruchs normalerweise 1 bis 4 Stunden benötigt. Gemäß der Erfindung lassen sich die gleichen Arbeitsgänge unter Verwendung der erfindungsgemäßen Trennvorrichtung 20 in einer halben Stunde oder in noch kürzerer Zeit ausführen. Trotz dieser erheblichen Verringerung der Verarbeitungszeit läßt sich dieses Ergebnis noch wesentlich dadurch verbessern, daß mehrere Trennvorrichtungen zur Verarbeitung eingesetzt werden.

In Fig. 7 ist eine Ausfuhrungsform der Vorrichtung dargestellt, bei der drei Trennvorrichtungen 20 aus Kippstab-Abscheidesieben verwendet werden. Diese Anordnung läßt sich ohne weiteres an einem Weißkäseverarbeitungsbehälter der hier dargestellten Ausführung mit einer großen oberen öffnung 12 treffen. Eine weitere Änderung in Fig. 7 besteht aus den allgemein mit dem Bezugszeichen 5^ bezeichne-

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ten inneren Abzugsrohren. Diese Abzugsrohre können beispielsweise aus perforierten, säulenförmig ausgebildeten Rohren bestehen, die in Verbindung mit einem Waschvorgang auf dem Kippst ab-Abscheidesieb 32 eingesetzt werden¹. Nach Einführen des entwässerten und gewaschenen.Bruchs in den Behälter 10 kann somit die Waschflüssigkeit in bekannter Weise durch die Rohre 5*J abgezogen werden. Andererseits ist es auch möglich, den Behälter mit Wasser zu füllen (wobei eine geringe Entwässerung durch die Rohre 5^ erfolge), indem ■ Bruch und Waschwasser gleichzeitig durch die Trennvorrichtungen 20 zugeführt werden, um eine sehr rasche Waschung und Entwässerung auszuführen. Bei dieser Art der Verarbeitung wird der Bruch nach Ausführung der Verarbeitungsschritte durch das bei56 dargestellte Abgaberohr abgezogen. Die Trennvorrichtungen können auch in hier nicht dargestellter Weise (statt parallel zueinander wie in Fig. 7) hintereinander geschaltet werden, wobei am oberen Ende jedes Siebes Waschflüssigkeit eingeführt wird.

Anhand eines verallgemeinerten Beispiels sei gezeigt, in welcher Weise die in den Figuren 1.-6 dargestellte Vorrichtung beschaffen sein und betrieben werden kann. Dazu sei angenommen, daß in kleine Stückchen frisch verschnittener und gekochter Weißkäsebruch gewaschen werden soll. Ein Gemisch aus Bruch und Waschwasser wird dem oberen Ende der Trennvorrichtung 20 zugeführt und gelangt durch das Siebeinlaßgehäuse 30 auf das Abscheidesieb 32. Es wird ein einziges Abscheidesieb von 28 cm Breite und J6 cm Länge

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verwendet. Der Abstand zwischen den Befestigungspunkten der quer verlaufenden Stäbe 40 in Sieblängsrichtung beträgt 4,7 nun. Die Länge der Förderflächen 42 in Sieblängsrichtung beträgt etwa 3,1 mm, und der Zwischenraum zwischen den Stäben etwa 1,6 mm. Der Siebneigungswinkel β beträgt 40 ,und der Kippwinkel α der Stäbe 15°· Das Gemisch aus Bruch und Waschwasser (wobei der Bruch zu Teilchen von im Mittel etwa 6,3 mm Größe verschnitten ist) wird in einer Menge zwischen 379 bis 473 Litern pro Minute zugeführt. Der Behälter 10 hat ein Passungsvermögen von 2270 kg (5000 Ib) und wird in einem Zeitraum von etwa 20 Minuten mit etwa 1590 kg Masse gefüllt, Das in dem Behälter befindliche, entwässerte Erzeugnis wird sofort mit 680 kg gesalzener Rahmtunke versetzt, und das ganze während etwa 3 bis 8 Minuten miteinander vermischt. Das erhaltene Erzeugnis wird am Behälterboden abgezogen und in an sich bekannter Weise abgepackt.

