Verfahren zur Konservierung von Flüssigkeiten und Apparat zur Ausübung des Verfahrens.
Die bisher bekannten Verfahren zur Kon servierung von Fliissigkeiten sowie die dazu verwendeten Anlagen sind mit versehiedenen MÏngeln behaftet. Einerseits werden dabei geschmacklich eigentümliche und gesehätzte Aromastoffe zerstört, derart, dass ein wesent licher Untersehied zwischen dem Frisch- getränk und dem konservierten Getränk entsteht. Anderseits bestanden bei den bisher bekannten Anlagen verschiedene praktische Nachteile.
Es wurde entweder eine lang andauernde Erhitzung bei verhältnismässig niederer Temperatur vorgenommen oder man arbeitete bei grossem Dampfdrucke. Auch konnten die bisher gebräuchlichen Verfahren nicht in einem beliebigen Zeitpunkt abgeschlossen werden, wodurch eine ständige Überwachung notwendig war.
Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Verfahren zur Konservierung von Flüssigkeiten, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass die Flüssigkeiten im Durchfluss unmittel- bar aufeinanderfolgend einer kurzen Erhitzung, einer Entgasung durch Absaugen und einer br sken Abkühlung unterzogen werden.
Ferner betrifft die Erfindung einen Apparat zur Ausübung des Verfahrens, weleher dadurch gekennzeichnet ist, dass er einen Behäl ter mit einem Heizkörper, einen regulierbaren Einlaufhahn, eine über dem Behälter angeordnete Saugvorriehtung für die Wegsehaffung der Hase sowie oben am Behälter eine Auslass- ¯ffnung aufweist, die mit einer in Serpentinen verlaufenden Kiihlvorrichtung in Verbindung steht.
In der Zeichnung ist ein Ausfiihrvngsbei- spiel des erfindungsgemässen Apparates dargestellt.
Fig. 1 ist ein Vertikalschnitt durch den gesamten Apparat, teilweise schematisch dargestellt, bestehend aus Aufsch ttbehÏlter, Durchflussbehälter, Sauganlage, Kühlelement und: Kiihlanlage.
Fig. 2 ist ein Vertikalschnitt durch einen zusätzlichen Durchflussbehälter, wie er mit dem in Fig. 1 dargestellten Durehflussbehälter in Reihe geschaltet werden kann.
Ein Aufschüttbehälter befindet sich in er höhter Lage. Das darin eingegossene Getränk erzeugt dadurch einen hydrostatischen Druck, der es ermöglicht, die Einlassöffnung des Durchflussbehälters unten anzubringen. Eine besondere Pumpvorrichtung wird auf diese Weise erspart, während trotzdem praktisch regelmässige Einlaufbedingungen geschaffen sind. Der Einlaufhahn 2 ist mit einem Kippschalter versehen, wodurch die Stromzufuhr 3 des Heizkörpers 4 vom Vorhandensein einlau- fender Flüssigkeit abhängig gemacht wird.
Der Einlauf der Fliissigkeit vollzieht sich durch eine rostfreie Robre 5, die zweckmässig aus einer Aluminiumstahllegierung besteht.
Der Eintritt der Flüssigkeit in den Behälter 6 geschieht durch den Dreiweghahn 7. Die Entleerung des Behälters 6 nach Beendigung des Verfahrens geschieht durch Drehen des Drei weghahns 7. Die entsprechende Stellung ist in 7a gezeichnet. Der Einlauf der Fl ssigkeit ge schieht durch die Verteilerschikane 8, die im triehterförmigen Teil des Behälters 6 unter- gebraeht ist, wodurch die Fl ssigkeit sofort durch den Heizkörper 4 auf dem gesamten Quersehnitt des Behälters erhitzt wird. Zu diesem Zweeke ist der Heizkörper derart gestaltet, da¯ die Flüssigkeit zwischen den plattenformigen Heizelementen passieren muss, und zwar derart, dass die gesamte Menge gleichmässig und intensiv erhitzt wird.
