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Patent Searching and Data


Title:
DEVICE AND METHOD FOR THE PRODUCTION OF MOLDED FOOD ARTICLES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/122802
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device and a method for producing molded viscoelastic food articles, especially from dough-type, viscoelastic fresh cheese such as mozzarella or mascarpone. According to the invention, molded hollow spaces are used into which the viscoelastic food mass is pressed and then cut off or squeezed off. In order to prevent the molded mass from being deformed after removing the same from the mold, the inventive device utilizes hollow molding spaces or alveoli (5) whose embodiment compensates such deformations.

Inventors:
Züger, Bettina (Grundgasse 12, Wil, CH-9500, CH)
Application Number:
PCT/CH2005/000338
Publication Date:
December 29, 2005
Filing Date:
June 16, 2005
Export Citation:
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Assignee:
ZÜGER FRISCHKÄSE AG (Industrie Haslen, Oberbüren, CH-9245, CH)
Züger, Bettina (Grundgasse 12, Wil, CH-9500, CH)
International Classes:
A22C7/00; A23C19/068; A23L1/00; A23P1/10; (IPC1-7): A23P1/10; A23C19/068; A22C7/00
Domestic Patent References:
WO2004002229A22004-01-08
WO1998012934A11998-04-02
WO1998012934A11998-04-02
WO2004002229A22004-01-08
Foreign References:
EP0668016A11995-08-23
DE20114146U12002-01-31
US5902625A1999-05-11
US5902625A1999-05-11
Attorney, Agent or Firm:
BÜHLER AG (Patentabteilung, Uzwil, CH-9240, CH)
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Claims:
Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Herstellen geformter viskoelastischer Lebensmittelartikel, ins¬ besondere aus teigartigem, viskoelastischem Frischkäse, wie Mozarella oder Mascarpone, mit: > einem Vorratsbehälter (1 ) für das viskoelastische Lebensmittel als Aus¬ gangsmasse; > einer Presskammer bzw. Stopfkammer (3), deren Innenwand einen ersten InnenwandBereich (3a) und einen zweiten InnenwandBereich (3b) auf¬ weist, die einander an einer Dichtungsfläche (4) abdichtend berühren, wo¬ bei der erste InnenwandBereich (3a) gegenüber dem zweiten Innenwand Bereich (3b) relativ bewegbar ist und sich die beiden InnenwandBereiche (3a, 3b) während einer Relativbewegung entlang der Dichtungsfläche oder Berührungskante (4) abdichtend berühren; > Vertiefungen bzw. Alveolen (5) in der in die Presskammer (3) weisenden Alveolenfläche (6) des ersten InnenwandBereichs (3a), die als Hohlform wirken; > einer Presse (2), deren Eingang (2a) mit dem Vorratsbehälter (1 ) verbun , den ist und deren Ausgang (2b) mit der Presskammer (3) verbunden ist; > einer Abstreifkante bzw. Scherkante (7), die an der in die Presska.mmer (3) weisenden Alveolenfläche (6) des ersten InnenwandBereichs (3a) anliegt und an der die Vertiefungen (5) in der in die Presskammer (3) weisenden Alveolenfläche (6) des ersten InnenwandBereichs (3a) derart vorbei be¬ wegbar sind, dass sich die Abstreifkante bzw. Scherkante (7) quer zur Be¬ wegungsrichtung (F) über die Öffnung der Vertiefung (5) erstreckt; > einem Antriebsmittel zum Bewegen der ersten Innenwand (3a) entlang der Abstreifkante bzw. Scherkante (7) und Herausführen der Vertiefungen (5) aus der Presskammer (3); > einem Ausform mitte I (8) zum Ausformen der aus der Presskammer (3) herausgeführten Portionen durch Auswerfen und/oder oder Ausstossen aus den Vertiefungen (5); und > einem Wasserbehälter (9) zum Auffangen der ausgeformten Lebensmittelartikel, dadurch gekennzeichnet, dass > die Abstreifkante bzw. Scherkante (7) der Rand einer in die Presskammer (3) weisenden Abstreiffläche bzw. Scherfläche (3b) ist, die in einem Zwi¬ ckelbereich (Z) an die Alveolenfläche (6) des ersten InnenwandBereichs (3a) grenzt, wobei in dem Zwickelbereich (Z) die Tangentialebene E.
2. der Scherfläche (3b) mit der Tangentialebene E1 der Alveolenfläche (6) einen Scherwinkel bzw. Abstreifwinkel α von weniger als 90° bildet; und dass > die inneren Abmessungen (a1, b1) der durch die Vertiefungen (5) definierten Formhohlräume des ersten InnenwandBereichs (3a) bezüglich der inne¬ ren Abmessungen (a, b) des zur Gestalt der herzustellenden Frischkäse Artikel (10) komplementären Hohlraums in der Richtung parallel zur Bewe¬ gungsrichtung (F) des ersten InnenwandBereichs um einen Streckfaktor S vergrössert sind.
3. 2 Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Scherwinkel α im Bereich von 50° bis 80° liegt.
4. 3 Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Scherwinkel α im Bereich von 60° bis 70° liegt.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Streckfaktor S im Bereich von 1 ,05 bis 1 ,5 liegt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Streckfaktor S im Bereich von 1 ,1 bis 1 ,3 liegt.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich¬ net, dass die Presskammer (3) temperierbar ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der bewegliche erste InnenwandBereich (3a) der Presskammer (3) mit einem Wärmeträgerfluid temperierbar ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeträger¬ fluid Wasser ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der beweg¬ liche InnenwandBereich (3a) der Presskammer (3) entlang seiner Bewegungs¬ richtung (F) mit unterschiedlichen Temperaturen temperierbar ist.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich¬ net, dass der durch die Presse (2) erzeugbare Pressdruck bzw. Stopfdruck ein¬ stellbar ist.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich¬ net, dass die durch das Antriebsmittel erzeugbare Geschwindigkeit der Bewe¬ gung (F) der Alveolenfläche (6) entlang der Scherkante (7) einstellbar ist.
