Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von normal festen Fettprodukten
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von normal festen Fettprodukten, wie Margarine und Shortenings (Mürbefetten).
Es ist bekannt, Margarine und Shortenings kontinuierlich herzustellen, mit Hilfe eines Wärmeaustauscher, dessen Oberfläche abgeschabt wird, der unter dem Namen Votator bekannt ist. Bei diesem Verfahren gelangt das flüssige Gemisch unter einem Druck von 20-40 at in die sog. A-Einheit des Votators und passiert durch den ringförmigen Raum zwischen der Wand des Behandlungszylinders und einer koaxialen, rasch rotierenden, Schaber tragenden Welle, wobei der Behandlungszylinder gekühlt wird. Das Gemisch wird beim Pumpen durch den Zylinder gekühlt und kräftig gerührt und von den Schabern auf der Welle, die mit hoher Geschwindigkeit, z. B. 400-700 Umdrehungen pro Minute rotiert, durchgemischt.
Die wärmeübertragende Oberfläche wird dadurch rein gehalten, dass der darauf gebildete Film aus eistarrtem Fett forttwahrend von den Schabern entfernt wird. Durch die kräftige Rührung und Kühlung, die erfolgt, während die Wärme in der zur Verfügung stehenden Zeit, etwa 6-8 Sekunden durch die wärmeübertragende Oberfläche entzogen wird, wird das Produkt beim Auslass des Votators in halbflüssigem Zustand gehalten und tritt aus diesem mit einer Temperatur von etwa 12-14 C aus. Das halbflüssige Gemisch wird dann durch eine sogenannte B-Einheit geführt, einen Zylinder, in dem die weitere Kristallisation erfolgt und das Produkt fest genug wird, um in Knet-, Wickelund Verpackungsmaschinen verarbeitet zu werden.
Obgleich der Votator für die kontinuierliche Herstellung von Margarine und Shortenings ein geigneter Apparat ist, namentlich weil man in einem geschlossenen System arbeitet und das Produkt demzufolge nicht der Atmosphäre ausgesetzt wird, hat er doch mehrere Nachteile. Vergleicht man die Votatormargarine mit in herkömmlicher Weise mit Hilfe einer Kirne und einer Kühltrommel hergestellten Margarine, so ergibt sich, dass erstere aus äusserst kleinen Kristallen besteht, die dem kristallisierten Produkt eine harte Konsistenz geben.
Die Votatormargarine ist deshalb im allgemeinen weniger pla- stisch und hat oft eine etwas grössere Neigung zur Olexsudation. Weiter ist man in der Wahl der Rohstoffe zur Herstellung eines hochwertigen Produktes weniger frei und dadurch empfindlicher für Schwan- kungen in den Marktpreisen der Rohstoffe. Schliess- lich ist es schwierig, mit dem Votator Bäckermarga- rinen herzustellen wegen des hohen Gehaltes an hochschmelzenden Fetten in dieser Margarineart.
Die Erfindung soll ein neues Verfahren und eine neue Vorrichtung zur Herstellung von normal festen Fettprodukten, wie Margarine und Shortenings schaffen, bei denen obige Nachteile vermieden werden und mit denen ein Produkt erhalten wird, dessen Eigenschaften denen des mit Hilfe einer Kirne und Kühltrommel hergestellten Produktes weitgehend ähnlich sin ; d. Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht darin, in einem geschlossenen System Margarinen mit einem hohen Gehalt an hochschmelzenden Fetten, wie Bäckermargarinen herzustellen.
Bei dem erfindungsgemässen Verfahren wird die Komposition, von der man ausgeht (für Margarine eine Emulsion aus Wasser und Fetten und für Shortenings ein wasserfreies Gemisch von Fetten) rasch z. B. von einer Temperatur von 30-40 C bis auf eine Temperatur von -5 bis +5¯C, vorzugsweise -5 bis + 2 C gekühlt, indem diese Komposition zweckmässig unter r, aschem Rühren, durch einen engen ringförmigen Raum einer Kristallisationszone zugeführt wird, die z.
