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CONGELATION RAPIDE DES LIQUIDES POUR LEUR DESHYDRATATION.
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Cette invention concerne une méthode et un appareil pour la congélation rapide de. liquidée, avec ou sans solide* entrainés, préa- lable@ent à une déshydratation complète.
Cette invention est d'une utilité particulière en tant que traitement préliminaire à la déshydratation des produit. alimen- taire. liquide..
De nombreuses tentatives ont été effectuéea pour .'cher ,par congélation,de. produits alimentaire. liquides tala que les jus de fruit, les jus de légume, le lait, le café, la thé, et l'équiva- lent, mais les poudres obtenue. ne se reconstituent pas rapidement ou na parviennent pas à rendre l'apparence,le goût et le parfum naturels du produit attenduspar le consommateur.
Un objectif de la présente invention est donc de donner un produit congelé pouvant être ensuite dénhydraté sous forme de poudre et reconstitué rapidement dans de l'eau froide avec aenai- blement les mêmes caractéristiques.
La présente invention concerne une méthode de congélation rapide des liquides, y compris ceux contenant des particules solides, comprenant les étapes d'introduction du liquide par une fente allongée dans une chambre sous vide poussé et avec extraction rapide de la vapeur d'eau libérée afin de congeler instantanément celle-ci en bloos de glace expansée, de concassage immédiat dea blocs de glace nous forme de particules congelées d'une grosseur ne dépassant pas celle d'un pois . de préférence, et d'évacuation desdites particules à l'état congelé avec une extraction de 80% d'humidité ou moins et sous le même vide poussé, et avec extraction de vapeur pour une nouvelle déshydratation.
La présente invention concerne également un appareil pour la congélation rapide des liquides, y compris ceux contenant des particules solides, comprenant un récipient de stockage pour le maintien du liquide à traiter la pression atmosphérique, une conduite d'alimentation amenant ledit produit à une chambre d'alimentation, une chambre d'alimentation comportant une fente allongée rectangu- laire pour l'apport dudit produit à une première section d'une chambre à vide, une chambre à vide cylindrique possédant deux sections continues et communicantes , une première section possédant une partie agrandie pour fournir un volume intérieur augmenté et pour recevoir des peintes fixes espacées intérieurement et orientées radialement et assujetties à la surface interne dudit cylindre,
une seconde section communiquant par toute sa surface avec ladite
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première section, un arbre rotatif @'étendant axialement à travers les deux sections de ladite chambre à vide cylindrique et possédant des pointée orientée@ radialement et espacées le long de la partie qui ost à l'intérieur de ladite première section afin de tourner avec celle-ci entre les pointes fixes, et une via hélicoïdale traversant toute la seconde section, un collecteur pour l'extraction de la vapeur d'eau libérée, à une cadence très rapide, des deux sections de ladite Chambre .
vide, un moyen de raccordement à communication complète assurant une communication permanente entre les sections cylindriques et le collecteur, un moyen d'établissement et d'entre- tien d'un vide de 2.000 à 100 microns de mercure dans ledit collecteur, et un moyen d'évacuation à l'extrémité de ladite seconde section pour le déversement des particules congelées et partiellement déshydratées.
Les produits alimentaires liquides congelés obtenus par la méthode et l'appareil de la présente invention peuvent être déshydra- tés en forme de poudre et reconstitués rapidement par la suite dans de l'eau froide avec sensiblement la même apparence, le même goût et le mime arôme que le produit alimentaire liquide d'origine. Les produits laitiers congelés fabriqués selon la présente invention sont sensibles à la séparation des composants gras ou à la détério - ration de ceux-ci, et peuvent être déshydratés en forme de poudre avec des qualités de conservation indéfinie.
Un mode de réalisation préférentiel de l'invention est représen- té par le dessin annexé.
Dans ce dessin :
La Figure 1 représente une vue schématique verticale de la disposition d'un appareil pour la fabrication et le maintien du produit congelé poreux, préalablement à la déshydratation sous vide, avec un prolongement en deux unités représenté en trait pointillé ;
La Figure 2 est une vue en coupe verticale prise suivant la ligne II-II de la Figure 1 ;
La Figure 3 est une vue en coupe et en élévation de l'orifice d'admission à échelle agrandie ; et
La Figure 4 est un schéma représentant la fente d'admission vue en plan.