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich¬ net, dass der bewegliche erste InnenwandBereich (3a) der Presskammer (3) ein Teilbereich der ZylindermantelAussenfiäche (11a) eines zylinderförmigen Hohlkörpers (11) ist, der um seine Zylinderachse (12) als Drehachse drehange¬ trieben ist, wobei die als Hohlform wirkenden Vertiefungen (5) in der Zylinder mantelAussenfläche (11a) angeordnet sind.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Presskam¬ mer (3) bzw. Stopfkammer ein ruhender Hohlkörper (13) ist, der eine mit der Presse (2) in Fluidverbindung stehende Eintrittsöffnung hat sowie eine Austritts¬ öffnung hat, deren Öffnungsrand (4) derart ausgestaltet ist, dass der gegen die se HohlkörperAustrittsöffnung gedrückte Teilbereich (3a) der Zylindermantel Aussenfläche (11a) die HohlkörperAustrittsöffnung abdichtet.
15. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Ver¬ tiefungen (5) jeweils über einen die Zylinderwand radial durchquerenden Fluid kanal (14) mit dem Innenraum (15) des zylinderförmigen Hohlkörpers (11) in Fluidverbindung stehen.
16. Verfahren zum Herstellen geformter und zumindest teilweise formstabilisierter viskoelastischer Lebensmittelartikel, insbesondere aus teigartigem, viskoelasti schem Frischkäse, wie Mozarella oder Mascarpone, unter Verwendung der Vor¬ richtung gemäss einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei das Verfahren die fol¬ genden Schritte aufweist: > Bereitstellen von temperiertem viskoelastischem Lebensmittel als Äus gangsmasse; > Pressen der viskoelastischen Ausgangsmasse in eine Presskammer, de¬ ren Innenwand einen ersten und einen zweiten InnenwandBereich auf . weist, wobei der erste InnenwandBereich gegenüber dem zweiten Innen¬ wandBereich relativ bewegt wird und sich die beiden InnenwandBereiche während der Relativbewegung entlang einer Dichtungsfläche oder Berüh¬ rungskante abdichtend berühren, und wobei der erste InnenwandBereich in seiner in die Presskammer weisenden Fläche Vertiefungen (Alveolen) aufweist, die als Hohlform wirken, so dass jeweils eine Portion der Aus¬ gangsmasse aufgrund des Pressdrucks in eine jeweilige Vertiefung ein¬ dringt, diese ausfüllt und aufgrund der Relativbewegung von dieser mitge¬ führt wird; > Abstreifen oder Abscheren der in den Vertiefungen mitgeführten Portionen von dem restlichen AusgangsmasseVolumen in der Presskammer wäh¬ rend des Vorbeibewegens der mit den AusgangsmassePortionen gefüllten Vertiefungen des ersten InnenwandBereichs an der Dichtungsfläche bzw. an der Berührungskante, so dass die in den Vertiefungen mitgeführten ab¬ gestreiften oder abgescherten Portionen der Ausgangsmasse aus der Presskammer herausgeführt werden; > Ausformen der aus der Presskammer herausgeführten Portionen durch Auswerfen und/oder oder Ausstossen der Portionen aus den Vertiefungen in ein temperiertes Wasserbad; > Verweilenlassen der ausgeformten FrischkäsePortionen in dem temperier¬ ten Wasserbad.
17. Verfahren nach Anspruch 15 zur Herstellung geformter und zumindest teilweise formstabilisierter viskoeiastischer Frischkäseartikel, insbesondere aus Mozarella oder Mascarpone, dadurch gekennzeichnet, dass der temperierte Frischkäse beim Eindringen in die Vertiefungen und beim Herausführen aus der Press¬ kammer eine Temperatur im Bereich von 600C bis 7O0C hat; und dass das tem¬ perierte Wasserbad eine Temperatur im Bereich von 5°C bis 2O0C hat.
18. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das temperierte Wasserbad ein erstes Wasserbad mit einer Temperatur im Bereich von 100C bis 2O0C sowie ein zweites Wasserbad mit einer Temperatur im Bereich von 50C bis 1O0C aufweist, in denen man die ausgeformten Portionen des Frischkäses der Reihe nach verweilen lässt.
19. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass der tem¬ perierte Frischkäse beim Eindringen in die Vertiefungen und beim Herausführen aus der Presskammer eine Temperatur im Bereich von 64°C bis 66°C hat.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18 unter Verwendung der Vorrich¬ tung gemäss Anspruch 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausfor¬ men der geformten FrischkäsePortionen durch Einwirkung der Schwerkraft und/oder Einwirkung der Fliehkraft auf die in den Vertiefungen der Zylinderman telAussenfläche sitzenden geformten FrischkäsePortionen erfolgt.
21. Verfahren nach Anspruch 19 unter Verwendung der Vorrichtung gemäss An¬ spruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausformen durch einen Wasser¬ strahl und/oder Druckluft unterstützt wird, der bzw. die über den radialen Fluid kanal in die Vertiefungen gelenkt wird und auf die in den Vertiefungen sitzenden geformten FrischkäsePortionen einwirkt.
22. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserstrahl und/oder die Druckluft temperiert sind.
Description:
Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen von geformten Lebensmittelartikeln

