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Patent Searching and Data


Title:
PRODUCTION OF MILLED GRAIN PRODUCTS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/065237
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for processing grains, particularly conditioned seeds of grain, to a milled grain product, particularly to coarse meal, grits, flour or bran, wherein the method comprises at least the following steps: a) comminuting the seeds of grain to a first amount of grain fragments and b) processing at least a portion of the amount of first grain fragments further to a second amount of grain fragments. According to the invention, a further step for c) conditioning at least a portion of the first amount of grain fragments is carried out at least between the comminution in step a) and the further processing in step b).

Inventors:
BOHM ARTURO (CH)
DUEBENDORFER URS (CH)
Application Number:
PCT/CH2008/000462
Publication Date:
May 28, 2009
Filing Date:
November 06, 2008
Export Citation:
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Assignee:
BUEHLER AG (CH)
BOHM ARTURO (CH)
DUEBENDORFER URS (CH)
International Classes:
B02B1/08; B02C9/04
Foreign References:
US4986997A1991-01-22
US4171383A1979-10-16
GB723863A1955-02-16
EP0022989A11981-01-28
US5176931A1993-01-05
Attorney, Agent or Firm:
BÜHLER AG (Uzwil, CH)
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Claims:

Patentansprüche

1. Verfahren zum Verarbeiten von Getreide, insbesondere von Getreidekörnern, zu einem Getreide-Mahlprodukt, insbesondere zu Schrot, Griess, Mehl oder Kleie, wobei das Verfahren zumindest die folgenden Schritte aufweist:

a) Zerkleinern von Getreidekörnern zu einer ersten Menge von Getreide- Bruchstücken; und b) Weiterverarbeiten mindestens eines Teils der Menge von ersten Getreide- Bruchstücken zu einer zweiten Menge von Getreide-Bruchstücken;

dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Zerkleinern eine Ganzkomkonditionierung und zumindest zwischen dem Zerkleinern in Schritt a) und dem Weiterverarbeiten in Schritt b) ein weiterer Schritt zum

c) Konditionieren mindestens eines Teils der ersten Menge von Getreide- Bruchstücken erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass beim Konditionieren der Feuchtigkeitsgehalt erhöht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Getreidekörner und die Getreidebruchstücke mit Wasserdampf in Kontakt gebracht werden.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Getreidekörner und die Getreidebruchstücke mit Wassertröpfchen in Kontakt gebracht werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Getreidekömer und die Getreidebruchstücke mit einem Wasserbad in Kontakt gebracht werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Getreidekörner und die Getreidebruchstücke mit Ultraschall beaufschlagt werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das verwendete Wasser hydrolytisch wirksame Substanzen wie eine schwache Säure, eine schwache Lauge oder ein Enzym enthält.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasser das Enzym Cutinase enthält.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktieren der Getreidekömer und der Getreidebruchstücke mit Wasser während einer Verweilzeit von 1 min und 20 min in einem Konditionierungsbereich erfolgt.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verweilzeit zwischen 2 min und 15 min beträgt.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktieren der Getreidekömer und der Getreidebruchstücke mit Wasser bei einer Temperatur von 1O 0 C bis 5O 0 C erfolgt.

12. Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur 15°C bis 45°C beträgt.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren kontinuierlich erfolgt.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass Zerkleinern von Getreidekörnern in Schritt a) ein erstes Zerkleinern ist und das Weiterverarbeiten von Getreide-Bruchstücken in Schritt b) ein zweites Zerkleinern ist.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens einen Schritt d) zum Fraktionieren von Getreide-Bruchstücken zu Mahlgut-Fraktionen aufweist.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeweiliges Kondi- tionieren in Schritt c) nach einem jeweiligen Fraktionieren in Schritt d) erfolgt.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Konditionieren in Schritt c) spezifisch für das Fraktionieren in Schritt d) ist.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Zerkleinern in Schritt a) durch Einwirken von Scherkräften auf die Getreidekörner erfolgt.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Zerkleinern in Schritt a) durch Einwirken von Schlagkräften erfolgt.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Zerkleinern in Schritt a) durch Einwirken von Presskräften erfolgt.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Zerkleinern in Schritt b) durch Einwirken von Scherkräften auf die Getreide-Bruchstücke erfolgt.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Zerkleinern in Schritt b) durch Einwirken von Schlagkräften auf die Getreide-Bruchstücke erfolgt.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Zerkleinern in Schritt b) durch Einwirken von Presskräften auf die Getreide-Bruchstücke erfolgt.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass es nach dem Zerkleinern in Schritt a) mehrere aufeinanderfolgende Schritte b) zum Weiterverarbeiten aufweist, wobei vor mindestens einem Teil der Schritte b) jeweils ein Schritt c) zum Konditionieren der jeweiligen Getreide-Bruchstücke erfolgt.

25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem jeweiligen Schritt c) zum Konditionieren jeweils ein Schritt d) zum Fraktionieren der jeweiligen Getreide-Bruchstücke erfolgt.

26. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Konditionieren von Getreide-Bruchstücken bei Schritt c) in einem Darbietungsbereich erfolgt, in welchem die Getreide-Bruchstücke während einer vorbestimmten Wirkzeit verweilen.

27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Getreide- Bruchstücke in dem Darbietungsbereich zumindest während eines Teils der Verweilzeit und/oder zumindest in einem Teil des Darbietungsbereichs mit einer Drift- bewegungs-Komponente bewegt werden.

28. Verfahren nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Getreide- Bruchstücke in dem Darbietungsbereich zumindest während eines Teils der Verweilzeit und/oder zumindest in einem Teil des Darbietungsbereichs mit einer Mischbewegungs-Komponente bewegt werden.

29. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Getreide-Bruchstücke zumindest während eines Teils der Verweilzeit und/oder zumindest in einem Teil des Darbietungsbereichs gleichzeitig mit einer Driftbewe- gungs-Komponente und mit einer Mischbewegungs-Komponente bewegt werden.

30. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während der Ganz- korn-Konditionierung vor der Zerkleinerung der Feuchtigkeitsgehalt der Getreidekörner erhöht wird.

31. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass beim Konditionieren die Getreidekörner mit Wasserdampf in Kontakt gebracht werden.

32. Verfahren nach Anspruch 30 oder 31 , dadurch gekennzeichnet, dass beim Vorab- Konditionieren die Getreidekörner mit Wassertröpfchen in Kontakt gebracht werden.

33. Verfahren nach einem der Ansprüche 30 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass beim Konditionieren die Getreidekömer mit einem Wasserbad in Kontakt gebracht werden.

34. Verfahren nach einem der Ansprüche 30 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass beim Konditionieren die Getreidekörner mit Ultraschall beaufschlagt werden.

35. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass das beim Konditionieren verwendete Wasser hydrolytisch wirksame Substanzen wie eine schwache Säure, eine schwache Lauge oder ein Enzym enthält.

36. Verfahren nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasser das Enzym Cutinase enthält.

37. Verfahren nach einem der Ansprüche 31 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass beim Vorab-Konditionieren das Kontaktieren der Getreidekörner mit Wasser während einer Verweilzeit von 1 min und 20 min in einem Konditionierungsbereich erfolgt.

38. Verfahren nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt c) die Verweilzeit zwischen 2 min und 8 min beträgt.

39. Verfahren nach einem der Ansprüche 31 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass beim Konditionieren das Kontaktieren der Getreidekörner mit Wasser bei einer Temperatur von 10 0 C bis 5O 0 C erfolgt.

40. Verfahren nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, dass beim Konditionieren die Temperatur 15°C bis 45°C beträgt.

Description:

Herstellung von Getreide-Mahlprodukten

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verarbeiten von Getreide zur Herstellung von Getreide-Mahlprodukten.

Ein derartiges Verfahren, der sog. "Müllerei-Prozess", wird üblicherweise in einer Müh- lenanlage durchgeführt. Eine solche Mühlenanlage enthält in der Regel mehrere Zerkleinerungseinheiten, z.B. in Form von Walzenstühlen oder Hammermühlen, sowie mehrere Fraktioniereinheiten, z.B. in Form von Sieben und Windsichtern oder in sog. Griessputzmaschinen, in denen das in einem Walzenstuhl zerkleinerte Mahlgut unter Verwendung von Sieben und Luftströmen nach Partikelgrössen-Fraktionen sortiert wird. Diese Fraktionen werden dann als Mahlprodukt gesammelt oder erneut einmal oder mehrmals über eine weitere oder dieselbe Zerkleinerungseinheit sowie eine Fraktioniereinheit geschleust.

Um während des Mahlprozesses gleich zu Beginn eine gute Trennung von Endosperm und Schalenteilen zu erzielen, werden die zu verarbeitenden bzw. zu mahlenden Getreidekörner vor Beginn des eigentlichen Mahlvorgangs konditioniert. Hierfür verwendet man spezielle Abstehzellen, in denen die Getreidekörner bei hoher Feuchtigkeit relativ lange verweilen.

Die Konditionierung stellt einen zentralen Schritt im Müllerei-Prozess dar, um bei kleinem Aschegehalt eine hohe Ausbeute an Mehl zu erzielen. Die langen Abstehzeiten (30h und mehr beim Hart-Weizen) und das dadurch bedingte grosse Bauvolumen der Abstehzellen bewirken, dass dieser Prozessschritt nicht nur hohe Investitionen verursacht, sondern ausserdem auch, dass die Reaktionszeit des Müllers auf kurzfristige Produktionsänderungen stark erhöht wird.

Die Vorteile bei der Vermahlung des Getreides erkauft man sich bisher durch die Konditionierung mit Wasser, die sehr zeitraubend ist. In den üblicherweise verwendeten Netz-

zellen sind je nach Getreidesorte und angestrebtem Mahlprodukt Abstehzeiten von ein bis drei Tagen notwendig, während denen das Getreide dem Wasser ausgesetzt wird. Eine nennenswerte Verkürzung dieses diffusionsbegrenzten Netzens mit Wasser allein ist praktisch nicht möglich.