Concernant maintenant les dessins sur lesquels les mêmes repères numériques indiquent les mêmes éléments sur les différentes figures,et concernant plus particulièrement la Figure 1, on remarquera
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qu'une seule unité est représentée. Toutefois, il est considéré qu'il peut exister des unités multiples comme indiqué par les lignes en pointillé , raccordées à un collecteur commun évacuant les vapeurs du liquide, mais chaque unité fonctionnant indépendamment.
Un réservoir de stockage de liquide frais est indiqué par le
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repère numérique in, ün î,û.mrvditif doseur (non rapr48ant6) paut être utilisé pour la distribution du produit liquide frais par la conduite 11 à une chambre 12. Toutefois, l'écoulement du liquide est généralement suffisant en raison de la iras faible pression ou du vide poussé régnant à l'intérieur de la chambre 12.
Pour réaliser l'écoulement d'alimentation de façon qu'un engorgement par la glace ne se produise pas, il est prévu un orifice d'entrée 41 en forme de fente. L'apport du réservoir 10 par la conduite 11 tourne à angle droit en 42 et pénètre dans la chambre d'alimentation 43. Cette chambre est de section rectangulaire, et comporte une fente relativement étroite 44 à son sommet. Celle-ci pénètre à son tour dans la chambre 12 par une fente correspondant au fond de la chambre 12, comme représenté à la Figure 3.
La chambre 12 peut être de forme cylindrique comme représenté et pourvue d'une structure de raccordement interne 14 semblable à une boite pour recevoir l'expansion du produit congelé en ce point. Des moyens (non représentés) sont prévus pour l'accès et pour un nettoyage approprié.
Un arbre 15 est situé axialement par rapport à la chambre 12, cet arbre étant tourillonné dans des paliers étanches au vide 16 et 17. Des pointes 18 sont fixées radialement sur l'arbre 15
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à l'intérieur de la chambre 12, du cOté dladmission du produit, et tournent avec l'arbre.
L'arbre 15 est entraîné en rotation continue par la roue dentée 20 reliée à un moteur approprié quelconque pour une rotation positive continue et sensiblement uniforme à la vitesse réglée.
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L'entrainawant de la roue dentée 20 peut être assuré par on moteur i vitesse variable afin que la vitesM de rotation puisse être réglée en fonction des nécessitée du produit mis à ce traitement préliminaire. également do abti ac1lú...1on de la chambre 12, et ODOP6 nt awc les pointes rotatives 18 se trouvent des pointer fixées 21 verticales et orientées radialement, 188Cf18U" ont fiM88 sspeaies 188 Unes des autres ans l' 1nUs-ieu de nomiè à .-a.ettn aoc pointes rotatives 18 montées sur llazlwe 13 de pa... I proxi"t4 gaz
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entre ell.es. Dans la chaire 14, se trouve un écran obliqua 41 masquant l'orifice de sortie de vapeur 32.
La chambre 12 est raccordée directement à la chambre 22 qui est une continuation de celle-ci et qui est à son tour raccordée à la chambre 23 en forme de T. Un convoyeur hélicoïdal à vis 24 qui fait avancer le produit dans la direction de la flèche vers la chute verticale dans la chambre 23 se trouve sur l'arbre 15 dans les chambres 22 et 23. Le déversoir vertical de la chambre 23 est en communication directe et en contant avec le réservoir de retenue 25, à l'extrémité d'évacuation duquel se trouve une valve de fermeture à air 26, un passage d'évacuation intermédiaire 27 et une valve de fermeture à air 28 d'évacuation finale.
Une valve 30 actionnée par un sol6nolde 31 est en communication avec le réservoir 25 et le passage 27, cette valve sert à équilibrer et à égaliser le vide dans le réservoir 25 et dans le passage 27 afin d'éviter tout courant d'air brusque dans un sens ou dans l'autre.
Chacune des chambres 12,22 et 23 est pourvue d'un orifice de sortie de vapeur 32,33 et 34, respectivement, pour la décharge de la vapeur d'eau dans un collecteur commun 35. Le collecteur 35 est raccordé à une source de vide poussé (non représentée) ainsi qu'à des condenseurs appropriés. Pour isoler l'unité de la source de vide et des condenseurs, une valve d'isolement 36 est intercalée dans le collecteur pour couper touilles opérations vera cette unité.
