Verfahren zum Trocknen von Teigwaren Das Trocknen von Teigwaren, wie Spaghetti, Maccaroni usw., geschieht heute mit klimatisierter Luft.
Beim Lagern in klimatisierten Räumen bean sprucht der Trocknungsvorgang viel Zeit: 30, 40 und mehr Stunden. Die Qualität ist gut, der Ausschuss gering. Die langen Trocknungszeiten und die grossen Räume stellen jedoch erhebliche Nachteile dar.
Seit einiger Zeit trocknet man auch im Durch laufverfahren nach genau vorgeschriebenem Klima- Zeit-Programm. Das Verfahren ist beschränkt auf dünne Teigwaren. Die Trocknungszeiten sind kürzer geworden, betragen aber immer noch 10, 20 und mehr Stunden. Die Qualität ist gut, der Ausschuss jedoch sehr hoch, da schon geringe Abweichungen vom Programm zu Bruchware führen.
Die vorliegende Erfindung bezweckt, die Trock- nungszeiten erheblich zu senken, Ausschuss zu ver meiden, die Betriebskosten zu senken, die Qualität zu steigern und von den Abmessungen der Teigwaren, wie Spaghettidurchmesser, unabhängig zu werden. Dieses Ziel wird erreicht, indem man erfindungs gemäss klimatisierte Luft mit Hochfrequenzenergie kombiniert, wobei es aus qualitativen und wirtschaft lichen Gründen nicht gleichgültig ist, wieviel Hoch frequenz und wann - über den Trocknungsvorgang betrachtet - diese zugesetzt wird.
Die kürzeren Trocknungszeiten - bis ein Zehntel der bisherigen - ergeben kürzere Trocknungs- anlagen. Kürzere Trocknungsanlagen weisen geringe ren Energieverbrauch auf, indem die erforderliche Warmluft für weniger grosse Trockenräume erzeugt werden muss als bei den bisherigen Verfahren. Die Anschaffungskosten sind deshalb geringer, voraus gesetzt, dass die zusätzlichen Aufwendungen für die Hochfrequenzeinrichtung, wie Generator, Elektroden usw., die Einsparungen nicht wieder kompensieren oder gar übersteigen.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trocknen von Teigwaren. Die Erfindung besteht darin, dass das Trocknen der Teigwaren in klimatisier ter Luft erfolgt und dabei die Teigwaren einem Hoch frequenzfeld- mit einer Feldstärke zwischen 12 bis 20 Volt/cm ausgesetzt werden.
Die Teigwaren verlassen die Presse mit etwa 31 % Feuchtigkeit. Aufgabe des Trocknungsverfah- rens nach der Erfindung ist es, diese Feuchtigkeit auf etwa 12 % zu reduzieren. Während des Trocknungs- verfahrens muss somit eine Feuchtigkeitsentnahme von etwa 18 bis 20 % erfolgen.
Nach bisherigen Trocknungsverfahren mit klima tisierter Luft allein, ergeben sich Trocknungszeiten von etwa 10 Stunden. Das ist bei Anwendung von klimatisierter Luft allein schon ein sehr gutes Resultat. Die dabei zur Klimatisierung benötigte, in der Warm luft der betreffenden Anlage zugeführte Energiemenge, einschliesslich aller Verluste in der Anlage, sei El. Die von der Anlage aufgenommene elektrische Lei stung sei L1.
Es sei nun angenommen, dass nach bisherigen Trocknungsverfahren die Trocknungszeit, zum Bei spiel durch Leistungssteigerung, auf 2 Stunden reduziert werden soll. Die benötigte Gesamt energie E2 bleibt dabei ungefähr gleich gross, also E2 cv El. Die benötigte elektrische Lei stung erhöht sich auf etwa
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Wenn man nun, in Anlehnung an bisherige Hoch frequenzerwärmungsverfahren, die Leistung einerseits auf Klimatisieren der Luft und anderseits auf Er wärmen des Gutes mit Hochfrequenz aufteilt, so ist es naheliegend,
den Hochfrequenz-Leistungsanteil LHr möglichst gross zu machen. Dies deshalb, um eine rasche und gleichmässige Erwärmung über das ganze Teigwarenvolumen zu erreichen und so eine kurze Trocknungszeit zu erhalten. In üblicher Weise würde der Fachmann die Leistung L, zu etwa 3/4 auf die Hochfrequenzheizung und zu 1/4 auf die Klimatisie rung der Luft verteilen.