Das heute gängige Konditionieren bereitet das Weizenkorn so auf, dass damit in den anschliessenden Verfahrensschritten für die fortschreitende Zerkleinerung optimale Bedingungen für die Verarbeitung, insbesondere für das Zerkleinern in mehreren aufeinanderfolgenden Walzenstuhl-Mahlpassagen bestehen, und zwar Aufbrechen des Korns in der sog. "B 1 -Passage", Separieren von Kleie und Endosperm in den sog. "B-Passagen" sowie Vermählen des Endosperms in den sog. "C-Passagen". Dies wird bei Weizen erreicht, indem man das Weizenkorn mit Wasser benetzt, um es auf ca. 16,5% auf- zufeuchten, und es dann je nach Weizensorte zwischen 10h und 70h abstehen lässt. Durch die Konditionierung werden die physikalischen Eigenschaften der Komponenten des Weizenkorns so modifiziert (Mürbung), dass für die oben erwähnten Verfahrensschritte die gewünschten mechanischen Eigenschaften (Elastizität, Bruchdehnung, Bruchfestigkeit etc.) vorliegen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Müllerei-Prozess bereitzustellen, bei dem einerseits das Bauvolumen der Abstehzellen verringert oder auf Abstehzellen gänzlich verzichtet werden kann, und andererseits die Reaktionszeit des Müllers auf Produktionsänderungen verringert und somit die Flexibilität des Müllerei-Prozesses erhöht werden kann.

Diese Aufgabe wird durch das Verfahren gemäss Anspruch 1 gelöst.

Die Erfindung stellt ein Verfahren bereit zum Verarbeiten von Getreide, insbesondere von Getreidekörnern, zu einem Getreide-Mahlprodukt, insbesondere zu Schrot, Griess, Mehl oder Kleie. Das Verfahren umfasst zumindest einen Schritt a) zum Zerkleinem von Getreidekörnern zu einer ersten Menge von Getreide-Bruchstücken; sowie einen Schritt b) zum Weiterverarbeiten mindestens eines Teils der Menge von ersten Getreide- Bruchstücken zu einer zweiten Menge von Getreide-Bruchstücken. Erfindungsgemäss erfolgt zumindest zwischen dem Zerkleinern in Schritt a) und dem Weiterverarbeiten in

Schritt b) ein weiterer Schritt c) zum Konditionieren mindestens eines Teils der ersten Menge von Getreide-Bruchstücken. Weiterhin erfolgt vor dem Zerkleinern eine Konditionierung der ganzen Getreidekörner.

Die Bezifferung der Verfahrenschritte erfolgt in der Reihenfolge ihrer Erwähnung in diesem Text und soll keine Reihenfolge der einzelnen Verfahrenschritte suggerieren.

Da nach dem Zerkleinern die Konditionierung über die neu geschaffenen Bruchflächen der Getreide-Bruchstücke erfolgt, stehen für die Konditionierung zum einen frische Bruchflächen und zum anderen insgesamt mehr Bruchfläche bei gleich grossem zu konditionierendem Getreidevolumen zur Verfügung. Dadurch kann das Konditionierungsmittel rascher ins Innere des Getreides eindringen (Kapillarwirkung, Diffusion). Darüber hinaus kann man sich bei manchen Schritten der Weiterverarbeitung auch mit einer geringen Eindringungstiefe des Konditionierungsmittels und somit einer kürzeren Konditionierungszeit begnügen.

Vorzugsweise wird beim Konditionieren in Schritt c) der Feuchtigkeitsgehalt der Getreide-Bruchstücke erhöht. Bei der Benetzung von Getreide-Bruchstücken verzichtet man auf das Abstehen und geht dazu über, während der Verarbeitung des Weizenkorns die anfallenden Getreide-Bruchstücke mehrmals zu benetzen. Man versucht, am Anfang dem Korn und anschliessend den Fraktionen nur soviel Wasser zuzugeben, wie für den folgenden Verfahrensschritt notwendig ist.

Durch das Anfeuchten insbesondere der Getreidekörner zu Beginn des Mahlvorgangs, aber auch der Getreide-Bruchstücke später im Mahlvorgang soll ein leichteres Ablösen der die Kleie bildenden äusseren Schichten eines Getreidekoms vom Mehlkörper erzielt werden. Zusätzlich ist man bestrebt, durch das Anfeuchten die äusseren Schichten der Kleie zäher und bruchfester zu machen, damit diese in möglichst grossen Stücken vom Mehlkörper (Endosperm) abgetrennt werden kann.