Le fonctionnement de l'installation est le suivant. Le liquide, qu'il soit clair, colloïdal ou avec des solides en suspension. est envoyé depuis le réservoir d'alimentation 10 de bas en haut par la conduite 11 jusqu'à la chambre d'alimentation 43, par la fente allongée 44 et dans la chambre 12 puis chassé par les pointes 18. Si l'écoulement doit être mesuré, on peut avoir recours à une pompe de dosage, mais cela n'est pas habituellement nécessaire.
En ce point, le liquide passe de la température ambiante dans le vide maintenu llans la système à une valeur complice entre 2000 et 100 microns de mercure. 11 est extrêmement difficile de travailler et de fair fonctionner l'appareil avec un vide supérieur ou inférieur à cet intervalle, et il est certain qu'un fonctionne ;et. en dehors de cet interpelle nuit . l'efficacité de l'unité.
Au moment de l'entrée par la fente 44 une congélation instanta- née ou congélation @clair se produit, le produit explose prosque
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éralement en blocage glace de nature poreuse, dans une mesure telle qu'au moins quinze pour cent de la vapeur est éliminée du produit au moment de son entrée dans la chambre 12. La congélation rapide est provoquée par une évaporation massive et rapide, ce processus éliminant la chaleur du liquide en provoquant une différence de tension de vapeur entre le liquide et le vide.
Cette évaporation se poursuit jusqu'à ce que soit atteint le point de rosee de la pression de fonctionnement. Pour une pression de 100 microns de mercure par exemple, l'évaporation du produit se poursuit jusqu'à ce qu'il ait atteint une température d'environ -40 C cette température étant atteinte presque instantanément à l'arrivée dans le tube. Bien entendu, l'élimination de la vapeur d'eau se poursuit dans les chambres 12,22 et 23 jusqu'à ce que le produit congelé ait 80% au moins de sonhunidité éliminée.
Dans les liquides contenant des solides entraînés si plus de 80% de l'humidité est extraite le produit devient alors collant et ne peut pas être déplacé. D'autre part, lorsqu'un liquide est soumis au traitement, si plus de 80% de l'humidité est éliminée, il devient si l6ger qu'il est entraîné par le courant de vapeur à travers 33 et 34 et perdu.
La vapeur en provenance de la chambre 12 est évacuée à travers le raccord 32 vers le collecteur 35 puis vers le condenseur. Il se produit une accumulation momentanée de blocsde glace, dont le volume expansé est temporairement absorbé par la botte 14. Bn quittant les blocs de glace la vapeur d'eau forme des canaux de vapeur si rapidement que le bloc tout entier devient spongieux avec une porosité appréciable. La rotation des pointes 18 combinées aux pointes fixes 21, brise continuellement toute accumulation des blocs, qui sont très friables, en granules dont la dimension va de la poudre à celle d'un pois. Chaque granule, comme le bloc, est traversde de canaux laissés par l'extraction de la vapeur,, ce qui fait que les particules elles-mêmes sont également porenses.
En raison de la nature explosive et bouillonnante de la congélation instantanée du produit, un écran 45 est prévu an sommet de le chambre 14, masquant l'orifice de l'évacuation de vapeur 32, pour éviter une extraction accidentelle de produit congelé et pour sépa- rer le promit congelé dé la vapeur évacuée.
La fente 44 constitue un moyen se dégageant de lui-**/ @ bloquant pas par congélation et n'arrêtant pas l'opération.
Certaines moses das@ la tenu pouvent geler et bloquer une partie
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du passage pendant un court instant, mais le liquide d'apport plus chaud passant par le rente de- la fente libère rapidement le produit en effectuant ainsi un nettoyage automatique. Ce phénomène est aidé par la nature observée de la congélation instantanée du produit entrant. La congélation instantanée sous vide poussé est si violente et explosive que seule la partie haute de chaque fraction d'apport est ainsi gelée, laissant une base liquide formant la fraction suivante. Cela signifie qu'il existe toujours une alimen- tation liquide dans la chambre 43 et presque toujours dans la fente d'alimentation 44.
Dans les conditions d'opération définies ici il serait tout à fait impossible pour l'alimentation de se faire autrement que par le fond et autrement que par une fente.