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen ge¬ formter viskoelastischer Lebensmittelartikel, insbesondere aus teigartigem, viskoe- lastischem Frischkäse, wie Mozarella oder Mascarpone, gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie dem Oberbegriff von Anspruch 15.

Bei derartigen Vorrichtungen und Verfahren werden unter Druck stehende viskole- lastische Lebensmittelmassen, wie z.B. Frischkäse, in Vertiefungen (Alveolen) in ei¬ ner bewegten Wand gepresst, in diesen Vertiefungen mitgeführt und vom Rest der unter Druck stehenden viskoelastischen Lebensmittelmasse abgetrennt. Somit findet gleichzeitig eine Formgebung und eine Portionierung der viskoelastischen Lebens¬ mittelmasse statt.

Aufgrund der Viskoelastizität derartiger Massen treten in der abgetrennten und um¬ geformten Lebensmittelportion aufgrund von Dehnungen und Stauchungen der Mas¬ se Spannungen auf, die nach dem Ausformen bei der so geformten Lebensmittelarti¬ kel in der Regel zu Verformungen bzw. sogenanntem Verzug führen. Ein derartiger Verzug ist bei simplen Formen, wie Kugeln (Mozarella-"Kugeln"), weniger auffällig und wird meistens akzeptiert.

Auf anderen Gebieten der Lebensmittelumformung, wie z.B. der Schokoladenindust¬ rie, werden Materialien verwendet, die vorwiegend über die Kontrolle eines Parame¬ ters, wie z.B. der Temperatur, derart beeinflusst werden können, dass über eine aus¬ reichend starke Abkühlung, z.B. von etwa 3O0C bis 400C auf etwa 00C bis 100C, praktisch sofort eine ausreichende Formstabilität erreicht wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auch bei der Umformung und Portionie¬ rung viskoelastischer Lebensmittel trotz des praktisch unvermeidbaren Verzugs or¬ dentlich geformte Lebensmittelartikel zu erhalten. Dies ist besonders wünschenswert bei symmetrisch geformten Lebensmittelartikeln, da dort ein Verzug bzw. eine nach¬ trägliche Verformung nach dem Ausformen sehr stark auffällt.

Diese Aufgabe wird durch die Vorrichtung gemäss Anspruch 1 und das Verfahren gemäss Anspruch 15 gelöst.

Das Portionieren und Umformen erfolgt erfindungsgemäss folgendermassen:

Eine Portion der Ausgangsmasse dringt aufgrund des Pressdrucks in eine jeweilige Vertiefung ein, füllt diese aus und wird von dieser mitgeführt. Das Abstreifen oder Abscheren der in den Vertiefungen mitgeführten Portionen von dem restlichen Ausgangsmasse-Volumen in der Presskammer erfolgt während des Vorbeibewegens der mit den Ausgangsmasse-Portionen gefüllten Vertiefungen an einer Dichtungsfläche bzw. Berührungskante, die als Scherkante oder Abstreifkante wirkt. Die in den Vertiefungen mitgeführten abgestreiften oder abgescherten Portionen der Ausgangsmasse werden dann aus der Presskammer herausgeführt.

