Verfahren zum Herstellen von sofortlöslichen Produkten Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von verbesserten und besonders schnell und einfach auch in kalten Flüssigkeiten vollständig löslichen Produkten aus Ausgangsstoffen, die bei der Behand lungstemperatur mindestens einen flüssigen und einen festen Stoff enthalten, die gemischt miteinander z.B. in Form von Lösungen, Emulsionen, Dispersionen, Pasten oder dgl. getrocknet werden können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein schnell lösliches Produkt, insbesondere ein Trockenpulver, auch Instantpulver genannt, bei Normaltemperaturen in einem Arbeitsgang und ohne besonderen apparativen Aufwand zu gewinnen, das seine Löslichkeit über lange Lagerzei ten behält.
Es ist bereits bekannt, Instantpulver herzustellen. Bei den bekannten Verfahren wird stets erhebliche Energie, sei es in Form von Wärmeenergie, sei es in Form von Kälteenergie eingesetzt, und ausserdem sind bei der Mehrzahl der bekannten Verfahren mindestens zwei Arbeitsgänge erforderlich.
Es ist bereits ein Verfahren bekannt, bei dem in nur einem Arbeitsgang und bei etwa Raumtemperatur In stantpulver gewonnen werden kann, das seine Löslichkeit über längere Zeit behält. Bei diesem bekannten Verfah ren wird das zu trocknende flüssige Gut mit Feinverteilung im oberen Bereich eines Turmes, in den von unten ein entfeuchtetes Trocknungsmittel eingeleitet wird, einge führt, und die Grösse der eingeführten Guttropfen, ihre Verteilung und ihre Austrittsgeschwindigkeit sowie die Strömungsgeschwindigkeit, die Temperatur und die Feuchte des Trocknungsmittels sowie die Höhe und der Durchmesser des Turmes werden so gewählt und aufein ander abgestimmt,
dass der obere Bereich des Turmes als Wäscher wirkt und dass der Trocknungsvorgang im Bereich unter der Waschzone so gesteuert wird, dass infolge eines niedrigen Trocknungspotentials ein konti nuierlicher Feuchtefluss vom Tropfeninneren nach aus sen erfolgt in der Art, dass weder eine Verkrustung der Tropfenfläche noch ein Zerplatzen derselben eintritt.
Obwohl bereits mit diesem Verfahren sehr gute Ergeb nisse erzielt werden können, liegt ein gewisser Nachteil dieses Verfahrens darin, dass sehr hohe Trocknungstür- me erforderlich sind, selbst dann, wenn nur relativ geringe Gutmengen getrocknet werden sollen.
Es wurde nun gefunden, dass man diese Nachteile überwinden und noch ein verbessertes Produkt erhalten kann, wenn man bei einem Verfahren zum Herstellen von sofortlöslichem Produkt, bei dem von niedrig- bis höchstviskosem Gut, das mindestens einen bei Behand lungstemperatur flüssigen und mindestens einen bei Be handlungstemperatur festen Stoff im Gemisch enthält, ausgegangen und unter Verwendung eines entfeuchteten gasförmigen Trockenmittels gearbeitet wird, erfindungs- gemäss so vorgeht, dass man das zu trocknende Gut als ruhende Schicht auf einem aus festem Werkstoff beste henden porösen Material, z.B. einer Membran, anordnet, und von unten nach oben,
im wesentlichen senkrecht durch das Material und durch die Schicht des zu trocknenden Gutes hindurch, das Trockenmittel mit mindestens einem der Summe der Drücke zur Überwin dung des Widerstandes durch das poröse Material plus des hydrostatischen Druckes der Schicht des zu trocknen den Gutes plus dem Strömungsdruck des Trocknungsmit- tels durch das Trocknungsgut entsprechenden Druck hindurchleitet, bis die in dem Gut enthaltene Flüssigkeit entfernt ist. Die ruhende Schicht des zu trocknenden Materials ordnet man vorzugsweise in einer Schichthöhe von 1 bis 1000 mm an. Die Dauer des Verfahrens liegt vorzugsweise im wesentlichen zwischen einer und 200 Stunden.
Es kann in einem Temperaturbereich von 2 bis 80 C, vorzugsweise von 10 bis 30 C, gearbeitet wer den.
Als Trocknungsmittel kann man ein Inertgas verwen den wie reinen Stickstoff oder C02, der zweckmässig einen so niedrigen Feuchtigkeitsgehalt wie 0,02 bis 0,01 g/cbm, entsprechend einem Taupunkt von -72 bis -76 C aufweist. Für oxydationsempfindliches Gut kann zweckmässig ein Inertgas verwendet werden, dessen Reinheitsgrad frei von Sauerstoff 99,997o beträgt.
Als Trocknungsmittel für nicht oxydationsanfälliges Trock- nungsgut lässt sich vorteilhaft reine, zweckmässig feinst filtrierte Luft benutzen. Beim erfindungsgemässen Verfahren wird also das gasförmige Trocknungsmittel innerhalb der ruhenden Schicht des zu trocknenden Gutes dispergiert und in dispergierter Form durch die Gutschicht hindurchge drückt.
Bei allen bisher bekannten Trocknungsverfahren, bei denen Luft oder Gas als Wärmeträger eingesetzt wird, kommt das Trocknungsmittel ausschliesslich mit der Oberfläche des zu trocknenden Gutes in Berührung, wobei nur aus der Oberflächenschicht des Trocknungsgu- tes eine gewisse Menge Feuchtigkeit von dem Trock- nungsmittel aufgenommen wird.
Weitere Feuchtigkeit kann von dem Trocknungsmittel nur in dem Masse aufgenommen und abgezogen werden, wie die Feuchtig keit aus dem Inneren des Trocknungsgutes in die Ober flächenrandzone einzudiffundieren vermag. Der Trock- nungsgrad und die Trocknungswirkung stehen demzufol ge bei allen bisher bekannten Luft- oder Gastrocknungs- verfahren ihrem Wesen nach in Relation mit einerseits dem Diffusionseffekt der Flüssigkeit aus der Randzone des zu trocknenden Materials in das Trocknungsmittel
und andererseits den Diffusionseffekt aus dem Inneren des Trocknungsgutes in dessen Randzone. Insbesondere der letztgenannte Diffusionseffekt ist bei Normaltempe ratur und relativ grossen Schichtdicken des zu trocknen den Materials relativ niedrig. Dies hat zur Folge, dass man bei den bisher bekannten Trocknungsverfahren entweder mit sehr hohem apparativem Aufwand und mit komplizierten Vorrichtungen arbeiten oder hohe Ener gien einsetzen musst, beispielsweise in Form von Kälte (Gefriertrocknung) oder in Form von kinetischer Energie (Pufftrocknung) oder dgl.
Beim Arbeiten mit Wärme- oder Kälteenergien treten ausserdem die weiteren be kannten Nachteile der Aromabeeinträchtigung und/oder Strukturbeeinflussung des zu trocknenden Materials auf, was insbesondere bei der Behandlung von empfindlichen Lebensmitteln, wie Milch, Kaffee, Tee, Fruchtsäften und dgl. nachteilig ist.
Das erfindungsgemässe Verfahren ermöglicht eine schonende Trocknung ohne Einsatz von Wärme und ohne Vakuum, so dass apparativer Aufwand nicht erfor derlich ist. Es lassen sich alle Arten von zu trocknendem Gut praktisch ohne Aromaverluste und unter Vermei dung jeglicher Denaturierungserscheinungen unter einfa chen Verfahrungsbedingungen in ein Trockenpulver überführen, das auch in kalten Flüssigkeiten, wie kaltem Wasser, augenblicklich löslich ist.