Le produit entre dans la chambre 12 à une vitesse sensiblement nulle et est soumis instantanément aux conditions d'opération. Il ne se produit aucune accumulation appréciable ou nuisible d'une pellicule congelée à l'intérieur de la chambre 12 pas plus que de blocs congelé* à l'intérieur de la chambre et les lames ou pointes 18 et 21 ne sont pas essentiellement des racleurs mais remplissent leur fonction véritable consistant à disloquer les blocs de glace immédiatement formée en morceaux et particules de dimensions plue petites.
Les blocs de glace brisés sous forme de particules ou morceaux congelé* sont ensuite transportés par le convoyeur à vis 24 à travers la chambre 22 dans laquelle ils sont de nouveau soumis à une extraction de vapeur d'eau sous vide. On remarquera qu'il existe un déplacement constant des particules et morceaux à travers les chambres 12 et 22 dû à la vitesse de la vapeur à laquelle s'ajoute la diminution continuelle de la masse spécifique. La vapeur en provenance de la chambre 22 sort par le raccord 33 pour atteindre le collecteur commun 35 puis le condenseur (non représenté).
La capacité de cet équipement est déterminée par la vitesse à laquelle la vapeur d'esu peut être extraite. Par conséquent, plue l'orifice d'attraction d; vapeur est grand plus la capacité de L'équipement est Importante. ce même transport par le convoyeur à vis 24 à travers la chambre 23 se poursuit et les particules congelées sont e@ même temps soumises à une extraction de vapeur sous vide à grande vites . Comme indiqua plue h@@t,il n'est pas extrait plus de 80% de vapeur d'eau, et cela ne doit pas tire considéré @ un* méthode ou un appareil de déshydratation.
A leur arrivée à l'extrémité de la chambre 23 les particules
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congelées poreuses tombent dans un réservoir ou bac de retenue 25 et m'accumulent au fond de celui-ci. Toute chaleur en provenance de l'extérieur du réservoir 25 peut entraîner une certaine fusion maie celle-ci cet congelée de nouveau et la vapeur d'eau du produit congelé de nouveau est extraite par l'intermédiaire du réservoir étant donné que le même vide règne dans celui-ci et qu'il est relié par le raccord 34 au collecteur co@@un d'évacuation 35.
La sortie du produit congelé poreux du résarvoir se fait par la valve d'obturation à air 26 située dans le passage 27. Etant donné que le réservoir 25 se trouve déjà dana les mêmes conditions de vide que le système tout entier, il est nécessaire de posséder une valve 30 actionnée par un adénoïde pour maintenir les pressions négatives égales dans le système afin d'équilibrer le vide régnant dans le réservoir avec celui régnant dans la conduite d'évacuation 27. Il est important de noter que le produit déchargé en 23 peut ttre envoyé directement à un système de déahydratation en continu.
Si la pression de la masse accumulée au fond du réservoir 25 est suffisante pour bloquer 1'écoulement libre des particules congelées poreuses par la conduite 27, un vibrateur 40 peut étre fixé à l'extérieur du réservoir à proximité de la valve d'obturation à air 26 pour ébranler toute accumulation de produit. Les produite congelée poreux nous forme granulaire sont libérés par la valve d'obturation à air 28 en vue du traitement consécutif et de la déshydracation.
Afin de rendre le système efficace, d'éviter la fusion et de maintenir une certaine congélation rapide, la totalité du système peut être convenablement isolée, et particulièrement le réservoir 25.
Il est évident qu'un nombre quelconque de ces unités peut être installé pour fonctionner comme unité indépendante dans un système en ntinu. Le produit fourni par cet équipement est si poreux qu'il réduit le temps de résidence du produit traité dans le déshydrateur à vide de plus de cinquante pour cent. Il s'ensuit également que lorsque les particules pénètrent dans le déshydrateur avec une structure poreuse et que le temps de résidence est réduit, le maintien de la structure poreuse et la reconstitution du produit se font de façon plus complète et avec davantage de facilité et d'efficacité.
Bien que la description se soit rapportée essentiellement aux
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produit* alimentaire., la méthode est applicable au Bang entier ne causer de séparation du plasma, ainsi qu'aux produite pharmaceutiques et biologiques pour lesquels la congélation rapide cet ai efficace que les caractéristiques d'origine ne sont pas altérécs en aucune manière à part la forme.
