Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet der natürlichen, bevorzugt rein pflanzlichen Granulate. Dieses Granulat kann zur Herstellung von Waffeln und Gebäck auch in Form von Trägern von Speisen und Dips im Spritzgussverfahren verwendet werden. Das Granulat besteht dabei aus natürlichen, bevorzugt rein pflanzlichen Bestandteilen, wodurch sowohl das Granulat als auch die Produkte biologisch abbaubar und bevorzugt auch kompostierbar sind. Ein Beispiel eines Waffel-Produktes ist eine Pommesschale oder eine Eisschale. Ein Beispiel für ein Gebäck ist ein Keks. Nur unter Verwendung dieses speziellen Granulats lassen sich die Produkte im Spritzgussverfahren herstellen. Der Form des Endproduktes ist somit keine Grenze gesetzt. Die Endprodukte haben eine waffelartige bzw. keksartige Konsistenz und sind essbar. Das Granulat umfasst pflanzliche Stärke, pflanzliches Mehl und Fett und/oder Öl zu einem bestimmten Anteil, sowie optional Zusätze wie Zucker, Salz, Magnesiumstearat, Sojalecithin, Süßungsmittel, Natron, oder Karamell. Optional kann durch Zugabe von natürlicher und für Lebensmittel geeigneter Lebensmittelfarbe die Farbe des Granulats bzw. Produkts modifiziert werden und/oder durch Zugabe von natürlichen Aromen und/oder Geschmacksstoffen der Geruch und/oder der Geschmack des Granulats bzw. daraus hergestellten Produkts modifiziert werden.

Hintergrund der Erfindung

Allein in Deutschland werden täglich tausende Waffeln und Kekse hergestellt, etwa Eiswaffeln aber auch Waffeln als Träger von Speisen und Dips wie zum Beispiel Pommesschalen oder Eisschalen. Im Vergleich zu Plastiktellern oder Papptellern mit Plastikbeschichtung sind essbare Produkte wie Waffeln beliebt, da sie biologisch abbaubar sind und meist auch verzehrt werden können. Daher werden Waffelschalen insbesondere als essbares Einweggeschirr beim "Außerhausverkauf" in Eiscafes und bei ökologisch orientierten Events verwendet. In manchen Fisch- und Fleischgeschäften werden Remoulade, Ketchup, Mayonnaise, Senf oder andere Dips z.B. zu „Fish and Chips" oder Pommes in kleinen Waffelbechern gereicht. Waffeln sind auch der häufigste Träger von Speiseeis, das oft in tütenförmigen Waffeln aber auch in Waffeln in Form von Eisschalen angeboten wird. Solche herkömmlichen Waffeln als Träger von Speisen und Dips scheinen im ersten Moment grundsätzlich nachhaltig. Der Produktionsprozess solcher herkömmlichen Waffeln benötigt jedoch sehr viel Energie und Gas, was das erzeugte Waffelprodukt letztlich deutlich weniger nachhaltig macht als angenommen. Oftmals wird beim Waffelbacken sowie beim Keksbacken eine teigige Masse auf geformte Backplatten aufgetragen und aufgrund der gewollt porösen Struktur während des Backvorgangs zwischen zwei Backplatten „aufgeschäumt" unter Zufuhr von Gas und/oder der Verwendung von starken Backtriebmitteln. Die Nachteile von herkömmlich erzeugten Waffeln sind ein hoher Verbrauch von Gas und Elektrizität sowie der damit verbundene Preisanstieg. Ferner kann nur eine geringe Stückzahl parallel produziert werden und die Produktionszeiten sind lang. Das beim Backen eingesetzte Erdgas ist ein fossiler Brennstoff und setzt beim Verbrennen klimaschädliches Kohlendioxid (CO2) frei. Jede zusätzliche Tonne davon heizt die Erde weiter auf. Um die Klimakrise zu bekämpfen, ist es zwingend ganz auf fossile Energien zu verzichten.

Hinzu kommt, dass durch undichte Stellen an Öl- und Gasförderanlagen und Pipelines große Mengen Methan in die Atmosphäre entweichen. Methan ist der Hauptbestandteil von Erdgas und extrem klimaschädlich. Jede Tonne davon heizt die Erde über 20 Jahre betrachtet 84 mal so stark auf wie die gleiche Menge Kohlendioxid. Im Jahr 2020 beispielsweise gelangten weltweit rund siebzig Millionen Tonnen Methan in die Umwelt.

Es ist demnach erforderlich, nicht nur durch die Bereitstellung von Waffeln als biologisch abbaubare Träger von Speisen und Dips wie Schalen und Becher umfassend Pommesschalen zu ermöglichen, sondern deren Herstellung so ökologisch und umweltschonend wie möglich zu gestalten. Dasselbe gilt für die Herstellung von Gebäck wie Keksen. Die vorliegende Erfindung leistet diesen Beitrag.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Bereitstellung von Granulat bestehend aus natürlichen, bevorzugt rein pflanzlichen Bestandteilen. Dieses Granulat lässt sich im Spritzgussverfahren ohne Zugabe weiterer Bestandteile verarbeiten. Daher bezieht sich die Erfindung auch auf die Verwendung des Granulats im Spritzgussverfahren, sowie auf Produkte, die durch Verarbeitung des Granulats im Spritzguss hergestellt werden, wie Waffeln in Form von Trägern von Speisen und Dips sowie Gebäck wie Kekse. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Herstellung von Waffeln und die Herstellung von Gebäck im Spritzguss. Das Granulat der vorliegenden Erfindung besteht aus natürlichen, bevorzugt rein pflanzlichen

Bestandteilen umfassend pflanzliche Stärke und pflanzliches Mehl. Das Granulat weist dabei folgende

Feststoffzusammensetzung auf:

Pflanzliche Stärke 20-65 Gew.-%

Pflanzliches Mehl 10-55 Gew.-% pflanzliches Fett und/oder pflanzliches Öl 0,5-7 Gew.-% optionale Zusätze 0-35 Gew.-% wobei das Verhältnis von pflanzlicher Stärke zu pflanzlichem Mehl 1:1, 6-1:5 oder 1,6:1-5:1 ist und wobei das Granulat eine Restfeuchte von 10-50%, bevorzugt 12-25% aufweist.

In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt die Gesamtmenge an pflanzlicher Stärke und pflanzlichem Mehl mindestens 65 Gew.-% der Gesamtmasse der Feststoffe.

In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt das Verhältnis von pflanzlicher Stärke zu pflanzlichem Mehl 1:2,5 oder 2,5:1.

Die pflanzliche Stärke ist eine native Stärke und umfasst Weizenstärke, Kartoffelstärke, Maisstärke, Tapiokastärke oder Stärke aus Maniok, Knollenbohne, Batate, Yamswurzel, Knollen-Platterbse, Arakacha, Knolligem Sauerklee, Knolliger Kapuzinerkresse, Ulluco, Ostindischer Pfeilwurz, Pfeilwurz, Achira, Taro, Tannia, Weißer Seerose, Gelber Teichrose oder Chayote, Süsskartoffelstärke, Gestenstärke, Roggenstärke, Sorghumstärke, Tritichaiestärke, modifizierte Stärke, oder eine Mischung davon, bevorzugt Weizenstärke, Kartoffelstärke, Maisstärke, Reisstärke, Tapiokastärke oder eine Mischung davon.