Gleiehzeitig steigt die erhitzte Flüssigkeit naeh oben, und zwar in dem Masse, als es die Dimensionen des Zufubrrohres 5 und die vorhandenen Hahnen bei gegebener Íffnung erlauben.
Der Heizkörper 4 ist an einem Haltergestänge 9 befestigt und im Behälter aufge hängt.
Die neu einfliessende Flüssigkeit verursaeht ein Ausfliessen der naeh oben gestiegenen, erhitzten Fl ssigkeit bei der Auslass- offnung 10, deren Lage für das Fl ssigkeitsniveau im Behälter 6 massgebend ist.
Der Behälter 6 ist durch eine trichterför- mige Haube 11 abgesehlossen, welche heb-und drehbar gelagert ist, so dass man sich nach Wunsch Zugang zum Innern des BehÏlters verschaffen kann. Die trichterförmige Haube 11 trÏgt auf ihrer äussern Seite den Luftkanal 12, der an der freien Seite mit Luftfiltermas- sen 13 luftdurchlässig abgeschlossen ist. Dieser Kanal hat den Zweek, ein direktes Ansaugen der erhitzten Flüssigkeit auszuschlie¯en, und anderseits führt er Frisehluft in den Mündungsteil 14 des Kanals ein und kühlt die bei der Erhitzung ausgetretenen DÏmpfe, welehe durchWirkung des Zyklons 15 über ein Verbindungsrohr an die Aussenluft abgegeben werden.
Die im Behälter 6 erhitzte und entgaste Flüssigkeit wird im K hlelement einer inten siven Abkühlung ausgesetzt, so dass sie einen Temperatursturz erleidet.
Bei gewissen Naturgetränken oder SÏften, oder aber aueh bei Auszügen kann es wünschenswert erseheinen, durch eine nochmalige Erhitzung noch verbleibenden Gärungserre gern Meister zu werden. In diesem Fall kann ein zusätzlicher Behälter 18 (Fig. 2) bei der Stelle 17 angesehlossen und mit dem Behälter 6 in Reihe gesehaltet werden. Die bereits er hitzte und entgaste Flüssigkeit wird dann einer nochmaligen Erhitzung mit oder ohne Entl ftung ausgesetzt, bevor sie rasez abgekühlt wird.
Der Behälter 18 entsprieht dem Behälter 6 bezüglich Konstruktion, und sein Heizkörper wird bei 19 mit Strom versorgt und ingleicherVeisevorUberhitzungoder ungen gender Erhitzung durch den Kipp- schalter beim Einlaufhahn 2 und, wenn notig, durch weitere Sicherungsvorrichtungen bewahrt. Die Zufuhr und Entleerung geschieht durch einen entsprechenden Dreiweghahn 20.
Um eine für ein bestimmtes Getränk stets gleiehbleibende Erhitzungstemperatur zu erzielen, sind die Leistung des Heizkörpers und die Durehflussmenge aufeinander abgestimmt.
Zur Regulierung der Zuflussmenge ist im BehÏlter 6 sowohl als im Behälter IS, wo ein soleher zusätzlich verwendet wird, ein Thermo- stat t angebracht, der über ein Relais den Kippschalter aus-oder einsehaltet. Der Thermostat reguliert gleichzeitig die Durchflu¯menge und die Stromzufuhr.
Der erfindungsgemässe Apparat erlaubt, die erhitzte Flüssigkeit einem Temperatur- sturz auszusetzen, der ein weiterer Faktor f r die Konservierung bildet. Dazu wird das Rohr 21 in Serpentinen geführt. Vor dem Eintritt in die Kühlelemente 22 besitzt das Konservie- rungsgut eine Temperatur von beispielsweise F ; 4 C, die naeh Passieren durch sämtliehe Kühlelemente beim Auslaufhahn 23 auf beispielsweise 4 bis 5 C gefallen ist. Dieser ver- hältnismässig grosse Temperatursturz kann zum Beispiel dadureh erzielt werden, dass ein K hlmedium, etwa Chlormethyl, SO2, durch ein Einspritzventil 24 beim Zulass in den Kühlmantel 2 eingespritzt wird.