Das Ausformen der aus der Presskammer herausgeführten Portionen erfolgt dann durch Auswerfen und/oder oder Ausstossen der Portionen aus den Vertiefungen in ein temperiertes Wasserbad, wo diese während einer produktspezifischen Zeitdauer verweilen.

Erfindungsgemäss ist die Abstreifkante bzw. Scherkante der Rand einer in die Presskammer weisenden Abstreiffläche bzw. Scherfläche, die in einem Zwickelbe¬ reich an die Alveolenfläche des ersten Innenwand-Bereichs grenzt. Dabei bildet in dem Zwickelbereich die Tangentialebene E2 der Scherfläche mit der Tangentialebe^ ne E1 der Alveolenfläche einen Scherwinkel bzw. Abstreifwinkel α von weniger als 90°. Ausserdem sind die inneren Abmessungen der durch die Vertiefungen (Alve¬ olen) definierten Formhohlräume des ersten Innenwand-Bereichs bezüglich der inne¬ ren Abmessungen des zur Gestalt der herzustellenden Frisch käse-Artikel komple¬ mentären Hohlraums in der Richtung parallel zur Bewegungsrichtung des ersten In¬ nenwand-Bereichs um einen Streckfaktor S vergrössert. Vorzugsweise liegt der Scherwinkel im Bereich von 50° bis 80° und noch bevorzugter im Bereich von 60° bis 70°. Der hierzu entsprechende Streckfaktor liegt vorzugsweise im Bereich von 1 ,05 bis 1 ,5 und noch bevorzugter im Bereich von 1 ,1 bis 1 ,3.

Vorzugsweise ist die Presskammer temperierbar, wobei zweckmässigerweise der bewegliche erste Innenwand-Bereich der Presskammer mit einem Wärmeträgerfluid temperierbar ist, bei dem es sich vorzugsweise um Wasser handelt.

Eine gezielte zeitliche Temperaturführung des Lebensmittelmaterials während seiner Umformung kann dadurch erreicht werden, dass der bewegliche Innenwand-Bereich der Presskammer entlang seiner Bewegungsrichtung mit unterschiedlichen Tempe¬ raturen temperierbar ist.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der durch die Presse erzeugbare Pre≤sdruck bzw. Stopfdruck einstellbar ist und/oder wenn die durch das Antriebsmittel erzeugbare Geschwindigkeit der Bewegung der Alveolenfläche entlang der Scherkante einstell¬ bar ist. -

Bei einer besonders bevorzugten Ausführung der erfindungsgemässen Vorrichtung ist der bewegliche erste Innenwand-Bereich der Presskammer ein Teilbereich der Zylindermantel-Aussenfläche eines zylinderförmigen Hohlkörpers, der um seine Zy¬ linderachse als Drehachse drehangetrieben ist, wobei die als Hohlform wirkenden Vertiefungen (Alveolen) in der Zylindermantel-Aussenfläche angeordnet sind.

Vorzugsweise ist hierbei die Presskammer bzw. Stopfkammer ein ruhender Hohlkör¬ per, der eine mit der Presse in Fluidverbindung stehende Eintrittsöffnung hat sowie eine Austrittsöffnung hat. Der Öffnungsrand der Austrittsöffnung ist derart ausgestal¬ tet, dass der gegen diese Hohlkörper-Austrittsöffnung gedrückte Teilbereich der Zy¬ lindermantel-Aussenfläche die Hohlkörper-Austrittsöffnung abdichtet.

Diese Ausführung eignet sich besonders gut für ein kontinuierliches Verfahren. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Vertiefungen (Alveolen) jeweils über einen die Zylinderwand radial durchquerenden Fluidkanal mit dem Innenraum des zylinderför¬ migen Hohlkörpers in Fluidverbindung stehen. Diese Ausführung erleichtert das Ausformen bei dem kontinuierlichen Verfahren.

Bei dieser Ausführung ist ausserdem vorteilhaft, dass das Ausformen der geformten Frischkäse-Portionen durch Einwirkung der Schwerkraft und/oder Einwirkung der Fliehkraft auf die in den Vertiefungen der Zylindermantel-Aussenfläche sitzenden ge¬ formten Frischkäse-Portionen erfolgt.

Das Ausformen kann auch durch einen Wasserstrahl und/oder Druckluft unterstützt werden, der bzw. die über den radialen Fluidkanal in die Vertiefungen gelenkt wird und auf die in den Vertiefungen sitzenden geformten Frischkäse-Portionen einwirkt.

Der Wasserstrahl und/oder die Druckluft können temperiert sein. Durch diese Mass- nahme lässt sich gleichzeitig sowohl das Ausformen als auch das Formstabilisieren unterstützen.