Das pflanzliche Mehl umfasst Weizenmehl, Reismehl, Dinkelmehl, Roggenmehl, Gerstenmehl, Hafermehl, Hirsemehl, Tapiokamehl, Mandelmehl, Guarkernmehl, Johannisbrotbaummehl, Buchweizenmehl, Sojamehl, Amaranthmehl, Sojamehl, oder eine Mischung davon.

Das pflanzliche Fett und/oder Öl umfasst Nussöl, Olivenöl, Rapsöl, Walnussöl, Maiskeimöl, Mandelöl, Sesamöl, Leinenöl, Avocadoöl, Erdnussöl, Palmöl, Kürbiskernöl, Traubenkernöl, Weizenkernöl, Hanföl, Distelöl, Agranöl, Maiskeimöl, Haselnussöl, Pistazienöl, Walnussöl, MohnölMacadamiaöl, Würzöl, Senföl, Trüffelöl Sonnenblumenöl, Kokosöl, Palmfett, Palmkernfett, Sonnenblumenfett, Rapsfett, oder Kokosfett, oder eine Mischung davon. Das pflanzliche Fett und/oder Öl ist bevorzugt gehärtetes pflanzliches Fett und/oder gehärtetes pflanzliches Öl. Das pflanzliche Öl ist vorzugsweise kaltgepresstes Öl. Die optionalen Zusätze können dabei Zucker, Süßungsmittel umfassend Xylit, Oligofructose, Apfelextrakt, Magermilchpulver, Milch (bevorzugt vegan), Zitronensäure, Hühnervolleipulver (bevorzugt vegan), Salz, Natron, Magnesiumstearat, Karamell, Sojalecithin, oder das Enzym Preventase umfassen, oder eine Mischung davon. Weitere optionale Zusätze umfassen ein oder mehrere lebensmittelechte Farbstoffe, natürliche Aromen und/oder Geschmacksstoffe.

Das erfindungsgemäße Granulat enthält keine Biokunststoffe, keine biobasierten Kunststoffe und keine erdölbasierten Biopolymere.

In einem weiteren Aspekt bezieht sich die Erfindung auf die Verwendung des erfindungsgemäßen Granulats im Spritzgussverfahren.

In einem weiteren Aspekt bezieht sich die Erfindung auf die Verwendung des erfindungsgemäßen Granulats zur Herstellung von Waffeln und Gebäck. Die Herstellung von Waffeln und Gebäck erfolgt im Spritzguss verfahren.

In noch einem weiteren Aspekt bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung von Trägern von Speisen und Dips in Form von Waffeln sowie die Herstellung von Gebäck, wobei das Verfahren ein Spritzgussverfahren ist und wobei das erfindungsgemäße Granulat das Ausgangsmaterial für das Spritzgussverfahren ist, umfassend die Schritte a) Einfüllen des erfindungsgemäßen Granulats nach Anspruch 1 in die Spritzgussmaschine, b) Spritzgiessen der Masse in eine gewünschte Form

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das erfindungsgemäße Granulat das alleinige Ausgangsmaterial für das erfindungsgemäße Verfahren. Alleiniges Ausgangsmaterial heißt dabei, dass außer dem Granulat keine weiteren Komponenten zur Herstellung einer Waffel oder eines Gebäcks der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Optional können jedoch in Schritt a) zusätzlich natürliche Aromen, Geschmacksstoffe und/oder natürliche lebensmittelechte Farbstoffe zum Granulat zugesetzt werden.

In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung Träger von Speisen und Dips in Form von Waffeln und und/oder Gebäck, hergestellt nach dem erfindungsgemäßen Spritzgussverfahren. Die Erfindung betrifft daher Waffeln und Gebäck hergestellt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren.

In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung Träger von Speisen und Dips in Form von Waffeln oder Gebäck aufweisend einen Feststoffgehalt bestehend aus:

Pflanzliche Stärke 20-65 Gew.-%

Pflanzliches Mehl 10-55 Gew.-% Gehärtetes pflanzliches Fett und/oder pflanzliches Öl 0,5-7 Gew.-% optionale Zusätze 0-35 Gew.-% wobei das Verhältnis von pflanzlicher Stärke zu pflanzlichem Mehl 1:1, 6-1:5 oder 1,6:1-5:1 ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt die Gesamtmenge an pflanzlicher Stärke und pflanzlichem Mehl im Träger von Speisen und Dips mindestens 65 Gew.-% der Gesamtmasse.

In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt das Verhältnis von pflanzlicher Stärke zu pflanzlichem Mehl im Träger von Speisen und Dips 1:2,5 oder 2,5:1.

Die optionalen Zusätze können dabei Zucker, Süßungsmittel umfassend Xylit, Oligofructose, Apfelextrakt, Magermilchpulver, Milch (bevorzugt vegan), Zitronensäure, Hühnervolleipulver (bevorzugt vegan), Salz, Natron, pflanzliche Stearate bevorzugt Magnesiumstearat, Karamell, Sojalecithin, oder das Enzym Preventase umfassen, oder eine Mischung davon. Weitere optionale Zusätze umfassen ein oder mehrere lebensmittelechte Farbstoffe, natürliche Aromen und/oder Geschmacksstoffe.

Die pflanzliche Stärke ist eine native Stärke und umfasst Weizenstärke, Kartoffelstärke, Maisstärke, Tapiokastärke oder Stärke aus Maniok, Knollenbohne, Batate, Yamswurzel, Knollen-Platterbse, Arakacha, Knolligem Sauerklee, Knolliger Kapuzinerkresse, Ulluco, Ostindischer Pfeilwurz, Pfeilwurz, Achira, Taro, Tannia, Weißer Seerose, Gelber Teichrose oder Chayote, oder eine Mischung davon, bevorzugt Weizenstärke, Kartoffelstärke, Maisstärke, Reisstärke, Tapiokastärke oder eine Mischung davon.

Das pflanzliche Mehl umfasst Weizenmehl, Reismehl, Dinkelmehl, Roggenmehl, Gerstenmehl, Hafermehl, Hirsemehl, Tapiokamehl, Mandelmehl, Guarkernmehl, Johannisbrotbaummehl, oder eine Mischung davon.

Die Erfindung bezieht sich ferner auf Waffeln und/oder Gebäck hergestellt nach dem erfindungsgenäßen Verfahren.

In einer Ausführungsform ist die Waffel ein Träger von Speisen und/oder Dips.

Der erfindungsgemäße Träger von Speisen und Dips in Form von Waffeln, bzw. das Gebäck ist essbar. Die Waffeln und das Gebäck können entweder süß oder salzig schmecken.