B. eine oder mehrere Kristalli sationskammern enthält, in denen die Masse praktisch ohne nennenswerte Erhitzung, K hlung oder Rührung verweilt, bis die Kristallisation im wesentlichen beendet ist, und diese wird daraufhin einer mechanischen Bearbeitung unterworfen, wobei zweckmässig die rasche K hlung derart ausgef hrt ist, dass nicht mehr als 50 % und vorzugsweise nicht mehr als 25 % der während des ganzen Prozesses kristallisierenden Menge Fett kristallisiert.
In der Praxis kann man den Kristallisationsprozess kontrollieren, indem man die Temperatur in gleichen Zeitabschnitten misst und die Resultate in einem Temperatur-Zeitd, iagramm aufträgt. Die Kristallisation kann als beendet betrachet werden, wenn die so erhaltene Kurve nicht weiter ansteigt und somit keine Kristallisationswärme mehr frei wird.
Die Küh'Ldauer wird für gewöhnliche Margarine und Shortenings zweckmässig zwischen 1 und 3 Sekunden gehalten. Für Margarine mit einem hohen Gehalt an hochschmelzenden Fetten, wie Bäckermargarine, beträgt diese Zeit vorzugsweise 2-6 Sekunden. Die geeignetste Temperatur, bis auf welche die Komposition gekühlt wird, beträgt 1 C, aber es können die Kühltemperaturen von-5 bis + 5¯ C variieren.
Zur Vermeidung von Kanalbildung wird die rasch gekühlte Masse vorzugsweise langsam durch die Kristallisationskammer in einen weiteren Raum befördert, in dem die mechanische Bearbeitung erfolgt. Es ist anzustreben, eine Kanalbildung zu vermeiden, wenn man dessen sicher sein will, da¯ jeder Teil der Beschickung praktisch gleich lange in der Kammer verweilt. Diese Verweilzeit sollte derart sein, dass die Kristallisation in jedem Teil der Beschickung praktisch beendefti ist, wenn sie die Kam- mer verlässt. Es soll die Masse die Kammer verhältnismässig langsam passieren, damit in ihr eine nennenswerte innere Bewegung vermieden wird.
Obgleich es besser ist, da¯ die Masse sich langsam durch die Kammer hindurch bewegt, als da¯ sie darin völlig in Ruhe ist, kann man den Aufenthalt in der Kammer doch als eine Ruhebehandlung und die Verweilzeit als die Ruheperiode bezeichnen. Die Ruheperiode darf praktisch nicht weniger als 5 Minuten und kann bis 25 Minuten oder sogar länger betragen. Nach dieser Behandlung wird das erstarrte Gemisch zweckmässig mechanisch durch eine Schlag-oder Knetvorrichtung üblicher Ausbildung bearbeitet. Um ein gutes Produkt zu erhalten, sind alle obigen Stufen erforderlich, nämlich a die rasche Tiefkühlung, b die Kristallisation und c die mechanische Bearbeitung.
Namentlich die Kristallilsation, welche der Bedingung entsprachen soll, dass das Produkt einige Zeit auf sich belassen wird, wÏhrend es ohne nennenswerte mechanische Bearbeitung langsam befördert wird, ist ein wichtiges Merkmal des erfindungsgemässen Verfahrens.
Eine geeignete Vorrichtung zur Durchführung der ersten Stufe gemϯ der Erfindung, der raschen Kühlung, ist ein Votator, d. h. ein rohrförmiger Wärmeaustauscher, idessen Oberfläche abgeschabt wird, bestehend aus einem gekühlten Behandlwngs- zylinder und einer koaxialen, langsam rotierenden Welle mit Schabern, wobei der Behandlungszylinder und die Welle derart in bezug aufeinander angeord- net sind, ! dass zwischen der Wandung des Zylinders und der Welle ein enger ringförmiger Raum von einigen Millimetern, vorzugsweise 1-3 mm Weite vorhanden ist, welcher Raum an dem einen Ende mit Mitteln für die Zufuhr der Komposition und an dem anderen Ende mit einer Kristallisationskammer in Verbindung steht.