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QUICK FREEZING OF LIQUIDS FOR THEIR DEHYDRATION.
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This invention relates to a method and apparatus for the rapid freezing of. liquid, with or without trained solids *, prior to complete dehydration.
This invention is of particular utility as a pre-treatment for product dehydration. food. liquid..
Many attempts have been made to .'cher, by freezing,. food products. tala liquids than fruit juices, vegetable juices, milk, coffee, tea, and the like, but powders obtained. do not reconstitute quickly or fail to achieve the natural appearance, taste and fragrance of the product expected by the consumer.
An objective of the present invention is therefore to provide a frozen product which can then be dehydrated in powder form and rapidly reconstituted in cold water with the same characteristics.
The present invention relates to a method of rapid freezing of liquids, including those containing solid particles, comprising the steps of introducing the liquid through an elongated slit into a chamber under high vacuum and with rapid extraction of the water vapor released in order from instantaneously freezing it in bloos of expanded ice, from immediate crushing of blocks of ice to form frozen particles of a size no larger than that of a pea. preferably, and evacuating said particles in the frozen state with extraction of 80% humidity or less and under the same high vacuum, and with steam extraction for further dehydration.
The present invention also relates to an apparatus for the rapid freezing of liquids, including those containing solid particles, comprising a storage vessel for maintaining the liquid to be treated at atmospheric pressure, a supply line bringing said product to a chamber of 'supply, a supply chamber comprising an elongated rectangular slot for supplying said product to a first section of a vacuum chamber, a cylindrical vacuum chamber having two continuous and communicating sections, a first section having a part enlarged to provide an increased interior volume and to receive fixed paints spaced internally and oriented radially and secured to the internal surface of said cylinder,
a second section communicating over its entire surface with said
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first section, a rotating shaft extending axially through the two sections of said cylindrical vacuum chamber and having points radially oriented and spaced apart along the portion which is inside said first section to rotate with that here between the fixed points, and a helical via crossing the entire second section, a collector for the extraction of the water vapor released, at a very rapid rate, from the two sections of said chamber.
vacuum, a fully communicating connection means providing permanent communication between the cylindrical sections and the manifold, means for establishing and maintaining a vacuum of 2,000 to 100 microns of mercury in said manifold, and means discharge at the end of said second section for the discharge of frozen and partially dehydrated particles.
The frozen liquid food products obtained by the method and apparatus of the present invention can be dehydrated to powder form and subsequently reconstituted rapidly in cold water with substantially the same appearance, taste and mimicry. aroma than the original liquid food product. Frozen dairy products made according to the present invention are sensitive to the separation of fatty components or to deterioration thereof, and can be dehydrated to powder form with indefinite shelf life qualities.
A preferred embodiment of the invention is shown in the accompanying drawing.
In this drawing:
Figure 1 shows a vertical schematic view of the arrangement of an apparatus for the manufacture and maintenance of the porous frozen product, prior to dehydration under vacuum, with an extension in two units shown in dotted lines;
Figure 2 is a vertical sectional view taken along the line II-II of Figure 1;
Figure 3 is a sectional elevational view of the inlet port on an enlarged scale; and
Figure 4 is a diagram showing the intake slit seen in plan.
Now concerning the drawings in which the same reference numerals indicate the same elements in the different figures, and more particularly concerning Figure 1, it will be noted
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only one unit is shown. However, it is believed that there may be multiple units as indicated by the dotted lines, connected to a common manifold venting the vapors of the liquid, but each unit operating independently.
A fresh liquid storage tank is indicated by the
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numerical reference in, ün î, û.metering device (not rapr48ant6) can be used for the distribution of the fresh liquid product through line 11 to a chamber 12. However, the liquid flow is generally sufficient due to the low flow rate pressure or high vacuum prevailing inside the chamber 12.
To achieve the feed flow so that ice clogging does not occur, a slit-shaped inlet port 41 is provided. The supply of the reservoir 10 through the pipe 11 turns at right angles at 42 and enters the supply chamber 43. This chamber is of rectangular section, and has a relatively narrow slot 44 at its top. This in turn enters chamber 12 through a slot corresponding to the bottom of chamber 12, as shown in Figure 3.