In Schritt c) können die Getreidebruchstücke mit Wasserdampf in Kontakt gebracht werden. Dabei wird vorzugsweise eine sehr feuchte Atmosphäre, gesättigter Wasserdampf oder überhitzter Wasserdampf eingesetzt. Dadurch kann an relativ kühlen Ge-

treidekörner oder Getreide-Bruchstücken eine Kondensation bewirkt werden, wodurch die Bruchstück-Oberflächen gezielt, aber sparsam benetzt werden.

Alternativ oder ergänzend können in Schritt c) die Getreidebruchstücke mit Wassertröpfchen in Kontakt gebracht werden.

In Schritt c) können die Getreidebruchstücke auch mit einem Wasserbad in Kontakt gebracht werden. Das Wasserbad wird aber vorzugsweise zur Behandlung der noch intakten Getreidekörner (Ganzkörner) vor Schritt a) verwendet.

In Schritt c) können die Getreidebruchstücke zusätzlich mit Ultraschall beaufschlagt werden. Dadurch wird zumindest das auf Kapillarwirkung beruhende anfängliche Eindringen von Wasser in die Getreide-Bruchstücke beschleunigt.

Darüber hinaus kann das in Schritt c) verwendete Wasser Enzyme enthalten. Man kann sich hier einer grossen Palette von Enzymen bedienen, um in den Getreidekömem den Grenzbereich zwischen Mehlkörper und Kleie enzymatisch zu schwächen, so dass neben dem schon durch Verwendung von Wasser erreichten Weichmachen bzw. Mürb- machen der Kleie auch deren Haftung am Mehlkörper verringert wird. Eine Verkürzung des diffusionsbegrenzten Netzens ist insbesondere durch Verwenden von hydrolytisch wirksamen Substanzen wie schwachen Säuren und/oder schwachen Laugen oder insbesondere von Enzymen möglich, die das Gefüge der Getreidekörner schwächen und somit auch das Eindringen von Wassermolekülen in das Korn erleichtern.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Wasser das Enzym Cutinase enthält. Diese selektive enzymatische Behandlung bewirkt, dass die Cuticula geschwächt wird, die sich in den Schichten der Kleie zwischen einem äusseren Kleiebereich (Pericarp) und einem inneren Kleiebereich erstreckt. Die aus Cutin und Cutan bestehende Cuticula ist eine Wasserbarriere. Dadurch gelangt bei der eingangs beschriebenen herkömmlichen Konditionierung nur wenig Wasser bis in den inneren Kleiebereich zwischen Cuticula und Aleuron. Die erfindungsgemässe selektive Schwächung der Cuticula-Schicht ermöglicht nun ein viel rascheres Eindringen von Wasser in die gesamte Kleie bis hin zur Aleuron- Schicht und somit eine markante Herabsetzung der Konditionierungszeiten. Auf diese

Weise somit die Wasserbarriere in der Kleie gezielt geschwächt, und Wassermoleküle können rascher durch die gesamte Kleieschicht diffundieren.

All die oben genannten Massnahmen vereinfachen die anschliessende Verarbeitung des Getreides in einer Mühle, in der im wesentlichen die Bestandteile des Getreide- Mehlkörpers zu diversen Mehlfraktionen verarbeitet werden und die Bestandteile der Kleie, zumindest in den klassischen Mühlen, zu diversen Sonderfraktionen, insbesondere aber zu Futter verarbeitet werden.

Zweckmässigerweise erfolgt in Schritt c) das Kontaktieren der Getreidebruchstücke mit Wasser während einer Verweilzeit von 1 min bis 20 min in einem Konditionierungsbe- reich. Vorzugsweise beträgt die Verweilzeit in Schritt c) zwischen 2 min und 8 min. Die relativ kurzen Verweilzeiten ermöglichen, dass in einer erfindungsgemässen Mahlanlage zwischen den Zerkleinerungs-Einheiten (für Schritt a) und den Weiterverarbeitungs- Einheiten (für Schritt b) das Volumen individueller Konditionierungsbereiche (für Schritt c) relativ klein ist.

In Schritt c) erfolgt das Kontaktieren der Getreidebruchstücke mit Wasser vorzugsweise bei einer Temperatur von 10 0 C bis 5O 0 C, bevorzugt bei einer Temperatur von 15 0 C bis 45 0 C und besonders bevorzugt bei einer Temperatur von 2O 0 C bis 4O 0 C.

Vorzugsweise erfolgt das Verfahren kontinuierlich. Die Verweilzeiten bei den einzelnen Verfahrensschritten bzw. in den einzelnen Behandlungsbereichen der Mahlanlage sind jedoch unterschiedlich. Mit anderen Worten haben einzelne Behandlungsbereiche eine Pufferfunktion, d.h. eine relativ lange Verweilzeit. So liegt z.B. die Verweilzeit beim Zerkleinern im Bereich einiger Sekunden, während sie beim jeweiligen Konditionieren im Bereich einiger Minuten liegt.

Vorzugsweise ist das Zerkleinern von Getreidekörnern in Schritt a) ein erstes Zerkleinern und das Weiterverarbeiten von Getreide-Bruchstücken in Schritt b) ein zweites Zerkleinern.

