Kartoffelerzeugnisse Rohstoff Kartoffel ►

Ursprung und Historie ►

Urheimat der europäisch-nordamerikanischen Kulturkartoffel und zugleich ihr Genzentrum ist der Raum von Peru und Bolivien ►Subspecies Solanum tuberosum andigenum

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Nutzung als Nahrungsmittel bereits vor ca. 8000 Jahren

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600 – 900 v.Chr. in Kultur genommen ► Umgebung des Titicacasees

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Um 1555 gelangten die ersten rotschaligen Kartoffeln aus den peruanischen Anden nach Spanien

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Erster aktenkundiger Nachweis 1573 ► Eintragung in das Einkaufsbuch des Hospitals von Sevilla

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1588 wurden die ersten Kartofffeln in Irland gepflanzt ► Sie stammten aus Chile ► 1845 und Folgejahre nationale Katastrophe durch Kraut- und Knollenfäule (Phytophtora infestans)

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Erste Erwähnung in Deutschland im Jahre 1588 durch den Botaniker Clausius ► Zunächst als Garten und Zierpflanze angebaut ► 1682 bereits von Elsholtz als nährende Speise genannt ► Starke Förderung des Kartoffelanbaues durch Friedrich II (nach 1750) ► Friedrich II, der Große, König von Preußen, „Alter Fritz“ ► 1712 -1786, König ab 1740 ► Stetig steigender Anbau bis Mitte des 20. Jahrhunderts ► Seit Anfang der sechziger Jahre des 20. Jahrhunderts stark rückLäufiger Anbauumfang

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1613 Einfuhr der Kartoffeln von Europa nach Nordamerika

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Um 1650 gelangte die Kartoffel nach China

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Zar Peter I (1672 – 1725) brachte Kartoffel nach Russland, Katharina II, (die Große, 1729 – 1796), förderte die Ausdehnung des Kartoffelanbaus. ► 1990 wurde etwa ein Drittel der Weltjahresernte in Russland erzeugt.

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Nach 1760 fand durch Parmentier der Kartoffelanbau auch in Frankreich Eingang.

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Heute findet der Kartoffelanbau auf allen Erdteilen statt, die Ackerbau betreiben ► Eine führende Stellung nimmt dabei Europa ein

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Botanik und Morphologie der Kartoffel ►

Solanum tuberosum L. (Linné) ► Abteilung Samenpflanzen (Spermatophytae) ► Unterabteilung Bedecktsamer (Angiospermae) ► Klasse Zweikeimblättler (Dicotyledones) ► Ordnung Nachtschattenpflanzen (Solanales) ► Familie Nachtschattengewächse (Solanaceae) ► Gattung Nachtschatten (Solanum) ► Art Solanum tuberosum L. (Kartoffel)

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Die Kartoffelpflanze ist eine Staude ► meist mehrstängelig ► Verschiedene Staudentypen ► Blatttyp ► Überwiegend geschlossene Blattfläche ► Stängeltyp ► offener, etagenförmiger Blattaufbau ► Viele sortenbedingte Übergänge ► Die oberirdisch ausgebildete Frucht der Kartoffel ist eine mit Samen gefüllte fleischige Beere ► ca. 50 – 150 Samen ► Die Keimfähigkeit kann 10 – 15 Jahre andauern ► Sortenbedingt unterschiedliche Vegetationszeiten ► 70 – 170 Tage ► Grundlage für Sorteneinteilung in Reifegruppen ► sehr früh reifend bis sehr spät reifend ► Die Kartoffelknolle ist eine Endverdickung unterirdischer Seitenzweige, den Stolonen, die sortenabhängig unterschiedlich lang sein können ► Kurze Stolonen sind für die mechanisierten Erntearbeiten von Vorteil ► enge und gleichmäßige Knollenlage ► Blattflächenindex ► Blattfläche je Flächeneinheit Boden

Aufbau der Kartoffelknolle ► Schale (Periderm) ► Rindenschicht ► Rinde (Cortex) ► Rindenparenchym (Lagerungsparenchym) ► Gefäßbündelring ► Äußeres Phloem ► Xylem ► Inneres Phloem ► Mark (Markparenchym) ► Äußeres Mark ► Inneres Mark

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Kartoffelgewebe ► Kartoffelzellen ► Größe ca. 0,100 – 0,350 mm ► abhängig von Sorte und Gewebebereich ► in der Rindenschicht kleiner als im Mark ► Zellenaufbau ► Zellwand ► Innenseite besteht größtenteils aus Zellulos ► weiter außen sind neben Zellulosefibrillen auch noch Pektine Hemizellulosen und Proteine eingelagert ► Außenseite besteht hauptsächlich aus Calziumpektinat ► Zellinhalt ► Grundplasma ► Zellkern ► Mitochondrien ► Atmungsorganellen ► Leukoplasten / Amyloplasten ► Organellen des aufbauenden Stoffwechsels ► Stärkebildung ► Vakuolen ► bewirken osmotische Erscheinungen ► Turgeszenz