Der mit der vorstehend beschriebenen Verarbeitung erhalten«· Quark- oder Weißkäse besteht allgemein aus unbeschädigtem Brauch gleichförmiger Konsistenz, der einen wesentlich höheren Anteil an zurückgehaltenen Feinteilchen als im Handel erhältlicher Weißkäse aufweist. Der Bruch bewegt sich außergewöhnlich reibungslos und ohne Abrieberscheinungen zu zeigen über dai; Kippstab-Abscheidesieb 32 hinweg, mit dem Ergebnis, daii bei der Verarbeitung praktisch keine neuen Feinteilchen erzeugt werden. Der Ausfluß durch die Rohrleitung 33 ist verhältnismäßig frei von Feinteilchen und kann ohne weiteres in die Abwasserleitung eingeführt

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werden. Ähnliche Ergebnisse werden mit Bruch anderer Beschaffenheit z.B. für die Herstellung von Cheddarkäse, sowie Nahrungsmittelstoffen wie z.B. Teigwaren, weißenBohnen, Kirschen und anderen Früchten erzielt, welche vor der Verpackung in Dosen und dgl. gewaschen und entwässert werden müssen.

Das beschriebene Verfahren läßt sich weitgehend abwandeln und anpassen, und die beschriebene Vorrichtung bietet viele Anwendungsmoglichkeiten. So ist es bei der Nahrungsmittelverarbeitung im allgemeinen erwünscht, sämtliche Verfahrensgänge in einem abgeschlossenen System auszuführen. Zu diesem Zweck erhält die Trennvorrichtung 20 normalerweise eine hier nicht' dargestellte Schutzabdeckung in Form einer Haube, welche sich über die ganze Oberfläche des Abscheidesiebes 32 erstreckt. Weiterhin ist es möglich, die erfindungsgemäß vorgeschlagene Vorrichtung in Verbindung mit einer Wasch- und Kühlvorrichtung der in der weiteren U.S. Patentanmeldung Ser.No. 126 O79 vom 19. 3· 1971 desselben Anmelders vorgeschlagenen Ausführung zu verwenden. Das untere Ende des Kippstab-Abscheidesiebes kann auch im Gegensatz zu der hier dargestellten, allgemein in einer Ebene liegenden Formgebung auch gekrümmt oder gewölbt ausgebildet sein, um anfänglich im Einlaßbereich eine schnelle Entwässerung zu erzielen, an die sich eine ausgedehntere Entwässerung im Abgabebereich anschließt. Durch diese Ausführungen soLL Lediglich angedeutet werden, daß sich das Verfahren und die Vorrichtung ohne weiteres an bestimmte

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Erzeugnisse oder an die unterschiedlichsten Nahrungsmittelstoffe anpassen lassen.

- Patentansprüche -

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Claims (1)

1. Patentansprüche :

   ;1. ^verfahren zum schnellen und wirksamen Trennen eines Gemisches aus Flüssigkeiten und weichen, teilchenförmigen Nahrungsmittelstoffen unter geringster Beeinflussung der Eigenschaften der zu trennenden Be^-Standteile, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch aus Flüssigkeiten und weichen, teilchenförmigen Wahrungsmittelstoffen in eine geneigt angeordnete Trennzone aus einer Vielzahl im wesentlichen in einer Ebene in gegenseitigen Abständen angeordneter Förderflächen (42), die jeweils unter einem flachen Winkel (α) in bezug auf die Förderrichtung geneigt werden und zur Verlangsamung der Fortbewegung von über die. Flächen hinweggleitenden Stoffen dienen, eingeführt wird, die weichen Nahrungsmittelteilchen (50) zu einer langsamen, von Unterbrechungen begleiteten kaskadenförmigen Fortbewegung über die Förderflachen (42) nach unten gebracht werden, die abgetrennte Flüssigkeit zwischen den Förderflächen abgeleitet wird, dabei Flüssigkeit und weiche Nahrungsmittelteilchen schnell und praktisch völlig voneinander getrennt und die Flüssigkeit und die weichen Nahrungsmittelteilchen nach Trennung unabhängig voneinander zum Zwecke der Weiterverarbeitung aufgefangen werden.

   2, Verfahren nach Anspruch Ί , dadurch gekennzeichnet, daß die Trennzone aus einer Vielzahl quer angeordneter Ober-

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   flächen (42) von verhältnismäßig kurzer Länge in Förderrichtung ausgebildet wird.

   3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Pörderflachen (42) in Förderrichtung kleiner bemessen wird als die verhältnismäßig kurzen Förderflächen.

   4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3» dadurch gekennzeichnet, daß die Förderflächen (42) unter einem Winkel zwischen 5° und 20° zur Förderrichtung ausgerichtet werden.

