BESCHREIBUNG
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, sowie auf eine Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens.
Bei solchen hartschaligen Früchten mit Giftstoffen in ihrer einen Kern umgebender Schale handelt es sich in erster Linie um die Cashew-Nuss. In der Schale dieser Nuss findet sich ein giftiges und vor allem ätzendes Öl, das zwar für verschiedene industrielle Anwendungen brauchbar ist, das aber das Schälen solcher Nüsse sehr erschwert. Arbeiterinnen, die mit dem Schälen von Cashew-Nüssen beschäftigt sind, schält sich zunächst die Haut von den äusseren Fingergliedern, die mit den Nüssen in Berührung kommen, und im Extremfall führt dies sogar zum Abfallen ganzer Fingerglieder. Anderseits ist das Schälen von Hand aus lange Zeit immer noch die schonendste Art gewesen, die Nüsse von ihren Schalen zu befreien und so eine hohe Ausbeute an Kernen zu erhalten.
Diese unbefriedigende Situation konnte durch eine automatische, schonend arbeitende Schälmaschine gemäss der US-PS 4 321 865 weitgehend gelöst werden. Hierbei werden die Nüsse in eine bestimmte Lage gebracht und anschliessend zwei einander übergreifenden, rotierenden Fräsmessern zugeführt, die die Schale rundherum aufschneiden, wobei gesichert ist, dass der Kern nicht verletzt wird. Selbstverständlich wäre an sich dabei die Gefahr gegeben, dass das giftige Öl aus den Schalen über die Kerne läuft und diese dann ungeniessbar macht, wenn das an der Oberfläche der Kerne haftende giftige Ö1 nicht entfernt werden kann. Man geht daher so vor, dass man vor dem Schälen das giftige Öl der Schale zumindest teilweise unschädlich macht, indem die Nüsse einer Vorbereitungsbehandlung unterzogen werden.
Dieser Vorbereitungsschritt umfasst zwar im wesentlichen nur den teilweisen Entzug des giftigen Öles aus den Schalen durch Extraktion, die bei einer Temperatur oberhalb der Rösttemperatur vor sich geht. Tatsächlich ist aber dieser Vorbereitungsschritt dreigliedrig, denn vor der Extraktion bzw. vor dem Rösten müssen die Nüsse befeuchtet werden, einerseits um eine isolierende Dampfschicht zwischen Schale und Kern zu erzeugen und anderseits mit Hilfe des Dampfdruckes das Austreten des giftigen Öles nach aussen zu begünstigen. Nach der Extraktion ist es anderseits erforderlich, an der Oberfläche der Nüsse anhaftende Flüssigkeitsreste abzuschleudern.
All diese Schritte sind nicht nur energieaufwendig und bedürfen auch eines hohen Investitionsaufwandes, sondern führen aufgrund des Röstens zu einer unerwünschten Geschmacksveränderung der Kerne, darüberhinaus aber auch zu einer bräunlichen Verfärbung derselben, die sie unansehnlich macht. Ein weiterer unerwünschter Nebeneffekt liegt darin, dass das an sich industriell brauchbare giftige Öl der Schalen durch die Extraktion nur in unvoll kommenem Masse gewonnen werden kann, einerseits weil ein Rest in den Schalen verbleibt und von dort kaum mehr entfernt werden kann, anderseits, weil die Extration einen weiteren Schritt erforderlich macht, der nicht nur kostspielig ist. sondern ausserdem auch wiederum mit einen weiteren teilweisen Verlust dieses Giftstoffes verbunden ist.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, den Vorbereitungsschritt zum Unschädlichmachen des Giftstoffes kostengünstiger durchzuführen und dabei vor allem auch eine höhere Qualität der Kerne zu erhalten. Erfindungsgemäss gelingt dies in überraschend günstiger Weise durch die Merkmale des Kennzeichens des Anspruches 1.
Zwar ist verschiedentlich bereits eine Kältebehandlung vorgeschlagen worden, wie beispielsweise die US PS 2 583 697 die Behandlung von Kokosnüssen mit einer Temperatur unterhalb - 100 CF vorschlägt. Für andere landwirtschaftliche Produkte wird in der US-PS 4 461 781 eine Temperatur unter - 25 C vorgeschlagen. Diese Literaturstellen seien nur Beispiele für eine ganze Reihe von Schriften, in denen meist eine Behandlung um -30 C vorgeschlagen wird. Eine derartige Behandlung ist nicht nur sehr energieaufwendig, sondern hätte im vorliegenden Falle gerade den gegenteiligen Effekt.