Unter "Zerkleinern" werden dabei alle Vorgänge verstanden, bei denen den Getreide- Bruchstücken Brüche innerhalb des Endosperms, innerhalb der Kleie oder zwischen Kleie und Endosperm zugefügt werden.

Unter "Getreide-Bruchstücken" werden dabei alle Bruchstücke verstanden, die durch das "Zerkleinern" gewonnen werden können. Dazu zählen insbesondere die vorwiegend klötzchenartigen Endosperm-Bruchstücke, die vorwiegend plättchenartigen Kleie- Bruchstücke und der intakte Keimling sowie Bruchstücke, die sowohl Endosperm als auch Kleie aufweisen, d.h. Kleie, an der (noch) Endosperm haftet.

Das erfindungsgemässe Verfahren enthält vorzugsweise mindestens einen Schritt d) zum Fraktionieren von Getreide-Bruchstücken zu Mahlgut-Fraktionen. Insbesondere sind dies einerseits Endosperm-Fraktionen, die noch weiter nach Grosse fraktioniert werden können (Griess, Dunst, Mehl), und andererseits Kleie-Fraktionen, die ebenfalls noch weiter nach Grosse fraktioniert werden können.

Vorzugsweise erfolgt dabei ein jeweiliges Konditionieren in Schritt c) nach einem jeweiligen Fraktionieren in Schritt d). Dies ermöglicht ein Konditionieren in Schritt c) spezifisch für das Fraktionieren in dem vorhergehenden Fraktionier-Schritt d).

Bei dieser Passagen-Konditionierung oder Fraktionen-Konditionierung bzw. fraktionenspezifischen Konditionierung (insbesondere Benetzung) verzichtet man auf ein zeitraubendes Konditionieren (Abstehen) vor dem eigentlichen Mahlvorgang, und man geht dazu über, während der Verarbeitung der Getreidekörner die mehreren anfallenden Fraktionen mehrmals zu konditionieren (benetzen). Man versucht also insbesondere, am Anfang dem Korn und anschliessend den Fraktionen nur soviel Wasser zuzugeben, wie für den folgenden Verfahrensschritt notwendig ist. über den gesamten Müllerei- Prozess, d.h. wiederholtes Zerkleinern, Fraktionieren und Konditionieren, kann dadurch die gesamte Einwirkzeit beim Konditionieren sowie das gesamte für die Konditionierung benötigte Anlagenvolumen verglichen mit der bisherigen einmaligen Konditionierung am Anfang des Müllerei-Prozesses deutlich verringert werden.

In Schritt a) erfolgt das erste Zerkleinern, d.h. das "Aufbrechen" der Getreidekörner vorzugsweise durch Einwirken von Scherkräften, Schlagkräften oder Presskräften oder Kombinationen dieser Kräfte auf die Getreidekörner. Scherkräfte und Presskräfte treten vorwiegend in Walzenpassagen auf, wobei der auf ein Getreidekorn einwirkende Anteil von Scherkraft und Presskraft durch Einstellung des Spaltabstandes und der Geschwindigkeitsdifferenz zwischen den beiden Walzenoberflächen eingestellt werden kann.

Bei der ersten Zerkleinerung der Getreidekörner zu Getreide-Bruchstücken (Schroten) kann man geriffelte Walzen (Riffelwalzen) verwenden, bei denen die Riffelungen an den Walzenoberflächen die Getreidekömer zerschneiden, d.h. die Scherkräfte wirken sich als Schneidkräfte aus. Dadurch erhält man vorteilhaft Getreidebruchstücke mit relativ unversehrten Kleiebereichen, so dass man die Kleiebereiche in den nächsten Verfahrenschritten als relativ grosse flächige Schalenpartikel vom Endospermbereich der Getreide-Bruchstücke ablösen und aus dem Mahlprodukt aussondern kann.

Bei der ersten Zerkleinerung der Getreidekörner zu Getreide-Bruchstücken kann man auch glatte Walzen (Glattwalzen) verwenden, die sich mit nur geringer Geschwindigkeitsdifferenz oder ohne Geschwindigkeitsdifferenz bewegen und bei denen die glatten Walzenoberflächen die Getreidekömer zerquetschen, d.h. die Presskräfte wirken sich als Quetschkräfte aus. Der Vorteil hier besteht darin, dass man beim Quetschen auch die Furche des Getreidekorns verformt und ein wenig öffnet, wodurch Verunreinigungen, die sich während der Wachstumsperiode des Getreides vorwiegend in der Furche angesammelt haben, entfernt werden können.

Bei der ersten Zerkleinerung der Getreidekörner zu Getreide-Bruchstücken kann man auch eine Schlagmühle oder Hammermühle verwenden, in der die Getreidekörner mit Schlagelementen (Schlagleisten) kollidieren, die mit hoher Drehzahl rotieren. Für die Herstellung von Vollkornmehl reicht diese Vorgehensweise aus.