Das Granulat sowie der erfindungsgemäße Träger von Speisen und Dips in Form von Waffeln, bzw. das Gebäck ist vollständig biologisch abbaubar und noch bevorzugter kompostierbar. In einer Ausführungsform kann der erfindungsgemäße Träger von Speisen und Dips in Form von Waffeln, bzw. das Gebäck jegliche im Spritzguss herzustellende Form aufweisen. So kann der Träger die Form einer Eiswaffel, und/oder eine für den Transport von Lebensmitteln, Speisen und Dips geeignete Form, umfassend die Form eines Tellers, einer Schale, einem Becher, einer Pommesschale, oder einer Dessertschale aufweisen. Das Gebäck kann eine gewohnte Form aufweisen, zB. flache Kekse wie Butterkekse, aber auch und bevorzugt 3D-förmiges Gebäck, zum Beispiel in Form eines dreidimensionalen Tieres kann unter Verwendung des bereitgestellten Granulats im Spritzguss hergestellt werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das erfindungsgemäße Gebäck ein Keks.

Vorteile der Erfindung

Herkömmliches Kunststoffgranulat ist die typische Lieferform von thermoplastischen Kunststoffen der Rohstoffhersteller für die kunststoffverarbeitende Industrie, speziell für das Spritzgussverfahren. Es ist aufgrund seiner Rieselfähigkeit ein Schüttgut wie Sand oder Kies und damit ebenso einfach zu portionieren und zu transportieren. Das Granulat der vorliegenden Erfindung besteht aus rein natürlichen Bestandteilen, teilt jedoch die positiven Eigenschaft der Darreichungsform als Granulat mit derjenigen der Kunststoffgranulate. Das vorliegend verwendete Material lässt sich problemlos zu jeglicher Art von Granulaten oder Schüttgut verarbeiten und auch das anschließende Weiterverarbeiten des Granulats gestaltet sich problemlos.

Das Granulat der vorliegenden Erfindung, seine Verwendung im Spritzgussverfahren, das erfindungsgemäße Spritzgussverfahren, sowie die auf diesem Wege aus dem erfindungsgemäßen Granulat hergestellten Waffeln und Gebäck, erweisen sich zudem in vielerlei Hinsicht als vorteilhaft.

Durch die Verwendung der pflanzlichen Rohstoffe Stärke (z.B. Kartoffelstärke), pflanzliches Mehl (z.B. Weizenmehl), pflanzliches gehärtetes Fett (zB. Kokosfett), sowie den optionalen Zusätzen wie Süßungsmittel ist das Granulat, sowie die daraus erzeugten Produkte der vorliegenden Erfindung, im Gegensatz zu herkömmlichen Plastikprodukten im Bereich Einweggeschirr und Verpackung leicht recycelbar, vollständig biologisch abbaubar und natürlich kompostierbar. Die Kompostierdauer einer Schale, welche aus erfindungsgemäßem Granulat hergestellt wurde, liegt bei unter 50 Tagen, bevorzugt unter 30 Tagen. Eine optionale Beschichtung (z.B. eine pflanzliche Wachsbeschichtung) der Schalen verlängert den Kompostiervorgang um nur wenige Tage, sodass auch beschichtete Träger von Speisen und Dips aus Granulat der vorliegenden Erfindung innerhalb 4-8 Wochen kompostierbar sind. Ferner ist das Granulat der vorliegenden Erfindung sowie die daraus hergestellten Produkte gemäß EN 13432, Version 2000-12 kompostierbar. Das Granulat und die daraus hergestellten Gebrauchsgegenstände sind zudem auch gartenkompostierbar. Zudem ist das Granulat und die daraus hergestellten Produkte ultrakompostierbar, also in weniger als 50 Tagen kompostiert. Dies gilt zum Beispiel nicht für Bioplastik/Biokunststoff wie PLA.

Die pflanzliche Stärke sowie das pflanzliche Mehl wird als Naturprodukt, also in natürlicher, nicht modifizierter und nicht behandelter Form eingesetzt und wird auch während des Herstellungsvorgangs zu Granulat nicht chemisch verändert. Dies schont die Umwelt und macht das Granulat noch natürlicher. Auch das im Herstellungsprozess entstehende Extrudat, welches getrocknet und zu Granulat geschnitten wird, wird nicht chemisch/physikalisch nachbehandelt, um es zu verfestigen und/oder zu stabilisieren.

Das vorliegende Granulat umfasst ferner keine Biokunststoffe, keine biobasierten Kunststoffe und keine erdölbasierten Biopolymere. Unter Biokunstsoffen werden alle Biopolymere die durch chemische Veränderung der natürlichen und/oder pflanzlichen Rohstoffe gewonnen werden verstanden. Auch bestimmte erdölbasierte Polymere sind biologisch abbaubar und daher per Definition „Biopolymere". Erdölbasiere Polymere umfassen Polyvinylalkohol (PVA), Polybutylenadipat-terephthalat (PBAT), Polybutylensuccinat (PBS), Polycaprolactone (PCL) und Polyglycolid (PGA). Erdölbasierte Polymere werden vorliegend nicht verwendet und sind kein Bestandteil des Granulats oder der daraus gewonnenen Waffeln oder des daraus gewonnenen Gebäcks. Biobasierte Kunststoffe, die durch umfassende chemische Veränderung biologischer Rohstoffe hergestellt wurden (z. B. Polylactide (PLA) aus mit Hilfe der weißen Biotechnologie erzeugter Milchsäure), werden nicht vom Granulat oder den daraus hergestellten Gebrauchsgegenständen umfasst. Ferner zählen neben Polylactid (PLA), auch Polyhydroxyalkanoate (PHA), Polyhydroxybutyrat (PHB), Epoxyacylate und Stoffe auf Ligninbasis wie Thermoplaste zu den biobasierten Kunststoffen. Nichts davon wird von der vorliegenden Erfindung umfasst.

Durch die Verwendung des Granulats stellt sich der Herstellungsprozess eines biologisch abbaubaren und kompostierbaren Trägers von Speisen und Dips in Form einer Waffel energiesparend und zeiteffizient dar. Wie eingangs erläutert, wird für die Herstellung herkömmlicher biologisch abbaubarer Träger von Speisen und Dips wie etwa (Pommes)Schalen aus Waffelteig viel Energie durch lange wenig ergiebige Herstellungszyklen benötigt. Außerdem wird durch die Verwendung von Gas CO ₂ freigesetzt. Spritzgussmaschinen werden elektrisch betrieben und eröffnen hierbei durch geeignete Maschineneinstellung nicht nur ein großes Einsparpotenzial an Kosten sondern auch im Hinblick auf benötigtes Erdgas und dadurch erzeugte Treibhausgase. Bevorzugt kann hierbei Ökostrom verwendet werden. Außerdem sind die Anschaffungspreise für die Materialien und Maschinen zur Herstellung von Waffeln im Verhältnis zum erzeugten Output viermal so hoch als beim Spritzgussverfahren. Darüber hinaus haben herkömmliche Waffel-Maschinen einen wesentlich höheren Platzbedarf. Elektrische Spritzguss-Maschinen verbrauchen im Verhältnis zu herkömmlichen Presswaffel-Maschinen nur zirka ein Zehntel der Energie und stoßen einen erheblich geringeren Anteil an Co2 aus. Dasselbe gilt für die Herstellung von Gebäck wie Keksen.

