DD287207A5

DD287207A5 - Verfahren zum steuern und regeln des kutterns

Info

Publication number: DD287207A5
Application number: DD33189189A
Authority: DD
Inventors: Rolf Deisenroth; Guenter Regenstein; Peter Grabein; Sieghard Parthey
Original assignee: Veb Nahrungsguetermaschinenbau,De
Priority date: 1989-08-18
Filing date: 1989-08-18
Publication date: 1991-02-21

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern und Regeln des Kutterns von Bruehwurstbraet, wobei der Bindungszustand des Braets durch Messung einer korrelierenden physikalischen Groesze X, z. B. der elektrischen Leistungsaufnahme Pel des Messerwellenantriebsmotors ueber die Kutterzeit t erfaszt und schluszfolgernd die Wasserdosierung vorgenommen wird. Erfindungsgemaesz wird das von der Wassergrundschuettung QG ausgeloeste Abfall- und/oder Anstiegsverhalten der Groesze X ueber die Kutterzeit t analysiert und dem sich ergebenden Kurvenverlauf entsprechend die zugehoerige Restwasserzugabe QR in deren Groesze mit oder ohne deren Zeitpunkt tR auf Grundlage einer mathematischen Funktion kutterspezifisch bestimmt. Vorzugsweise ist{Verfahren; Steuern; Regeln; Kutter; Schneidmischer; Bruehwurstbraet; Bindungszustand; Messung; Leistungsaufnahme; Wasserdosierung; Wasserschuettung; Wassergrundschuettung; Restwasserzugabe}

Description

Δ χ den Differenzbetrag der gemessenen physikalischen Größe χ, zugehörig zur Differenz der

Kutterzeiten t₂ und t, und K eine kutterspezifische Größe darstellen.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wassergrundschüttung Q_G vorzugsweise 60-80% der zu erwartenden Gesamtschüttwassermenge Q_Get beträgt.

4. Verfahren nach Anspruch t dadurch gekennzeichnet, daß die Restwasserzugabe Q_n vorzugsweise einmalig erfolgt.

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Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern und Regeln des Kutterns zur Herstellung von Brühwurstbrät In Kuttern bzw. Schneidmischern oder dgl.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik Aus der DD-PS 260013 ist ein Verfahren zum Regeln des Kutterns bekannt, bei dem für die Herstellung von Brühwurstbrät die Feststellung des Bindungszustandes des enthaltenen Wassers du:;h Messung einer mit dem während des Prozesses sich

entwickelnden Bindungszustand korrelierenden elektrischen Größe über die Zeit durchgeführt wird. Unmittelbar nach Beginn des Kutterprozesses erfolgt in der Trockenkutterphase ein steiler Anstieg der Leistungskurve des Messerwellenantriebsmotors und sobald ein bestimmter Wert bzw. eine bestimmte Zeit erreicht ist, erfolgt die Schüttung der Hauptwassermenge (Wassergrundschüttung), die bewirkt, daß die Leistungskurve bis auf einen Minimalwort abfällt. Im folgenden Anstieg der

Leistungskurve erfolgt eine Nachdosierung einer definierten Schüttwassermenge, wenn die Werte auf 105-110% des

•Minimalwertes angestiegen sind, und dieser Prozeß wird solange fortgesetzt, bis das Nachdosierkriterium 105-110% nicht mehr erreicht wird.

Ein wenentlicher Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß die Leistungskurve insbesondere in der 2. Hälfte des Kutterprozesses, in der die Grenio des Wasserbindevermögens eigentlich exakt ermittelt werden soll, durch

maschinentechnische Einflußgr&ßen (ungleichmäßige Brfitverteilung im Schneidraum) beeinflußt wird, was zu fehlerhaft ausgelösten Nachdosierungen führen kann.

Ein weiterer Nachteil dieses Verfahrens ist, daß es eine Näherungslösung zur Erreichung der optimalen Gesamtwasserschüttung

entsprechend dem vorhandenen Wasserbindevermögen des eingesetzton Rohmaterials darstellt.