Man kann nach dem erfindungsgemässen Verfahren sogar aus natürlicher Vollmilch ein Vollmilchtrockenpulver herstellen, das in kaltem Wasser in wenigen Sekunden 100%ig voll löslich ist.
Beim erfindungsgemässen Verfahren wird das Aus gangsprodukt, das in Form von flüssigen oder pastenför- migen Stoffen, Lösungen, Suspensionen sowohl aus Nah rungsmitteln als auch aus anderen Produkten, insbesonde re auch chemischen Produkten aller Art bestehen kann und das insbesondere ein Fruchtsaft, oder eine Fruchtpa ste, ein Gemüsebrei, Kartoffelpüree, Blut, Hefe, ein Pflanzenextrakt, Pektin, Gelatine, Leim, eine Fisch- oder Fleischpaste, ein Fisch- oder Fleischextrakt, oder auch ein Milchprodukt, wie Vollmilch, Magermilch, Sahne, Butter, Yoghurt, Fett- oder Magerquark, ein Milchmisch getränk, Milchkakao, oder auch Kaffee oder Tee-Ex- trakt, sein kann,
vorzugsweise in einen dazu geeigneten Trocknungsbehälter eingefüllt. Der Trocknungsbehälter kann einen unteren netz- oder gitterartigen Stützboden und eine obere mit Gasaustrittsöffnungen versehene Ab deckung sowie feste Seitenwände aufweisen. Zweckmäs- sig kann 200 mm vom unteren Boden entfernt als Zwischenboden ein poröses Material als Membran, bei spielsweise aus Kunststoff bestehend, angeordnet sein. Auf diese Membran kann das zu trocknende Gut in einer Schichthöhe von 1 bis 1000 mm aufgebracht werden.
Dann kann durch den Behälterboden und von unten nach oben durch die poröse Membran hochentfeuchteter Stick stoff oder CO.; bei allen oxydationsanfälligen Produkten oder hochentfeuchtete Luft, wenn es das Produkt infolge seiner Oxydationsbeständigkeit erlaubt, eingeleitet wer den. Durch das Hindurchdrücken dieses Gasstromes durch die poröse Membran wird dann der Gasstrom in viele kleine Einzelteilchen zerteilt, so dass er eine disper- se Phase darstellt. Dieses zerteilte Gas wird gegen die Bodenfläche des auf der Membran angeordneten zu trocknenden Gutes gedrückt, und der Druck wird so lange gesteigert, dass das fein dispergierte Gas durch die gesamte Schicht des zu trocknenden Gutes auf der Membran hindurchgedrückt wird.
Dadurch wird die in der mit dem dispersen Gas durchsetzten Schicht begin nende Verfestigung und Erstarrung, die sich in den verschiedenen Stadien der unterschiedlichen Konzentra tion durch steigende Viskosität bemerkbar macht, einge leitet. Den Zerteilungsgrad des Gasstroms kann man durch unterschiedlichen Porendurchmesser der porösen Membran variieren. Als Membranmaterial verwendet man zweckmässig geeignete Gewebe aus Textilmaterial, Kunststoff, Stahlfasern oder sonstigen Metallfasern, oder auch poröse Sinterstoffe, oder Metalle oder dgl., die eine Mikrozerteilung des Gasstroms sichern.
Die Schicht des zu trocknenden Gutes, die auf dieser porösen Membran aufgebracht ist, kann während des Durchleitens der fein zerteilten Gase gerührt oder in sonstiger Weise leicht bewegt werden, zumindest so lange das zu trocknende Gut einen relativ flüssigen Zustand hat. Man kann die Rührbewegung abstellen, sobald die Viskosität des zu trocknenden Materials relativ hoch wird.
Die Schichthöhe des zu trocknenden Materials, die zwischen 1 mm und 1000 mm liegen kann, und die zweckmässig auf 10 bis 400 mm eingestellt wird, kann man je nach funktionellen oder wirtschaftlichen Gesichts punkten variieren.
Für den Wirkungsgrad des erfindungsgemässen Ver fahrens ist der Zerteilungsgrad und die Geschwindigkeit, mit denen das Gas durch die Flüssigkeitsschicht hin durchgeführt werden, von Bedeutung. Die Geschwindig keit beträgt im allgemeinen zwischen 0,2 und 2 m pro Sekunde, wenn man Flüssigkeiten erfindungsgemäss trocknet. Bei Pürrees liegen die Geschwindigkeiten etwas niedriger.
Wenn man die Gasgeschwindigkeit zu hoch einstellt, dann erfolgt, wenigstens im ersten Trocknungs- stadium, eine unerwünscht hohe Schaumbildung, was vermieden werden kann dadurch, dass man zunächst mit einer geringeren Geschwindigkeit bzw. einem geringeren Druck arbeitet und nach Entfernen der Hauptmenge der Feuchtigkeit, wenn die zu trocknende Masse einen relativ hochviskosen Zustand angenommen hat, den Druck, mit dem das Gas im zerteilten Zustand durch das zu trock nende Gut gepresst wird, so steigert, dass die anfängliche Durchsatzgeschwindigkeit des Gases möglichst beibehal ten wird.
Wenn erfindungsgemäss Produkte verarbeitet werden, die leicht verdampfbare, mit dem gasförmigen Trock- nungsmedium entfernbare Aromastoffe enthalten, wie beispielsweise Orangensäfte, oder Kaffee oder Tee-Ex- trakte oder dgl., dann arbeitet man zweckmässig in der Weise, dass in einer Vorstufe vor dem eigentlichen Trocknungsverfahren eine bewusste Aromaabtrennung vorgenommen wird.
Das Ausgangsmaterial wird dabei einer Abtriebskolonne zugeführt, in der mit einem Bruchteil des in dem gesamten System verwendeten Inertgases, wie Stickstoff oder C02, etwa 1 bis 3<B>%</B>, der grösste Teil des Aromas aus dem zu trocknenden Gut abgezogen und von dem trockenen Inertgas aufgenom men wird. Das Ausgangsmaterial wird dazu durch Sprü hen und durch Wäsche oder über Raschig-Kolonnen in innigen Kontakt mit dem Inertgas gebracht. Alle Aroma stoffe, die leicht flüchtigen Charakter haben, gehen dabei in das gasförmige Medium über.
Der die Aromastoffe enthaltende Inertgasstrom wird anschliessend in eine Spezial-Adsorptionseinheit geleitet, in der die Aromastof- fe von dem Inertgas oder der Luft getrennt werden.
Die Aromastoffe werden in diesen vergleichsweise kleindi mensionierten Spezial-Adsorptionseinheiten, die mit spe ziellen weitporigen Adsorptionsmitteln gefüllt sind, akku muliert und so lange gespeichert, bis über eine selektive Desorption die Aromastoffe ohne irgendeine Schädigung wieder ausgetrieben werden. Die selektive Desorption erfolgt zu einem Zeitpunkt, an dem das zu trocknende Material, dem die Aromastoffe in einer Vorstufe entzo gen worden sind, in fertiggetrocknetem Zustand vorliegt.
Alsdann werden die desorbierten Aromastoffe dem fer tiggetrockneten Gut wieder zugeführt und an diesem re- adsorbiert. Das fertige Trockenpulver hat demzufolge die gleichen Aromastoffe in der gleichen Zusammensetzung wie das Ausgangsprodukt. Dies hat den Vorteil, dass geschmackliche Unterschiede gegenüber dem Frischpro dukt beim erfindungsgemäss hergestellten Trockenpro dukt praktisch nicht vorhanden sind.