Dabei findet ein Kompressor Verwendung.
Da das Eonsersriergut mit etwa 80 C durch das Rohr 21 in den Kältemantel 22 eintritt und das Kältemittel Mitstrom und nicht
Gegenstrom, also in gleicher Flussrichtung wie Konserviergut, geführt ist, gibt es somit einen Temperaturausgleich zwischen Konserviergut und KÏltemittel bei ungefähr 40 C in der Zone 26.
Die Öffnung des Einspritzventils geschieht automatisch durch den thermostatischen Regler 28, der durch die Leitung 29 .mit dem Einspritzventil in Verbindung steht.
Nach Beendignng des Kühlzyklus gelangt das Kühlmittel durch das Rohr 30 in die pulpe e zurüek worauf sieh derselbe Vorgang wiederum abwickelt. Das Kühlmittel kann bei der Einspritzung bei 25 eine Temperatur von beispielsweise minus 5# C aufweisen. Als Kühlmittel kann auch Freon arkenprodukt) verwendet werden, wobei zweckmässig zum Einspritzen eine Druckpumpe verwendet wird und au¯erdem ein Kondensator vorgesehen ist.
Iit Hilfe des besehriebenen Apparates lasst sich das erfindungsgemässe Verfahren besonders gut durchführen. Die. zu konservie- rende Flüssigkeit gelangt in ganz bestimmter Menge pro Zeiteinheit durch die Robre 5 in den Behälter 6 und wird dort durch die Saugwirkung des Zyklons 15 entlüftet. Gleichzei tig steigt die Flüssigkeit im Behälter 6 mach oben und wird vom Heizkörper 4 erhitzt. Dabei werden Gase, die in der Flüssigkeit einge- schlossen sind, befreit und durch die trichterförmige Haube abgesaugt.
Die entlüftete, erhitzte und entgaste Flüssigkeit tritt in der gleichen Menge wie beim Eintritt aus dem Rehälter 6 aus und wird durch das in Serpentinen geführte Rohr 21 durch den Kühlmantel 2 hindurehgeführt und erleidet einen Tem peratursturz, worauf die Flüssigkeit beim Ausflu¯hahn 23 direkt in Flasehen abgefüllt werden kann. Die Abfüllung geschieht unter Vakuum in die zur Lagerung bestimmten Gefässe.
Die Entlüftung hat zum Zweek, leicht zer störbare oder durch die Erhitzung einer Geschmackswandlung erleidende und leicht flüchtige Stoffe in gasförmiger Form abzu- führen. Die kurzzeitige Erhitzung zerstört de Bestandteile der Flüssig- keit, erhält jedoch die Aromastoffe und daher den Frisehgeschmack der SÏfte oder Getränke.
Der darauffolgende Temperatursturz hat zur Folge, die Hitzewirkung noch rechtzeitig auszuschalten, bevor gesehmaekszerstörende Än- derungen in der Fl ssigkeit entstanden sind.
Im allgemeinen betrachtet, hat das erfindungsgemässe Verfahren den Vorteil, die Wirkung einer kurz andauernden Hitze mit derjenigen einer brüsken Abkühlung zu verbinden. Anderseits werden durch die Entlüftung und Entgasung bei der Erhitzung Stoffe abgelei- tet, bevor sie zu einer aroma-oder geschmaeks- sehädigenden Wirkung gelangen. Auf Grund des erfindungsgemässen Verfahrens ist es deshalb möglich, Flüssigkeiten im Durchfluss zu konservieren, wobei eine erhebliehe Zeitersparnis gegenüber den bisher gebräuchlichen Methoden erzielt wird. Es genügt, die behandelte Fl ssigkeit vor dem Zutritt der Aussenluft zu bewahren, um sie f r lÏngere Zeit im Frischzustand aufzubewahren.