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Inhaltsstoffe ► Kohlenhydrate ► Stärke ► Reduzierende Zucker ► Eiweiß ► Fett ► Ballaststoffe ► unverdauliche Substanzen ► überwiegend kohlenhydratartig ► Zellulose, Pektin, Hemizellulosen, Lignin ► Mineralstoffe Inhaltsstoffe der Kartoffel

Wasser Trockenmasse - Stärke - Zucker - Dextrine, Pentosane, Pektine - Eiweiß - Fette - Rohfaser - Mineralstoffe

Mittelwert

Schwankungsbreite

74 % 26 % 17 % 0,6 % 2,9 % 2,1 % 0,2 % 2,1 % 1,1 %

70 – 85 % 15 – 30 % 10 – 24 % 0,2 – 1,0 % 2,0 – 3,6 % 1,4 – 2,8 % 0,1 – 0,3 % 1,7 – 2,3 % 0,6 – 1,3 %

Die Kartoffelknolle ist ein biologisch aktives Gebilde, in dem ständig Stoffwechselvorgänge ablaufen. Diese Vorgänge haben auch Einfluss auf Lagerung und Verarbeitung.

Vitamine in 100 g essbarem Anteil von Kartoffeln Löslichkeit

Bezeichnung

Mittlerer Gehalt

Wasserlösliche Vitamine

B1 B2 B6 B3/5 PP B9 C

Thiamin Riboflavin Pyridoxin Pantothensäure Niacin Folsäure Ascorbinsäure

Fettlösliche Vitamine

Provit. A E K

Carotin Tokopherol

110 µg 45 µg 210 µg 400 µg 1220 µg 7 µg 17000 µg 17 mg

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Tagesbedarf an Vitamin C ► ca. 75 mg/d ► Empfehlung der DGE ► erhöhter Bedarf bei Schwangerschaft und Laktationszeit

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Technologisch relevante Inhaltsstoffe ► Stärke ► Ausbeute ► Wasserwiederaufnahmevermögen (Rehydratation) ► Konsistenz ► Reduzierende Zucker ► Nichtenzymatische Bräunung (Maillard Reaktion) ► Polyphenole ► Rohverfärbung ► Tyrosin ► Chlorogensäure ► Kaffeesäure ► Kochdunklung ► Chlorogensäure ► Kaffeesäure ► Eisen ► Zitronensäure ► Orthophosphorsäure ► Enzyme ► Polyphenoloxidase ► Rohverfärbung ► Lipoxigenasen ► Fettoxidation (Ranzigkeit)

10 µg 60 µg 50 µg

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Katalase (Wasserstoffperoxidase) ► Leitenzym zur Kontrolle der Enzyminaktivierung

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Sorten / Einteilung ► Reifegruppen ► sehr früh bis sehr spät ► 70 – 170 Vegetationstage ► Kochtyp ► festkochend ► vorwiegend festkochend ► mehligkochend ► Knollenform ► Augenlage ► Fleischfarbe ► Schalenfarbe

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Züchtung / Vermehrung ►

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Kartoffelanbau ► ►

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Pflanzgutvermehrung ► besondere Vermehrungsbetriebe Kartoffelerzeugung ► Vertragsanbau ► Bestimmungen des Kartoffelhandels ► Sondervereinbarungen

Rohstoffanforderungen ►

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Die Vermehrung kann sowohl geneartiv (geschlechtlich, durch die Samen) erfolgen, als auch vegetativ (ungeschlechtlich, durch die Knollen) ► Die Samenvermehrung ist für die Züchtung neuer Sorten unerläßlich ► In der Erhaltungszucht und im praktischen Anbau (Kartoffelerzeugung) wird die Kartoffel vegetativ vermehrt Die Befruchtung erfolgt in der Regel durch Selbstbestäubung, Fremdbestäubung ist selten

Qualitätsmerkmale für Veredelungskartoffeln ► sortenecht ► sortenrein ► gesund ► ganz ► sauber ► fest

Anbauverträge ► ► ► ► ► ►

Sorten Liefermenge Lieferzeitraum Qualitätsanforderungen Preis und Bezugsgröße Zu- und Abschläge

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Regelungen im Kartoffelhandel ►

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Pflanzkartoffel ► Deutsches Saatgutverkehrsgesetz ► Pflanzkartoffelverordnung ► Pflanzenbeschauverordnung ► Kartoffelschutzverordnung ► Landesverordnungen ► EU Pflanzenpassregelung Speise- und Veredelungskartoffel ► Bestimmungen des Kartoffelhandels ► Deutsche Kartoffelgeschäftsbedingungen ► Berliner Vereinbarungen ► RUCIP (für EU / Régles et Usage de Commerce Intereuropéen des Pommes de Terre)