In Schritt b) erfolgt das zweite Zerkleinern, d.h. das "Vermählen" oder "Ausmahlen" vorzugsweise durch Einwirken von Scherkräften, Schlagkräften oder Presskräften oder Kombinationen dieser Kräfte auf die Getreide-Bruchstücke.

Auch bei der zweiten Zerkleinerung der Getreide-Bruchstücke kann man wiederum glatte Walzen (Glattwalzen) verwenden, bei denen die glatten Walzenoberflächen mit einer ausreichenden Geschwindigkeitsdifferenz und einem ausreichend kleinen Spaltabstand bewegt werden, so dass die Walzenoberflächen Scherkräfte auf die Getreide- Bruchstücke ausüben, wodurch diese in noch kleinere Getreide-Bruchstücke zerlegt werden.

Auch bei der zweiten Zerkleinerung der Getreide-Bruchstücke kann man wiederum eine Schlagmühle oder Hammermühle verwenden, in der die Getreide-Bruchstücke mit schnell rotierenden Schlagelementen (Schlagleisten) kollidieren, wodurch die Getreide- Bruchstücke in noch kleinere Getreide-Bruchstücke zerlegt werden.

Zweckmässigerweise enthält das erfindungsgemässe Verfahren nach dem Zerkleinern in Schritt a) mehrere aufeinanderfolgende Schritte b) zum Weiterverarbeiten, wobei vor mindestens einem Teil der Schritte b) jeweils ein Schritt c) zum Konditionieren der jeweiligen Getreide-Bruchstücke erfolgt.

Vorzugsweise erfolgt dabei vor dem jeweiligen Schritt c) zum Konditionieren jeweils ein Schritt d) zum Fraktionieren der jeweiligen Getreide-Bruchstücke.

Wie schon weiter oben erwähnt, kann dadurch über den gesamten Müllerei-Prozess, die gesamte Einwirkzeit beim Konditionieren sowie das gesamte für die Konditionierung benötigte Anlagenvolumen gegenüber einer einmaligen zeitraubenden und volumenintensiven Konditionierung entscheidend verringert werden.

Bei einer bevorzugten Ausführung erfolgt das Konditionieren von Getreide-Bruchstücken bei Schritt c) in einem Darbietungsbereich, in welchem die Getreide-Bruchstücke während einer vorbestimmten Wirkzeit bzw. Verweilzeit verweilen. Vorzugsweise ist die Wirkzeit bzw. Verweilzeit einstellbar.

Vorzugsweise können die Getreide-Bruchstücke in dem Darbietungsbereich zumindest während eines Teils der Verweilzeit und/oder zumindest in einem Teil des Darbietungsbereichs mit einer Driftbewegungs-Komponente bewegt werden.

Vorzugsweise können die Getreide-Bruchstücke in dem Darbietungsbereich zumindest während eines Teils der Verweilzeit und/oder zumindest in einem Teil des Darbietungsbereichs mit einer Mischbewegungs-Komponente bewegt werden.

In einer besonders bevorzugten Ausführung können die Getreide-Bruchstücke zumindest während eines Teils der Verweilzeit und/oder zumindest in einem Teil des Darbietungsbereichs gleichzeitig mit einer Driftbewegungs-Komponente und mit einer Mischbewegungs-Komponente bewegt werden.

Zweckmässigerweise erfolgt vor dem Schritt a) der Zerkleinerung eine Vorab-Konditio- nierung der intakten Getreidekörner, wobei vorzugsweise der Feuchtigkeitsgehalt der Getreidekörner erhöht wird.

Durch das Anfeuchten der Getreidekörner zu Beginn des Mahlvorgangs, aber auch der Getreide-Bruchstücke später im Mahlvorgang wird ein leichteres Ablösen der die Kleie bildenden äusseren Schichten eines Getreidekorns vom Mehlkörper erzielt. Zusätzlich wird durch das Anfeuchten der äusseren Schichten die Kleie zäher und bruchfester, so dass diese in relativ grossen Stücken vom Mehlkörper (Endosperm) abgetrennt werden kann.

Beim Vorab-Konditionieren können die Getreidekörner mit Wasserdampf in Kontakt gebracht und/oder mit Wassertröpfchen in Kontakt gebracht werden.

Besonders bevorzugt erfolgt ein Konditionieren der ganzen Getreidekörner, indem sie mit einem Wasserbad in Kontakt gebracht werden. Dabei können die Getreidekörner zusätzlich mit Ultraschall beaufschlagt werden. Dem bei diesem Vorab-Konditionieren verwendeten Wasser können auch hydrolytisch wirksame Substanzen wie eine schwache Säure, eine schwache Lauge oder ein Enzym hinzugefügt werden, wobei insbesondere das Enzym Cutinase verwendet wird. Vorzugsweise erfolgt das Kontaktieren

der Getreidekörner mit Wasser während einer Verweilzeit von 1 min bis 20 min, besonders bevorzugt mit einer Verweilzeit zwischen 2 min und 8 min, in einem Konditionie- rungsbereich.