Man kann das erfindungsgemässe Verfahren diskonti nuierlich oder kontinuierlich führen. Bei kontinuierlicher Führung kann man das Verfahren in einem einzigen Trocknungsbehälter durchführen, oder man kann eine Mehrzahl von Trocknungsbehältern, insbesondere 4 bis 8 Trocknungsbehälter, parallel schalten und diese mit oder ohne Rührwerk je nach dem zu verarbeitenden Produkt über der porösen Membran anordnen und darin jeweils eine Schicht in einer Schichtstärke von 1 bis 1000 mm des zu trocknenden Gutes anordnen.
Mit einem bestimmten Überdruck von z.B, 50 bis 1200 mm Wassersäule, der sowohl den Widerstand des porösen Materials als auch der darauf angeordneten Flüssigkeitsschicht überwinden muss, wird das gasförmige Trockenmedium alsdann durch die Flüssigkeitsschichten in jeden der Behälter hindurchgeleitet. Das gasförmige Medium wird vermittels des porösen Materials in eine feinporige Dispersion gebracht und das Gas liegt dann in einer Feinverteilung vor, die ähnlich der Feinverteilung bei einer Emulsion ist.
Wenn das Gas durch die Schicht des zu trocknenden Materials hindurchgedrückt wird, liegen die zerteilten Gasteilchen in einer Grössenordnung von 1 bis 200 Mikron. Dies ermöglicht eine permanente sehr dynami sche Aufrechterhaltung eines gleichförmigen Zustandes während des gesamten Verfahrens und führt bei steigen der Konzentration des zu trocknenden Materials, d.h. mit abnehmendem Feuchtigkeitsgehalt, zur Erstarrung des Produktes in bimsähnlicher poröser Form.
Sowohl bei kontinuierlicher als auch bei diskonti nuierlicher Verfahrenführung lässt sich der Druck in gewissen Verfahrensabschnitten umstellen. Dies ist wich tig, wenn im teilweise erstarrten Zustand des zu trock nenden Materials, in dem der Wassergehalt so gering geworden ist, dass die Trocknungsgeschwindigkeit immer mehr zurückgeht, durch gewisse Steigerung des Druckes maximale Sättigung erreicht werden kann.
Zweckmässig kann man auch so arbeiten, dass der Gasstrom umgelenkt und mehrmals durch die Schicht des zu trocknenden Materials geleitet wird. Dazu ist es lediglich erforderlich, die Gaszuführung abschnittsweise vorzunehmen, etwa derart, dass an einem ersten Teilab schnitt der Bodenfläche des zu trocknenden Materials das frische, vollständig trockene Inertgas mit einem bestimmten Druck durch die poröse Membran und durch die Schicht des zu trocknenden Materials geführt wird, dass das an der Oberseite austretende,
mit Feuchtigkeit aus dem zu trocknenden Material teilweise beladene Gas weitergeführt wird zu der Unterseite des zweiten Teilab schnittes des zu trocknenden Materials und dort wieder um durch die poröse Membran hindurch und durch die Schicht des zu trocknenden Materials hindurchgepresst wird. Dabei nimmt die Sättigung mit Feuchtigkeit zu. An der Oberseite des zweiten Teilabsatzes wird das Inertgas wiederum abgeleitet und zur Unterseite des dritten Teilabschnittes der Schicht des zu trocknenden Materials geführt und dort wiederum durch die poröse Membran hindurch und von unten nach oben durch die Schicht des zu trocknenden Materials geführt, an deren Oberseite es entweder abgeleitet oder wie zuvor beschrieben einem vierten Teilabschnitt zugeführt wird.
Je nach zu be handelndem Material und je nach Menge des zu trocknenden Produktes, können Anlagen mit beliebig häufiger Rückleitung des Inertgasstromes vorgesehen werden, wobei je nach Bedarf Trockeneinheiten zur Zwischentrocknung des Inertgases vorgesehen werden können.
Es kann beim neuen Verfahren vorteilhaft sein, das eingeleitete Inertgas in hochentfeuchtetem Zustand ein zusetzen. Zweckmässig wird das Inertgas zuvor auf einen Wassergehalt von 0,002 bis 0,001 g/m3 getrocknet, so dass es einen Taupunkt von -72 bis -76 C aufweist. Dies ist durch Verwendung von sehr hochwertigen Adsorptionsmitteln und bestimmter Relation von Ad sorptionsmittel und Temperaturen, Arbeit und Ge schwindigkeit des Gasstromes möglich.
Bei einer langen Berührungsdauer zwischen dem zu trocknenden Material und dem Inertgas während des erfindungsgemässen Verfahrens wird es bevorzugt, das Inertgas auf eine maximale Reinheit zu bringen. So sollte z.B. Stickstoff, der bei der Gewinnung aus flüssiger Luft in einer Reinheit von 99,8% anfällt, vor Einsatz beim erfindungsgemässen Verfahren z.B. durch Überleiten über glühendes Kupfer oder mittels sonstiger bekannten Methoden auf eine Reinheit von 99,99 J', gebracht wer den.
Nur bei Trocknung von gegen Sauerstoff unemp findlichen Substanzen kann unter Umständen der Gehalt von 0,2% Sauerstoff, der in handelsüblichem Stickstoff vorhanden ist, toleriert werden. Insbesondere bei der erfindungsgemässen Verarbeitung von Vollmilch und von pharmazeutischen und chemischen Produkten muss auf Sauerstoffreinheit des Stickstoffs besonderer Wert gelegt werden. Bei Fruchtsäften kann man anstelle von Stick stoff als Inertgas vorzugsweise C02 einsetzen, das ebenfalls möglichst vollständig sauerstofffrei verwendet werden sollte, da Fruchtsäfte sehr fermentationsempfind- lich sind und CO., gleichzeitig Konservierungscharakter hat.
Der saure Charakter des CO, schadet bei Frucht säften oder Fruchtpasten nicht; er kann bei allen Produk ten mit pH-Werten unter 4,5 bis 5 vernachlässigt wer den.
Eine zweckmässige Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens ist in der beiliegen den Zeichnung veranschaulicht. Es zeigen: Fig. 1 ein Fliessbild einer Vorrichtung mit einem aus vier Trocknungsbehältern bestehenden Trockner .und einem Aromaadsorptions- und -akkumulationsbett sowie Aufbereitungsanlagen für die Inertgasströme;
und Fig.2 ein Transportband mit Trocknungseinheiten, das anstelle des in Fig. 1 dargestellten Trockner in die Anlage der Fig. 1 eingebaut werden kann.
In Fig. 1 ist mit 1 eine Abtreibkolonne bezeichnet, in die über die Aufgabepumpe 3' und die Einführleitung 3 flüssiges zu trocknendes Gut eingebracht und durch die in der Abtreibkolonne 1 angeordnete Verteilerdüse 2 von oben nach unten versprüht wird, und mit einem Bruchteil des in dem System insgesamt umlaufenden Inertgases, wie N,
oder CO" von etwa 1 bis 3% der grösste Teil des Aromas aus dem zu trocknenden Gut ausgezogen wird. Das mit den Aromastoffen und etwas Feuchtigkeit beladene Inertgas wird über die Leitung 7 in ein Adsorptionsbett 8 eingeführt. Dieses Adsorptionsbett ist mit einem für die Adsorption des Aromas geeigneten Adsorptionsmittel gefüllt.