Eingangskontrolle (Qualitätskontrolle) ►

Zum Zeitpunkt des Risikoüberganges

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Bestimmung des Trockensubstanzgehaltes (Stärkegehalt) ► Unterwassergewicht Bestimmung der Mängel ► durch Fachkräfte ► Berliner Vereinbarungen

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Fruchtfolge Düngung Knollengröße

Kartoffellagerung ►

Generelle Zielsetzung ►

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Bestmögliche Erhaltung von Masse und Qualität

Physiologie der Kartoffel während der Lagerung ► Atmung (Respiration) ► Umwandlung von Zucker in Wasser und Kohlendioxid unter Freisetzung von Wärme ► Gewinnung von Energie für den Ablauf von Lebensvorgängen ► Abhängig von der Temperatur ► Minimum bei ca. 5 °C ► Fermentative Zuckerbildung aus Stärke geht der Veratmung von Zucker voraus ► Bei Temperaturen unter 3 °C wird mehr Zucker gebildet als veratmet ► Kartoffeln schmecken süß ► Einfluss auf die Verarbeitung ► Maillard-Reaktion ► Verdunstung (Transpiration) ► Wasserabgabe in Abhängigkeit von der Umgebungsfeuchte und der Luftwechselrate

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Verlust an Turgor ► Folgen für das physiologische Alter ► Gefahr der Schwarzfleckigkeit und FusariumbeFall ► Erhöhter Schälverlust Hohe Luftfeuchtigkeit im Stapel erforderlich ► 90 – 95 % rel. Feuchte ► über 95 % rel. Feuchte kann sich Kondenswasser bilden ► Gefahr von erhöhten Verlusten durch Naß- und Mischfäule

Wundheilung ►

Fähigkeit der Kartoffelknollen, auf mechanische Verletzungen der Knollenoberfläche durch Bildung eines neuen Periderms zu reagieren ► Schutz vor Austrocknung (Verkorkung) ► Verhinderung von Infektionen

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Temperaturoptimum 15 – 18 °C

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Abwehr von mikrobiellen Krankheitserregern ► Bildung von Phytoalexinen

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Keimruhe ► Zustand stark verminderter Stoffwechselprozesse ► Äußerlich sichtbares Wachstum fehlt ► Lebensprozesse laufen jedoch weiter ► Zellteilung ► Atmung ► Tiefe oder natürliche Keimruhe ► Knollen keimen auch bei Temperaturen > 8 °C nicht ► Erzwungene Keimruhe ► Temperatursteuerung ► Keimhemmungsmittel

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Keimung ► Verstärkte Atmung und Anhäufung von Zuckern im Meristemgewebe (teilungsbereites Zellgewebe in Wachstmszonen von Pflanzen, das neue Pflanzenteile hervorbringen Kann) ► Erhöhung des Nukleinsäuregehaltes nach Beendigung der hemmstoffbedingten Blockade ihrer Biosynthese Keimhemmung ► Verlängerung der Keimruhe durch chemische Mittel ► CIPC (Isopropylchlorphenylcarbamat) ► IPPC (Isopropylphenylcarbamat) ► Muna-Extrakte ► Pfefferminzöl ► Behandlungsarten ► Pulverbehandlung ► Swingfog-Behandlung ► Rückstände ► max. 0,5 ppm zulässig

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Gestaltung der Lager ► Befüllung / Entleerung ► Vermeidung von Beschädigungen der Kartoffelknollen ► Geringe Fallhöhen ► maximal 40 cm ► Isolierung ► Vermeidung von Erwärmung / Unterkühlung ► Vermeidung von Kondenswasserbildung ► Begünstigung von Fäulnisbildung ► Belüftung ► Temperatursteuerung ► Abtransport des bei der Atmung gebildeten Kohlendioxids ► Regelung ► Temperatur ► Luftfeuchte

Transport ► ► ► ►

Fördereinrichtungen Fahrzeuge Vermeidung von mechanischen Schäden ► Offene Verletzungen ► Quetschungen Wahl geeigneter Fördereinrichtungen ► Geringe Fallhöhen ► maximal 40 cm ► Keine scharfen Kanten ► Prallsegel

Kartoffelverarbeitung Verfahrensschritte (Unit Operations) Fördern ►

Mechanische Förderung ► Förderbänder ► horizontal ► schräg ► Stollenförderbänder ► Förderschnecken ► horizontal ► schräg ► vertikal ► Rohrschnecken ► Schwingförderer ► horizontal ► Vibrationsrinnen