Würde man nämlich hartschalige Früchte vor dem Schälen mit derartigen Temperaturen behandeln, so wäre der Kern derart versprödet, dass der Schälvorgang ohne eine grössere Menge an Bruch nicht mehr durchführbar ist. Anstatt einer Qualitätsverbesserung erhielte man also eine empfindliche Qualitätsverschlechterung.
Es hat sich gezeigt, dass eine gute Qualität der Kerne erhältlich ist, wenn die Merkmale des Anspruches 2 verwirklicht werden. Insbesondere bei einer Abkühlung auf nur etwa C ergibt sich ein dreifacher Nutzen, indem einerseits an Kühlenergie gespart wird, anderseits mit grosser Sicherheit das Verspröden der Kerne vermieden werden kann und letztlich doch das giftige Öl in den Schalen von Cashew Nüssen so weit verfestigt wird, dass es bei der nachfolgenden Schälbehandlung nicht austritt, sondern in den Schalen verbleibt. Die so mit diesen industriellen Ausgangsprodukt reich versehenen Schalen können dann zur Gewinnung dieses Öles leichter und ohne Gefährdung der Kernen einem Extraktionsprozess unterworfen werden.
Bei dieser Behandlung wird eine Schonung der Kerne umso sicherer erhalten, wenn die Merkmale des Anspruches 3 und/oder des Anspruches 4 verwirklicht sind, denn es ist ja klar, dass je tiefer die Temperaturen des Behandlungsfluides sind umso geringer die zeitlichen Toleranzen werden. Dabei ist ja besonders zu berücksichtigen, dass das zu behandelnde Gut ein Naturprodukt ist, bei dem die Schalendicke starken Schwankungen unterliegt.
Eine erfindungsgemässe Anlage zur Durchführung des Verfahrens geht von einer solchen aus, wie sie im Oberbegriff des Anspruches 5 definiert ist. Sie ist durch die Merkmale des Kennzeichens dieses Anspruches charakterisiert.
Weitere Einzelheiten ergeben sich anhand der nachfolgenden Beschreibung von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschema des Verfahrens nach dem Stande der Technik;
Fig. 2 einen Ausschnitt aus diesem Verfahren jedoch in einer Abwandlung und mit einer Anlage gemäss der Erfindung in Längsschnitten durch die einzelnen Bestandteile der Anlage; und
Fig. 3 eine Ausführungsvariante zu Fig. 2, jedoch in Draufsicht, teilweise im Schnitt, wobei der Schnittverlauf etwa den Linien III-III bzw. III' - III' der Fig. 2 entspricht.
Gemäss einem am Markte befindlichen und in Fig. 1 schematisch dargestellten Verfahren wurden Cashew-Nüsse nach der Anlieferung einem Klassierungsschritt 1 unterworfen, wobei sie nach Grösse sortiert wurden. Dies diente dazu, um zu sichern, dass die spätere Schälbehandlung auf Maschinen erfolgen konnte, die eine der jeweiligen Grösse entsprechende Einstellung hatten. Anschliessend wurde ein Vorbereitungsschritt 2 für den Schälprozess 3 durchgeführt, um das in den Schalen enthaltene ätzende Gift unschädlich zu machen. Dieser Vorbereitungsschritt 2 umfasste eine Befeuchtungsbehandlung 4, eine anschliessende Extraktion 5 des Giftes durch Rösten, worauf eine Reinigung 6 durch Abzentrifugieren der an den Schalen anhaftenden Flüssigkeit erfolgte.
Erst dann konnte der eigentliche Schälprozess 3 erfolgen, der vorzugsweise mit einer Schälmaschine durchgeführt wurde, wie sie in der US-PS 321 865 beschrieben ist.
Anschliessend erfolgte ein Separationsschritt 7 zur Abtrennung von Schalen und Kernen.
Wie oben bereits geschildert, war der dreigliedrige Vorbereitungsschritt 2 nicht nur energieaufwendig, sondern führte auch aufgrund des Röstprozesses 5 zu einer Verfär- bung der Kerne bzw. zu einer Geschmacksveränderung derselben. Anderseits musste die Giftsubstanz in den Schalen in irgend einer Form unschädlich gemacht werden, um nicht die Oberfläche der Kerne beim Schälen zu verunreinigen.