Die Aromastoffe werden in diesem Adsorptionsbett 8 aus dem Inertgasstrom abge trennt, und der Inertgasstrom wird durch die Leitung 9 zurückgeführt in den Zentralventilator 4 und den Wär- meaustauscher 5, aus dem die Zentralinertgasleitung 10, von dem die Zuführleitung 6 in die Abtreibkolonne 1 abzweigt, ihren Ausgang nimmt.
Das in der Abtreibkolonne 1 von den Aromastoffen befreite zu trocknende Gut wird über eine Förderpumpe 11 und die Gesamtleitung 19 in den aus vier Trocknungs- behältern 15, 16, 17 und 18 bestehenden Trockner eingefüllt. Die Trocknungsbehälter sind von einem Zylin dermantel 29 umschlossen und weisen einen mit Radial schnitt versehenen Bodenteil 28 und einen durchbroche nen Deckelteil 30 auf.
In einem gewissen Abstand von dem Bodenteil 28 ist in jedem der Trocknungsbehälter ein poröses Material 31 angeordnet, auf den das durch die Leitung 19 zugeführte zu trocknende Gut in Form einer ruhenden Schicht angeordnet ist. Zur Stützung des porösen Materials kann eine durchbrochene Trägerplatte, etwa eine Lochplatte aus z.B. Blech oder Kunststoff oder dgl., vorhanden sein. Die Trocknungsbehälter sind aus- serdem mit einem Rührwerk 32 eingerichtet.
Das Rühr werk wird in der Höhe so eingestellt, dass es sich innerhalb der Schichten 12', 12", 12"' bzw. 12"" befin det. Die jeweilig vorgesehene Füllhöhe der Schicht in den Trocknungsbehältern kann beliebig eingestellt werden, im allgemeinen liegen die Schichthöhen zwischen 1 und 1000 mm.
Mit einer bestimmten Geschwindigkeit und einem durch Durchtritt des Inertgases durch die poröse Mem bran 31 und die Schicht des zu trocknenden Gutes 12', 12", 12"' und 12"" ausreichenden Druck wird aus dem Zentralventilator 4 und dem Wärmeaustauscher 5 kom mendes Inertgas durch die Zentralleitung 10 zunächst in den Trocknungsbehälter- 18 eingepresst. Das trockene Inertgas wird darin teilweise mit Feuchtigkeit gesättigt, tritt oben aus dem Behälter 18 aus und wird durch die Leitung 20 unten in den Behälter 17 eingeführt.
Beim Durchströmen der Schicht 12"' reichert sich das Inertgas weiter mit Feuchtigkeit an; es wird oben aus dem Trocknungsbehälter abgezogen und durch die Leitung 21 unten in den Trocknungsbehälter 16 eingeführt. Darin durchströmt es die Schicht des zu trocknenden Gutes 12".
Der Feuchtigkeitsgehalt des aus dieser Schicht 12" austretenden Inertgases ist nun so hoch, etwa 80 bis 90%, dass dieses feuchtigkeitsbeladene Inertgas durch die Leitung 22 aus dem Trocknungsbehälter 16 abgezogen und in eine Zentralwasseradsorptionsanlage 23 und 23', die aus zwei Adsorptionsbetten besteht, geführt wird.
In dieser Zentralwasseradsorptionsanlage wird das Inertgas erneut getrocknet und über die Leitung 13 wird das getrocknete Inertgas in den Zentralventilator zurückge führt. 49 ist ein Wärmeaustauscher und 50 ist ein Ventilator, die in Tätigkeit treten, wenn das erste Was seradsorptionsbett 23 gesättigt ist und durch die Leitung 48 das zu trocknende Gas über den Wärmeaustauscher 49 und den Ventilator 50 durch die Leitung 51 in das zweite Ad sorptionsbett 23' bzw. umgekehrt geleitet wer den muss.
In den Trocknungsbehälter 15, in dem das zu trock nende Material bereits eine höhere Viskosität angenom men hat, wird ein frischer Inertgasstrom durch die Leitung 26 über den zweiten Kreislaufventilator 24 und den zweiten Kreislaufwärmeaustauscher 25 eingebracht, und zwar mit einem gegenüber dem Inertgas aus der Gesamtleitung 10 etwas erhöhten Druck. Das Inertgas durchströmt die Schicht 12' des zu trocknenden Gutes und wird über die Abführleitung 27 ebenfalls in die Zentralwasseradsorptionsanlage 23 und 23' geleitet.
Nach Entfernung der gesamten Feuchtigkeit aus den Schichten 12', 12", 12"' bzw. 12"" wird das Trockenpul ver, das nunmehr in Form eines porösen, puffsteinartigen Materials vorliegt, über die Austragsvorrichtungen 33, 34, 35 bzw. 36 aus den Trocknungsbehältern 15, 16, 17 bzw. 18 ausgebracht und auf eine Fördervorrichtung 37 geleitet. Von dort führt man das Trockenmaterial entwe der zunächst einer Vermahlung (nicht gezeigt) zu, oder man füllt das Produkt direkt in den Sammelbehälter 38 ein. In diesem Sammelbehälter führt eine Inertgaszuführ- leitung 42, die aus dem Aroma-Adsorptionsbett 8 kommt.
Zur selektiven Desorption der zuvor gespeicher ten Aromastoffe wird über einen dritten Ventilator 39 und einen dritten Wärmeaustauscher 40 durch die Lei tung 41 Inertgas, die aus dem Inertgas-Vorratsbehälter 44 entnommen und über die Zuführleitung 47 herangebracht wird, in das Adsorptionsbett 8 eingeleitet.
Die Aroma stoffe werden von diesem Inertgasstrom selektiv desor- biert, und das mit dem Aroma beladene Inertgas strömt durch die Leitung 42 in den Sammelbehälter 38. Infolge des hochporösen Zustandes des erfindungsgemäss gewon nenen Trockenproduktes werden die Aromastoffe aus diesem Inertgas an dem Trockenmaterial vollständig und gleichmässig re-adsorbiert, so dass nach Auflösung des Trockenpulvers in Flüssigkeit das Produkt auch ge schmacklich von dem Ausgangsprodukt nicht zu unter scheiden ist.
Aus dem Sammelbehälter 38 wird das Inertgas nach der Re-Adsorption der Aromastoffe durch eine Abführleitung 43 abgeführt und zwecks Trocknung in die Zentralwasseradsorptionsanlage 23 bzw. 23' einge bracht.
In Fig. 2 ist eine abgeänderte Art einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens veranschaulicht. Anstelle der Trocknungsbehälter 15, 16, 17 und 18 der Fig.1 lässt sich ein kastenförmiger, rechteckiger Behälter 80 einsetzen, der mit einem porösen Band 81 hermetisch abgedichtet ist. Bei 82 ist ein Materialeinlass und bei 83 ein Materialauftrag veran schaulicht, durch die die Zuführung des zu trocknenden Gutes erfolgt. Das zu trocknende Gut wird auf dem porösen Band 81 als Schicht, zweckmässig mit einer Schichthöhe zwischen 1 und 500 mm, angeordnet.
Der kastenförmige Behälter 80 hat mehrere Kammern 84, 85, 86 und 87 sowie einen Trockenraum 88, der für den Trockenschwanz vorgesehen ist. Durch die Leitung 89 wird aus dem Zentralventilator 4 über den Wärmeaus- tauscher 5 und die Zentralleitung 10 zugeführtes Trok- kenmittel in die Kammer 84 geleitet. Aus der Kammer 84 wird das Trockenmittel in die Kammer 85, und von dort, wie im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben, in die Kammern 86 und 87 jeweils durch die Leitungen 90 bzw. 91 bzw. 92 geführt.