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vertikal ► Wendelförderer ► Gurttaschenförderer (Elevatoren) ► vertikal Hydraulische Förderung ► Förderung im Wasserstrom ► Schwemmen ► Schwemmrinnen ► geringes Gefälle ► geringe Geschwindigkeit ► Pumpen ► auch Vertikalförderung möglich ► hohe Geschwindigkeit ► Spezialpumpen ► Kanalradpumpen ► ganze Kartoffeln ► Sinuspumpen ► kleine Geometrien ► Reibsel, Streifen ► Drehkolbenpumpen ► Spindelpumpen (Mohno-Pumpen) ► Brei / Teige Pneumatische Förderung ► Förderung im Luftstrom ► Druckpneumatik ► Drehkolbenpumpen ► Förderleitungen ► Schleusen ► Einspeisung des Produktes in den Luftstrom ► Abscheider ► Trennung von Produkt und Luftstrom ► Zyklonabscheider ► Luftfilter ► Entstaubung der Abluft ► hohe Produktgeschwindigkeit ► Produktbeanspruchung ► Veränderung des Korngrößenspektrums ► Zunahme des Feinkornanteiles ► Anwendung ► Trockenprodukte ► Saugpneumatik ► Drehkolbenpumpen ► nach Abscheider und Luftfilter ► Ansaugung der Luft zusammen mit dem Produkt ► keine Schleusen erforderlich ► Anwendung ► Abtransport der Flocken vom Walzentrockner

Abtrennung von Steinen ►

Steinefang ► Steineabtrennung zur Vermeidung von Schäden an nachgeschalteten Verarbeitungsmaschinen ► Schneidemaschinen ► Ausnutzung des Unterschiedes im spezifischen Gewichtes von Kartoffeln und Steinen (Steine sinken im Wasser schneller ab als Kartoffeln) ► Horizontale Ausführung ► Ausführung als Zyklon

Waschen ►

Waschmaschinen ► Entfernung anhaftender Verunreinigungen ► Allgemeine Sauberkeit in der Fabrik ► Schonung der Verarbeitungsmaschinen ► Erhöhter Verschleiß durch Sand ► Rotierende Stabtrommeln mit eingebauter Bürstenrolle und Wasserspritzdüsen ► Einstufige Ausführung ► Zweistufige Ausführung mit integriertem Abscheider für schwimmende Bestandteile ► Holz, Bimsstein, hohlherzige Kartoffeln

Schälen ►

Schälverfahren ► Mechanische Verfahren ► Abriebschäler ► Messerschäler ► Dampfschälverfahren ► Diskontinuierliche Verfahren ► Dampfschäler mit rotierendem Druckgefäß ► Dampfschäler mit statischem Druckgefäß mit eingebautem Rührwerk ► Kontinuierliche Verfahren ► Durchlaufschäler ► keine Bedeutung mehr

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Schälprinzip ► Kartoffeln werden kurzzeitig unter Druck mit Dampf behandelt und dann einer schlagartigen Druckentspannung ausgesetzt ► Äußere Zellschichten werden angekocht und und der Zellverbund glockert ► Dampf diffundiert in die aüßersten Zellschichten und erhöht den Zellinnendruck ► Bei der schlagartigen Entspannung kommt es zu einer Umkehr des Druckgefälles ► Zellinnendruck ist nun höher als Umgebungsdruck ► Zellen und Schale platzen auf ► Schale lässt sich leicht ablösen und entfernen

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Ablauf des Schälvorganges ► Befüllen des Druckgefäßes ► Konstante Menge, auf Schälergröße abgestimmt ► Entlüften mittels Dampf und Verschließen des Druckgefäßes ► Druckaufbau und Druckbehandlung ► ~ 15 bar ► ca. 10 – ca. 25 Sekunden ► abhängig von Schalenfestigkeit ► Schalenfestigkeit nimmt im Laufe der Lagerung zu ► Druckentspannung (Ablassen des Dampfes) ► Öfnnen des Druckgefäßes und Entleerung ► Entfernung der Schalen durch nachgeschaltete Maschinen ► Bürstenbandschäler (Trockenschäler) ► Trommel-Nachschäler ► Stabtrommel mit eingebauter Bürstenwalze und Wassersprühdüsen ► Trognachschäler mit Bürstenwalzentrog ► Nachschäler mit rotierendem Bürstenrollenkäfig Einfluss des Kondensates ► Kondensat beeinträchtigt die Wärmeübertragung und die Diffusion des Dampfes in die Zellen ► Kondensatentfernung ► Verringerung des Schälabfalles ► Verkürzung der Dämpfzeit ► Höherer Feststoffanteil des Schälkschlammes Verlesen ► Sortierung nach Schälqualität ► visuell / manuell ► optoelektronisch / mechanisch Nachputzen / Nachschälen ► Nachputzen erfolgt manuell ► bei geringen Verarbeitungsmengen ► Nachschäler ► bei großen Durchsatzmengen ► für aussortierte, mangelhaft geschälte Knollen ► Abriebschäler Nachwäsche (optional) ► Entfernung freier verkleisterter Stärke ► Waschmaschinen ► Trommelwaschmaschinen ► Trogwäschen ► vertikale Bürstenwalzen Schälverlust ► höchster Anteil der Verarbeitungsverluste ► abhängig von ► Schalenfestigkeit ► Sorte ► Lagerzeit ► Augentiefe ► Sorte ► Knollengröße