Erfindungsgemäss wird nun dieser Vorbereitungsschritt 2 in der Form durchgeführt, dass ein Kühlbehälter 102 vorgesehen ist, in den die Nüsse nach dem Klassieren (Stufe 1) über eine Zellenradschleuse 8 eingebracht werden. Das untere Ende dieses Kühlbehälters 102 kann durch eine ebensolche Schleuse verschlossen sein, ist aber im gezeigten Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 mit einem Vibrations-Austragapparat 9 versehen, der im wesentlichen die selbe Funktion erfüllt.
Der Kühlbehälter 102 ist vorzugzweise mit einer Isolierschicht 10 versehen und besitzt ausser dem durch die Zellenradschleuse verschlossenen Einlass 11 für die Früchte und dem durch den Austragapparat 9 verschlossenen Auslass für die Früchte noch zwei weitere Öffnungen, nämlich eine Zufuhrleitung 13 für Kühlluft und an seiner Oberseite eine Abfuhrleitung 14 für dieselbe. Während also die Früchte dem Kühlbehälter 102 in vorteilhafter Weise von oben nach unten durchlaufen (bei horizontaler Anordnung des Kühlraumes wäre eine Transportvorrichtung vorzusehen), wird die Kühlluft im Gegenstrom durch den Innenraum des Behälters 102 hindurchgesandt. Zweckmässig ist ein Kreislauf für die Kühlluft vorgesehen, um so an Kühlenergie zu sparen.
Diese Kühlenergie wird durch ein Kühlaggregat 15 bereitgestellt, das einen Kältekompressor 16, ein Kälteaggregat 17 und einen Zufuhrapparat 18 für die Kaltluft mit einem Gebläse aufweist.
Das Kühlaggregat 15 kann verhältnismässig einfach und billig ausgelegt sein. Vor allem darfja die Versprödungstemperatur der Kerne nicht unterschritten werden, weil sonst die Gefahr der Entstehung von Bruch beim Schälen besteht.
Diese Versprödungstemperatur liegt für Cashew-Nüsse bei etwa - 10 C, doch ist es selbstverständlich erwünscht, zur Einsparung von Kühlenergie die Kühltemperatur so hoch wie möglich zu halten. Temperaturen von t C werden bevorzugt nicht unterschritten, und es ist sogar möglich, in einem Bereich zwischen 0 "C und -3 C, insbesondere bei etwa - 1 C zu arbeiten, welche Temperatur genügt, um das giftige und ätzende Ö1 in den Schalen so weit erstarren zu lassen, dass es beim Schälen nicht austritt.
Natürlich wäre es zur Abkürzung des Kühlprozesses möglich, die Schalen schockartig, d. h. in kurzer Zeit mit sehr tiefer Temperatur des Behandlungsfluides (es könnte ja auch eine Flüssigkeit verwendet werden oder ein anderes Gas) abzukühlen. Dies hätte jedoch zur Folge, dass die Behandlungszeit mit hoher Genauigkeit für jede einzelne- Nuss eingehalten werden müsste und aufgrund der natürlich vor kommenden Unterschiede zwischen den einzelnen Früchten dennoch die Gefahr beestünde, dass der Kern dabei versprödet und es zu einem höheren Anteil an Bruch kommt.
Dagegen hat es sich erwiesen, dass bei Auslegung des Kühlaggregates 15 in der Weise, dass das Behandlungsfluid, vorzugsweise Luft, nur eine um höchstens 5 C unterhalb der gewünschten Schalentemperatur (bei einer Schalentemperatur von 1 C somit eine Behandlungstemperatur von 5 -C maximal) liegende Temperatur besitzt, überraschenderweise die Kerne nicht nur nicht verspröden, sondern dabei immerhin bei Beibehaltung ihrer Elastizität noch an Festigkeit gewin nen, so dass der Anteil an Bruch auch gegenüber dem anhand der Fig. 1 besprochenen bekannten Verfahren auf nur 1 bis 9% herabgedrückt werden kann. Dies ist ein derart niedriger Prozentsatz. wie er bisher durch kein anderes Schälverfahren auch nur annähernd erreicht werden konnte.