Mit diesem System ist es m¯glich, die Komposition bis auf äusserst niedrige Tem peraturen, z. B. bis auf 0 C oder sogar niedriger zu kühlen. Ausserdem ist die Verweilzeit der flüssigen Masse in diesem Raum derart kurz, dass die Kristallisation äusserst unvollständig ist. Die geeignetsten Ab messungen des Behandlungszylinders werden in erster Linie durch die Forderung bedingt, dass die Komposition sehr rasch gekühlt werden soll, aber es müs- sen weiter auch die Abmessungen des Zylinders derart sein, dass bei einer grossen Kühloberfläche und einem engen ringförmigen Raum eine ausreichende Durchströmungsleistung erzielt wird, ohne dass zu hohe Drücke angewendet zu werden brauchen.
In der Praxis wird dieser Zweck dadurch erreicht, dass das Verhältnis des Durchmessers zu der Länge des Behandlungszylinders nicht höher als 1 : 1 bis 1 : 4 gewÏhlt wird. Der Durchmesser des Behandlungszylinders kann 15-50 cm und die Länge 30-50 cm betragen, während die Welle vorzugsweise 60-100 Umdrehungen pro Minute macht. Die Verweilzeit der Komposition in dem Zylinder ist von der Ordnung von Sekunden. Eine solche Einheit hat eine Leistung der Ordnung von 200 kg/h. Wenn man eine höhere Leistung wünscht, kann man zwei oder mehr Einheiten benutzen. Bei Anwendung einer solchen Einheit wird das Produkt besonders tief gekühlt, wÏhrend man nur eine geringe Menge Kristallisationswärme zu entziehen braucht und sehr wenig mechanische Arbeit erfonderlich ist.
In dieser Weise werden bei dem erfindungsgemässen Verfahren die Vorteile des herkömmlichen Votatorprozesses und des übli- chen Kirnprozesses kombiniert. Ausserdem ist in dem erhaltenen Produkt die Wasserphase äusserst fein dispergiert, wadurch es besser gegen bakterielle Angriffe geschützt ist.
In der Kristallisationskammer wird das Produkt einer Behandlung vorteilhaft während etwa 10-25 Minuten, je nach der Zusammensetzung, unterwor- fen. Die bei dem erfindungsgemässen Verfahren be nutzte Kristallisationsvorrichtung sollte möglichst folgenden Bedingungen entsprechen :
1. Die Behandlung erfolgt in solcher Weise, dal3 sich in dem Gemisch keine Kanäle bilden und dass jeder Teil der Beschickung etwa dieselbe Ruheperiode durchmacht.
2. Die Behandlung erfolgt unter langsamer Bewegung des gekühlten Gemisches durch die Kristallisa- tionskammer.
3. Während der Ruheperiode wird das gek hlte, langsiam befönderte Gemisch möglichst wenig einer mechanischen Bearbeitung ausgesetzt.
4. Die Beschickung befindet sich während ihres Aufenthaltes in der Kristallisationsvorrichtung in einem abgeschlossenen Raum.
In den Fig. 1 und la und in den Fig. 2a, 2b und 2c sind zwei geeignete Ausführungsformen der Kri stallisationsvorrichtung abgebildet. Die Vorrichtung nach Fig. 1 enthält zwei gesonderte zylindrische Kri stallisationskammern, die abwechselnd im Betrieb sind. Die Komposition wird den Zylindern periodisch und gleichmässig durch mNttelis eines Zeitrelais be tätigte Mittel zugeführt, so dass die Ruheperiode der Komposition in jedem Zylinder, unabhängig von den Prozessbedingungen immer dieselbe ist.
Mittels eines Verteilschiebers wird die aus dem Votator tretende Komposition abwechselnd währenld gleicher Perioden dem ersten und dem zweiten Zylinder zugeführt.