Aus der Kammer 87 wird das mit Feuchtigkeit hochbeladene Inertgas durch die Leitung 93 abgezogen und, wie im Zusammenhang mit Fig. 1 be schrieben, in die Zentralwasseradsorptionsanlage 23 und 23' eingebracht. In den Trockenraum 88 wird durch eine Leitung 89 trockenes Inertgas, das gegenüber dem durch die Leitung 89 zugeführten Inertgas einen höheren Druck aufweist, in den Behälter 80 eingeführt, und dieses Gas wird nach Durchströmen des zu trocknenden Gutes über die Leitung 85 abgezogen und in die Zentralwasserad- sorptionsanlage 23 und 23' geführt.
Bei dem durch das System geführten Inertgas handelt es sich um verhältnismässig kleine Volumina, die im Umlauf sind, und die Verluste sind sehr gering, da in einem geschlossenen System im Kreislauf gearbeitet wer den kann. Bei einer 1000 Liter H2O-Verdampfungsanla- ge umfasst das Volumen der gesamten Apparatur maxi mal 2000 m3,
einschliesslich der verhältnismässig um fangreichen verschiedenen Adsorptionseinheiten zur Aro- maabtrennung und selektiven Desorption sowie zur Entfeuchtung der Hauptmenge des Inertgases. Da das Inertgas in grosser Reinheit eingesetzt wird, kann die Entfeuchtungsanlage zwischengeschaltet werden, ohne dass die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens negativ beein- flusst wird.
Die apparative Anlage lässt sich so gestalten, dass Reparaturen in einfacher Weise vorgenommen werden können. Die Trocknungsbehälter und die porösen Mem branen, die je nach Grössenordnung der Trocknungsbe- hälter in einer Entfernung von 20 bis 2000 mm vom unteren Boden der Trocknungsbehälter angebracht wer den, sind direkt angeschlossen an die Inertgaseinführung zwischen dem Boden und stehen ebenfalls in direkter Verbindung mit dem Gasaustritt an der oberen Decke des Behälters.
Die Durchmesser der Trocknungsbehälter sollen zweckmässig so bemessen sein, dass sich bei der jeweili gen vorgesehenen Füllhöhe, z.B. von 300 mm Schichthö he des Trocknungsgutes, die Geschwindigkeit des Gas stromes variieren lässt zwischen etwa 0,2 und 3 m/Sekun- de. Vorzugsweise wird mit einer Gasdurchtrittsgeschwin- digkeit von 0,4 bis 1,5 m/Sekunde gearbeitet, solange das Trocknungsgut flüssig oder halbfest ist.
In dem Masse, wie die Viskosität des Trocknungsgutes infolge Abtrei ben des Feuchtigkeitsgehaltes ansteigt, sinkt die Gas durchtrittsgeschwindigkeit. Man kann dem. Sinken der Gasdurchtrittsgeschwindigkeit dadurch entgegenwirken, dass man den Druck, mit dem das Inertgas durch die Schicht gepresst wird, stetig oder abschnittsweise entspre chend der Viskositätszunahme des Trocknungsgutes er höht.
In einer 5000 Liter-Anlage, in der zylindrische Trock- nungsgefässe mit einem Durchmesser von 4 bis 8 Metern eingesetzt werden, und in der 50 000 bis 60 000 m3 N2 im Kreislauf geführt werden, arbeitet man zweckmässig, je nach Sättigungsgrad und Temperatur, mit einer Gasge schwindigkeit von 0,8 bis 0,9 m/Sekunde. Die obere Grenzgeschwindigkeit liegt dabei etwa bei 1 bis 1,2 m/Se- kunde. Die untere Grenzgeschwindigkeit liegt dabei bei etwa 0,4 bis 0,5 m/Sekunde.
Die Trocknungsbehälter werden zweckmässig mit einer Höhe von mindestens 1 m vorgesehen. Bei Produk ten, die anfänglich zum Schäumen neigen, kann man Trocknungsbehälter mit einer Höhe von 3 bis 4 Metern einsetzen. Im Mittel ist es nicht erforderlich, die Trock- nungsbehälter höher als 1,5 bis 2 m über der porösen Membran vorzusehen.
Die Trocknungsbehälter werden zweckmässig aus Chromnickelstahl oder aus mit Kunststoff beschichtetem Eisen gebaut. Man kann sie auch aus selbsttragendem Kunststoffmaterial fertigen.
In einer Anlage, die zur kontinuierlichen Trocknung vorgesehen ist, kann man vorteilhaft 4 bis 8 Trocknungs- behälter nebeneinander betreiben. Es ist ferner möglich, z.B. mittels eines kontinuierlich laufenden Transportban des, das aus porösem Material bestehen kann und auf einer Unterlage gleitet und das in einzelne Zellen abge dichtet ist, zu arbeiten. Das entfeuchtete Inertgas wird dann in die erste Zelle eingeführt und beim Austritt aus der Schichtoberfläche zurückgeführt zum Boden der zweiten Zelleneinheit und in dieser Weise bis zur völligen Sättigung bis zur letzten Zelleneinheit geleitet.
Es ist möglich, auf einem solchen Band mit einer sehr dünnen Schichtdicke des Trocknungsgutes von 1 mm bis zu 100 mm zu arbeiten.
Zweckmässig wird das trockene Gut am Schluss des Bandes abgenommen und in einen grösseren Trock- nungsbehälter übergeführt, indem es mit einer Schütthö he von 200 bis 1000 mm eingefüllt wird. Dort kann man dann eine Übertrocknung mit frischem hochentfeuchte tem Inertgas oder Luft vornehmen und anschliessend die durch selektive Re-Adsorption aus der Spezialad- sorptionseinheit freigesetzten Aromastoffe dem getrock neten Gut zuführen.
Die Re-Adsorptionsphase stellt bei der Bedeutung des Aromas und des Geschmackes der Trockenprodukte eine Vervollständigung des erfindungsgemässen Verfahrens für solche Art Lebensmittel und dgl. dar. Gewünschten falls kann man zwischenzeitlich das getrocknete Produkt vermahlen. Es ist jedoch vorteilhafter, die Vermahlung erst vorzunehmen, nachdem die re-adsorbierten Aroma stoffe dem getrockneten Produkt zugegeben worden sind. Es muss darauf geachtet werden, dass die Vermahlung unter Luftabschluss erfolgt.
Beim erfindungsgemässen Verfahren gelingt es infol ge der möglichen Steuerung der Geschwindigkeit des Inertgases und der Feinstzerteilung des Inertgases durch die poröse Membran, das Trocknungsgut in hochviskose Phase zu überführen und in hochporöser Form zur Erstarrung zu bringen. Es handelt sich dabei um fliessen- de unmittelbare Übergänge aus dem hochviskosen Zu stand in den Verfestigungszustand und in den Erstar rungszustand, und das fertig getrocknete Material liegt infolgedessen hochporös mit feiner Porenbildung vor.
Dadurch erhält das getrocknete Material in festem Zu stand eine Struktur, die die Wiederauflösung in kaltem Wasser oder in Lösungsmitteln in kürzester Zeit etwa blitzartig ermöglicht. Ausserdem stellt das getrocknete Produkt als solches ein Adsorptionsmittel für die selektiv aus der gesonderten Adsorptionsanlage entfernten und dem getrockneten Gut zugeführten Aromastoffe dar. Das getrocknete Gut verbleibt nach Beendigung des erfin- dungsgemässen Verfahrens als eine Art Puffstein zurück.