Wenn nun mit relativ geringen Behandlungstemperaturen gearbeitet wird, so werden sich verhältnismässig lange Behandlungszeiten ergeben. Dies stellt jedoch bei der Verwendung eines Kühlraumes bzw. Kühlbehälters 102 keinen Nachteil dar. weil dieser zunächst wenigstens teilweise gefüllt werden kann. während die Kühlbehandlung bereits beginnt und dann die gekühlten Früchte fortlaufend und ohne weiteren Zeitverlust entnommen werden können. Somit werden sich Kühlzeiten für jede einzelne Nuss ergeben, die zweckmässig maximal eine Stunde betragen, vorzugsweise jedoch eine Viertelstunde nicht unterschreiten, damit das Kühlen möglichst schonend und anderseits auch gründlich erfolgt.
Eine Durchschnittszeit von etwa 30 Minuten hat sich als zweckmässig erwiesen, wobei selbstverständlich der Neigungswinkel der Kegelstumpfwände 19 am unteren Ende des Kühlbehälters 102 entsprechend den für Silos geltenden Gesetzmässigkeiten so zu wählen ist, dass ein gleichmässiges Austragen der Nüsse über den Auslass 12 erfolgt und damit jede Nuss zumindest annähernd gleich lange behandelt wird.
Schon deshalb ist es ja von Vorteil, wenn die Temperatur des Behandlungsfluides höchstens 5 C unter der gewünschten Schalentemperatur liegt. Es hat sich erwiesen, dass der Winkel dieser Kegelwände 19 zur Senkrechten bzw. Längsachse A des Behälters 102 zweckmässig 10- bis 20- beträgt, vorzugsweise 12 bis 15-.
Aufgrund der nur geringen Abkühlung der Nüsse ist es zweckmässig. die Nüsse so rasch wie möglich den Schälmaschinen 103 zuzuführen, die vorzugsweise entsprechend der US-PS 4 321865 ausgebildet sind. Hierzu bestehen zwei Möglichkeiten. die jeweils anhand der Fig. 2 bzw. der Fig. 3 gezeigt sind. Gemäss Fig. 2 schliesst unmittelbar an den Austragapparat 9 ein. vorzugsweise in einem isolierten Gehäuse untergebrachter, Verteilförderer 20 an, der die abgekühlten Nüsse unmittelbar über Verteilöffnungen 21 und daran angeschlossene. vorzugsweise ebenfalls isolierte, Verteilschächte 22 in Vereinzelungsapparate 23 einfüllt. Diese Vereinzelungsapparate sind in der genannten US-PS als Vibrations Wendelförderer beschrieben, die bevorzugt mit einer Einrichtung zum Orientieren der Nüsse in eine vorbestimmte Ausrichtung versehen ist. Von dort gelangen die Nüsse, z. B.
über Schüttelrinnen 24, zwischen die einander zugekehrten Trums zweier Riemen 25, 26, in welchem Zwischenraum zwei, aus Fig. 3 ersichtliche, in Normalstellung einander überlappende und an Schwenkarmen 37 gelagerte Fräsmesser 27 eingreifen. Durch die Überlappung ist es möglich, die Nüsse rundherum aufzuschneiden, worauf die Schalen durch einen in den Schnitt eindringenden Keil (nicht dargestellt) aufgesprengt werden. Anschliessend verlassen die Schalen und Kerne über eine Ausgangsrinne 28 die Schälmaschine 103 und gelangen in eine Separiereinrichtung, die zweckmäs sigjeweils von einem Sieb 107 gebildet ist. Die weitere Verarbeitung erfolgt dann in herkömmlicher Weise.
Wenn nun ein Verteilförderer 20 vorgesehen ist, der bevorzugt als sogenannter Redler- oder Bühler-Kettenförderer (BKT) ausgebildet ist, mag es, zumindest bei relativ kurzen Schächten 22, zweckmässig sein, diese Schächte 22 bis zur Höhe der Offnungen 21 anzufüllen, wobei der Austrag aus den Schächten 22 mit Hilfe der Vibrationsbewegungen des Vereinzelers 23 erfolgt. Nun ist es selbstverständlich schwierig, die Menge der aus dem Kühlraume 102 ausgetragenen Nüsse stets so zu bemessen, dass sie derjenigen Menge entspricht, die gerade von den Schälmaschinen 103 verarbeitet wird. Vorzugsweise wird die Austragsgeschwindigkeit so bemessen, dass sie etwas über der Verarbeitungsgeschwindigkeit der Schälmaschinen 103 liegt, und es ist am Ende des Verteilförderers 20 eine Überlauföffnung 29 vorgesehen.