Die Nachdosierungen müssen möglichst gering sein. Da die Nachdosierungen entsprechend dieser Lösung mehrmals mit einer

kuttenpezifisch festgelegten Wausermonge ausgelöst werden, wird bei Abschluß dos Steuerprozessos im ungünstigsten Fall die letzte Dosierung nicht oder zuviel vorgenommen.

In der DD-PS 238719 wird ein Verfahren zur Bestimmung des optimalen Auskutterungsgrados von Wurstbrät, insbesondere Brühwurstbrät beschrieben. Zur Herausbildung des optimalen Auskutterungsgrades wird die zeitliche Veränderung des Wasserbindungszustandes durch kontinuierliches Messen einer bestimmten Größe Ux, durch einen, mittels zweier in das Brät

geführter Elektroden, Kontaktstrom von etwa 0,01 mA bis 0,5mA, ermittelt. Grundlage für dieses Verfahren ist die Voränderung der elektrischen Leitfähigkeit des Brätes durch die Strukturveränderung während des Kutterns.

Diesos Verfahren hat den Nachteil, daß die Brätmasse zwar optimal zerkleinert und emulgiert wird, aber eine optimale Ausschöpfung des Wasserbindungsvermögens des Brätes nicht gegeben ist, da wie im Beispiel beschrieben, die Höhe der Wasserschüttungsmenge auf Grund von Erfahrungswerten (Standardrichtwerte) vorgegeben und zu Beginn des Kutierprozesses einmalig zugegeben wird. Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, den Kutterprozeß bei der Herstellung von Brühwurstbrät so zu steuern und zu regeln, daß immer die bestmögliche Qualität des Endproduktes bei Ausnutzung des jeweils vorhandenen Wasserbindevermögens gesichert wird.

Wesen der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, die Dosierung der Restwasserzugabe nach erfolgter Wassergrundschüttung, die aus Wasser oder/und Eis bestehen kann, sowohl zeitlich als auch mengenmäßig, in Abhängigkeit von den spezifischen Eigenschaften des Verarbeitungsgutes bei der Herstellung von Brühwurstbrät exakter zu steuern bzw. zu regeln.

Es wird vorausgesetzt, daß die Feststellung des Bindungszustandes des Brätes durch Messung einer mit dem während des Kutterprozesses sich entwickelnden Bindungszustand korrelierenden physikalischen Größe χ über die Kutterzeit t erfolgt und somit der Kutterprozeß mittels eines entsprechenden Kurvenverlaufes widerspiegelt werden kann. Eine derartige physikalische Größe ist z. B. die Leistungsaufnahme P.i des Messerwellenantriebsmotors. Erfindungsgemäß wird vorzugsweise in der ersten Hälfte des Gesamtkutterprozesses das Abfall- und/oder Anstiegsverhalten der gemessenen physikalischen Größe χ über die Kutterzeit t ermittelt, nach dem die Wassergrundschüttung Q₀ begann bzw. erfolgte, die, wie aus DD-PS 260013 bekannt, vorzugsweise 60-70%, nach den zur Erfindung führenden Versuchen auch 80% der zu erwartenden Gesamtschüttwassermenge Q_G„ beträgt.

Darauf aufbauend wird die zugehörige Restwasserzugabe Qr ein- oder mehrmalig, vorzugsweise einmalig, ¹O ihror Menge rechnergestützt nach vorzugsweise folgender mathematischer Funktion bestimmt und vorzugsweise automatisch realisiert, wahlweise auch der Zeitpunkt t_R der Restwasserzugabe Q_R festgelegt.

Restwasserzugabo Qa (I) = K · tana = K —

tj -1)

x K stellt dabei eine kutterspezifische Größe dar und berücksichtigt folgende wesentliche Einflußfaktoren: Schüsselgröße

- Schüssel- und Messerwellendrehzahl Schneidraumgröße Mesperform und -anzahl Chargengröße

Brühwurstgrundrezeptur (MagerfleisctWFettanteil, Zusatzstoffe, Salzgehalt)

- Ausgangstemperatur der Rohstoffe Größe der Wassergrundschüttung

x Δ χ ist der Differenzbetrag derzu den Kutterzeiten t, und ti nach der Wassergrundschüttung gemessenen zum

Bindungszustand des Brätes korrelierenden physikalischen Größen X₁ und X₃ χ ti und t] sind Kutterzeiten, die sich auf χ, und X₂ beziehen

χ tan α drückt den Anstieg bzw. Abfall von χ in Abhängigkeit von der Kutterzeit t aus.