ähnlich wie beim späteren Fraktionen-Konditionieren erfolgt auch beim Vorab-Konditio- nieren das Kontaktieren der Getreidekörner vorzugsweise mit Wasser bei einer Temperatur von 10 0 C bis 5O 0 C und besonders bevorzugt bei einer Temperatur von 15 0 C bis 45 0 C.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung anhand der Zeichnung.

Fig. 1 zeigt einen Vergleich des Ascheanteils bei Mahlprodukten (Griess, Schrot, Mehl), die mit einem erfindungsgemässen Verfahren hergestellt wurden (links), mit dem Ascheanteil gleichartiger Mahlprodukte (Griess, Schrot, Mehl), die mit einem herkömmlichen Verfahren hergestellt wurden (rechts).

Fig. 2 zeigt einen Vergleich des Ausbeuteanteils bei Mahlprodukten (Griess,

Schrot, Mehl), die mit einem erfindungsgemässen Verfahren hergestellt wurden (links), mit dem Ausbeuteanteil gleichartiger Mahlprodukte (Griess, Schrot, Mehl), die mit einem herkömmlichen Verfahren hergestellt wurden (rechts).

Fig. 3 zeigt einen Vergleich einer Schrot-Partikelgrössen-Verteilung eines Mahlproduktes, das mit einem erfindungsgemässen Verfahren hergestellt wurde (jeweils linker, heller Balken), mit der Schrot-Partikelgrössen-Verteilung eines gleichartigen Mahlproduktes, das mit einem herkömmlichen Verfahren hergestellt wurde (jeweils rechter, dunkler Balken).

Fig. 4 zeigt ein Mühlendiagramm, welches das erfindungsgemässe Verfahren und die entsprechende Anlage veranschaulicht.

Wie oben erwähnt, will man bei der Fraktionen-Benetzung die Abstehzeit von Tagen eliminieren, und nach der Benetzung dem Wasser nur eine Wirkzeit von einigen Minuten (5-15 Minuten) zugestehen.

Die durchgeführten Versuche zeigen den Einfluss unabhängiger Parameter bei der Verarbeitung von Weizen in einer B1 -Passage (Schrot-Passage).

Als unabhängige Variable wurden folgende Parameter variiert:

> Wirkzeit Konditionierung (5min - 15min)

> Wasserzugabe, bezogen auf Kleie-Trockensubstanz (40% - 70%)

> Walzenspalt (klein, gross)

> Weizen-Temperatur (2OC - 40C)

> Anfangsfeuchte (11 ,7% - 13,0%)

An den anfallenden Komponenten (Griess, Schrot; Mehl) wurden folgende abhängige Grossen gemessen:

> Aschegehalt an Griess, Schrot, Mehl

> Stärke an Schrot

> Ausbeute an Griess, Schrot, Mehl

> Korngrössenverteilung an Griess, Schrot

> Feuchte an Griess, Schrot, Mehl

Die Versuche wurden auf einer Labormühle ("Mahlautomat") durchgeführt.

Die Anforderung an die B1 -Passage besteht darin, die anfallenden Komponenten an Griess, Schrot und Mehl in den Zustand zu bringen, in dem die Weiterverarbeitung optimal gelingen kann.

Dies bedeutet zum Beispiel im Hinblick auf den Aschegehalt, dass Griess und Mehl einen möglichst niedrigen Wert haben sollten, während beim Schrot ein hoher Wert erwünscht ist.

Auf Grund der Versuchsresultate der durchgeführten Untersuchungen lässt sich ein Modell ableiten, mit dessen Hilfe die Optimierung der unabhängigen Parameter (Wirkzeit, Wasserzugabe, Walzenspalt, Weizen-Temperatur, Anfangsfeuchte) durchgeführt werden kann.

Es wurde herausgefunden, dass mit einer hohen Anfangsfeuchte (13%) und Weizentemperatur (40C) aber unter niedriger Wasserzugabe (40%) und tiefem Spalt die besten Resultate bezüglich dem Aschegehalt erzielt werden, also einerseits niedrig beim Griess und Mehl und andererseits hoch beim Schrot. Die Wirkzeit erweisst sich als nicht signifikant.

Vergleicht man die Resultate des Versuchs mit konventioneller Benetzung mit den Resultaten des Versuch mit erfindungsgemässer Fraktionen-Benetzung, bei dem die Wirkzeit 15 min, die Wasserzugabe 40%, die Weizentemperatur 40C und die Anfangsfeuchte 13% eingestellt wurde, so ergeben sich die Bilder der Fig. 1 , 2 und 3.

Man sieht, dass die Resultate der erfindungsgemässen Fraktionen-Benetzung nahe an die der konventionellen Konditionierung herankommen.

Fig. 4 zeigt ein Mühlendiagramm, welches das erfindungsgemässe Verfahren und die entsprechende Anlage veranschaulicht. Bedingt durch die kurzen Wirkzeiten und die dadurch veränderten Produkteigenschaften von Weizen, Schrot und Griess, gilt es, die Benetzung an mehreren Stellen im Müllerei-Prozess durchzuführen. Wie aus dem Diagramm ersichtlich, wird die Benetzung z.B. an insgesamt 8 Orten vorgenommen, und zwar jedes Mal vor einer anschliessenden Walzenpassage.