In diese Überlauföffnung 29 gelangen alle jene Nüsse, die in den Öffnungen 21 keine Aufnahme mehr gefunden haben.
Zweckmässig ist an die Überlauföffnung 29 ein isolierter Behälter 30 angeschlossen, der an seiner Unterseite mit Hilfe einer Schleuse, z. B. einer Zellenradschleuse 31, verschlossen ist.
Der Behälter 30 wird entweder periodisch entleert, wobei die entnommenen Nüsse zweckmässig in den Kühlbehälter 102 rückgeführt werden, oder es ist in ihm ein Niveaufühler vorgesehen, der entweder als Schranke, z. B. als Lichtschranke mit einem Sender 32 und einem Empfänger 33 versehen ist, oder es ist an der Oberseite ein Entfernungsmesser, z. B.
ein Ultra-Schall-Entfernungsmesser 34 zur Bestimmung der Niveauhöhe vorgesehen. Sobald ein bestimmtes Niveau erreicht ist, mag über ein Steuergerät 35 und einen Motor M2 die Zellenradschleuse 31 in Bewegung gesetzt werden, um die im Behälter 30 enthaltenen Nüsse zu entleeren. Selbstverständlich ist es ebenso möglich, den Behälter 30 unmittelbar an eine Rückführleitung für den Kühlbehälter 102 anzuschliessen. Das Steuergerät 35 ist zweckmässig mit einer Ansteuerstufe 36 für den Motor M1 zum Antrieb der Zellenradschleuse 8 verbunden, so dass die Zufuhrmenge derart geregelt wird, dass das Niveau N im Behälter 30 nicht vor Ablauf einer vorbestimmten, gegebenenfalls einstellbaren Zeit erreicht wird.
Selbstverständlich wäre es möglich, den jeweils letzten und vom Kühlbehälter 102 am weitesten entfernten Schacht 22 mit einem der Niveaufühler 32, 33 oder 34 auszurüsten, so dass die Überlauföffnung 29 mit dem Behälter 30 entfällt.
Eine andere Möglichkeit zeigt Fig. 3, bei der jeder Schälmaschine 103 ein eigener Kühlbehälter 202 zugeordnet ist, der in einem Schnitt gemäss der Linie III-III der Fig. 2 gezeigt ist, wogegen die Schälmaschinen 103 in einem Schnitt nach der Linie III' - III' der Fig. 2 dargestellt sind. Die Ausbildung der Kühlbehälter 202 entspricht im wesentlichen derjenigen des Behälters 102, doch besitzen die Kühlbehälter 202 ein gemeinsames Kälteaggregat 15 und sind selbstverständlich etwas kleiner dimensioniert als der allen Schälmaschinen 103 gemeinsame Kühlbehälter 102. Das untere Ende der Kühlbehälter 202 mündet in den unmittelbar darunter angeordneten Vereinzeler 23, dessen Vibrationen zum Austrag der Nüsse aus den Kühlbehältern 202 ausreichen mögen.
An in Fig. 3 weggeschnittenen Oberseite der Kühlbehälter 202 ist jeweils eine Abfuhrleitung 14 angeschlossen, wobei sämtliche Abfuhrleitungen zweckmässig zusammengeführt und in einem Kreislauf in das Kälteaggregat 15 rückgeführt werden.
Obwohl das oben geschilderte Verfahren und die zugehörige Anlage bevorzugt für die Verarbeitung von Cashew Nüssen ausgebildet sind, versteht es sich, dass sie analog für jede hartschalige Frucht anwendbar sind, wo gleichartige Probleme auftreten.
Es versteht sich übrigens, dass am Ausgange der Separiereinrichtungen 107 (Fig. 2) die noch den gesamten Gift stoff enthaltenden Schalen anfallen, die anschliessend der weiteren Verarbeitung desselben zugeführt werden können.
Im Rahmen der Erfindung sind zahlreiche Varianten möglich: so kann die Kühlung beispielsweise auch in einem Wirbelbett oder auch einer nach Art einer Rösttrommel aufgebauten Kühltrommel erzielt werden. Es mag in Einzelfällen günstig sein. in den Kühlraum ragende Kühlflächen vorzusehen, um so eine Abkühlung durch Kontaktkälte zu erhalten.
DESCRIPTION
The invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and to an installation for carrying out this method.