Das erfindungsgemässe Verfahren eignet sich besonders gut für die Umformung von Frischkäse, wobei zumindest teilweise formstabilisierte viskoelastische Frischkäsear¬ tikel (Mozarella, Mascarpone) gewonnen werden.

Hierbei hat der temperierte Frischkäse beim Eindringen in die Vertiefungen und beim Herausführen aus der Presskammer eine Temperatur im Bereich von 6O0C bis 700C, während das temperierte Wasserbad eine Temperatur im Bereich von 5°C bis 2O0C hat.

Vorzugsweise hat das temperierte Wasserbad ein erstes Wasserbad mit einer Tem¬ peratur im Bereich von 10°C bis 200C sowie ein zweites Wasserbad mit einer Tem¬ peratur im Bereich von 5°C bis 100C, in denen man die ausgeformten Portionen des Frischkäses der Reihe nach verweilen lässt. Vorzugsweise hat der temperierte Frischkäse beim Eindringen in die Vertiefungen und beim Herausführen aus der Presskammer eine Temperatur im Bereich von 64°C bis 660C.

Diese Massnahmen unterstützen die Formstabilisierung der geformten Frischkäsear¬ tikel.

Die erfindungsgemässe Problemlösung setzt somit beim Problem der Deformation an. Bereits bei der Entwicklung und Ausgestaltung des Formwerkzeuges (Gestalt des Hohlraums der Vertiefungen bzw. Alveolen) muss ein Verzug einberechnet wer¬ den und der Formhohlraum so beschaffen sein, dass das nachträgliche Verzugsver¬ halten der viskoelastischen Masse aufgefangen werden kann.

Zur Formstabilisierung während des Ausformprozesses kann das Ausform Werkzeug so ergänzt werden, dass rund um die Einzelformen hohe Temperaturunterschiede steuerbar sind, z.B. durch im Werkzeug rund um die Einzelform herum integrierte Heiz- und Kühlelemente.

In die Einzelformen (Vertiefungen, Alveolen) der Formtrommel (Zylinder) wird die pastafilierte Käsemasse eingedrückt. Über die Drehbewegung der Trommel und durch einen von innerhalb der Trommel kommenden Wasser- oder Luftstrahl (Loch in der Einzelform) wird die Symbolfigur (geformter Lebensmittelartikel) aus der Einzel¬ form herausgeholt. Die FormstabiJität wird durch die Entwicklung einer geeigneten Form sowie durch die Ausformung der warmen Käsemasse in kaltem Wasser oder ergänzend über hohe Temperaturunterschiede erreicht.

Die Erfindung verwendet ein Werkzeug zur Ausformung von plastischen Figuren, die Verzug unterliegen, statt üblichen Kugelformen.

Die dabei getroffenen Massnahmen sind: Entwicklung von Einzelfiguren unter Ein¬ rechnung des Verzugs für die jeweilige Figur und einer Anordnung dieser Figuren, die eine Ausformung der vielen Einzelformen möglich macht. Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung verschiedener Teilaspekte und Beispiele, die jedoch nicht einschränkend aufzufassen sind.

Es zeigen die Figuren:

Fig. 1 eine schematische Gesamtansicht der erfindungsgemässen Vorrichtung; Fig. 2 eine schematische Schnittansicht des in Fig. 1 eingerahmten Teils; Fig. 3A eine Draufsicht auf einen viskoelastischen Lebensmittelartikel; und Fig. 3B eine Draufsicht auf eine erfindungsgemässe Alveole zur erfindungsgemäs¬ sen Herstellung des in Fig. 3A abgebildeten Lebensmitteartikels; Fig. 4 eine Formtrommel "Herzli"; Fig. 5 die Anordnung der Einzelformen "Herzli" sowie die Anordnung von Fluidstrahlöffnungen sowie Herzform mit Kompensation für Längsverzug; Fig. 6 eine Formtrommel "Kreuzli"; Fig. 7 die Anordnung der Einzelformen "Kreuzli"; Fig. 8 die Anordnung der Einzelformen "Kreuzli" sowie die Anordnung von Fluid¬ strahlöffnungen sowie Kreuzform mit Kompensation für Längsverzug (Ein¬ beziehung des bei der Ausformung und Lagerung entstehenden Verzugs); Fig. 9 eine schematische Darstellung der Abwicklung der Zylinderfläche mit Al¬ veolen gemäss Fig. 4; und Fig. 10 eine schematische Darstellung der Abwicklung der Zylinderfläche mit Al¬ veolen gemäss Fig. 6.

Fig. 1 ist eine schematische Gesamtansicht einer besonders vorteilhaften Ausfüh¬ rung der erfindungsgemässen Vorrichtung. Fig. 2 ist eine schematische Schnittan¬ sicht des in Fig. 1 eingerahmten Teils.