Auifuhrungsbelsplela

Die Erfindung soll an Hand von 2 Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: Graphische Darstellung des Verfahrensablaufes mit einem definierten Kurvenabschnitt während der

Wassergrundschüttung Qq

Flg.2: Graphische Darstellung des Verfahronsablaufes mit einem definierten Kurvenabschnitt nach erfolgter

Wassergrundschüttung Qa.

Bei den Ausführungsbeispielen wird davon ausgegangen, daß die Feststellung der korrelierenden elektrischen Leistungsaufnahme P.i des Messerwellenantriebsmotors eines Kutters bzw. Schneidmischers über die Kutterzeit t erfolgt und somit der Kutterprozeß mittels eines entsprechenden Kurvenverlaufes widergespiegelt wird.

In Figur 1 ist eine Verfahrensvariante dargestellt, bei der nach der Wassergrundschüttung Qq eine einmalige Restwasserzugabo Qr erfolgt. Es wird nach einem festgelegten Zeitpunkt t_Q die Wassergrundschüttung Q₀ ausgelöst, und es wird in einem festgelegten Kurvenbereich zwischen den Kutterzeiten ti und t₂ während der Zugabe und beginnenden Einarbeitung der Wassergrundschüttung Q₀ in das Brühwurstbrät.der zugehörige Kurvenabfall tana, der elektrischen Leistung P.i des Messerwellenantriebsmotors mit Hilfe eines Mikrorechners direkt ermittelt.

Über die kutterspezifische mathematische Funktion Q_R = K · tana₍ = K · — wird danach in Abhängigkeit vom ermittelten

«2 - ti

Kurvenabfall die entsprechende Größe der Restwasserzugabe Qr errechnet und diese automatisch nach einer bestimmten Zeitdifferenz &t ab tu realisiert.

In Figur 2 ist eine Verfahrensvariante dargestellt, bei der nach der Wassergrundschüttung Qo ebenfalls eine einmalige Restwasserzugabo Qr erfolgt. Hierbei wird nach einem bestimmten Zeitpunkt to die Wassergrundschüttung Q₀ realisiert. Nach der Minimumsbildung P_mi„ der mit dem Bindungszustand des Bräts korrelierenden elektrischen Leistung P,, des Messerwellenantriebsmotors wird in einem festgelegten Kurvenbereich der wieder steigenden Leistungskurve zwischen den Kutterzeiten ti und t₂ der zugehörige Kurvenanstieg tana₂ mit Hilfe eines Mikrorechners ermittelt.

Über dio kutterspezifische mathematische Funktion Qr = K · tan a₂ = K — wird danach in Abhängigkeit vom ermittelten

tj- ti

Kurvenanstieg die entsprechende Größe der Restwasserzugabe Q_n errechnet und diese automatisch nach einer bestimmten Zeitdifferenz At ab t„ realisiert.

Claims

1. Verfahren zum Steuern und Regeln des Kutterns von Brühwurstbrät, wobei der sich entwickelnde Bindungszustand des Bräts durch Messung einer korrelierenden physikalischen Größe χ, zum Beispiel der elektrischen Leistungsaufnahme Ρ_βι des Messerwellenantriebsmotors über die Kutterzeit t erfaßt und schlußfolgernd die'Wasserdosierung vorgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das von der Wassergrundschüttung Qq ausgelöste Abfall- und/oder Anstiegsverhalten der gemessenen physikalischen Größe χ über die Kutterzeit t analysiert und dem sich ergebenden Kurvenverlauf entsprechend die zugehörige Restwasserzugabe Qr in deren Größe mit oder ohne deren Zeitpunkt t_R auf Grundlage einer mathematischen Funktion kutterspezifisch bestimmt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise das Abfall- und/oder Anstiegsverhalten der gemessenen physikalischen Größe χ durch die Ermittlung des

tan α = erfolgt und die Größe der Restwasserzugabe Q_n nach der mathematischen Funktion Q_R = K · tana = K · bestimmtwird,wobei

12 - ti