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Knollenform ► rund, rundoval, langoval ► regelmäßig, unregelmäßig ► Knollenbeschädigung ► geforderte Schälqualität Beurteilung der Schälqualität ► an den geschälten Kartoffeln ► Flächenanteil der Besatzes ► visuell ► optoelektronisch ► am Endprodukt ► visuell ► optoelektronisch

Feststoff / Flüssigkeitstrennung ►

Trennen von Feststoffen und Flüssigkeiten ► Feststoffe ► Kartoffelknollen ► ungeschält ► geschält ► Kartoffel-Schnittstücke ► Kartoffelhälften / -viertel ► Kartoffelstreifen, -scheiben, -würfel ► Flüssigkeiten ► Wasser ► vor dem Trocknen / Frittieren ► Fett ► nach dem Frittieren ► Vorrichtung ► Siebe ► Trommelsieb ► Schwingsieb (Vibrationssieb) ► Kaskaden ► Bogensieb

Optoelektronische Sortierung ►

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Zielsetzung ► Aussortierung mangelhafter Knollen ► Rohstoffmängel ► verfärbte Knollen ► faule Knollen ► Schälmängel ► Schalenreste Prinzip ► Erfassen farblich abweichender Stellen mittels Kameras ► Empfindlichkeit einstellbar ► Verarbeitung der Kameradaten

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Ansteuerung einer Weiche ► bei mechanischer Ausführung (Kartoffeltransport über RollenförderBänder) ► Mechanische Abweiser (z.B. Loctronic) ► Finger ► Pneumatische Abweiser (z.B. Agroselector) ► Druckluftdüsen ► bei hydraulischer Ausführung (Kartoffeln werden gepumpt) ► mechanische Ausstoßvorrichtung (Z.B. Hydrosort)

Kalibrierung ►

Zielsetzung ► Trennung der Kartoffeln in Kaliberklassen ► z.B. < 50 mm / > 50 mm ► Trennprinzip ► rotierende Walzen mit stufenlos verstellbarem Abstand ► Anordnung quer zur Förderrichtung ► Sternwalzen zur Transportunterstützung

Schneiden ►

Zielsetzung ► Formgebung ► produkttypische Formen ► Streifen ► Pommes frites ► Trockenkartoffel ► Scheiben ► Chips ► Trockenkartoffel ► Kartoffelsalat ► Würfel ► Trockenkartoffel ► Tiefkühlprodukte ► Feinkostprodukte ► Vergleichmäßigung ► Vorbereitung für thermische Behandlungen ► Blanchieren ► Kochen ► Kühlen

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Schneidemaschinen ► mechanische Schneidemaschinen ► Längsausrichtung der Knollen ► ohne ► mit ► hydromechanische Schneidemaschinen ► Pumpanlage ► Schneideinsätze

Reiben ► ►

Zielsetzung ► Herstellung feinster Kartoffelstreifen aus rohen Kartoffeln Vorrichtungen ► Reibscheibe ► rotierende Scheibe mit Reibnasen ► zylindrische Kartoffelzuführung ► Durchmesser entsprechende dem Reibscheibendurchmesser ► Anpressung der Kartoffeln durch Schwerkraft ► Zylinderreibe ► feststehender Reibzylinder mit Reibnasen in einem Gehäuse ► rotierender Zylinderboden mit Mitnehmerflügeln ► Anpressung durch Zentrifugalkraft ► Anwendung ► Herstellung von Kartoffelreibsel ► Rohe Klöße ► Kartoffelpuffer

Blanchieren ►

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Zielsetzung ► Enzyminaktivierung ► Vermeidung von Verfärbungen im Verlaufe der Trocknung ► Verkleisterung / Teilverkleisterung der Stärke ► Erzeugung produkttypischer Eigenschaften ► Knödel halb & halb ► Stärkung der Zellwände ► Wirkung der Pektinmethylesterase ► Demethylierung des Pektins ► Ausbildung von Ca-Brücken Blanchiermedien / Blanchierdauer ► Heißwasser ► 70 °C – 95 °C ► 2 min – 25 min ► Sattdampf ► ca. 100 °C ► 2 min – 5 min Blanchiergeräte ► Wasserblancheure ► Trogschneckenblancheure ► Dampfblancheure ► Schneckenblancheure ► Einzelschnecke ► Doppelschnecken ► Bandblancheure Anwendung ► Trockenkartoffelherstellung ► Kartoffelflocken- und –granulatherstellung