Unter Anwendung des hierin beschriebenen Herstellungsverfahrens unter Verwendung des erfindungsgemäßen Granulats, können schnelle und daher optimale Prozess-Zykluszeiten von 6-90 Sekunden, durchschnittlich 30 Sekunden, ab Einfüllung des Granulats bis Herausnehmen des Produkts aus der Spritzgussform erzielt werden. Das bereitgestellte Granulat lässt sich problemlos in Kombination mit einem Vakuum-Befüller verwenden. Eine automatische Befüllung der Spritzgießmaschine ermöglicht dann eine Maschinenlaufzeit von 24h/Tag. Die Anzahl der pro Zyklus herstellbaren Waffeln/Gebäck ist abhängig von der Größe und Schließkraft der Spritzgussmaschine- Eine 300 Tonnen Spritzgussmaschine der Firma Wittmann Battenfeld kann dabei beispielsweise 36 Waffeln in Form von Eisschalen in einem Prozess-Zyklus herstellen.

Ein gewöhnlich zur Herstellung von Waffeln und Gebäck verwendeter Teig, welcher deutlich flüssig ist, könnte über die Plastifiziereinheit der Spritzgießmaschine nicht verarbeitet werden. Ein solcher Teig würde gar nicht erst in die Maschine eingezogen werden. Zudem würde die Verwendung eines flüssigen Teigs im Vergleich zum vorliegenden Granulat aufgrund einer hohe Fehlerquote, welche zu Verlusten führt, keine Prozesssicherheit bieten. Für die Herstellung von Waffeln und Gebäck im Spritzguss ist die Verwendung des bereitgestellten Granulats mit seiner angegebenen Restfeuchte unerlässlich.

Der Anteil an Restfeuchte beeinflusst die Dichte des erzeugten Produkts beziehungsweise dessen Wandstärke. Die Produkte können im Spritzgussverfahren mit einer hohen Dichte hergestellt werden. Eine Wandstärke mit hoher Dichte bietet einen Vorteil in der Stabilität des Produktes. Zudem wird hierdurch Material gespart, was in den Bereichen Ökobilanz als auch beim Preis für das Endprodukt positiv auswirkt. Zudem bestimmt es die Luftlöcher im Material. Dies hängt aber auch mit der zugeführten Hitze im Kanal sowie der jeweiligen Form zusammen. Wenn ein Produkt erzeugt werden sollte, welches mehr Lufträume aufweist, ist bei der Einspritzung weniger Material nötig, da dieses sich in der Form ausdehnt. Zudem gewährleistet ein Entlüftungskanal das Entweichen der Dämpfe, dies ist ein wesentlicher Bestandteil eines sicheren Produktionsprozesses. Wenn dies nicht gewährleistet ist wird die Form nicht optimal gefüllt. Somit führt das zu Löchern, Rissen oder einem nicht gleichmäßigen Füllstand. Ebenfalls kann die Restfeuchte im Granulat Unterschiede im erzeugten Produkt hervorrufen und bei den Zyklus-Zeiten beim Formungsprozess erhebliche Zeitersparnis bewirken. Dennoch ist zu erwähnen, dass ein gewisser Wasseranteil von Nöten ist, um ein Verdichten und ein Homogenisieren des Granulats zu garantieren. Ebenfalls muss ein gewisser Wasseranteil im Granulat sein, um diverse Vorteile, wie Oberflächen- Qualitäts-, Fließeigenschaft und Gleichmäßigkeit beim Erzeugen des Produktes zu gewährleisten.

Zudem sind den Formen der im Spritzguss hergestellten Waffeln und des im Spritzguss hergestellten Gebäcks keine Grenze gesetzt. Somit kann jegliche gewünschte Form verwirklicht werden, wie zum Beispiel dreidimensionale Tierkekse, welche sich optisch deutlich von den bestehenden Tierkeksen, welche immer eine platte Unterseite aufweisen, unterscheiden.

Abbildungen

Abbildung 1: Beispiel eines erfindungsgemäßen Trägers von Speisen und Dips. Abb. la zeigt eine Eisschale in schräger Draufsicht. Abb. lb zeigt die Unterseite dieser Eisschale in schräger Draufsicht. Die Einspritzstelle der Form ist noch leicht sichtbar. Abb. lc zeigt die Eisschale in verschiedenen Farben. Dies wird erreicht indem zum Granulat beim Einfüllen in die Spritzgussanlage zudem lebensmittelechte Farbe dazu gegeben wird. Alternativ kann bereits das Granulat selbst gefärbt sein.

Abbildung 2: Beispielhafte Ausführungsform von Trägern von Speisen. Abgebildet ist ein Becher für Saucen und Dips.

Abbildung 3: Beispielhaftes dreidimensionales Gebäck.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Herstellung des Granulats

Zunächst werden alle trockenen und flüssigen Bestandteile abgewogen, miteinander vermischt und anschließend verknetet bis sich eine homogene Masse bildet. Diese kann in verschiedenster Weise einem Extruder zugeführt werden. Der erzeugte feste Teig kann beispielsweise über eine sogenannte automatische Zuführung (AZ) geschehen, die in Form eines Trichters in Verbindung mit einer Schnecke in die Einzugszone des Extruders zuführt. Außerdem kann der Teig als „Wurst", „Ball" oder „Flocken" beziehungsweise „Pellets" oder dergleichen portioniert werden, um einen problemlosen Einzug zu garantieren. Das Granulat wird mittels der Schnecke nach vorne transportiert und gleichzeitig homogenisiert. Jegliche Art von Schnecke wie zum Beispiel: Single-, Double- oder Spezial- Einwellen- Extruder oder Ko-Kneter können eingesetzt werden. Optional kann anschließend in der Entgasungszone, vor dem Formgeben, das Wasser der Masse entzogen werden. Dies geschieht in der Dekompressionszone, wo ein Entgasungs-Dom/Kammer/Ventil angebracht ist. Die Masse wird nun über Düsen zu Strängen geformt und mittels Luft abgekühlt. Anschließend schneidet ein rotierendes Messer die Stränge in wenige Millimeter lange Abschnitte. Alternativ können die Stränge direkt mit rotierender Klinge an der Düse oder Düsen geschnitten und die Schnitte anschließend ebenfalls an der Luft getrocknet werden. Das erzeugte Granulat lässt sich nun in Rohrleitungen transportieren oder in Säcke oder andere Gebinde verpacken.