Der klimatisierten Luft fiele nur noch die Aufgabe zu, die Geschmeidigkeit der Oberflächenzone der Teigwaren zu erhalten, respek tive eine Verschalung ihrer Oberfläche zu vermeiden sowie den Feuchtigkeitstransport zu bewirken. Das bedingt grosse und teure Hochfrequenzgeneratoren, die das Verfahren unwirtschaftlich machen.
Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Über raschende Erkenntnis zu Grunde, dass es nicht nötig ist, die Trocknung mit relativ grosser Hochfrequenz energie durchzuführen, das heisst mit den bisher üblichen Feldstärken im Behandlungsraum von 100<B>...</B> 1000 Volt/cm. Es genügt, die der klimatisier ten Luft ausgesetzten Teigwaren gleichzeitig einem nur schwachen Hochfrequenzfelde, mit einer Feld stärke in der Grössenordnung von 12 bis 20 Volt/cm auszusetzen. Dies erlaubt eine wesentliche Senkung der erforderlichen Hochfrequenzenergie bei gleich zeitiger, ebenfalls wesentlicher Reduktion der Behand lungszeit.
Durch die Anwendung von nur kleinen Feldstärken wird die klimatisierte Luft gewisser massen aktiviert. Die Hochfrequenz wirkt gewisser massen als Katalysator.
Durch diese überraschende Wirkung, dass durch ein schwaches Hochfrequenzfeld klimatisierte Luft für die Trocknung von Teigwaren wirksamer wird, werden grosse wirtschaftliche und qualitative Fort schritte erzielt.
Die Durchführung des Verfahrens nach der Erfin dung kann in verschiedener Weise vorgenommen wer den. Dies soll anhand der Betriebsdiagramme 1-4 der Zeichnung beispielsweise erläutert werden.
Das Diagramm in Fig.1 zeigt prinzipiell den Einsatz der Hochfrequenz in Kombination mit kli matisierter Luft. Deren Temperatur liegt unterhalb 90 C. Deren Feuchtigkeit, nachstehend als Klima bezeichnet, wird durch die Temperaturdifferenz <I>d T</I> zwischen Trockentemperatur Ttr und Feuchttempe- ratur Tr (Taupunkt) dargestellt. Das Klima variiert zwischen 3 und 5 C.
Die Einwirkung der Hoch frequenz, dargestellt durch die Feldstärke FHr, ist über die Trocknungszeit - welche im gezeichneten Beispiel 2 Stunden beträgt - entweder konstant bei 12 Volt/cm oder treppenförmig ansteigend auf 16 Volt/cm oder 20 Volt/cm. Diese Werte, welche als ungefähre Werte anzusehen sind, sollen nicht überschritten werden. Diese sind etwa zehnmal nied riger als bei den üblichen Hochfrequenzerwärmungen. Das Wirken der Hochfrequenz darf deshalb als katalytisch bezeichnet werden.
Die benötigte Energie wird überwiegend durch die klimatisierte Luft auf gebracht, wobei gleichzeitig die Behandlungszeit wesentlich heruntergesetzt werden kann. Bei allen bisherigen Trocknungsvorgängen unterhalb 100 C handelt es sich um ein mühsames Verdunsten. Durch Anwesenheit eines nur schwachen Hochfrequenz feldes diffundiert die Feuchtigkeit vielfach schneller in die Oberflächenzone, wo sie dann durch die klimatisierte Luft leicht aufgenommen und wegtrans portiert wird. Dabei bewirken bereits Spuren von Hochfrequenz diese Aktivierung.
Nachfolgend wird von einzelnen Zonen gesprochen. Werden die Teig waren im Durchlaufverfahren getrocknet, so handelt es sich bei den Zonen um mehrere, hintereinander durchlaufene Kammern. Wird die Trocknung in ein und demselben Raum durchgeführt, so ist unter Zone der wechselnde Zustand der Temperatur, der Feuch tigkeit und der Feldstärke in diesem Raum zu ver stehen, in dem die Teigwaren während bestimmten Zeitintervallen ausgesetzt sind. In den Fig. 1 bis 4 sind die Zonen nicht als solche speziell bezeichnet. Mit jeder Änderung der Hochfrequenzfeldstärke be ginnt dort eine neue Zone.