Kühlen / Frosten ►

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Zielsetzung ► Absenkung der Temperatur ► zur Erzielung technologischer Effekte ► zur Verlängerung der Haltbarkeit Kühlvorrichtungen ► Kühlmedium Wasser ► Trogschneckenkühler ► Berieselungskühler ► Kühlmedium Luft ► Bandkühler ► Schwingförderkühler (Vibrationskühler) ► Wirbelschichtkühler (Fließbettkühler) ► Anwendung ► alle Kartoffelverarbeitungsprodukte Frostvorrichtungen ► Bandfroster ► Wendelbandfroster ► Fließbettfroster ► ohne Pulsation ► mit Pulsation ► Anwendung ► Tiefkühlerzeugnisse

Haftwasserentfernung ►

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Zielsetzung ► Verminderung des Haftwasseranteiles ► vor der Trocknung ► vor dem Frittieren / Ausbacken ► Reduktion des zu verdampfenden/verdunstenden Wasseranteiles ► Senkung des Energiebedarfes ► Senkung der Energiekosten Verfahren ► Absieben des Haftwassers ► Siebtrommeln ► Schwingsiebe (Vibrationssiebe) ► Abpressen des Haftwassers ► Bandpressen ► Schneckenpressen ► Abblasen des Haftwassers ► Luftrakel (“Luftmesser“, wie in Autowaschanlage) ► Absaugen des Haftwassers ► Schaumstoffrollen ► Zentrifugieren ► Abschleudern des Haftwassers ► intermittierend arbeitende Zentrifugen Anwendung ► Kartoffelreibsel ► Bandpressen ► Schneckenpressen

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Kartoffelchips ► Luftrakel (überwiegend) ► Schaumstoffrollen (geringe Bedeutung) Sterilisierte Produkte im Beutel ► Zentrifugen

Kochen ►

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Zielsetzung ► Lockerung des Zellverbandes ► Vorbereitung für die Vermusung (Breibereitung) ► Verkleisterung der Stärke ► Entwicklung des typischen Geschmackes Kochmedien ► Heißwasser ► Strömender Dampf ► Atmosphärendruck ► Leichter Überdruck Kochdauer ► Abhängig von Stückgröße ► 20 min – 40 min Kochgeräte ► Bandkocher ► eher selten ► gleichmäßige Kochung ► ruhende Schicht ► hoher Reinigungsaufwand ► Schneckenkocher ► überwiegend im Einsatz ► Einzelschneckenkocher ► Doppelschneckenkocher ► dominierende Bauart Anwendung ► Kartoffelflocken- und –granulatherstellung

Musen ► ►

Zielsetzung ► schonende Auflösung des Zellverbandes ► geringstmögliche Zellzerstörung Bauarten ► Schneckenmuser mit speziell ausgebildetem Musergitter ► Rundstäbe ► Abstände ca. 13 mm ( ½ Zoll)

Granulieren ►

Zielsetzung ► schonende Auflösung des Zellverbandes ► möglichst in einzelne Zellen ► geringer Zellagglomeratanteil ► geringstmögliche Zellzerstörung

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Granuliergeräte ► Doppelwellengranulatoren ► nebeneinander liegende Anordnung ► übereinander liegende Anordnung ► Doppel-T-Paddel ► schneckenförmige Anordnung an den Wellen ► Winkeleinstellung der Paddel erzeugt Förderwirkung

Breiseparation (Hoegger-Separator) ►

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Zielsetzung ► Qualitätsverbesserung ► Besatz (Stippen) ► Schalenreste ► Augen / Augenreste ► nekrotische Zellaggregate Wirkungsweise ► Abtrennung von größeren und härteren Breianteilen ► Brei wird durch eine engporige Lochplatte gedrückt ► Größere, harte Teilchen werden an der Lochplatte zurückgehalten und durch eine Ausräumvorrichtung ausgetragen

Trocknen ►

Konvektionstrocknung ► Trocknungsgut wird mittels warmer und trockener Luft getrocknet ► Wasserübergang vom Trocknungsgut in die Trocknungsluft durch Verdunstung ► Siedetemperatur des Wassers wird nicht erreicht ► Wasserdampfpartialdruckdifferenz bestimmt das Ausmaß des Wasserüberganges und damit die Trocknungsgeschwindigkeit im ersten Trocknungsabschnitt ► Kühlgrenztemperatur stellt sich ein ► Produkterwärmung wird durch den Kühleffekt der Verdunstung begrenzt ► ermöglicht hohe Lufttemperaturen im ersten Trocknungsabschnitt ► Luftführung ► Gleichstrom ► Stromtrockner ► Gegenstrom ► Kreuzstrom (Querstrom) ► Bandtrockner ► Fließbetttrockner ► Vibrationstrockner (Wurffördertrockner) ►