Such hard-shelled fruit with toxins in its shell surrounding a core is primarily the cashew nut. In the shell of this nut there is a poisonous and above all caustic oil, which is useful for various industrial applications, but which makes it very difficult to peel such nuts. Workers who are peeling cashew nuts first peel the skin off the outer phalanxes that come into contact with the nuts, and in extreme cases this can even cause entire phalanxes to fall off. On the other hand, peeling by hand has long been the gentlest way to remove nuts from their shells and thus obtain a high yield of kernels.
This unsatisfactory situation was largely solved by an automatic, gentle peeling machine according to US Pat. No. 4,321,865. The nuts are brought into a certain position and then fed to two overlapping rotating milling cutters that cut open the shell all around, ensuring that the core is not damaged. Of course, there would be a risk that the toxic oil would run out of the shells over the cores and make them inedible if the toxic oil adhering to the surface of the cores could not be removed. The procedure is therefore to at least partially render the shell's toxic oil harmless before peeling by subjecting the nuts to a preparatory treatment.
This preparation step essentially only includes the partial withdrawal of the toxic oil from the shells by extraction, which takes place at a temperature above the roasting temperature. In fact, this preparation step is tripartite, because before extraction or before roasting, the nuts must be moistened, on the one hand to create an insulating vapor layer between the shell and the core, and on the other hand to promote the escape of the toxic oil to the outside with the help of the vapor pressure. On the other hand, after the extraction, it is necessary to throw off any liquid residues adhering to the surface of the nuts.
All of these steps are not only energy-intensive and also require a high investment, but also lead to an undesirable change in the taste of the kernels due to the roasting, but also to a brownish discoloration of the kernels, which makes them unsightly. Another undesirable side effect is that the industrially usable toxic oil in the shells can only be obtained by extraction to an incomplete extent, on the one hand because a remainder remains in the shells and can hardly be removed from there, on the other hand because the Extration requires another step that is not only expensive. but is also associated with another partial loss of this toxin.
The object of the invention is now to carry out the preparation step for rendering the toxin harmless more cost-effectively and above all to obtain a higher quality of the kernels. According to the invention, this is achieved in a surprisingly favorable manner by the features of the characterizing part of claim 1.
Although cold treatment has been proposed on various occasions, for example US Pat. No. 2,583,697 proposes the treatment of coconuts with a temperature below -100 CF. For other agricultural products, a temperature below -25 ° C is proposed in US Pat. No. 4,461,781. These references are only examples of a whole series of writings, in which treatment at -30 C is usually suggested. Such treatment is not only very energy-intensive, but would have the opposite effect in the present case.
If one were to treat hard-shelled fruits with such temperatures before peeling, the core would be so brittle that the peeling process would no longer be possible without a large amount of breakage. Instead of a quality improvement, you would get a sensitive deterioration in quality.
It has been shown that a good quality of the cores can be obtained if the features of claim 2 are realized. In particular, when cooling to only around C, there is a threefold benefit: on the one hand, saving on cooling energy, on the other hand, the brittleness of the kernels can be avoided with great certainty, and ultimately the poisonous oil in the shells of cashew nuts is solidified to such an extent that it does not come out during the subsequent peeling treatment, but remains in the shells. The shells thus richly provided with this industrial starting product can then be subjected to an extraction process more easily and without endangering the cores in order to obtain this oil.
In this treatment, protection of the cores is obtained with greater certainty if the features of claim 3 and / or claim 4 are realized, because it is clear that the lower the temperatures of the treatment fluid, the lower the time tolerances. It is particularly important to take into account that the material to be treated is a natural product in which the shell thickness is subject to strong fluctuations.
An installation according to the invention for carrying out the method is based on one as defined in the preamble of claim 5. It is characterized by the features of the characterizing part of this claim.
Further details result from the following description of exemplary embodiments schematically shown in the drawing. Show it:
1 shows a block diagram of the method according to the prior art;
2 shows a section of this method, however, in a modification and with a system according to the invention in longitudinal sections through the individual components of the system; and
3 shows an embodiment variant of FIG. 2, but in a top view, partly in section, the course of the cut corresponding approximately to the lines III-III or III '- III' of FIG. 2.