   5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich net, daß die Förderflächen (42) unter einem Winkel von 15° ausgerichtet werden.

   6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 5> dadurch gekennzeichnet, daß die Ebene der im wesentlichen in einer Ebene liegenden Förderflächen (42) unter einem Neigungswinkel (B) zwischen 30 bis 50 zur Waagerechten angeordnet wird.

   7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ebene unter einem Winkel von 40° zur Waagerechten angeordnet wird.

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   8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-7» dadurch gekennzeichnet, daß als Gemisch aus Flüssigkeiten und .festen, weichen Nahrungsmittelteilchen ein Gemisch aus Weißkäsebruch und Molke zugeführt wird.

   9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch mit einem großen Anteil an fein zerkleinerten Weißkäsebruchstückehen zugeführt wird.

   10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 7» dadurch gekennzeichnet, daß als Gemisch aus Flüssigkeiten und weichen, teilchenförmigen Nahrungsmittelstoffen mit Waschwasser versetzter und feine Bruchstückchen enthaltender Weißkäsebruch zugeführt wird.

   11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß die abgetrennte Flüssigkeit zum Waschbereich zurückgeleitet wird und in dieser noch enthaltene, fein zerkleinerte weiche Nahrungsmittelteilchen abgetrennt werden.

   12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß die abgetrennten, weichen Nahrungsmittelteilchen als Weißkäsebruch gesammelt, mit Wasehwasser vermischt und zum Waschbereich zurückgeleitet werden, und anschließend eine Trennung des gewaschenen Weißkäsebruchs von dem Waschwasser ausgeführt wird«

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   13· Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-12, gekennzeichnet durch ein Abscheidesieb (20) aus gekippt angeordneten Stäben (¹JO) und geneigten Siebhaltern (36) mit einer Vielzahl auf den Siebhaltern in gegenseitigen Abständen quer befestigter und ein im wesentlichen ebenes Stabsieb bildender Stäbe (40) mit jeweils einer unter einem verhältnismäßig kleinen, flachen Winkel (α) in bezug auf die Siebebene nach oben verkippten, im wesentlichen ebenen Förderfläche (42), wobei sämtliche Förderflächen unter einem kleineren Winkel als dem Neigungswinkel (3) des Siebes (32) nach unten geneigt sind, ferner einen am oberen Ende des Siebes angeordneten und zum Beschicken des Siebes mit einem Gemisch aus Flüssigkeiten und weichen, teilchenförmigen Nahrungsmittelstoffen dienenden Beschickungskanal (31), eine unterhalb des Siebes angeordnete Auffangvorrichtung (26, 33) für die von den teilchenförmigen Nahrungsmittelstoffen abgetrennte Flüssigkeit und durch eine zum Auffangen der entlang dem Sieb nach unten zum unteren Siebende wandernden und an diesem abgegebenen abgetrennten Nahrungsmittelteilchen (50) dienende Vorrichtung (10).

   14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die geneigt angeordneten Siebhalter (36) aus zwei in einem gegenseitigen Abstand unter einem großen Neigungswinkel (3) in bezug auf die Waaagerechte angeordneten Haltestäben bestehen.

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   15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel (fS) der Haltestäbe so bemessen ist, daß das Abscheidesieb aus gekippt angeordneten Stäben einen Winkel zwischen 30 und 50° mit der Waagerechten einschließt.

   16. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebstäbe (40)" aus Massivstäben von allgemein dreieckigem Querschnittsprofil bestehen.

   17. Vorrichtung nach Anspruch I3, dadurch gekennzeichnet, daß die ebenen Förderflächen (42) der quer befestigten Siebstäbe in bezug auf die Siebebene unter einem Winkel zwischen 5° und 20° nach oben geneigt sind.

   18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der nach oben weisende Kippwinkel der im wesentlichen ebenen Förderflächen (42) 15° beträgt.

   19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 - 18, dadurch gekennzeichnet, daß die unterhalb des Siebes angeordnete Auffangvorrichtung aus einem wesentlich stärker als das Abscheidesieb (32) nach oben geneigten und zum raschen Abführen der Flüssigkeit von dem Sieb dienenden Auffangbehälter (22, 26) besteht.

   20. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangvorrichtung für abgetrennte Nahrungsmittel-

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   teilchen aus einem zur Weiterverarbeitung dieser Stoffe dienenden Behälter (10) besteht.

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