Anwendung ► Trockenkartoffel, Kartoffelreibsel ► Bandtrockner ► Vibrationstrockner ► Kartoffelgranulat ► Stromtrockner ► Fleißbetttrockner

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Kontakttrocknung ► Trocknungsgut ist im Kontakt mit einer beheizten Fläche ► Trocknung erfolgt in aller Regel durch Verdampfen des Wassers ► Siedetemperatur wird erreicht ► Anwendung ► Herstellung von Kartoffelflocken ► Walzentrockner

Additivzugabe ►

Zielsetzung ► Qualitätsverbesserung ► Farbe ► Dinatriumdihydrogenpyrophosphat ► Reaktion mit Schwermetallionen, insbesondere Eisen ► schwer lösliche Verbindungen ► Vermeidung der Grauverfärbung ► keine Bildung von dunklen Polyphenol-EisenVerbindungen ► Natriummetabisufit (Schwefeldioxid) ► Verzögerung der Rohverfärbung ► Vermeidung / Verzögerung der nichtenzymatischen Bräunung (Maillard-Reaktion) ► Färbende Zusätze ► z.B. Curcuma ► z.B. Riboflavin (= Lactoflavin, = Vitamin B2 ► Konsistenz ► Emulgator ► Mono- / Diglyceride ► Verringerung der Klebrigkeit der freien verkleisterten Stärke ► Würzung / Geschmacksverbesserung ► Kochsalz ► Geschmacksgebende Komponenten ► Würzmittel / Aromen

Frittieren ►

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Zielsetzung ► Erzielung einer röschen Kruste ► Pommes frites ► Kroketten und ähnliche Produkte ► Erzielen einer röschen Struktur ► Kartoffelchips ► Stapelchips ► Extrusionsprodukte Vorrichtung ► Durchlauffriteusen (-fritüren) ► Fördereinrichtungen für das Produkt ► Umwälz- Filtrier- und Erhitzungseinrichtungen für das Frittierfett ► Abtropfstrecke für anhaftendes Frittierfett

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Anwendung ► alle Frittierprodukte

Frittieren im Vakuum ►

Zielsetzung ► Absenkung der Frittiertemperatur durch Anlegen eines Unterdruckes ► Verringerung der Geschwindigkeit der Maillard-Reaktion ► geringere Bräunung ► Anwendung ► Herstellung von Kartoffelchips ► bei erhöhten Gehalten an reduzierenden Zuckern

Zerkleinern / Mahlen ► ►

Zielsetzung ► Zerkleinern stückiger Produkte zu Mahlprodukten gewünschter Korngröße und Korngrößenverteilung Zerkleinerungs- / Mahlvorrichtungen ► Flockenbrecher (Flaker) ► Zerkleinerung grober Kartoffelflocken durch langsam rotierende starre Schläger in einem Gehäuse mit Lochblecheinsatz ► unspezifische Zerkleinerung ► breites Korngrößenspektrum ► Maximale Korngröße durch Wahl des Lochdurchmessers des Lochblecheinsatzes ► Anwendung ► Zerkleinern von Kartoffelflocken ► Walzenstühle ► stufenweises Zerkleinern zwischen rotierenden Walzen ► abnehmende Walzenabstände ► Unterschiedliche Walzenoberflächen ► Riffelwalzen ► Glattwalzen ► Siebschritte zwischen den einzelnen Walzstufen ► Vermeidung hoher Feinkornanteile ► Anwendung ► Mahlen von Trockenkartoffeln ► Hammermühlen (Prallmühlen) ► Zerkleinerung durch schnell rotierende bewegliche Schläger In einem Gehäuse mit Lochblecheinsatz ► unspezifische Zerkleinerung ► breites Korngrößenspektrum ► Maximale Korngröße durch Wahl des Lochdurchmessers des Lochblecheinsatzes ► Anwendung ► Mahlen von Trockenkartoffeln ► Schneidemühlen ► Zerkleinerung in einem Schneidkopf ► enges Korngrößenspektrum ► Einstellung der mittleren Korngröße durch Wahl des geeigneten Schneidkopfes