Vor jeder Mahlpassage erfolgt eine Konditionierung des Mahlgutes. Die Konditionie- rungsbereiche, in denen diese Konditionierungen stattfinden, sind durch die grauen O- vale angedeutet und tragen die Bezugsziffern 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16.

Jeder der Konditionierungsbereiche 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16 befindet sich in der Mahlgut-Förderrichtung förderaufseitig von einer jeweiligen Zerkleinerungspassage Z. Die

jeweiligen Zerkleinerungspassagen sind schematisch durch ein Walzenpaar angedeutet. Nach dem Durchlaufen einer Zerkleinerungspassage Z gelangt das Mahlgut jeweils auf einen Siebabscheider S.

Die Getreide-Bruchstücke des Abstosses aus den Siebabscheidern S werden in den Konditionierungsbereichen 4, 6, 8 und 14 konditioniert. Diese Konditionierung erfolgt fraktionen-spezifisch bzw. passagen-spezifisch, um die mechanischen Eigenschaften dieser Getreide-Bruchstücke für die nächste Zerkleinerung vorzubereiten.

Die Getreide-Bruchstücke des Durchfalls aus den Siebabscheidern S gelangen auf Windsichter W, in denen eine weitere Aufspaltung nach grobem und feinem Anteil erfolgt.

Die Getreide-Bruchstücke des Grobanteils aus den Windsichtern W, die in den als durchgehende Linie dargestellten Leitungen transportiert werden, werden dann in den Konditionierungsbereichen 10, 12, 14 erneut konditioniert. Diese Konditionierung erfolgt ebenfalls fraktionen-spezifisch bzw. passagen-spezifisch, um die mechanischen Eigenschaften dieser Getreide-Bruchstücke für die nächste Zerkleinerung vorzubereiten.

Die Getreide-Bruchstücke des Feinanteils aus den Windsichtern W, die in den gestrichelt dargestellten Leitungen transportiert werden, gelangen jeweils in einen Zyklonabscheider C, wo die Getreide-Bruchstücke des Feinstanteils über die ebenfalls gestrichelt dargestellten Leitungen abtransportiert werden. Auch die Getreide-Bruchstücke des Grobanteils aus den Zyklonabscheidern C, die in den ebenfalls als durchgehende Linie dargestellten Leitungen transportiert werden, werden dann in den Konditionierungsbereichen 10, 12, 14, 16 erneut konditioniert. Auch diese Konditionierung erfolgt fraktionen-spezifisch bzw. passagen-spezifisch, um die mechanischen Eigenschaften dieser Getreide-Bruchstücke für die nächste Zerkleinerung vorzubereiten.

In den beiden Konditionierungsbereichen 2, 4 werden intakte Getreidekörner vor ihrer ersten Zerkleinerung (Schrotung) konditioniert, indem sie Wassertropfen und/oder einem Wasserbad ausgesetzt werden. Weiter oben wurde dies als Vorab-Konditionierung bezeichnet. Dabei wird dem Konditionierungsbereich 2 eine erste Fraktion (Fraktion

SOFT) von Getreidekörnern (z.B. weiche oder proteinärmeere Fraktion) zugeführt, während dem Konditionierungsbereich 4 eine zweite Fraktion (Fraktion HARD) von Getreidekörnern (z.B. harte oder proteinreichere Fraktion) zugeführt wird. Diese beiden Fraktionen können aus einer (nicht dargestellten) Getreidekorn-Sortiereinrichtung stammen, in der eine Aufspaltung des Getreidekorn-Stromes nach einem bestimmten Kriterium erfolgt (z.B. Härte oder Proteingehalt).

Nach den Konditionierungsbereichen 10, 12, 14, 16 gelangen die konditionierten Getreide-Bruchstücke jeweils in Zerkleinerungspassagen Z und dann jeweils auf einen Siebabscheider S. Der Durchfall aus den Siebabscheidern S gelangt über drei parallel verlaufende Transportleitungen (durchzogene Linien) in jeweils einen Strang mit Siebabscheidern S, Metall-Detektor (MetCheck) und Mehlabfüll-Vorrichtung (Flour 1 , Flour 2, Flour 3). Der Abstoss aus diesen Siebabscheidern gelangt in einen WindsichterW. Der Feinanteil aus dem Windsichter W gelangt über eine gestrichelt dargestellte Leitung zurück in einen Zyklonabscheider C, während der Grobanteil aus dem WindsichterW über eine Zerkleinerungspasssage Z auf einen Siebabscheider S gelangt. Der Durchfall aus dem Siebabscheider S gelangt zurück in die drei parallel verlaufenden Transportleitungen, während der Abstoss aus dem Siebabscheider S in einen WindsichterW gelangt.