Das Volumen des getrockneten Gutes ist beim erfin- dungsgemässen Verfahren gegenüber dem Volumen der eingefüllten Schicht des zu trocknenden, die Feuchtigkeit noch enthaltenden Gutes, nicht geändert. Durch Verrnah- lung lässt sich das getrocknete Gut in jede gewünschte Korngrösse oder in Granulat aufarbeiten, das die hervor ragende Löslichkeit ebenso wie das ungemahlene Pro dukt aufweist. Das fertige Produkt ist lange unverändert haltbar. Es lässt sich ohne Schwierigkeiten nach üblichen Methoden verpacken.
Gegenüber den nach bisher be kannten Verfahren hergestellten Trockenprodukten zeichnet sich das erfindungsgemäss erhaltene Produkt durch besondere Qualität und Struktur aus. Es ist wesentlich schneller löslich als die bekannten Produkte; nach erfindungsgemässen Verfahren getrockneter Kaffee oder Tee ist augenblicklich in warmem Wasser und in wenigen Sekunden in kaltem Wasser vollständig löslich. Nach erfindungsgemässem Verfahren hergestelltes Voll milchtrockenpulver ist auch in kaltem Wasser IOOQ/oig voll löslich, und zwar in wenigen Sekunden.
Trotzdem arbeitet das erfindungsgemässe Verfahren mit geringeren Kosten als die bisherigen Trocknungsver- fahren, z.B. die Zerstäubungstrocknung. Gegenüber der bekannten Gefriertrocknung betragen die Kosten beim erfindungsgemässen Verfahren nur etwa den 10. bis 15. Teil.
Die Investitionskosten beim erfindungsgemässen Verfahren betragen nur 1/4 bis 1/5 der Investigations- kosten einer Gefriertroekenanlage. Die für das erfin- dungsgemässe Verfahren eingesetzten Apparaturen las sen sich voll automatisch steuern.
Das Schüttgewicht des erfindungsgemäss gewonnenen trockenen Gutes kann auf den jeweils gewünschten Wert durch Variation der Verfahrensmassnahmen, wie z.B. Variierung von Druck und Inertgasgeschwindigkeit, auf den jeweils gewünschten Wert eingestellt werden.
Man kann Anlagen zur Durchführung des erfindungs- gemässen Verfahrens in jeder beliebigen Grösse bauen und wirtschaftlich führen. Es lassen sich kleine Einheiten, z.B. für 10 kg H20/je Stunde, mit praktisch verhältnis- mässig ebenso geringem Investitionsaufwand installieren wie grosstechnische Anlagen. Der Kapazitätsgrenze sind nach oben keine Grenzen gesetzt. Anlagen können für 1000, 5000, 10000 bis 100 000 kg H20 je Stunde gebaut und betrieben werden.
Es ist besonders hervorzuheben, dass durch das Ar beiten bei Normaltemperaturen von vorzugsweise 10 bis 30 C, insbesondere durch Vermeidung von tiefen Tem peraturen, wie sie bei der Gefriertrocknung angewendet werden müssen, eine Schädigung des Trockenproduktes sicher ausgeschlossen wird. Ausserdem kann bei- Ver arbeiten von Emulsionen, wie Vollmilch, die Gefahr einer Desintegration durch entsprechende Unterbrechung des Konzentrationsvorganges durch Zwischenschaltung einer Homogenisierungsstufe sicher vermieden werden.
Die Qualität der erfindungsgemäss gewonnenen Trok- kenprodukte ist so hoch, dass ein Unterschied zu den flüssigen Ausgangsprodukten praktisch nicht mehr fest gestellt werden kann. Dies gilt für Fruchtsäfte und Fruchtpasten sowie für Milchprodukte, wie z.B. Voll milch selbst, Magermilch und Milchmischgetränke, und dies gilt ebenso für Kaffee oder Tee oder dgl. Die bei den bekannten Verfahren dieser Art sich häufig störend bemerkbar machenden Aromaverluste und Denaturie- rungserscheinungen sind beim erfindungsgemässen Ver fahren vollständig ausgeschlossen.
In den nachfolgenden Beispielen wird das erfindungs- gemässe Verfahren anhand von einzelnen Anwendungs gebieten noch näher beschrieben. Beisspiel <I>1</I> In einer üblichen Extraktionsanlage wurde Kaffee sehr schonend extrahiert, und 591 kg des dabei erhalte nen Kaffee-Extraktes mit einer Trockensubstanz von 15 % wurden über die Aufgabepumpe 3' durch die Ein führungsleitung 3 durch die Verteilerdüse 2 in die Ab treibkolonne 1 eingebracht, in die ferner 1200 m3/Std. an Stickstoffgas geleitet wurden.
In der Abtreibkolonne wurde der Kaffee-Extrakt partiell entaromatisiert. Das Stickstoffgas wurde aus dem Zentralventilator 4 über den Wärmeaustauscher 5 durch die Leitung 6 in die Abtreibkolonne 1 eingeführt. Aus der Abtreibkolonne 1 wurde das mit dem Aroma beladene Stickstoffgas durch die Leitung 7 in das Adsorptionsbett 8 geleitet. Dort wird das Aroma und der in dem Inertgas enthaltene Wassergehalt adsorbiert und akkumuliert.
Das aroma- freie Inertgas wird durch die Leitung 9 in den Zentral ventilator 4 zurückgeführt. Über die Förderpumpe 1l wird der entaromatisierte Kaffee-Extrakt aus der Abtreibkolonne 1 durch die Leitung 19 auf die vier Trocknungsbehälter 15, 16, 17 und 18 gleichmässig verteilt. Die gesamte Auflagefläche für den zu trocknenden Kaffee-Extrakt mach 18 m2 aus. Jeder Trocknungsbehälter hat eine Gesamthöhe von 2 m.
Im Abstand von 200 mm vom unteren Boden 28 befindet sich ein poröser Zwischenboden 31, der aus Kunststoff besteht. Durch den Zwischenboden 31 wird von unten hochentfeuchteter Stickstoff mit einer Temperatur von 34 C und einem Wassergehalt von 0,002 g je m3 geleitet. Es werden 60 000 m3 pro Stunde an Stickstoff angesetzt.
Die Einspeisung erfolgt kontinuierlich über den Zentral ventilator 4 und den Wärmeaustauscher 5 durch die Zentralleitung 10 unten in den Trocknungsbehälter mit einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 0,9 m/Sekunde. Es erfolgt eine intensive Dispergierung innerhalb der Schicht 12"" des in dem Trocknungsbehälter 18 befindlichen zu trocknenden Gutes. Dabei kann das in dem Trocknungsbehälter angeordnete Rührwerk 32 betä tigt werden.
Das Inertgas tritt aus dem Behälter oben aus und wird durch die Leitung 20 unten in den Trocknungs- behälter 17 und durch die Schicht 12"' geführt, der ebenfalls Wasser entzogen wird. Das höher wasserhaltige Stickstoffgas wird aus dem Trocknungsbehälter 17 durch die Leitung 21 dem Boden des Behälters 16 zugeführt und durch den darin enthaltenen porösen Boden durch die Schicht 12" des zu trocknenden Gutes hindurchge- presst. Aus dem Behälter 16 wird das nun mit Feuchtig keit gesättigte Inertgas oben durch die Leitung 22 abgezogen und über die Rückflussleitung 27 in das <RTI
ID="0006.0084"> Zentralwasseradsorptionsbett 23 bzw. 23' geführt. In den Trocknungsbehälter 15 wird trockenes Inertgas, das über den Ventilator 24 und den Wärmeaustauscher 25 durch die Hauptleitung 26 zuströmt, mit einem höheren Druck von 2000 mm Wassersäule eingeleitet. Dieses Gas wird durch den porösen Boden 31 in dem Trocknungsbehälter 15 und durch die Schicht des zu trocknenden Gutes 12' geführt, die bereits einen hochviskosen Zustand ange nommen hat. Aus dem Trocknungsbehälter 15 wird das mit Feuchtigkeit beladene Inertgas durch die Leitung 27 in das Zentralwasseradsorptionsbett 23 bzw. 23' geführt.