Chamber 12 may be cylindrical in shape as shown and provided with an internal connection structure 14 similar to a box to accommodate expansion of the frozen product at that point. Means (not shown) are provided for access and for appropriate cleaning.
A shaft 15 is situated axially with respect to the chamber 12, this shaft being journaled in vacuum-tight bearings 16 and 17. Spikes 18 are fixed radially on the shaft 15.
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inside chamber 12, on the product inlet side, and rotate with the shaft.
Shaft 15 is driven in continuous rotation by toothed wheel 20 connected to any suitable motor for continuous and substantially uniform positive rotation at the set speed.
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The driving of the toothed wheel 20 can be provided by a variable speed motor so that the speed of rotation can be adjusted according to the needs of the product put to this preliminary treatment. also do abti ac1lú ... 1on of chamber 12, and ODOP6 nt awc the rotating points 18 are fixed points 21 vertical and oriented radially, 188Cf18U "have fiM88 sspeaies 188 One of the other years the 1nUs-ieu of nomiè to .-a.ettn aoc rotary tips 18 mounted on llazlwe 13 de pa ... I proxi "t4 gaz
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between them. In the pulpit 14, there is an oblique screen 41 masking the steam outlet 32.
The chamber 12 is connected directly to the chamber 22 which is a continuation of it and which in turn is connected to the T-shaped chamber 23. A helical screw conveyor 24 which advances the product in the direction of the arrow towards the vertical drop in chamber 23 is on shaft 15 in chambers 22 and 23. The vertical weir of chamber 23 is in direct communication and contant with holding tank 25, at the end of discharge of which there is an air shut-off valve 26, an intermediate discharge passage 27 and a final discharge air shut-off valve 28.
A valve 30 actuated by a solenoid 31 is in communication with the reservoir 25 and the passage 27, this valve serves to balance and equalize the vacuum in the tank 25 and in the passage 27 in order to avoid any sudden draft in the air. one way or the other.
Each of the chambers 12, 22 and 23 is provided with a steam outlet 32, 33 and 34, respectively, for the discharge of water vapor into a common manifold 35. The manifold 35 is connected to a source of high vacuum (not shown) as well as suitable condensers. To isolate the unit from the vacuum source and the condensers, an isolation valve 36 is interposed in the manifold to shut off all operations for this unit.
The operation of the installation is as follows. The liquid, whether clear, colloidal or with suspended solids. is sent from the supply tank 10 from the bottom up through the line 11 to the supply chamber 43, through the elongated slot 44 and into the chamber 12 then expelled through the tips 18. If the flow is to be measured, a metering pump can be used, but this is not usually necessary.
At this point, the liquid passes from room temperature in the vacuum maintained in the system to a value between 2000 and 100 microns of mercury. It is extremely difficult to work and make the apparatus operate with a vacuum greater or less than this interval, and it is certain that one works; and. apart from this night calls out. the efficiency of the unit.
At the moment of entry through slit 44 instant freezing or flash freezing occurs, the product explodes prosque
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erally blocking ice of a porous nature, to such an extent that at least fifteen percent of the vapor is removed from the product as it enters chamber 12. Rapid freezing is caused by massive and rapid evaporation, this process removing heat from the liquid by causing a difference in vapor pressure between the liquid and the vacuum.
This evaporation continues until the dew point of the operating pressure is reached. For a pressure of 100 microns of mercury for example, the evaporation of the product continues until it has reached a temperature of about -40 ° C., this temperature being reached almost instantaneously on arrival in the tube. Of course, the removal of water vapor continues in chambers 12, 22 and 23 until the frozen product has at least 80% of its moisture removed.
In liquids containing entrained solids if more than 80% of the moisture is removed the product then becomes sticky and cannot be moved. On the other hand, when a liquid is subjected to the treatment, if more than 80% of the moisture is removed, it becomes so light that it is carried by the vapor stream through 33 and 34 and lost.
The vapor coming from the chamber 12 is evacuated through the fitting 32 towards the manifold 35 then towards the condenser. A momentary build-up of blocks of ice occurs, the expanded volume of which is temporarily absorbed by the boot 14. When leaving the blocks of ice the water vapor forms vapor channels so rapidly that the whole block becomes spongy with porosity. appreciable. The rotation of the tips 18 combined with the fixed tips 21, continuously breaks any accumulation of the blocks, which are very friable, into granules the size of which ranges from powder to that of a pea. Each granule, like the block, is traversed by channels left by the extraction of the steam, so that the particles themselves are also porenses.