Wenn der eine Zylinder gefüllt ist, fangt man an, den anderen Zylinder zu füllen. Mittels eines Abschlie Bers wird die Vorrichtung für die mechanische Bearbeitung abwechselnd mit dem ersten und dem zweiten Zylinder verbunden und die in den Zylindern vorhandene Komposition dementsprechend der Bearbeitungsvorrichtung zugeführt. Der Abschliesser wird autom, atisch derart eingestellt, dass, wenn die Komposition einem der Rastzylinder zugeführt wird, dieser Zylinder nicht mit der Bearbeitungsvorrichtung in Verbindung steht, während in der Periode, in welcher keine Margarine aus dem Votator in diesen Rastzylinder kommt, der Abschliesser eine solche Lage hat, dass der Zylinder mit der Bearbeitungs- vorrichtung in Verbindung steht.
Weiter wird dafür gesorgt, dass unter normalen Betriebsbedingungen eine kontinuierliche Produktion erhalten wird, sogar wenn die Leistung des Votators und der Verpackungsmaschine (die bei der Herstellung von Margarine und plastischen Shortenings meistens der Bearbeitungsvorrichtung folgt) verschieden sind. In der Praxis wird es nicht immer möglich sein, die Produktion des Votators und der Verpackungs- maschine genau zu koordinieren. Die Leistung des Votator, s soll deshalb etwas gober sein als die der Verpackungsmaschine. Man soll dann dafür sorgen, dass Mittel vorhanden sind, den Überschuss der von dem Votator abgelieferten Margarine abzuführen, damit sie aufs Neue bearbeitet wird, und zwar so, dass diese Retourmargarine per2odirsch und gleichmassig über die zwei Zylinder verteilt wird.
Wenn sich Be triebsbedingungen einstellen, unter denen dieLeistung der Verpackungsmaschine die des Votators wesentlich übertrifft, sind Mittel vorgesehen, die Verpssckungsmaschine in einer bestimmten extremen Lage automatisch auszuschalten, damit vermieden wird, dass Päckchen abgeliefert werden, die nicht ganz gefüllt sind.
Die genannte Kristallisationsvorrichtung ist neu und kann, obgleich sie insbesondere für die Durchführung des obigen Verfahrens Belang hat, auch in anderen Fällen angewendet werden. So kann z. B. bei Prozessen, in denen eine mechanische Bearbeitung nach beendeter Kristallisation sich erübrigt, wie in dem Falle, dal3 schon in dem Votator eine wesentliche mechanische Bearbeitung erfolgt, die Abfuhr der Kriis'taI'Iisationsvorricbjttung unmittelbar mit der Verpackungsmaschine anstatt mit der Bearbeitungs- vorrichtung verbunden werden, wobei die Verbin , dung mit dieser Verpackungsmaschine derselben Art sein kann wie die oben beschriebene Verbindung mit der Bearbeitungsvorrichtung.
Die zylindrische Kristallisationsvorrichtung nach den Fig. 2a, 2b und 2c enthält eine einzige Kristalli sationskammer. Es ist sehr schwierig, Kanalbildung beim Transport der Komposition in einem zylindrischen Raum, der als eine geschlossene Einheit zwischen den Votator und die Verpackungsmaschine geschaltet ist, zu vermeiden. Es wurde nun jedoch gefunden, dass man einen Rastraum, in dem keine Kanalbildung auftritt, zweckmässig dadurch erhalten kann, dass in dem Zylinder zwei parallele, ineinander greifende schraubenförmige Förderorgane angeord- net werden, die langsam in entgegengesetztem Sinne rotieren.
Sollte die Komposition an einem der Schraubengänge kleben, was zur Folge hätte, dass die Masse rotieren würde, ohne transportiert zu werden, so wird der Kontakt der Komposition mit der zweiten Schraube diese Neigung beheben. Die Höhe der Schraubengänge ist vorzugsweise verhältnismässig gross, z. B. gleich ihrem Radius, so class die Komposi- tion nicht einer wesentlichen mechanischen Bearbeitung ausgesetztwird. Es wird die Komposition in dieser Weise langsam durch den Kristallisationsraum befördert und sie hat dabei Gelegenheit auszukristal lisieren.