Die Trocknungsbehälter 15, 16, 17 und 18 werden in einer Schichthöhe von 300 mm gefüllt. Der gesamte Trocknungsprozess dauert in den 4 Einheiten mit einer Gesamtfläche von 72 m2 insgesamt 36 Stunden. Die dabei verwendeten 60 000 m3 / Std. an Stickstoff werden bis zu 80% mit Feuchtigkeit gesättigt. Nach Sättigung wird das Wasser aus dem Inertgas durch Adsorption in dem Zentralwasseradsorptionsbett 23 wieder entfernt.
Dabei wird das Inertgas, das das Zentralwasseradsorptionsbett durchströmt hat, durch die Leitung 48 aus diesem Bett 23 in einen Wärmeaustau- scher 49 über einen Ventilator 50 in den Zentralventilator 4 zurückgeführt und von dort gelangt das inzwischen wieder getrocknete Inertgas in den Kreislauf zurück.
In den Trocknungsbehältern 15, 16, 17, 18 nimmt das in den Schichten 12', 12", 12"' und 12"" vorhandene Material eine ständig wachsende Viskosität an. Es bildet sich von unten nach oben verlaufend eine langsam erstarrende Masse, die schliesslich durch die gebildeten Hohlräume zu einem mehr oder minder zusammenhän genden porösen Kuchen erstarrt. Durch den geringen Restwassergehalt des Stickstoffes und damit der Diffe renz der Partialdrücke kann eine Übertrocknung bis 1,5% Restfeuchtigkeit erfolgen.
Nach beendeter Trock nung wird nur durch Wärme mit sehr wenig Inertgas (Schiebe-Stickstoff), das über den Ventilator 39 und den Wärmeaustauscher 40 durch die Leitung 41 in das Adsorptionsbett 8 eingeführt wird, das Aroma aus der Adsorptionseinheit 8 selektiv desorbiert. Es wird mit dem Stickstoffträgergas durch die Leitung 42 in das hoch poröse trockene Kaffeepulver integriert.
Das getrocknete Kaffeepulver ist aus jedem der Trocknungsbehälter 15, 16, 17 vermittels der darin angeordneten Rührwerke 32 durch die Austragleitungen 33, 34, 35 und 36 über die Fördervorrichtung 37 in den Sammelbehälter 38 einge bracht worden, in den die Aroma-Trägergas-Transport- leitung 42 mündet.
Das getrocknete Material wird in beliebiger Weise auf geeignete Korngrösse gebracht. Der Staubgehalt liegt unter 501o, so dass die Wiederauflösung des Staubes und die Rückführung in den Prozess nicht notwendig ist. Das Pulver wird unter Ausschluss von Sauerstoff in irgendei ner beliebigen Verpackungsanlage verpackt. Es ist auch nach längerer Lagerung beim Gebrauch in kaltem Wasser instant löslich. <I>Beispiel 2</I> Herstellung von Bananenpüree.
Bei diesem Versuch wurden stündlich 672 kg Ba nanenpüree von 25% Trockensubstanz nach dem erfin- dungsgemässen Verfahren zu Trockenpulver mit 30j0 Restfeuchtigkeit verarbeitet. Das Bananenpüree wird kontinuierlich wie in Beispiel 1 beschrieben in die Trocknungsbehälter 15, 16, 17 und 18 eingeführt. Die Höhe der Schichten 12', 12", 12"' und 12"" auf dem porösen Boden 31 betrug 330 mm.
Das Bananenpüree war zuvor in der Abtreibkolonne 1 wie in Beispiel 1 beschrieben entaromatisiert worden. Das Aroma wurde wie ebenfalls in Beispiel 1 beschrieben in dem Adsorptionsbett 8 angereichert und akkumu liert.
Das erfindungsgemässe Verfahren wurde mit 60 000 m3/Std. entfeuchtetem Stickstoff von 240C durchgeführt, der wie in Beispiel 1 beschrieben durch die Leitungen 10, 20, 21 in die Trocknungsbehälter 18, 17 und 16 bzw. durch die Leitung 26 in den Trocknungsbe- hälter 15 und dort durch die Schichten des zu trocknen den Bananenpürees 12', 12", 12"' und 12"" geführt wurde. Die Entwässerung des mit Feuchtigkeit angerei cherten Stickstoffstroms wurde wie in Beispiel 1 beschrie ben in der Zentralwasseradsorptionsvorrichtung 23 bzw. 23' vorgenommen. Der Dehydratationsprozess wurde 40 Std. lang durchgeführt.
Es fielen stündlich 172 kg Bananenpulver an, das aus den Trocknungsbehältern 15, 16, 17 bzw. 18 durch die Austragvorrichtungen 33, 34, 35 und 36 über die Fördervorrichtung 37 in den Sammelbe- hälter 38 übergeführt wurde. Darin wurde das aus dem Adsorptionsbett 8 selektiv desorbierte Bananenaroma dem trockenen Bananenpulver integriert, und danach wurde das Pulver in die gewünschte Korngrösse vermah- len und der Verpackung zugeführt.
Nach Wiederauflösung mit Wasser ergibt sich ein vom Ausgangsprodukt nicht zu unterscheidendes Ba nanenpüree. Die Auflösung erfolgt augenblicklich in kal tem Wasser.
<I>Beispiel 3</I> Wie in Beispiel 2 wurden 570 kg Tee-Extrakt mit 12% Trockensubstanz zu einem Trockenpulver mit 3 / Restfeuchtigkeit verarbeitet. Der Tee-Extrakt wurde in an sich bekannten Extraktoren gewonnen, wobei alle entweichenden Aromastoffe aufgefangen und in dem Adsorptionsbett 8 akkumuliert wurden.
Der Tee-Extrakt wurde kontinuierlich vermittels der Aufgabepumpe 3' durch die Einführleitung 3 in die Abtreibkolonne 1 und die Verteilerdüse eingeführt und dort das noch in dem Extrakt enthaltene Aroma abgestrippt und ebenfalls in das Adsorptionsbett 8 eingeführt und darin akkumuliert. Aus der Abtreibkolonne 1 wurde über Pumpe 11 und Einführleitung 19 der Tee-Extrakt in die Trocknungsbe- hälter 15, 16 bzw. 17 bzw. 18 bis zu einer Höhe von 300 mm über den porösen Boden 31 eingefüllt.
Der durch die Leitungen 10 bzw. 20 bzw. 21 bzw. 26 aus dem Zentralventilator 4 und dem Wärmeaustauscher 5 bzw. durch den Ventilator 24 und den Wärmeaustau- scher 25 zugeführte hochentfeuchtete Stickstoff hatte eine Temperatur von 24 C. Es wurden 60 000 m3/Std. an hochentfeuchtetem Stickstoff durch die Apparatur durch geleitet. Der Stickstoff wurde bis zu einer Sättigung von 80/90 j gefahren. Dann wurde der mit Feuchtigkeit beladene Stickstoff durch die Leitungen 22 und 27 in das Zentralwasseradsorptionsbett 23 bzw. 23' geführt und dort wieder getrocknet und wie in Beispiel 1 beschrieben in den Kreislauf zurückgeführt.