According to a process on the market and shown schematically in FIG. 1, cashew nuts were subjected to a classification step 1 after delivery, whereby they were sorted according to size. This served to ensure that the subsequent peeling treatment could be carried out on machines that had an appropriate size setting. A preparatory step 2 was then carried out for the peeling process 3 in order to render the caustic poison contained in the shells harmless. This preparation step 2 comprised a moistening treatment 4, a subsequent extraction 5 of the poison by roasting, followed by cleaning 6 by centrifuging off the liquid adhering to the dishes.
Only then could the actual peeling process 3 take place, which was preferably carried out with a peeling machine, as described in US Pat. No. 321,865.
This was followed by a separation step 7 for separating shells and cores.
As already described above, the three-part preparation step 2 was not only energy-intensive, but also led to discoloration of the kernels or to a change in their taste due to the roasting process 5. On the other hand, the poisonous substance in the shells had to be rendered harmless in some way so as not to contaminate the surface of the kernels during peeling.
According to the invention, this preparation step 2 is now carried out in such a way that a cooling container 102 is provided, into which the nuts are introduced after classifying (stage 1) via a cellular wheel sluice 8. The lower end of this cooling container 102 can be closed by a lock of the same type, but in the exemplary embodiment shown in FIG. 2 it is provided with a vibration discharge device 9 which essentially fulfills the same function.
The cooling container 102 is preferably provided with an insulating layer 10 and, in addition to the inlet 11 for the fruit closed by the cellular wheel sluice and the outlet for the fruit closed by the discharge apparatus 9, has two further openings, namely a supply line 13 for cooling air and one on its top Discharge line 14 for the same. Thus, while the fruits advantageously pass through the cooling container 102 from top to bottom (a transport device would have to be provided if the cooling chamber is arranged horizontally), the cooling air is sent in counterflow through the interior of the container 102. A circuit for the cooling air is expediently provided in order to save on cooling energy.
This cooling energy is provided by a cooling unit 15, which has a refrigeration compressor 16, a refrigeration unit 17 and a supply device 18 for the cold air with a fan.
The cooling unit 15 can be designed to be relatively simple and cheap. Above all, the embrittlement temperature of the cores must not be fallen below, because otherwise there is a risk of breakage when peeling.
This embrittlement temperature for cashew nuts is around - 10 C, but it is of course desirable to keep the cooling temperature as high as possible in order to save cooling energy. Temperatures of t C are preferably not fallen below, and it is even possible to work in a range between 0 "C and -3 C, in particular at about -1 C, which temperature is sufficient to avoid the toxic and caustic oil in the shells solidify far enough so that it does not escape when peeling.
Of course, to shorten the cooling process, it would be possible to shock the shells, i.e. H. cool down in a short time with a very low temperature of the treatment fluid (a liquid or another gas could also be used). However, this would mean that the treatment time would have to be adhered to with great accuracy for each individual nut, and due to the naturally occurring differences between the individual fruits, there would still be a risk that the kernel would become brittle and there would be a higher proportion of breakage .
In contrast, it has been found that when the cooling unit 15 is designed in such a way that the treatment fluid, preferably air, is only one at most 5 C below the desired shell temperature (at a shell temperature of 1 C thus a treatment temperature of 5 -C maximum) Temperature, surprisingly, the cores not only do not become brittle, but at least gain strength while maintaining their elasticity, so that the fraction of breakage can also be reduced to only 1 to 9% compared to the known method discussed with reference to FIG. 1 . This is such a low percentage. like no other peeling process has ever come close to.
If you are working with relatively low treatment temperatures, then relatively long treatment times will result. However, this does not represent a disadvantage when using a cooling space or cooling container 102, because this can initially be at least partially filled. while the cooling treatment already begins and then the chilled fruit can be removed continuously and without further loss of time. This will result in cooling times for each individual nut, which are expediently a maximum of one hour, but preferably not less than a quarter of an hour, so that the cooling is carried out as gently as possible and on the other hand also thoroughly.
An average time of about 30 minutes has proven to be expedient, with the angle of inclination of the truncated cone walls 19 at the lower end of the cooling container 102 naturally having to be selected in such a way that the nuts are evenly discharged via the outlet 12 and thus each Nut is treated for at least approximately the same length of time.
For this reason alone, it is advantageous if the temperature of the treatment fluid is at most 5 C below the desired shell temperature. It has been found that the angle of these cone walls 19 to the vertical or longitudinal axis A of the container 102 is expediently 10 to 20, preferably 12 to 15.