Apparate zur mechanischen Bearbeitung von Margarinen und plastischen Shortenings vor deren Verpackung sind wohlbekannt. Sie enthalten meistens Mittel zum Ausüben einer Schlag-oder Knetwirkung. Die bei dem erfindungsgemässen Verfahren erforderliche mechanische Bearbeitung kann mit Vorteil durch Anwendung eines solchen herkömmlichen Bearbeitungsapparates, z. B. der unter dem Namen Micro-Fix bekannten Machine, erhalten werden.
Die Erfindung wird nunmehr an Hand der beiliegenden schematischen Zeichnungen, die beispielsweise Ausführungsformen der erfindungsgemässen Vorrichtung darstellen, beschrieben. Es zeigen :
Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer Ausführungsform der Kristallisationsvorrich- tung,
Fig. la eine Stirnansicht, teilweise im Schnitt, eines Teiles der in Fig. 1 abgebildeten Vorrichtung,
Fig. 2a eine raufsicht, teilweise im Schnitt, einer zweiten Ausführungsform der Kristallisations- vorrichtung und einer damit gekuppelten Bearbei tungsvorrichtung,
Fig. 2b eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, gemäss der Linie B-B der Fig. 2a,
Fig.
2c eine Stirnansicht, teilweise im Schnitt gemäss der Linie C-C der Fig. 2b5
Fig. 3 eine schematische Abbildung in Seitenansicht einer Vorrichtung zur Durchführung des Gesamtverfahrens gemäss der Erfindung.
In Fig. 1 und la sind (die Zylinder 1 und 2, durch welche die Komposition hindurchgeführt wird, mit Kolben 3 und 4 versehen. Diese Kolben haben vorzugsweise eine konisch-konkav wirksame Oberfläche.
Koaxial mit den Zylindern 1 und 2 sind die zwei Luftzylinder 5 und 6, versehen mit Kolben 7 und 8.
Die Kolben 3 und 7 sind, durch eine Hohlstange 9 und die Kolben 4 und 8 durch eine Hohlstange 10 verbunden. 11 ist die Zufuhrleitung für die Komposi- tion und 12 ein Verteilschieber. Zwischen diesem Verteilschieber und den Zylindern sind Abschliesser 13 und 14 angeordnet. Koaxial mit dem Verteilschieber 12 ist ein Luftzylinder 15 angeordnet. Die Zufuhr-und Abfuhrleitungen für die komprimierte Luft sind mit 16 und 17 bezeichnet ; diese Leitungen sind mit dem Verteilschieber 18 für den Kreislauf der komprimierten Luft verbunden.
Zwischen den Zylindern 1 und 2 und der Bearbeitungs-oder Ver packungsvorrichtung (nicht eingezeichnet) ist ein ro tierander Verteilabschliesser 21 angeordnet. Dieser Abschliesser enthält zwei Kanäle 22 und 23, die einen Winkel von vorzugsweise 90 einschliessen.
Durch den Verteilschieber 18 wird ein Luftzylinder 24 betätigt, während 25 und 26 die Luftverbindungen zwischen dem Luftzylinder 24 und dem Verteilschie- ber 18 bilden. Die komprimierte Luft wird den Zylindern 5 und 6 durch die Leitung 27 zugeführt, die sich zu den Zufuhrrohren 28 und 29 verzweigt. Die Abschliesser 13 und 14 sind mit den Luftzylindem 30 und 31 gekuppelt. Diese Luftzylinder haben Zu fuhrvorrichtungen 32 und 33 für die komprimierte Luft und Kolben 34 und 35, auf welche die Federn 36 und 37 wirken. Weiter sind in den Zylindern 5 und 6 Anschläge 38 und 39 sowie zwei elektrische Kontakte 40 und 41 angeordnelV. 42 ist ein Zeiltrelais.
Die Wirkung der Kristallisationsvorrichtung nach Fig. 1 ist wie folgt : Die Komposition aus dem Votator wird über die Leitung 11 und über den Verteilschieber 12 einem der Zylinder (in der in der Zeichnung wiedergegebenen Lage dem Zylinder 1) zugefiihrt. Unter normalen Bedingungen ist immer eine Verbindung zwischen dem Zylinder 1 und dem Anschlie¯er 13 sowie zwischen dem Zylinder 2 und dem Abschliesser 14 vorhanden. Inzwischen wird die Komposition unter dem Einfluss der komprimierten Luft in dem Raum 6 langsam durch den Kolben 4, aus dem Zylinder 2 über die Verbindung 23 zu der Bearbeitungs-oder Verpackungsvorrichtung weiterbewegt.