DasVerfahren wurde 36 Stunden lang fortgeführt. Man erhielt einen stündlichen Anfall von 70 kg Teepul ver, das in trockenem Zustand aus den Trocknungsbehäl- tern 15, 16, 17 bzw. 18 durch die Austragvorrichtung 33, 34, 35 bzw. 36 und die Fördervorrichtung 37 in den Sammelbehälter 38 eingebracht wurde. Darin wurde dem getrockneten Teepulver das in dem Adsorptionsbett 8 zuvor akkumulierte Aroma, das wie in Beispiel 1 be schrieben selektiv desorbiert und über die Leitung 42 in den Sammelbehälter 38 eingeführt wurde, zugegeben. Das Aroma wird von dem trockenen Teepulver voll adsorbiert.
Das getrocknete und mit dem Aroma integrierte Teepulver wird in die gewünschte Korngrösse gemahlen und der Verpackung zugeführt, die in beliebiger Weise vorgenommen werden kann. Nach Auflösen in kaltem oder warmem Wasser ergibt das Pulver einen Tee. der von frisch aufgegossenem Tee nicht zu unterscheiden ist.
Das Pulver wird dann in die gewünschte Korngrösse gemahlen und der Verpackung zugeführt. Nach Auflö sung in kaltem oder warmem Wasser ergibt das Pulver einen Tee, wie er von selbst aufgegossenem Tee nicht mehr zu unterscheiden ist. <I>Beispiel 4</I> Es wurden stündlich 533 kg frischer Tomatensaft oder -mark zu Trockenpulver mit einem Restfeuchtig keitsgehalt von 3% überführt.
Der Tomatensaft oder -mark wird durch schonende Pasteurisierung und Pürierung gewonnen. Es wird bis zu einer Höhe von 300 mm in die Trocknungsbehälter gefüllt. Das Aroma wird, wie in Beispiel 1 ausgeführt, getrennt und gespeichert. Getrocknet wird mit 60 000 m3/Std. hochentfeuchtetem Stickstoff und mit Temperaturen von 24 C der entfeuchtete Stickstoff nach einander in die vier Trocknungsbehälter 18, 17, 16 bzw. 15 von unten nach oben geführt, bis zu einer Sättigung von 80/90 /o. Der Trockenprozess dauerte 36 Stunden. Man erhielt stündlich 33 kg Tomatenpulver.
Das gesamte gespeicherte Aroma wird dem übertrockneten Pulver integriert, bevor das Pulver in die gewünschte Korngrösse durch Mahlen gebracht und der Verpackung zugeführt wird.
Das gewonnene Produkt entspricht aufgelöst frischem Tomatensaft oder -mark.
<I>Beispiel S</I> Sofern nicht aus Qualitätsgründen von einer Vor konzentration mit tiefen Temperaturen und mit entfeuch tetem Stickstoff ausgegangen wird, wie in der Beschrei bung angeführt, wird ein in einem modernen Vakuum verdampfer hergestelltes Konzentrat 1 : 4 eingeengt, also bei einer Ausgangstrockensubstanz von 13% 52% Trok- kensubstanz genommen. Dieses Konzentrat wird von der Einführung in die Dehydrationsanlage noch einmal einer gründlichen Homogenisierung unterworfen.
Bei dieser Konzentration besteht keine Gefahr einer Desintegration der Emulsion bei dem nachfolgenden Dehydrationspro- zess.
Es wurden 4132 kg Vollmilchkonzentrat verarbeitet, was bei 52% Trockensubstanz und 3% Restfeuchtigkeit 2132 kg an Pulver ergibt. 2000 kg H20 waren zu ver dampfen. Bei einer ermittelten Gesamttrocknungszeit von 12 Std. waren Trocknungsbehälter notwendig in einer Grössenordnung von 166 m= bei einer Einfüllhöhe von 300 mm. Es wurden zwei Reaktionseinheiten mit 83 m2 Gesamtfläche an porösem Boden eingesetzt. Die Höhe betrug 2m. Die Entfernung des porösen Bodens vom unteren Boden betrug 400 mm. Die Durchmesser der beiden Körper betrugen je 10,3 m.
Es wurde reines Stickstoffgas von 99,99% und 0,002 g/cbm H,0-Gehalt eingesetzt. Die eingefüllte Milch wurde zuvor entgast, um auch den Sauerstoffgehalt der Milch selbst zu entfernen. Dann wurde die Milch in einem intensiven hochdispersen Kontakt mit dem durch den porösen Boden der Trock- nungsbehälter zugeführten Trocknungsmittel gebracht. Die Menge des Stickstoffgases, die als Trocknungsmittel zur Entfernung von 2000 kg H20/Std. benötigt wurde, betrug 220 000 m3. Die Temperatur betrug 26 C.
Das völlig trockene Gas wurde zuerst durch den Trocknungs- behälter, in dem die Trocknung am weitesten fortge schritten war, ganz partiell hindurch geleitet. Es wurde eine Aromatrennung und Rückgewinnung, wie im Bei spiel 1 beschrieben, in vereinfachter Form zwischenge schaltet. Das Pulver wurde in der Schlussphase auf l y2 bis 2% Restfeuchtigkeit heruntergetrocknet, um nach Aufnahme des Aromas wiederum auf 3% Restfeuchtig keit anzusteigen.
Es entstand nach 12 Std. ein tuffsteinar- tiger, trockener, teilweise bröckliger Kuchen, der mittels schonender Vermahlung auf die gewünschte Granulat- grösse gebracht wurde. Das resultierende Pulver ist ultrainstantlöslich auch in kaltem Wasser. Etwa zuviel anfallendes Feinkorn, was über 4 bis 5% liegt, das normalerweise nicht der Fall ist, wird der Wiederauflö sung zugeleitet. Die Qualität nach Wiederauflösung ent spricht völlig derjenigen der Ausgangsmilch.
Nach dem erfindungsgemässen Verfahren lassen sich die verschiedensten Arten von konzentrierten oder Trok- kenprodukten gewinnen. Es ist danach beispielsweise die Herstellung von Fleisch- und Fischpüree, Fleischextrakt, Trockenpulver, Trockengelatine, Trockenhefe, Biertrok- kenpulver und dgl. in schonender Weise und unter Erhal tung der natürlichen Zusammensetzung der Festkörper- Bestandteile möglich. Die so gewonnenen Trockenpro dukte lösen sich augenblicklich in kaltem Wasser zu von den natürlichen Produkten praktisch nicht unterscheid baren.
Das erfindungsgemässe Verfahren lässt sich, falls gewünscht, auch zum Konzentrieren von Flüssigkeitsge mischen einsetzen. Dabei wird in der gleichen Weise, wie dies im vorstehenden ausführlich dargelegt ist, gearbei tet, man beendet aber die Durchleitung des Trocknungs- mittels zu einem Zeitpunkt, an dem sich das zu trocknen de Gut noch im flüssigen Zustand befindet. Das Endpro dukt ist dann mehr oder weniger viskos, aber noch nicht vollständig trocken. Die Rückverdünnung mit Wasser kann ohne Schwierigkeit vorgenommen werden; die Lös lichkeit des jeweiligen Verfahrensproduktes ist in jedem Fall ausgezeichnet.
Mit besonderem Erfolg kann man nach dem erfin- dungsgemässen Verfahren die vollständige oder teilweise Entalkoholisierung von Bier und die Konzentrierung von Fruchtsäften vornehmen.