Die Restfeuchte des Granulats bestimmt die Dichte des erzeugten Endprodukts.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Granulats, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: a) Herstellen einer Mischung, umfassend Mehl, Stärke, Fett und Wasser und optional einen oder mehrere der Zusätze umfassend Zucker, Salz, Magnesium, Sojalecithin, Süßungsmittel, Natron, Karamell, Glycerin, pflanzliche Fasern aus Weizen, Bambus, pflanzliche Stearate, optional umfassend die Beimischung von Wachsen. b) Formen der Mischung aus a) zu einem Granulatstrang in einer Extrudermachine, c) Schneiden des in b) erzeugten Granulatstrangs zu Granulat; d) Aushärten des in Schritt c) erzeugten Granulats. e) Optional: Entfeuchten des in Schritt c) erzeugten Granulats. f) Optional: Befeuchten des in Schritt c) erzeugten Granulats vor der Weiterverarbeitung zu einem Produkt im Spritzguss.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf eine Alternative des oben dargestellten Verfahrens zur Herstellung des erfindungsgemäßen Granulats, wobei Schritt d) vor Schritt c) durchgeführt wird. Das Verfahren umfasst dann die folgenden Schritte: a) Herstellen einer Mischung, umfassend Mehl, Stärke, Fett und Wasser und optional einen oder mehrere der Zusätze umfassend Zucker, Salz, Magnesium, Sojalecithin, Süßungsmittel, Natron, Karamell, Glycerin, pflanzliche Fasern aus Weizen, Bambus, pflanzliche Stearate, optional umfassend die Beimischung von Wachsen. b) Formen der Mischung aus a) zu einem Granulatstrang; c) Aushärten des in Schritt b) erzeugten Granulatstrangs; d) Schneiden des in c) ausgehärteten Granulatstranges zu Granulat.

Konkrete Zusammensetzungen der Mischung aus Schritt a) zur Herstellung des erfindungsgemäßen Granulats;

Die Bezeichnung „Mehl" bezieht sich bei der vorliegenden Erfindung auf das gesamte Pulver das beim feinen Mahlen der jeweiligen Getreidekörner entsteht. Die hier verwendete „Stärke" unterscheidet sich demnach vom hier verwendeten Mehl dadurch, dass „Stärke" in Reinform verwendet wird und „Mehl" die Gesamtheit aller Bestandteile der gemahlenen Körner, umfassend deren Stärke, meint. Die Feststoffzusammensetzung des erfindungsgemäßen Granulats umfasst somit pflanzliche Stärke und pflanzliches Mehl, wobei die pflanzliche Stärke in Reinform vorliegt und wobei das Mehl als gesamter Ertrag des gemahlenen Kornes vorliegt.

Variante A;

Stärke: 5 kg

Weizenmehl: 2 kg

Zucker: 1 kg

Kokosfett: 50 g

Salz: 150 g

Natron: 40 g

Magnesium- stearat: 10 g

Karamell: 10 g

Wasser: 4 Liter

Variante B;

Stärke: 2 kg

Weizenmehl: 5 kg

Zucker: 1,5 kg Kokosfett: 500 g

Salz: 100 g

Natron: 20 g

Magnesium- stearat: 10 g

Karamell: 15 g

Wasser: 4,4 Liter

Variante C;

Stärke: 2 kg

Weizenmehl: 5 kg Sojalecithin 0,4 kg

Zucker: 1,5 kg

Kokosfett: 500 g

Salz: 100 g

Natron: 20 g

Magnesium- stearat: 10 g

Karamell: 15 g

Wasser: 4,4 Liter

Variante D;

Stärke: 2 kg

Weizenmehl: 5 kg

Sojalecithin: 0,4 kg

Zucker: 1,5 kg

Kokosfett: 500 g

Salz: 100 g

Natron: 20 g

Magnesium- stearat: 10 g

Karamell: 15 g

Wasser: 5 Liter Variante E;

Stärke: 2 kg

Weizenmehl: 5 kg

Sojalecithin 0,4 kg

Zucker: 1,5 kg

Kokosfett: 400 g

Salz: 150 g

Natron: 20 g

Magnesium: 10 g

Karamell: 10 g

Preventase: 0,08 kg

Wasser: 5 Liter

Stärke: 4 kg

Weizenmehl: 1 kg

Sojalecithin 0,4 kg

Zucker: 1,5 kg

Kokosfett: 500 g

Salz: 100 g

Natron: 20 g

Magnesium- stearat: 10 g

Karamell: 15 g

Mandel Milch: 5 Liter

Variante G;

Stärke: 6 kg

Weizenmehl: 3 kg

Sojalecithin 0,4 kg

Zucker: 1,5 kg

Kokosfett: 400 g

Salz: 150 g Natron: 20 g

Magnesium: 10 g

Karamell: 10 g

Preventase: 0,08 kg

Wasser: 5 Liter

Variante F;

Stärke: 5 kg

Weizenmehl: 2 kg

Xylit: 1 kg

Kokosfett: 400 g

Salz: 150 g

Natron: 40 g

Magnesium- stearat: 10 g

Karamell: 10 g

Milch: 4 Liter

In Schritt a) werden die Bestandteile der Mischung vermischt. Dies geschieht mit einem Mischer, der die Mischung zu einer homogenen Masse verrührt. Die Mischung kann optional auch Glycerin, pflanzliche Fasern, Konservierungsstoffe, Aromen, Geschmäcker, Wachs (bevorzugt Carnauba- oder Sojawachs), Naturkautschuk (bevorzugt als Emulsion oder Pulver), pflanzliches Stearat (bevorzugt Magnesiumstearat), Öl (bevorzugt Nussöl), Lecithine umfassen. Hierbei sollten alle pulvrigen, fasrigen- und alle flüssigen Bestandteile zuerst jeweils separat gemischt werden, bevor alle Bestandteile vermischt werden. Dies vermeidet ein Verklumpen und verbessert somit ein Vermischen der einzelnen Bestandteile.

In Schritt b) wird die Mischung aus Schritt a) zu einem oder mehreren Granulat-Strängen geformt. In einer Ausführungsform geschieht dies, indem die pulverige- bis zähflüssige Masse direkt in einen Extruder gegeben wird. Es kann sich hierbei um einen Single- oder Twin-Extruder oder auch ähnlichen Extrudern handeln. Die erzeugte Masse kann in bevorzugter Variante mit einer thermoplastischen Schnecke verdichtet und unter Energiezufuhr plastifiziert werden. Es kann sowohl eine thermoplastische Schnecke als auch eine fördernde Schnecke verwendet werden. Es entsteht eine homogene Mischung. In einer Ausführungsform wird die homogene Mischung granuliert, indem sie durch die optional beheizte Förderschnecke zu Düsen geführt und durch sie hindurchgepresst wird. Auf diese Weise wird die Masse zu Granulat-Strängen geformt. In einer Ausführungsform werden die Granulat-Stränge anschließend optional mittels Ventilatoren gekühlt und mittels Entfeuchtern entfeuchtet und getrocknet. In einer anderen Ausführungsform werden die Granulat-Stränge mit Druckluft gekühlt und getrocknet. In einer anderen Ausführungsform werden die Granulat-Stränge direkt mit einer rotierenden Klinge geschnitten und anschließend gekühlt und getrocknet. Dies vermeidet ein Verkleben der einzelnen Granulate.