Die durch das Rohr 9 in, den Zylinder 1 flie ssende Komposition drückt, den Kolben 3 hoch, entgegen dem Druck der komprimierten Luft in dem Raum 5.
Im normalen Betrieb kommt der abgehende Luftkolben 8 in der in Fig, 1 angegebenen Lage nicht so weit, dal3 er mit dem Anschlag 39 in Kontakt kommt.
Bevor das geschehen kann, wirkt das Zeitrelais 42 auf den Verteilschieber 18, wodurch, die Luftzufuhr durch die Leitungen 16 und 26 abgeschlossen und diese Leitungen der Aussenluft geöffnet werden, wÏhrend Luft durch die Luftleitungen 17 und 25 zugeführt wird. Das hat zur Folge, dass der Luftzylinder 15 den Verteilschieber 12 derart einstellt, dass die Zufuhr der Komposition zum Zylinder 1 abgeschlossen und zum Zylinder 2 geleitet und zu gleicher Zeit durch den Luftzylinder 24 der Abschliesser 21 über 90 gedreht wird, so dass der Auslass des Zylinders 2 zu der Bcarbeitumgs-oder Verpackungsvorrichtumg geschlossen und der entsprechende Auslass des Zylinders 1 geöffnet wird.
Es füllt sich nunmehr der Zylinder 2 und die Kolben 4 und 8 gehen hinauf, wäh- rend der Zylinder 1 dadurch entleert wird, dass der Kolben 3 durch den Luftdruck auf den Kolben 7 hin untergetrieben wird.
Wenn jedoch die Bedingungen so werden, dass die Verpackungsmaschine mit einer grösseren Lei stung als der Votator wirkt, so wird das Resultat sein, dass der Kolben 3 oder 4 sich über einen abnormen Abstand hinunter bewegt, bevor das Relais 42 die Bewegung wechselt. Diese Bewegung wird durch die Anschläge 38 bzw. 39, gegen welche die Kolben 7 bzw. 8 stossen, begrenzt. Wenn einer der Kolben diese abnorm niedrige Lage erreicht, wird ein elektrischer Kontakt 40 bzw. 41 unterbrochen, wodurch die Verpaokungsmaschine gestoppt wird.
In dieser Weise wird verhindert, dass die Vorrichtung unter solchen Bedingungen weiterarbeitet, dass nicht ganz gefüllte Päckchen abgeliefert würden.
Wenn jedoch die aus dem Votator zugeführte Menge grösser wird als die, welche die Verpackungsw maschine verarbeiten kann, wird der Kolben 3 bzw.
4 in dem Zylinder, der gefüllt wird und demzufolge auch der damit gekuppelte Kolben 7 bzw. 8 zu einer abnorm hohen Lage lansteigen. Der Kolben 7 bzw. 8 wird dabei die Luftzufuhr durch die Luftleitung 32 bzw. 33 nach dem Luftzylinder 39 bzw. 31 abschlie ¯en, was zur Folge haben wird, dass die Feder 36 bzw. 37 den Kolben 34 bzw. 35 auswärts drückt, so da¯ der Schieber 13 bzw. 14 den Auslass 43 bzw. 44 öffnet, wodurch die überschüssige Komposition aus dem System abc t ; der so entfernte Überschuss, im vorstehenden als Retourmargarine bezeichnet, die normalerweise wieder aufgearbeitet wird, liefert einen Teil der der Vorrichtung zugefühten Komposition. In der angegebenen Lage wird keine Retourmargarine erzeugt.