Ein Vorratsbehälter 1 für Frischkäse ist mit dem Eingang 2a einer Presse 2 verbun¬ den. Die Presse 2 wird von einer Antriebseinheit M angetrieben und dient zum Druckaufbau in dem Frischkäse. Über ihren Ausgang 2b ist die Presse 2 mit einer Presskammer 3 verbunden, die von einem ersten Innenwand-Bereich 3a und einem zweiten Innenwand-Bereich 3b begrenzt ist. Der erste Innenwand-Bereich 3a und der zweite Innenwand-Bereich 3b grenzen an einer Dichtungsfläche 4 aneinander (siehe Fig. 2).

Der erste Innenwand-Bereich 3a ist ein Teil der Zylindermantel-Aussenfläche 11a ei¬ nes zylinderförmigen Hohlkörpers 11 , der um seine Zylinderachse 12 von (nicht ge¬ zeigten Antriebsmitteln) drehangetrieben ist. Der Zylinderkörper 11 wird derart dreh¬ angetrieben, dass sich seine Zylindermantel-Aussenfläche 11a in der durch den Pfeil F angedeuteten Umfangsrichtung bewegt. In der Zylindermantel-Aussenfläche 11a sind Vertiefungen 5, sog. Alveolen, enthalten (siehe auch Fig. 2), die als FormhohJ- raum dienen.

Der Innenraum 15 des Hohlzylinders 11 kann durch ein Wärmeträgerfluid, wie z.B. Wasser, durchströmt werden, oder die Zylindermantel-Innenfläche 11 b kann mit die¬ sem Wärmeträgerfluid besprüht werden. Aus lebensmittelhygienischen Gründen wird Wasser als Wärmeträgerfluid bevorzugt. Der Hohlzylinder besteht vorzugsweise aus Edelstahl oder Aluminiumlegierung. Anstelle des durchströmten Innenraums 15 oder der besprühten Zylindermantel-Innenfläche 11b kann die Wand des zylinderförmigen Hohlkörpers 11 auch von Wärmeträgerfluid-Kanälen (nicht gezeigt) durchzogen sein. Dadurch ist eine sehr präzise Temperierung der Alveolen 5 möglich.

Entlang der Bewegungsrichtung bzw. Umfangsrichtung F des Hohlzylinders 11 folgt unmittelbar auf den ersten Innenwand-Bereich 3a der Presskammer 3 noch ein zu¬ sätzliches Anpresselement 16 mit einer zur Zylindermantel-Aussenfläche 11a kom¬ plementär gekrümmten Kontaktfläche 16a. Zusammen mit den an diesem Anpress¬ element 16 in der Bewegungsrichtung F vorbeibewegten Alveolen 5, werden voll¬ ständig abgeschlossene Formhohlräume 5* bestimmt. Auch das Anpresselement 16 kann temperiert werden. Auf diese Weise können die sich bewegenden Formhohl¬ räume 5* (siehe Fig. 2) während ihres Verweilens an dem Anpresselement 16 inten¬ siv temperiert werden. Das Anpresselement 16 besteht entweder vollständig aus Kunststoff oder ist an seiner gekrümmten Kontaktfläche 16a mit einem Kunststoff be¬ schichtet, um Metallabrieb zwischen der Zylindermantel-Aussenfläche 11a und der Kontaktfläche 16a zu vermeiden. Als Beschichtungsmaterial kann z.B. Teflon ver¬ wendet werden. Unterhalb des drehangetriebenen Hohlzylinders 11 befindet sich ein Wasserbehälter 9 mit temperiertem Wasser.

Im Betrieb gelangt die viskoelastische Frischkäsemasse aus dem Vorratsbehälter 1 in die Presse 2. Dort wird die viskoelastische Masse komprimiert und in die Press¬ kammer bzw. Stopfkammer 3 gepresst. In der Presskammer 3 werden die Alveolen 5 der sich an der Presskammer 3 vorbeibewegenden Zylindermantel-Aussenfläche 11a, die den bewegten ersten Innenwand-Bereich 3a bildet, von der viskoelastischen Masse gefüllt. Wenn die so gefüllten Alveolen 5 im Verlaufe ihrer Bewegung F an ei¬ ner zwischen dem ruhenden zweiten Innenwand-Bereich 3b und dem bewegten ers¬ ten Innenwand-Bereich 3a ausgebildeten Abstreifkante bzw. Scherkante 7 vorbeibe¬ wegt werden, wird die in der Alveole 5 mitgeführte Masse vom Rest der die Press¬ kammer 3 ausfüllenden viskoelastischen Masse abgestreift bzw. abgeschert und somit "portioniert".