In Schritt c) werden die Granulat-Stränge aus Schritt b) zu Granulat geschnitten. Optional werden die dazu verwendeten Klingen mit Wasser gekühlt. Es ergibt ein Granulat in Perlen- oder Linsenform.

In Schritt d) wird das Granulat in bevorzugten Ausführungsformen bis zur vollständigen Trocknung anschließend getrocknet bzw. gehärtet. Dies kann zum Beispiel durch Trocknung mittels Belüftung/Ventilation oder Luftentfeuchter oder desgleichen geschehen. In manchen Ausführungsformen wird das Produkt in eine „Cooling and Cutter"-Maschine eingeführt, wo es durch Ventilatoren getrocknet und dadurch gehärtet wird. In manchen Ausführungsformen findet die Härtung mittels Wärme statt. Dies kann alternativ oder zusätzlich zur Härtung mittels Belüftung/Ventilation geschehen. In manchen Ausführungsformen wird die Härtung mittels Wärme in einem Heiztunnel durchgeführt. Der Temperaturbereich liegt hierbei zwischen 25 °C und 140 °C, bevorzugt zwischen 45 °C und 120°C, noch bevorzugter bei 85°C. In manchen Ausführungsformen wird die Härtung mittels Luftentfeuchter gehärtet.

In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung wird nach Schritt b) der Granulatstrang zunächst als Ganzes getrocknet und erst anschließend, in bereits festem Zustand, in die gewünschte Länge zu Granulat geschnitten. Die Verfestigung kann beispielsweise in einem Trocknungstunnel oder durch Ventilatoren erfolgen. Das Granulat dieser Ausführungsform ist würfel-, perlen- oder zylinderförmig.

In weiteren Ausführungsformen wird das Granulat durch Einbringung von pflanzlichen Wachsen veredelt und so resistenter gegen Wasser und Öl.

In weiteren Ausführungsformen wird das Granulat durch Einbringung von Konservierungsstoffen resistenter gegen Schimmel und das Verfallsdatum wird verlängert.

In weiteren Ausführungsformen wird das Granulat durch Einbringung von Düften und Geschmacksnoten veredelt. In weiteren Ausführungsformen wird das Granulat durch Einbringung von pflanzlichen Fasern veredelt, um somit stabilere und reiß- und abriebfestere Produkte zu erzeugen.

Das Verfahren zur Herstellung des Granulats kann optional weitere Schritte umfassen. Zum Beispiel können der Mischung aus a) Farbstoffe zugemischt werden, um ein farbiges Granulat zu erhalten. In bevorzugten Ausführungsformen sind die verwendeten Farbstoffe pflanzliche Farbstoffe.

Das Verfahren zur Herstellung des Granulats kann optional weitere Schritte umfassen. Zum Beispiel können der Mischung aus a) Duftstoffe zugemischt werden, um ein gut riechendes Granulat zu erhalten. In bevorzugten Ausführungsformen sind die verwendeten Duftstoffe pflanzliche Farbstoffe.

In manchen Ausführungsformen beinhaltet das Verfahren die Bestrahlung des Granulats oder Produktes zur Sterilisation mit UV-Licht.

Herstellung der Spritzgussprodukte

Das Granulat kann im Folgenden im Spritzgussverfahren z.B. zu hierhin dargestellten Waffeln umfassend Träger von Speisen und Dips wie Einweggeschirr, und Gebäck umfassend Kekse im Spritzguss verarbeitet werden.

Spritzgießen:

Nahezu alle Größen und Formen von Teilen können im Spritzgussverfahren hergestellt werden. Dabei sorgt z.B. ein Schnecken-Plastifizier-Aggregat für die Plastifizierung der Masse, wobei sich die Schnecke während des Verdichtungsvorgangs langsam nach hinten bewegt und vor der Schneckenspitze ein Schmelzpolster bildet. Ist die für einen Teil benötigte Menge erreicht, fährt die Schnecke vor und presst die Schmelze/ Masse durch die erwärmte Düse und durch Angusskanäle unter Druck in den Hohlraum der kalten oder warmen Form, des sogenannten Werkzeugs. Die Masse kühlt nun im Werkzeug ab oder backt aus und wird als gebrauchsfertiges „Formteil" ausgeworfen.

Das Granulat sollte eine maximale Restfeuchte von 50% aufweisen, da dieses sonst schwer von der Plastifiziereinheit eingezogen werden kann. Die optimale Restfeuchte besteht bevorzugt zwischen 12- 25%, da diese der zu erzeugenden Waffel bzw. dem zu erzeugenden Gebäck einen festen Biss beschert und somit der Knuspereffekt zur Geltung kommt. Die Restfeuchte sollte 10% jedoch nicht unterschreiten, da das Produkt sonst leicht brüchig ist. Die Restfeuchte des Granulats ist essenziell wichtig für die Dichte und Stabilität des erzeugten Produkts. Das Granulat wird über einen Trichter in die Spritzgießanlage eingefüllt und über die Plastifiziereinheit eingezogen. In der Plastifiziereinheit der Spritzgussmaschine wird das Granulat dann durch kinetische Wärmeeinwirkung homogenisiert und verdichtet und anschließend mit großem Druck in eine gewünschte Form eingespritzt. Die Schnecke sollte eine Förderschnecke sein und kann auf 70 C° erhitzt werden, um die Zykluszeit des Formensund Backens zu verringern. Die Förderschnecke erfordert in einigen Fällen, je nach Einspritzstrom, eine Rückschlagklappe, um ein Herausschießen des Materials aufgrund von Wasserverdampfung zu verhindern. Die Form sollte je nach Wandstärke und Form des zu erzeugenden Produktes zwischen 140°C und 220°C.

In der Spritzgussform wird die eingespritzte Masse dann gebacken. Die Backzeit in der Spritzgussform sollte mindestens 10 Sekunden und maximal 2 Minuten aufweisen. Die optimale Backzeit beläuft sich zwischen 20-45 Sekunden. Dennoch ist zu erwähnen, dass die Wandstärke des erzeugten Produkts essenzielle Auswirkungen auf die Backzeit hat. Je dicker die Wandstärke, desto länger die Backzeit. Die Backtemperatur liegt bevorzugt zwischen 120-250 Grad. Besonders bevorzugt zwischen 160-220 Grad. Da die zugeführte Temperatur und Backzeit essenziell im Verhältnis stehen, können diese zwei Variablen aneinander angepasst werden, um ähnliche Erzeugnisse hervorzurufen. Dennoch ist zu erwähnen, dass sowohl höhere Temperaturen als auch längere Backzeiten im Verhältnis zur Wandstärke individuell an das zu erzeugende Gebäck-Produkt angepasst werden sollten. Außerdem können durch die Backzeit und die zugeführte Hitze verschiedene Grade erzeugt werden. Der Backgrad bezieht sich hierbei auf die Farbe der Waffel, welche anhand von den Parametern der zugeführten Hitze und Backzeit dunkler oder heller wird.