PATENTANSPR¯CHE : I. Verfahren zur Konservierung von Flüssigkeiten, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeiten im Durchfluss unmittelbar auf einanderfolgend einer kurzen Erhitzung, einer Entgasung durch Absaugen und einer brüsken Abkühlung unterzogen werden.
Process for the preservation of liquids and apparatus for carrying out the process.
The previously known processes for the preservation of liquids as well as the systems used for them are afflicted with various deficiencies. On the one hand, this destroys flavorings that are peculiar to the taste and that have been cherished in such a way that a significant difference arises between the fresh drink and the preserved drink. On the other hand, there were various practical disadvantages in the previously known systems.
Either long-term heating was carried out at a relatively low temperature, or one worked with high steam pressures. In addition, the previously common procedures could not be completed at any point in time, which meant that constant monitoring was necessary.
The subject matter of the present invention is a method for the preservation of liquids, which is characterized in that the liquids in the flow are subjected to brief heating, degassing by suction and brisk cooling in immediate succession.
The invention also relates to an apparatus for carrying out the method, which is characterized in that it has a container with a heating element, an adjustable inlet tap, a suction device arranged above the container for removing the rabbit and an outlet opening at the top of the container which is connected to a serpentine cooling device.
An exemplary embodiment of the apparatus according to the invention is shown in the drawing.
Fig. 1 is a vertical section through the entire apparatus, partially shown schematically, consisting of Aufsch ttbehÏlter, flow-through container, suction system, cooling element and: Kiihlanlage.
FIG. 2 is a vertical section through an additional flow-through container, as it can be connected in series with the flow-through container shown in FIG. 1.
A hopper is in an elevated position. The drink poured into it creates a hydrostatic pressure, which makes it possible to attach the inlet opening of the flow-through container at the bottom. A special pumping device is saved in this way, while practically regular inlet conditions are nevertheless created. The inlet tap 2 is provided with a toggle switch, whereby the power supply 3 of the heater 4 is made dependent on the presence of incoming liquid.
The inlet of the liquid takes place through a rustproof tube 5, which is expediently made of an aluminum steel alloy.
The entry of the liquid into the container 6 occurs through the three-way cock 7. The emptying of the container 6 after the end of the process is done by turning the three-way cock 7. The corresponding position is shown in FIG. 7a. The inlet of the liquid happens through the distributor baffle 8, which is housed in the funnel-shaped part of the container 6, whereby the liquid is immediately heated by the heating element 4 over the entire cross section of the container. For this purpose, the heating element is designed in such a way that the liquid has to pass between the plate-shaped heating elements in such a way that the entire amount is heated evenly and intensively.
At the same time, the heated liquid rises to the top, to the extent that the dimensions of the feed pipe 5 and the existing taps allow for a given opening.
The radiator 4 is attached to a holder linkage 9 and hangs up in the container.
The newly flowing liquid causes the heated liquid, which has risen near the top, to flow out at the outlet opening 10, the position of which is decisive for the liquid level in the container 6.
The container 6 is closed off by a funnel-shaped hood 11, which is mounted such that it can be lifted and rotated so that access to the interior of the container can be made as desired. The funnel-shaped hood 11 carries on its outer side the air duct 12, which is closed on the free side with air filter compounds 13 so that it is air-permeable. The purpose of this channel is to prevent the heated liquid from being drawn in directly, and on the other hand it introduces frying air into the mouth part 14 of the channel and cools the vapors that have escaped during the heating process, which are released to the outside air via a connecting pipe through the action of the cyclone 15 .
The liquid heated and degassed in container 6 is subjected to intensive cooling in the cooling element, so that it suffers a drop in temperature.