Während ihrer Vorbeibewegung an dem Anpresselement 16 befindet sich die viskoe¬ lastische "Portion" der Lebensmittelmasse in dem rundum geschlossenen Formhohl¬ raum 5* (siehe auch Fig. 2). Dort kann die eingeschlossene viskoelastische Portion Relaxieren. Durch Einstellen des in der Presskammer 3 herrschenden Pressdrucks, der Drehgeschwindigkeit und der Temperierung des Hohlzylinders 11 sowie ggf. der Temperierung des Anpresselements 16 kann das Relaxationsverhalten der viskoe¬ lastischen Masse in dem Formhohlraum 5* beeinflusst werden. Eine weitere Ein- flussnahme auf das Relaxationsverhalten in dem Formhohlraum 5* kann durch Ein¬ stellen der Oberflächenrauhigkeit der Kontaktfläche 16a erfolgen.

In Fig. 2 erkennt man deutlicher, dass eine besonders starke Prägung des Formge¬ dächtnisses auch über die Wahl des Abstreifwinkels bzw. Scherwinkels α erfolgt, der zwischen der Tangentialebene E1 und der Tangentialebene E2 aufgespannt wird. Dieser Winkel α ist vorzugsweise kleiner als 90°. Je kleiner dieser Winkel in dem Zwickelbereich Z ist, desto sanfter (d.h. mit weniger induzierten Spannungen im Ma¬ terial) erfolgt das Abtrennen der Portionen in den unter der Abstreifkante bzw. Scher¬ kante verschwindenden Alveolen 5*. Dennoch entstehen beim Umformen und Ab¬ trennen des viskoelastischen Materials stets Spannungen im Material, so dass an den geformten Lebensmittelartikeln nach dem Ausformen immer ein Verzug erfolgt. Dieser Verzug wird erfindungsgemäss durch eine spezielle Formgebung der Alve¬ olen 5 weitgehend kompensiert.

In Fig. 2 ist auch bei einer Alveole ein Fluidkanal 8 gezeigt, der den Innenraum 15 des Hohlzylinders 11 mit der Alveole 5 verbindet. Der Einfachheit halber ist hier nur ein Fluidkanal 8 gezeigt. Tatsächlich weisen aber alle Alveolen 5 des Hohlzylinders 11 derartige Kanäle 8 auf. Durch diese Fluidkanäle 8 kann man Fluid über die FIu- idstrahlöffnungen 14 (siehe Fig. 5, 8) in die Alveole 5 einströmen lassen, wodurch das Ausformen ausgelöst oder unterstützt wird.

Ein besonders anschauliches Beispiel für das erfindungsgemässe Kompensieren des nach dem Ausformen auftretenden Verzuges ist in Fig. 3A und Fig. 3B gezeigt. Fig. 3A ist eine Draufsicht auf einen viskoelastischen Lebensmittelartikel; und Fig. 3B ist eine Draufsicht auf eine erfindungsgemässe Alveole zur erfindungsgemässen Herstellung des in Fig. 3A abgebildeten Lebensmittelartikels.

Der Pfeil F zeigt die Bewegungsrichtung der Zylindermantel-Aussenfläche 11a (siehe Fig. 1 oder Fig. 2). Wenn sich die Zylindermantel-Aussenfläche 11a mit der in ihr enthaltenen kreuzförmigen Alveole 5 in der Figur nach unten bewegt, bedeutet dies, dass sich die Abstreifkante bzw. Scherkante 7 (siehe Fig. 1 oder Fig. 2) in der Figur nach oben bewegt. Das bedeutet, dass sich die Scherkante 7 in Fig. 3B von Punkt P1 nach Punkt P2 bewegt und dabei über den Rand der mit viskoelastischer Masse gefüllten Alveole 5 entlang streicht. Es hat sich gezeigt, dass eine weitgehende Kom¬ pensation des Verzuges nach dem Entformen durch Strecken des Hohlraums der Alveole 5 bezüglich der zum herzustellenden Lebensmittelartikel 10 komplementären Form möglich ist. Hierzu wird die zur Gestalt des Lebensmittelartikels 10 kom¬ plementäre Gestalt des Alveolen-Hohlraums um einen Steckfaktor S parallel zur Bewegungsrichtung F gestreckt. Mit anderen Worten werden die inneren Abmessungen a und b der zur Gestalt des Lebensmittelartikels 10 komplementären Hohlform (nicht dargestellt) durch die etwas grosseren Abmessungen a1 und b1 ersetzt, wobei S = a' / a = b' / b gilt.

Eine Optimierung der Verzugskompensation lässt sich somit in erster Linie durch Ab¬ stimmen des Streckfaktors S und des Winkels α erreichen. Eine weitere Optimierung kann durch Einstellen des in der Presskammer 3 herr¬ schenden Pressdrucks und der Temperierung des Hohlzylinders 11 sowie ggf. der Temperierung des Anpresselements 16 erfolgen.