Ein Entformen kann über Druckluft, Abstreifen, Stifte, Saugknöpfe oder Ähnlichem geschehen.

Bevorzugte Ausführungsformen

Das Granulat der vorliegenden Erfindung besteht aus natürlichen, bevorzugt rein pflanzlichen

Bestandteilen umfassend pflanzliche Stärke und pflanzliches Mehl. Das Granulat weist dabei folgende

Feststoffzusammensetzung auf:

Pflanzliche Stärke 20-65 Gew.-%

Pflanzliches Mehl 10-55 Gew.-% pflanzliches Fett und/oder pflanzliches Öl 0,5-7 Gew.-% optionale Zusätze 0-35 Gew.-% wobei das Verhältnis von pflanzlicher Stärke zu pflanzlichem Mehl 1:1, 6-1:5 oder 1,6:1-5:1 ist und wobei das Granulat eine Restfeuchte von 10-50%, bevorzugt 12-25% aufweist. In bevorzugten Ausführungsformen ist die pflanzliche Stärke Weizenstärke.

In manchen Ausführungsformen ist das Mehl Weizenmehl, Durumweizenmehl, Weizenbackschrot, Dinkelmehl, Roggenmehl, Roggenbackschrot, Hartweizenmehl, Weizengrieß, Hartweizengrieß, Weizendunst, Maismehl, Reismehl, Roggenmehl, Gerstenmehl, Hafermehl und Hirsemehl, Tapiokamehl, Guarkernmehl, Xanthan Gum, Agar-Agar, Pektin, Carrageen, Alginat, oder Johannisbrotkernmehl, oder eine Mischung davon.

In manchen Ausführungsformen umfasst das Granulat Rapsöl oder Nussöl.

Die optionalen Zusätze werden in folgenden Ausführungsformen umfasst:

In bevorzugten Ausführungsformen umfasst das Granulat zusätzlich Magnesium.

In bevorzugten Ausführungsformen umfasst das Granulat zusätzlich Natron.

In bevorzugten Ausführungsformen umfasst das Granulat zusätzlich pflanzliches Lecithin.

In bevorzugten Ausführungsformen umfasst das Granulat zusätzlich Karamell.

In bevorzugten Ausführungsformen umfasst das Granulat zusätzlich das Enzym Preventase.

In manchen Ausführungsformen umfasst das Granulat zusätzlich Essig.

In manchen Ausführungsformen umfasst das Granulat zusätzlich Calciumpropionat, Natriumbenzoat, Calciumphosphat und Butylhydroxyanisol.

In manchen Ausführungsformen umfasst das Granulat zusätzlich pflanzliche Zuckeraustauschstoffe: aus Xylit (E 967), Erythrit (E 968), Sorbit (E 420), Mannit (E 421), Isomalt (E 953), Maltit (E 965), Lactit (E 966), Stevia (E960), Vanille Zucker, Puderzucker.

In manchen Ausführungsformen umfasst das Granulat zusätzlich Karamell aus Xylit (E 967), Erythrit (E 968), Sorbit (E 420), Mannit (E 421), Isomalt (E 953), Maltit (E 965), Lactit (E 966), Stevia (E960), Vanille Zucker, Puderzucker.

In manchen Ausführungsformen umfasst das Granulat zusätzlich Milch und/oder pflanzliche Milch.

In manchen Ausführungsformen umfasst das Granulat zusätzlich Ei und/oder pflanzlichen Ei-Ersatz.

In manchen Ausführungsformen umfasst das Granulat zusätzlich pflanzliche Butter und/oder pflanzliche Margarine. In manchen Ausführungsformen umfasst das Granulat zusätzlich Weizenfasern und/oder Pflanzenfasern, bevorzugt Bambusfasern.

In manchen Ausführungsformen kann einem Schimmeln des erzeugten Granulats oder Produkts entgegengewirkt werden. In manchen Ausführungsformen umfasst das Granulat daher Konservierungsstoffen wie: E 220 Schwefeldioxid / schweflige Säure, E 221 Natriumsulfit, E 222 Natriumhydrogensulfit, E 223 Natriumdisulfit, E 224 Kaliumdisulfit, E 226 Calciumsulfit, E 227 Calciumhydrogensulfit, oder E 228 Kaliumhydrogensulfit. Diese Konservierungsstoffe sind als Lebensmittel-Zusatzstoffe gelistet, die zu den klassischen Vorteilen des Konservierungsstoffs auch dem Abbau von Farbstoffen, Vitaminen und Aromen durch Sauerstoffeinfluss entgegenwirken. Somit bleibt die allgemeine Haltbarkeit länger erhalten.

In einigen Ausführungsformen ist das Granulat verformbar. In anderen Ausführungsformen ist das Granulat starr. Durch die Zugabe von Glycerin kann die Flexibilität des Granulats erhöht werden.

Die Form der Granulatstücke ist variabel. Das Granulat kann zum Beispiel linsenförmig, zylindrisch oder perlenförmig sein. Der Durchmesser der Granulatstücke ist variabel. Der Durchmesser der Granulatstücke kann 1-5 mm sein. In bevorzugten Ausführungsformen ist der Durchmesser des Granulats 1-3 mm. In besonders bevorzugten Ausführungsformen hat das Granulat einen Durchmesser von 2-3 mm. Beispielhafte Durchmesser der einzelnen Granulat-Stücke sind 1 mm, 1,5 mm, 2 mm, 2,5 mm, 3 mm, 3,5 mm, 4 mm, 4,5 mm, 5mm.

Das Granulat kann zu einem Lebensmittel, Waffeln, Gebäck, essbaren Einwegartikeln, Gebrauchsgegenständen und Verpackungen verarbeitet im Spritzguss werden.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf ein essbares Back-Produkt, hergestellt aus dem erfindungsgemäßen. Das Produkt kann ein Lebensmittel, ein essbares Einwegprodukt, oder ein essbarer Gebrauchsgegenstand sein.

Die Härte der Waffel oder des Gebäcks ist variabel. In manchen Ausführungsformen ist die Waffel oder das Gebäck hart. In diesem Fall ist die Wandstärke des Produkts sehr dicht. In manchen Ausführungsformen ist die Waffel oder das Gebäck luftig knackig und leicht zu durchbeißen. Die Wandstärke weißt eine gerinere Dichte auf. Dies lässt sich unter anderem über die Restfeuchte im Granulat bzw. in der plastifizierten Masse in der Spritzgiessanlage regulieren.

Beispiele Die vorliegende Erfindung wird durch die nachfolgenden, nicht einschränkenden Beispiele detailliert beschrieben.