In den in den Fig. 2a, 2b und 2c abgebildeten Vorrichtungen geben die Bezugszeichen 45 und 46 die ineinander greifenden Schrauben zweier schraubenförmiger Transportorgane mit Wellen 47 und 48 an ; diese sind übereinander angeordnet (Fig. 3), (sie könnten selbstverständlich auch nebeneinander aufgestellt sein) und rotieren in einem Gehäuse 49, das an einem Ende einen Einlass 49a hat und am anderen Ende mit einer Bearbeitungsvorrichtung 50 in Verbindung steht. Es sind Mittel angeordnet (der Motor 67a in Fig. 3), um die Wellen 47 und 48 in entgegen- gesetzten Richtungen mit der gleichen Geschwindig keit durch die ineinander greifenden Zahnräder 52 und 53 anzutreiben. Die Ganghöhe der Schrauben, welche in derselben Weise, ausgebildet sind, ist praktisch ihrem Radius gleich.
Der Raum zwischen den Schrauben ist 50 mm und die Geschwindigkeit kann von 1/5 zu 1 Umdrehung pro Minute variieren.
Die Bearbeitungsvorrichtung 50 enthält eine Trommel 54, die auf einer Welle 56 befestigt ist, die in einem Gehäuse 54a rotiert, das über einen konischen Eirdassteil 54b mit, dem Abfuhrende der Kri stallisationsvorrichtung in Verbindung steht und an dem anderen Ende einen konischen Auslass 51 hat.
Die Trommel trägt zahlreiche Radialschaufeln 55, die zwischen zwei nicht eingezeichneten Endflan- schen montiert sind. Es sind Organe (in Fig. 3 mit 50a angegeben) zum Antreiben, der Trommel durch die auf der Welle 56 befestigte Riemenscheibe 57 vorgesehen.
Wenn die Vorrichtung in Betrieb ist, wird die aus den Ruhevorrichtungen der Trommel 54 durch den Einlass 54b zugeführte Margarine oder eine andere Fettkomposition durch die Schaufeln 55 umgewälzt und an das Gehäuse 54a gedr ckt. Die Masse verlässt, die Trommel lauf ihrem Wege nach einer Ver packungsmaschine durch den Ausla¯ 51.
Anstatt der oben beschriebenen Bearbeitungsvorrichtung können andere Apparate benutzt werden, die eine Schlag-oder Knetwirkung auf die Masse auszuüben vermögen.
In Fig. 3 ist 61 ein Mischgefäss zur Herstellung der Komposition (und im Falle von Margarine zum Emulgieren des Fettgemisches mit Wasser). Die Komposition wird aus diesem Gefäss durch eine Pumpe 62 dem ringförmigen Raum eines Votators 63 der oben angegebenen Konstruktion zugeführt, wo sie in der gleichfalls beschriebenen Weise rasch gekühlt wird ; die Masse wird dann langsam durch die Kristallisationsvorrichtung 67 und anschliessend durch die Bearbeitungsvormchtung 50 geführt, die , das Produkt verpackungsfertig abliefert.
Das Kühlsystem des Votators ist üblicher Art und umfasst einen Ammoniakabscheider 65, aus dem das flüssige Ammoniak dem Kühlmantel des Votators zugeführt wird ; hier verdampft das Ammoniak und der gebildete Dampf kehrt über den Abscheider in den nicht eingezeichneten Kompressor zurück, wobei das Niveau des flüssigen Ammoniaks in dem Abscheider durch den Regler 66 konstant gehalten wird.
Die Erfindung wird anhand nachstehender Beispiele, in denen die in Fig. 3 abgebildete Vorrichtung benutzt wurde, erläutert.
Beispiel 1
Es wurde eine Margarine nachstehender Fettzusammensetzung hergestellt :
15 % fl ssiges Íl, bestehend aus einem Gemisch aus Erdnussöl, Baumwollsamenöl, SonnenblumenkernW öl und Soja¯l, 30 % eines Gemiischos aus Kokosöl und Palmkern¯l, 25 % Palmöl, 30 % gehärtetes Fett (Schmelzpunkt 30-50 C).