Somit ermöglicht die erfindungsgemässe Vorrichtung einerseits eine "fixierte" Opti¬ mierung durch die optimale Wahl und Abstimmung des Streckfaktors S und des Ab¬ streifwinkels α sowie eine "variable" Optimierung während des erfindungsgemässen Verfahrens durch Einstellen der Drehgeschwindigkeit des Hohlzylinders 11 , des Pressdrucks in der Presskammer 3 und ggf. durch Einstellen der Temperierung der Alveolen 5*.

Man kann auch die Abweichung der momentan ausgeformten Lebensmittelartikel 10 von der angestrebten Sollgestalt bzw. Zielgestalt erfassen, um dann entsprechende Massnahmen bei den während des Betriebs veränderbaren Parametern wie Dreh¬ zahl des Hohlzylinders 11 , Scherwinkel α, "räumliches Temperaturprofil" (Temperie¬ rung am Hohlzylinder 11 vor dem Ausformen) oder "zeitliches Temperaturprofil" (Wassertemperaturen in Wasserbehältern, die von den geformten Lebensmittelarti¬ keln seriell durchlaufen werden).

Die Fig. 4 und 5 sind dreidimensionale Ansichten eines ersten Beispiels eines erfin¬ dungsgemässen Hohlzylinders 11 mit herzförmigen Alveolen 5 in der Zylindermantel- Aussenfläche 11a. Man erkennt auch Fluidstrahlöffnungen 14 in der Mitte jeder Alve¬ ole 5. Durch diese Fluidstrahlöffnungen 14 kann über die Fluidkanäle 8 (siehe Fig. 2) Wasser und/oder Luft aus dem Innenraum 15 des drehangetriebenen Hohlzylinders 11 in die mit den geformten Lebensmittelartikeln gefüllten Alveolen 5 eingeleitet wer¬ den. Dadurch kann einerseits das Ausformen unterstützt werden und wird anderer¬ seits eine Möglichkeit zur Temperierung (Temperaturschock zur Erhöhung der Form¬ stabilität) geboten.

Die Fig. 6, 7 und 8 sind dreidimensionale Ansichten eines zweiten Beispiels eines erfindungsgemässen Hohlzylinders 11 mit kreuzförmigen Alveolen 5 in der Zylinder- mantel-Aussenfläche 11a. Man erkennt auch hier die Fluidstrahlöffnungen 14 in der Mitte jeder Alveole 5. Durch diese Fluidstrahlöffnungen 14 kann auch hier über die Fluidkanäle 8 (siehe Fig. 2) Wasser und/oder Luft aus dem Innenraum 15 des dreh- - 11

angetriebenen Hohlzylinders 11 in die mit den geformten Lebensmittelartikeln gefüll¬ ten Alveolen 5 eingeleitet werden.

In Fig. 8 sieht man ähnlich wie in der schematischen Darstellung von Fig. 3B die um einen Streckfaktor S verlängerten Dimensionen parallel zur Bewegungsrichtung F.

Fig. 9 ist eine schematische Darstellung eines Längsschnitts des Hohlzylinders 11 entlang der Zylinderachse 12 sowie einer Abwicklung seiner Zylindermantel- Aussenflächel 1a mit herzförmigen Alveolen 5 gemäss Fig. 4.

Fig. 10 ist eine schematische Darstellung eines Längsschnitts des Hohlzylinders 11 entlang der Zylinderachse 12 sowie einer Abwicklung seiner Zylindermantel- Aussenfläche 11a mit kreuzförmigenförmigen Alveolen gemäss Fig. 6. Bezugszeichen

Vorratsbehälter 11 b Zylindermantel-Innenfläche Presse 12 Zylinderachse bzw. Drehachse a Eingang der Presse 13 ruhender Hohlkörper b Ausgang der Presse 14 Fluidstrahlöffnung Presskammer bzw. Stopfkammer 15 Innenraum a erster Innenwand-Bereich 16 Anpresselement b zweiter Innenwand-Bereich 16a Kontaktfläche Dichtungsfläche E1 Tangentialebene der Alveolenfläche Vertiefung bzw. Alveole (erster Innenwand-Bereich 3a) * geschlossener Formhohlraum E2 Tangentialebene der Scherfläche Alveolenfläche (zweiter Innenwand-Bereich 3b) Abstreifkante bzw. Scherkante F Bewegungsrichtung Ausformmittel bzw. Fluidkanal M Antriebseinheit Wasserbehälter S Streckfaktor der Alveole entlang der 0 Frischkäse-Artikel Bewegungsrichtung 1 zylinderförmiger Hohlkörper, Z Zwickelfläche drehangetrieben α Abstreifwinkel bzw. Scherwinkel 1a Zylindermantel-Aussenfiäche