Due to the low cooling of the nuts, it is advisable. feed the nuts as quickly as possible to the peeling machines 103, which are preferably designed in accordance with US Pat. No. 4,321,865. There are two ways to do this. which are shown with reference to FIG. 2 and FIG. 3, respectively. According to FIG. 2, the dispenser 9 is immediately adjacent. preferably in an insulated housing, distribution conveyor 20 which connects the cooled nuts directly via distribution openings 21 and to it. preferably also insulated, distribution shafts 22 fills in separating apparatus 23. These separating apparatuses are described in the aforementioned US-PS as a vibratory bowl feeder, which is preferably provided with a device for orienting the nuts in a predetermined orientation. From there, the nuts, e.g. B.
Via shaking channels 24, between the mutually facing strands of two belts 25, 26, in which interspace two milling cutters 27, shown in FIG. 3, overlapping one another in the normal position and mounted on swivel arms 37, engage. The overlap makes it possible to cut open the nuts all around, whereupon the shells are blown open by a wedge (not shown) penetrating the cut. The shells and cores then leave the peeling machine 103 via an outlet trough 28 and arrive in a separating device which is expediently formed by a sieve 107. Further processing then takes place in a conventional manner.
If a distribution conveyor 20 is now provided, which is preferably designed as a so-called Redler or Bühler chain conveyor (BKT), it may be useful, at least in the case of relatively short shafts 22, to fill these shafts 22 up to the height of the openings 21, the Discharge from the shafts 22 takes place with the help of the vibrating movements of the separator 23. Now, of course, it is difficult to always measure the amount of nuts discharged from the cooling space 102 in such a way that it corresponds to the amount that is being processed by the peeling machines 103. The discharge speed is preferably dimensioned such that it is slightly above the processing speed of the peeling machines 103, and an overflow opening 29 is provided at the end of the distribution conveyor 20.
In this overflow opening 29 all those nuts reach that have no more receptacles in the openings 21.
An insulated container 30 is expediently connected to the overflow opening 29, which on its underside using a lock, for. B. a rotary valve 31 is closed.
The container 30 is either periodically emptied, the removed nuts are expediently returned to the cooling container 102, or a level sensor is provided in it, which either as a barrier, for. B. is provided as a light barrier with a transmitter 32 and a receiver 33, or there is a range finder, eg. B.
an ultrasonic range finder 34 is provided for determining the level height. As soon as a certain level is reached, the cellular wheel lock 31 may be set in motion via a control unit 35 and a motor M2 in order to empty the nuts contained in the container 30. Of course, it is also possible to connect the container 30 directly to a return line for the cooling container 102. The control unit 35 is expediently connected to a control stage 36 for the motor M1 for driving the cellular wheel sluice 8, so that the supply quantity is regulated in such a way that the level N in the container 30 is not reached before a predetermined, optionally adjustable time has elapsed.
Of course, it would be possible to equip the last and most distant shaft 22 from the cooling container 102 with one of the level sensors 32, 33 or 34, so that the overflow opening 29 with the container 30 is omitted.
3 shows another possibility, in which each peeling machine 103 is assigned its own cooling container 202, which is shown in a section along the line III-III of FIG. 2, whereas the peeling machines 103 in a section along the line III '- III 'of Fig. 2 are shown. The design of the cooling containers 202 corresponds essentially to that of the container 102, but the cooling containers 202 have a common cooling unit 15 and are of course dimensioned somewhat smaller than the cooling container 102 common to all peeling machines 103. The lower end of the cooling containers 202 opens into the separator arranged immediately below 23, the vibrations of which may be sufficient to discharge the nuts from the cooling containers 202.
A discharge line 14 is connected to the upper side of the cooling container 202, which is cut away in FIG. 3, all discharge lines being expediently brought together and returned to the cooling unit 15 in a circuit.
Although the method described above and the associated system are preferably designed for the processing of cashew nuts, it goes without saying that they can be used analogously for any hard-shelled fruit where similar problems occur.
Incidentally, it goes without saying that at the exit of the separating devices 107 (FIG. 2), the shells still containing the entire poison are obtained, which can then be fed to the same for further processing.
Numerous variants are possible within the scope of the invention: for example, cooling can also be achieved in a fluidized bed or in a cooling drum constructed in the manner of a roasting drum. In some cases it may be cheap. to provide cooling surfaces protruding into the cooling space so as to obtain cooling by contact cooling.