Die Fett-und die Wasserphase wurden in dem Mischgefäss 61 vermischt und emulgiert und daraufhin mit Hilfe der Pumpe 62 dem Votator 63 zugepumpt, der obige Ausbildung hat. Der Kuhlmantel des Votators wird durch einen Ammoniakumlauf auf einer Temperatur von etwa 20 C gehalten. Nach der raschen Kühlung beim Durchgang durch den Votator wird die Komposition langsam durch die Kristallisationsvorrichtung 67 und daraufhin durch die Bearbeitungsvorrichtung 50 der Verpackungs- maschine zugeführt. Die Kristallisationsvorrichtung und die Bearbeitungsvorrichtung sind von der in den Fig. 2a, 2b und 2c d'argestellten Art.
Die Bedingungen während dieser Behandlung waren wie folgt : Kühltylirsder Durchsatz..... 150 kg/h Innendurchmessler 150 mm
Lange 330 mm Kühloberfläche.. 0, 155 m2
Weite des ringförmigen Raumes 1 m.
m Rotorgeschwindigkeit. 75-100 U./min Temperatur des Ammoniaks.-22 C
Temperatur der Emulsion beim
Eintritt in den Kühlzylinder 36 C
Temperatur der Emulsion beim
Austritt aus dem Kühlzylinder 5-6 C
Druck vor dem K hlzylinder 27-30 kg/cm2
Druck nach dem Kühlzyliìndbr 2-3 kg/cm2
Energieverbrauch des Rotors 2-3 kW
Mittlere Verweilzeit im Kühl zylinder 3, 5 Sek.
Kristallisationsvorrichtung Rastperiode..... 7, 4 Min.
Temp. nach der Rastperiode 16-17 C Bearbeitungsvorrichtung
Temp. nach der Bearbeitung 17-18¯C
Energieverbrauch.... 0, 7-1, 5 kW
Beispiel 2
Mit Hilfe derselben Apparatur wurden Bäcker- margarinen nachstehender Zusammensetzung hergestedlt. a) 35% flüssiges Íl, bestehend aus einem Gemisch aus Erdnussöl, Baumwollsamenöl, Sonnenblumenkern¯l und Soja¯l, 50 % gehärtetes Fett (Schmelzpunkt 30-50 C), 15 % Palmöl, b) 30 % fl ssiges Íl der unter der a angegebenen Zusammensetzung, 45 % gehÏrtetes Fett (Schmelzpunkt 30-50 C) 25 % Palmöl.
Die Bedingungen waren wie folgt : Kiihlzylinder
Durchsatz.. 65 kg/h
Innendurchmesser... 150 mm
Lange 350 mm Kühloberfläche. 0, 155 m2
Weite, des ringförmigen Raumes 1 mm
Rotorgeschwindigkeit .
75 U./min
Temperatur des Ammoniaks.-20 G
Temperatur der Emulsion beim
Eintritt in den Kühlzylinder 40 C
Temperatur der Emulsion beim
Austritt aus dem Kühlzylinder 0 C
Druck vor dem K hlzylinder 35 kg/cm2
Druck nach dem Kühlzylindier 1, 5 kg/cm2
Energieverbrauch des Rotors 3 kW
Mittlere Verweilzeit im Kühl zylinder 8 Sek.
Kristallisationsvorrichtung Rastperiode... 16, 4 Min.
Temp. nach der Rastperiode 14 C Bearbeitungsvorrichtung
Temp. nach der Bearbeitung 20 C
Energieverbrauch. 1, 05 kW
Die so hergestellte Margarine war von ausge zeichneter Qualität.
Auf Idiese Weise wurdentauch gute BÏckermargarinen erhalten.
Die Erfindung besteht somit aus einer Kombination von Mitteln, die einen Wärmeaustauscher mit Schabern zum raschen Kühlen der Komposition bis auf eine Temperatur von höchstens 5 C umfassen ; einer Kristallisationsvorrichtung, die von diesem Wärmeaustauscher gespeist wird und Mittel umfasst, um die Komposition langsam in positivem Sinue ohne wesentliches Rühren durch einen geschlossenen Raum hindurch zu bewegen, während die Kr, istalAi- sation beendet wird ; und Mitteln zum Bearbeiten der aus der Kristallisationsvorrichtung zugeführten Komposition.