With certain natural beverages or juices, or even with extracts, it can be desirable to become a master by reheating the remaining fermentation agent. In this case, an additional container 18 (FIG. 2) can be attached at the point 17 and placed in series with the container 6. The liquid, which has already been heated and degassed, is then subjected to repeated heating with or without venting before it is rapidly cooled.
The container 18 corresponds to the container 6 in terms of construction, and its heating element is supplied with electricity at 19 and is also protected from overheating or insufficient heating by the toggle switch at the inlet tap 2 and, if necessary, by further safety devices. The supply and discharge takes place through a corresponding three-way valve 20.
In order to achieve a constant heating temperature for a certain drink, the output of the radiator and the flow rate are coordinated.
In order to regulate the inflow quantity, a thermostat is attached in the container 6 as well as in the container IS, where a soleher is additionally used, which switches the toggle switch on or off via a relay. The thermostat regulates the flow rate and the power supply at the same time.
The apparatus according to the invention allows the heated liquid to be exposed to a drop in temperature, which forms a further factor for preservation. For this purpose, the pipe 21 is guided in serpentines. Before entering the cooling elements 22, the goods to be preserved have a temperature of, for example, F; 4 C, which after passing through all cooling elements at the outlet tap 23 has fallen to 4 to 5 C, for example. This relatively large drop in temperature can be achieved, for example, by injecting a cooling medium, such as chloromethyl, SO2, through an injection valve 24 into the cooling jacket 2 upon admission.
A compressor is used for this.
Since the Eonsersriergut enters the refrigeration jacket 22 through the pipe 21 at around 80 C and the refrigerant is entrained and not
Countercurrent, i.e. in the same direction of flow as the preservation material, there is a temperature equalization between the preservation material and the refrigerant at around 40 C in zone 26.
The injection valve is opened automatically by the thermostatic controller 28, which is connected to the injection valve through line 29.
After the end of the cooling cycle, the coolant is returned through the pipe 30 into the pulp, whereupon the same process takes place again. During the injection at 25, the coolant can have a temperature of minus 5 ° C., for example. Freon arken product) can also be used as a coolant, whereby a pressure pump is expediently used for the injection and a condenser is also provided.
The method according to the invention can be carried out particularly well with the aid of the apparatus described. The. Liquid to be preserved passes through the robre 5 into the container 6 in a very specific quantity per unit of time and is vented there by the suction effect of the cyclone 15. Simultaneously, the liquid rises in the container 6 and is heated by the heater 4. The gases that are trapped in the liquid are freed and sucked off through the funnel-shaped hood.
The vented, heated and degassed liquid emerges in the same amount as when entering from the re-container 6 and is passed through the serpentine pipe 21 through the cooling jacket 2 and suffers a temperature fall, whereupon the liquid at the outlet tap 23 directly in Flasehen can be bottled. The filling takes place under vacuum in the containers intended for storage.
The purpose of venting is to remove easily destructible or volatile substances in gaseous form that are subject to a change in taste due to heating. The brief heating destroys the components of the liquid, but preserves the aromatic substances and therefore the freshness of the juice or beverage.
The subsequent drop in temperature has the consequence that the heat effect is switched off in good time, before changes in the liquid that could damage the face occur.
Viewed generally, the method according to the invention has the advantage of combining the effect of a brief heat with that of an abrupt cooling. On the other hand, by venting and degassing during heating, substances are diverted before they have an aroma- or taste-damaging effect. On the basis of the method according to the invention, it is therefore possible to preserve liquids in the flow, with a considerable time saving being achieved compared with the methods used up to now. It is sufficient to keep the treated liquid away from the outside air in order to keep it fresh for a longer period of time.
PATENT CLAIMS: I. A method for the preservation of liquids, characterized in that the liquids in the flow are subjected to a brief heating, degassing by suction and rapid cooling in immediate succession.