Das Diagramm in Fig. 2 zeigt eine Variante in dem Sinne, dass das Klima-Hochfrequenz-Programm entsprechend Fig. 1 verzögert einsetzt. In der 1. Zone erfolgt ohne Hochfrequenz eine Vortrocknung bei geringer Feuchtigkeit der Luft. Das Diagramm Fig. 3 zeigt in der 1. Zone die Vortrocknung bei grossem<I>d T,</I> also bei geringer rela tiver Luftfeuchtigkeit. In der 2. Zone ist Klima und Hochfrequenz kombiniert.
Dabei ist Tfr = 80 C, Tf = 75 C, also<I>d T =</I> 5 C und FHF - 12 V/cm. In der 3. Zone erfolgt die Wiederholung der Vortrock- nung, bei gleicher Feuchtigkeit<I>d T =</I> 5 C. In der 4. und 5. Zone wird die Hochfrequenz in Stufen von 16 und 20 V/cm wirksam.
Nach dem Diagramm in Fig. 4 wird in<B>-</B>der 5. und 6. Zone<I>d T</I> auf 5 C vergrössert. In der 6. Zone wirkt Hochfrequenz ein. Der Hauptunterschied gegen über den Diagrammen Fig. 1 bis 3 besteht im inter- mittierenden Einsatz der Hochfrequenz.
Die Pausen ohne Hochfrequenz in den Diagram men entsprechend Fig.3 und 4 bezwecken einen Feuchtigkeitsausgleich resp. eine zeitliche Feuchtig keitsverteilung, die die Anwendung von Hochfrequenz noch wirtschaftlicher macht. In der 3. Zone vom Dia gramm Fig. 4 wird der Teigwarenoberfläche Feuch tigkeit stärker entzogen als in der 2. Zone, da<I>d T</I> grösser ist. Das grössere Feuchtegefälle besteht weiter in der 5. Zone, wo die Wirkung der Klima- und Hoch frequenzeinwirkung noch gesteigert wird.
Method for drying pasta The drying of pasta, such as spaghetti, macaroni, etc., is now done with conditioned air.
When stored in air-conditioned rooms, the drying process takes a long time: 30, 40 and more hours. The quality is good, the rejects are low. However, the long drying times and the large rooms are significant disadvantages.
For some time now, people have also been drying in a continuous process according to a precisely prescribed climate time program. The process is limited to thin pasta. The drying times have become shorter, but are still 10, 20 and more hours. The quality is good, but the reject rate is very high, as even minor deviations from the program lead to broken goods.
The aim of the present invention is to reduce drying times considerably, avoid rejects, lower operating costs, increase quality and become independent of the dimensions of the pasta, such as the diameter of the spaghetti. This goal is achieved by fiction according to combined conditioned air with high frequency energy, it is not indifferent, for qualitative and economic reasons, how much high frequency and when - considered over the drying process - this is added.
The shorter drying times - up to a tenth of the previous ones - result in shorter drying systems. Shorter drying systems have lower energy consumption because the required warm air has to be generated for less large drying rooms than with the previous methods. The acquisition costs are therefore lower, provided that the additional expenses for the high-frequency device, such as generator, electrodes, etc., do not compensate for or even exceed the savings.
The present invention relates to a method for drying pasta. The invention consists in that the pasta is dried in conditioned air and the pasta is exposed to a high frequency field with a field strength between 12 to 20 volts / cm.
The pasta leaves the press with about 31% moisture. The task of the drying process according to the invention is to reduce this moisture to about 12%. During the drying process, about 18 to 20% of the moisture must be extracted.
According to previous drying processes with climatised air alone, drying times of around 10 hours result. This is a very good result in itself when using conditioned air. The amount of energy required for air conditioning in the hot air of the system in question, including all losses in the system, is El. The electrical power consumed by the system is L1.