Mischen ► ►

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Zielsetzung ► Herstellung einer möglichst homogenen Verteilung verschiedener Einzelkomponenten Mischverfahren ► diskontinuierlich ► hohe Rezepturgenauigkeit ► kontinuierlich ► geringere Dosiergenauigkeit Mischer ► diskontinuierlich arbeitend (Chargenmischer) ► horizontale Bauart ► Pflugschar-Mischer (Lödige) ► Doppel-Z-Mischer (Bühler) ► vertikale Bauart ► Schneckenmischer ► zentrale Schneckenanordnung ► Schnecke mit Planetenantrieb ► Rührarmmischer / -kneter ► produktspezifische Rühr- / Knetarme ► Planetenantrieb ► Anwendung ► horizontale Bauart ► Trockenmischungen aller Art ► z.B. Kartoffelkloßmischungen ► vertikale Bauart ► Schneckenmischer ► Trockenmischungen aller Art ► Rührarmmischer ► Nassprodukte ► z.B. Kloßteige ► kontinuierlich arbeitende Mischer ► Paddelmischer ► einwellig ► doppelwellig ► nebeneinander liegend ► übereinander liegend ► Paddelform ► Schaufelpaddel ► Doppel-T-Paddel ► Granulatoren

Würzen ► ►

Zielsetzung ► Aufbringen von Würzmitteln auf stückige Produkte Vorrichtung ► Würztrommel ► rotierender Zylinder ► leicht geneigte Anordnung

► Stolperschwellen zur Produktumwälzung Dosiereinrichtungen für feste (pulverförmige) Würzmittel ► Dosierbandwaage ► Schneckendosierer ► Vibrationsförderdosiere ► Dosiereinrichtungen für flüssige Würzmittel / Additive ► Dosierpumpen ► Kolbendosierpumpen ► Schlauchquetschpumpen ► Drehkolbenpumpen ► Zerstäubungsdüsen ► Einstoffdüsen ► Flüssigkeit ► Zweistoffdüsen ► Flüssigkeit und Luft Anwendung ► Knabberartikel ► Kartoffelchips ► Stapelchips ► Extrusionsprodukte

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►

Teigformung ► ►

Zielsetzung ► Herstellung von Teigformlingen Vorrichtungen ► Schneckenextruder ► Teigteileinrichtung ► Formplatten ► Lochplatte mit Diafragma ► Koextrusionsvorrichtung ► Spezialpumpen als Förderorgane ► z.B. Doppelschraubenspindelpumpe ► z.B. Sinuspumpe ► Anwendung ► geformte Produkte ► Knödel ► ohne Füllung ► mit verschiedenen Füllungen ► vorfrittierte Produkte ► Kroketten und vergleichbare Produkte ► Kartoffeltaschen ► mit verschiedenen Füllungen ► Auswalzvorrichtung ► Mehrfach-Walzwerke ► Festlegung der Teigbanddicke ► Schneide- / Stanzvorrichtung ► Festlegung der Form ► Anwendung ► Stapelchips ► Pellets►

Braten ► ►

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Zielsetzung ► Garung unter Bräunung ► Erzielung einer krossen Oberfläche Vorrichtung ► Bratpfannen ► Bratanlagen ► Erwärmung durch Kontakt ► Kontinuierliche verfahren Anwendung ► Reibekuchen (Kartoffelpuffer)

Extrusion ► ►

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Zielsetzung ► Herstellung von Formprodukten ► Formenvielfalt Vorrichtung ► Extruder ► Einschneckenextruder ► Doppelschneckenextruder ► verschiedene Schneckenformen und –konfigutationen ► große / kleine Steigung des Schneckenganges ► Funktionen ► Fördern ► Komprimieren ► Mischen / Kneten ► Erhitzen ► vorwiegend durch Reibung ► Heizmantel möglich ► Formen ► Formdüsen Verfahren ► Hochdruckextrusion ► hoher Druck / hohe Temperatur ► Produktexpansion am Düsenaustritt ► Flash ► Niederdruckextrusion ► keine / vernachlässigbare Expansion

Sterilisation ► ►

Zielsetzung ► Haltbarmachung des Produktes Verfahren ► Inaktivierung von Enzymen und Mikroorganismen durch Hitze ► F-Werte für Kartoffelprodukte 3,5 – 5,0 ► Vollwasserkochung unter Überdruck ► Temperatur > 121 °C ► Dampfkochung unter Überdruck ► Temperatur > 121 °C

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Hoch-Temperatur-Kurzzeit-Erhitzung ► HTST-Prozess (high temperature short time) ► optimale Qualitätserhaltung ► Temperaturobergrenze durch Verpackungsmaterial begrenzt ► max. 135 °C für Alu-Verbund ► Zeitbedarf durch Verpackungsgeometrie beeinflussbar ► geringe Dicke / kurze Sterilisationszeiten ► kurzer Weg für Wärmeleitung diskontinuierliche Verfahren kontinuierliche Verfahren ► Durchlaufsterilisator ► hydrostatischer Sterilisator

Verpackungsbehälter ► Beutel ► Aluminiumverbundfolie ► Muldenpackung (alternativ zum Beutel) ► Aluminiumverbundfolie ► PE / PETP / Alu / PP ► mehrlagige Kunstoffolie ► PE / PETP / PP ► eingefärbt ► Lichtschutz