Due to the explosive and bubbling nature of the instantaneous freezing of the product, a screen 45 is provided at the top of the chamber 14, masking the orifice of the vapor discharge 32, to prevent accidental extraction of frozen product and to separate it. - remove the frozen promise from the evacuated steam.
The slot 44 constitutes a means emerging from it - ** / @ not blocking by freezing and not stopping the operation.
Some moses in the outfit can freeze and block a game
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flow for a short time, but the warmer filler liquid passing through the slit quickly releases the product, thereby effecting automatic cleaning. This phenomenon is aided by the observed nature of the instant freezing of the incoming product. Instant freezing under high vacuum is so violent and explosive that only the upper part of each input fraction is thus frozen, leaving a liquid base forming the next fraction. This means that there is always a liquid supply in chamber 43 and almost always in supply slot 44.
Under the operating conditions defined here, it would be quite impossible for the feeding to take place other than from the bottom and other than through a slot.
The product enters chamber 12 at substantially zero speed and is instantly subjected to operating conditions. There is no appreciable or deleterious build-up of frozen film inside chamber 12 nor of frozen blocks * inside the chamber, and blades or tips 18 and 21 are not essentially scrapers. but perform their real function of breaking up blocks of ice immediately formed into smaller pieces and particles.
The ice blocks broken in the form of frozen particles or pieces * are then transported by the screw conveyor 24 through the chamber 22 in which they are again subjected to a vacuum extraction of water vapor. It will be noted that there is a constant movement of particles and pieces through chambers 12 and 22 due to the speed of the vapor to which is added the continual decrease in specific mass. The vapor coming from the chamber 22 leaves through the connection 33 to reach the common manifold 35 then the condenser (not shown).
The capacity of this equipment is determined by the speed at which the ESU vapor can be extracted. Therefore, the larger the attraction orifice d; Steam is larger the larger the capacity of the equipment. this same transport by the screw conveyor 24 through the chamber 23 is continued and the frozen particles are at the same time subjected to high speed vacuum vapor extraction. As noted above, no more than 80% water vapor is extracted, and this should not be considered a dehydration method or apparatus.
On their arrival at the end of chamber 23 the particles
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frozen porous fall into a reservoir or holding tank 25 and accumulate at the bottom of it. Any heat from outside the tank 25 may cause some melting but this is frozen again and water vapor from the again frozen product is extracted through the tank as the same vacuum exists. in it and that it is connected by the fitting 34 to the collector co @@ an exhaust 35.
The outlet of the porous frozen product from the reservoir is via the air shut-off valve 26 located in the passage 27. Since the reservoir 25 is already in the same vacuum conditions as the entire system, it is necessary to have a valve 30 actuated by an adenoid to maintain the negative pressures equal in the system in order to balance the vacuum prevailing in the reservoir with that prevailing in the discharge line 27. It is important to note that the product discharged at 23 may be sent directly to a continuous dehydration system.
If the pressure of the mass accumulated at the bottom of the tank 25 is sufficient to block the free flow of the frozen porous particles through the line 27, a vibrator 40 can be attached to the outside of the tank near the shut-off valve. air 26 to remove any buildup of product. The porous frozen products in granular form are released through the air shutter valve 28 for subsequent processing and dehydracation.
In order to make the system efficient, to avoid melting and to maintain some rapid freezing, the entire system can be suitably isolated, and particularly the tank 25.
Obviously any number of these units can be set up to function as a stand-alone unit in a ntinu system. The product supplied by this equipment is so porous that it reduces the residence time of the processed product in the vacuum dehydrator by more than fifty percent. It also follows that when the particles enter the dehydrator with a porous structure and the residence time is reduced, the maintenance of the porous structure and the reconstitution of the product takes place more completely and with greater ease and efficiency. 'efficiency.
Although the description relates mainly to
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food product., the method is applicable to the whole Bang not causing separation of the plasma, as well as to pharmaceutical and biological products for which rapid freezing this effective means that the original characteristics are not altered in any way except the form.