It is now assumed that according to previous drying processes, the drying time should be reduced to 2 hours, for example by increasing the output. The total energy E2 required remains roughly the same, i.e. E2 cv El. The electrical power required increases to about
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If one now, based on previous high-frequency heating processes, divides the power on the one hand into air conditioning and on the other hand on heating the goods with high frequency, then it is obvious
to make the high-frequency power component LHr as large as possible. This is in order to achieve rapid and even heating over the entire volume of pasta and thus to achieve a short drying time. In the usual way, the person skilled in the art would distribute the power L to about 3/4 on the high-frequency heating and 1/4 on the air conditioning.
The only task of the air-conditioned air would be to maintain the suppleness of the surface zone of the pasta, or to avoid cladding of its surface and to effect the transport of moisture. This requires large and expensive high-frequency generators that make the process uneconomical.
The present invention is based on the surprising finding that it is not necessary to carry out the drying with a relatively high high frequency energy, that is to say with the previously usual field strengths in the treatment room of 100 ... 1000 volts /cm. It is sufficient to expose the pasta exposed to the conditioned air at the same time to only a weak high-frequency field with a field strength of the order of magnitude of 12 to 20 volts / cm. This allows a significant reduction in the required high-frequency energy while at the same time, also significantly reducing the treatment time.
By using only small field strengths, the conditioned air is activated to a certain extent. The high frequency acts to some extent as a catalyst.
Due to this surprising effect, that conditioned air for drying pasta is more effective due to a weak high-frequency field, great economic and qualitative advances are achieved.
The implementation of the method according to the invention can be carried out in various ways. This is to be explained with reference to the operating diagrams 1-4 of the drawing, for example.
The diagram in Fig. 1 shows in principle the use of high frequency in combination with climatised air. Their temperature is below 90 C. Their humidity, hereinafter referred to as climate, is represented by the temperature difference <I> d T </I> between the dry temperature Ttr and the wet temperature Tr (dew point). The climate varies between 3 and 5 C.
The effect of the high frequency, represented by the field strength FHr, is over the drying time - which is 2 hours in the example shown - either constant at 12 volts / cm or increasing in steps to 16 volts / cm or 20 volts / cm. These values, which are to be regarded as approximate values, should not be exceeded. These are about ten times lower than with the usual high-frequency heating. The effect of the high frequency can therefore be described as catalytic.
The energy required is mainly generated by the conditioned air, whereby the treatment time can be reduced significantly at the same time. All previous drying processes below 100 ° C involve laborious evaporation. Due to the presence of a weak high-frequency field, the moisture diffuses much faster into the surface zone, where it is then easily absorbed and transported away by the conditioned air. Traces of high frequency already cause this activation.
Individual zones are referred to below. If the dough is dried in a continuous process, the zones are several chambers that are passed through one behind the other. If the drying is carried out in one and the same room, the zone is to be understood as the changing state of temperature, humidity and field strength in this room, in which the pasta is exposed during certain time intervals. In Figures 1 to 4, the zones are not specifically designated as such. With every change in the high-frequency field strength, a new zone begins there.
The diagram in FIG. 2 shows a variant in the sense that the air conditioning high-frequency program according to FIG. 1 begins with a delay. In the 1st zone, pre-drying takes place without high frequency with low air humidity. The diagram in Fig. 3 shows in the 1st zone the pre-drying with high <I> d T, </I> that is, with low relative humidity. In the 2nd zone, climate and high frequency are combined.
Tfr = 80 C, Tf = 75 C, i.e. <I> d T = </I> 5 C and FHF - 12 V / cm. In the 3rd zone, the pre-drying is repeated, with the same humidity <I> d T = </I> 5 C. In the 4th and 5th zones, the high frequency becomes effective in steps of 16 and 20 V / cm .
According to the diagram in FIG. 4, in <B> - </B> the 5th and 6th zones <I> d T </I> are enlarged to 5 C. High frequency acts in the 6th zone. The main difference compared to the diagrams in FIGS. 1 to 3 is the intermittent use of the high frequency.
The breaks without high frequency in the diagrams men according to Fig.3 and 4 are intended to compensate for moisture, respectively. a temporal moisture distribution that makes the use of high frequency even more economical. In the 3rd zone of the diagram in Fig. 4, moisture is withdrawn from the pasta surface to a greater extent than in the 2nd zone, because <I> d T </I> is greater. The greater moisture gradient continues in the 5th zone, where the effect of the climatic and high frequency effects is increased.