Beispiel 1: Herstellung von Granulat

Das Ausgangsmaterial für das Granulat bestand aus:

Stärke: 5 kg

Weizenmehl: 2 kg

Zucker: 1 kg

Kokosfett: 50 g

Salz: 150 g

Natron: 40 g

Magnesium- stearat: 10 g

Karamell: 10 g

Wasser: 4 Liter

Das Ausgangsmaterial wurde in einem Mischer zu einer Mischung verrührt, zunächst die festen Bestandteile getrennt von den flüssigen Bestandteilen, und anschließend Vermischen beider Mischungen, bis sich alle Bestandteile der letztendlichen Mischung gut vermischt haben (ca. 10-15 Min).

Anschließend wurde die noch etwas pulverige Masse direkt in einen Extruder gegeben. Dieser zog die Masse ein, verdichtete und plastifizierte sie unter Energiezufuhr und sorgte gleichzeitig für eine homogene Mischung. Der beheizte Kanal der Förderschnecke wurde mit fünf Heizelementen (in der Reihenfolge: 40C°-80C°-100C°-60C°- 21C°) erhitzt und führte die Masse zu den Düsen und presste die Masse heraus. Auf diese Weise wurde die Masse zu Strängen geformt und auf einem Förderband durch Ventilatoren abgekühlt. Die erzeugten Stränge wurden nun mit einer rotierenden Klinge zu Granulat geschnitten. Hierbei durchlief die Klinge Bürsten, die sie vor dem Schnitt reinigten. So wurde ein linsenförmiges Granulat erzeugt. Im Anschluss härtete das Granulat für 2 Tage aus und wurde schließlich verpackt.

Beispiel 2: Herstellung von Granulat

Das Ausgangsmaterial für das Granulat bestand aus:

Stärke: 2 kg

Weizenmehl: 5 kg Zucker: 1,5 kg

Kokosfett: 500 g

Salz: 100 g

Natron: 20 g

Magnesium- stearat: 10 g

Karamell: 15 g

Wasser: 4,4 Liter

Das Ausgangsmaterial wurde in einem Mischer zu einer Mischung verrührt, bis sich alle Bestandteile der Mischung gut vermischt haben (ca. 5-10 min).

Anschließend wurde die noch pulverige Masse direkt in einen Extruder gegeben. Dieser zog die erzeugte Masse ein, verdichtete und plastifizierte sie unter Energiezufuhr und sorgte gleichzeitig für eine homogene Mischung. Der beheizte Kanal der Förderschnecke wurde mit fünf Heizelementen (in der Reihenfolge: 45C°-75C°-100C°-60C°- 20C°) erhitzt und führte die Masse zu den Düsen und presste die Masse heraus. Auf diese Weise wurde die Masse zu Strängen geformt und von einer rotierenden

Klinge zu Granulat direkt am Ausstoß geschnitten. Hierbei durchlief die Klinge Bürsten, die sie vor dem

Schnitt reinigten. So wurde ein perlenförmiges Granulat erzeugt. Im Anschluss härtete mittels

Luftentfeuchter das Granulat für 1 Tag aus und wurde schließlich endgültig verpackt.

Beispiel 3: Herstellung eines Spritzguss-Produkts aus dem Granulat der Erfindung

Das Ausgangsmaterial für das Granulat bestand aus:

Stärke: 2 kg

Weizenmehl: 5 kg

Sojalecithin 0,4 kg

Zucker: 1,5 kg

Kokosfett: 500 g

Salz: 100 g

Natron: 20 g

Magnesium-

Stearat: 10 g

Karamell: 15 g

Wasser: 4,4 Liter Anschließend wurde die noch pulverige Masse direkt in einen Extruder gegeben. Dieser zog die erzeugte Masse ein, verdichtete und plastifizierte sie unter Energiezufuhr und sorgte gleichzeitig für eine homogene Mischung. Der beheizte Kanal der Förderschnecke wurde mit fünf Heizelementen (in der Reihenfolge: 40C°-80C°-100C°-60C°- 21C°) erhitzt und führte die Masse zu den Düsen und presste die Masse heraus. Auf diese Weise wurde die Masse zu Strängen geformt und auf einem Förderband durch Ventilatoren abgekühlt. Die erzeugten Stränge wurden nun mit einer rotierenden Klinge zu Granulat geschnitten. Hierbei durchlief die Klinge Bürsten, die Sie vor den Schnitt reinigten. So wurde ein linsenförmiges Granulat erzeugt. Im Anschluss härtete das Granulat für 2 Tage aus und wurde schließlich endgültig verpackt.

Im Folgenden wurde das erzeugte Granulat über den Trichter in die rotierende Schnecke einer Spritzgießmaschine eingefüllt. Darin wurde das Granulat durch die Rotation in Richtung Schneckenspitze gefördert. Hierbei entstand durch Zerteilen und Scheren des Granulats die sogenannte Friktionswärme, die zusammen mit der Heizung des Zylinders, in dem die Schnecke rotiert, für die Aufschmelzung und weiteren Homogenisierung des Granulats sorgte. Zur Verfügung stand ein 2-fach Werkzeug mit einem Unterfluranguss. Das Werkzeug wurde auf 150°C temperiert, die Düse auf 45°C, der Zylinder auf ca. 70°C bis 80°C und der Einzug auf 45°C temperiert.

Im weiteren Prozess-Verlauf staute sich die Schmelze an der Schneckenspitze, wo sich die Auslassdüse befindet, die zu diesem Zeitpunkt geschlossen war. Hierbei entstand Druck auf die Schnecke. Da diese axial beweglich ist, schraubte sie sich, ähnlich wie ein Korkenzieher, rückwärts unter diesem Druck aus der geschmolzenen Masse heraus. Durch einen Hydraulikzylinder oder mittels elektrischer Steuerung wurde die Rückwärtsbewegung der Schnecke gebremst. Dadurch entstand in der Schmelze Staudruck. Durch diesen Staudruck in Verbindung mit der Rotation der Schnecke wurde die Schmelze verdichtet und homogenisiert.

Daraufhin sammelte sich vor der Düse Granulat an, das für das Volumen des zu fertigenden Werkstücks ausreichte, wodurch die Rotation der Schnecke eingestellt und der Dosiervorgang beendet war. Zeitgleich erfolgte eine aktive Entlastung der Schnecke, um eine Dekomprimierung der Schmelze herbeizuführen.

Daraufhin erfolgte das Anfahren der Spritzeinheit an die Schließeinheit. Sie wurde mit der Düse angedrückt und die Schnecke wurde zeitgleich rückseitig unter Druck gesetzt. Hierbei entstand ein Druck von 1.200 bar, mit dessen Hilfe die Schmelze durch die Düse sowie das Angusssystem des Werkzeugs in dessen Hohlraum gedrückt wurde. In der Form härtete das Material aus und erstarrte schließlich. Hierbei öffnete sich die Auswerfer-Seite des Werkzeugs. Dabei drangen Stifte in die Kavität des Werkzeugs ein und drückten das Formteil aus der Form (Zwangsentformung). Es fiel nun in einen bereitstehenden Behälter. Letztlich wurde das Produkt gestapelt und verpackt.