CH697287B1 - Verfahren und Einrichtung zur kontinuierlichen Trocknung von Reis. - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Trocknung von Reis, insbesondere Paddy mit höherer Ausgangsfeuchte.Das Ziel besteht darin, die Behandlungszeit und Kornbruch deutlich zu reduzieren. Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass auf eine Vorreinigung des Paddy eine stufenweise Trocknung in einer Wirbelschicht (5, 6) in Verbindung mit einem stufenweisen Tempern erfolgt und der Paddy erst anschliessend gekühlt wird.

Description

  [0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Trocknung von Reis, insbesondere von Paddyreis sowie eine Einrichtung zur kontinuierlichen Trocknung von Reis.

[0002] Erntefrischer Reis weist eine Anfangsfeuchte von mehr als 20% auf, die auf eine Lagerfeuchte von ca. 14% verringert werden muss. Der grob vorgereinigte Reis (Paddy) wird zunächst in Trockner-Vorzellen eingelagert, um anschliessend durch mechanische Trockner getrocknet zu werden. Das Trocknen erfolgt vorwiegend in mehreren Passagen in mit Warmluft von 50-60 deg. C beaufschlagten Dächer-Trocknern (zum Beispiel gemäss der WO 98/45 656). Zwischen den einzelnen Passagen liegt eine Abstehzeit von bis zu 12 Stunden. Wie auch bei Turmtrocknern ist nur ein begrenzter Trocknungsgrad von bis zu 2% möglich.

   Zwischen den einzelnen Passagen ist ein Abstehen von mindestens 2 Stunden gefordert, um einen Temperaturausgleich zwischen Korn und Schale zu erreichen. Die notwendigen, mechanischen Transportvorgänge erhöhen die Bruchbildung.

[0003] Bei einer statischen Trocknung in Silos bzw. Hallen sind grosse Flächen erforderlich, da die Schichtdicke des zu trocknenden Reises begrenzt ist (ca. 80 bis 100 cm). Die Trocknung verläuft ungleichmässig von innen nach aussen auf Grund der Anordnung der Belüftungseinrichtungen und sie ist schlecht kontrollierbar, da keine wirklich gleichmässige Luftverteilung gegeben ist. Der Zeitaufwand ist ebenfalls hoch.

[0004] Gemäss DE-A-2 926 256 wird bei einem Trocknungsverfahren für Getreide Frischluft erwärmt und über das Getreide geführt, wobei die Frischluft vorgängig noch gekühlt wird, um deren Feuchtegehalt zu verringern.

   Eine ähnliche Lösung ist in der DE-A-2 947 759 offenbart.

[0005] Die DE-A-2 938 620 zeigt einen Durchlauftrockner mit einer zylindrigen Trocknungszone, die Lochbleche aufweist. Dieser folgt eine gleichartig gestaltete Kühlzone. Die DE-A-4 119 787 zeigt eine Konditioniereinrichtung für pflanzliche Schüttgüter mit einer geschlossenen, tunnelartigen Konditionierstation, durch die eine Transportbahn führt, auf der das Schüttgut geführt wird.

   Hierbei wird das Schüttgut einem gasförmigen Wärmeträger ausgesetzt.

[0006] Solche Förderer können poröse Oberflächen aufweisen, die von warmen oder kalten Gasen durchströmt werden können, um Getreide zu erwärmen oder zu kühlen und den Feuchtegehalt zu reduzieren (WO 01/02 786).

[0007] Die DE-A-19 806 951 offenbart eine Vorrichtung zum Puffen von körnigem Gut, bei der das Gut in einer Wirbelbettkammer batchweise erwärmt wird. Die EP-A-1 099 380 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von wärmebehandeltem Getreide, wobei die Wärmebehandlung mittels einem Gasstrom in einem ringförmigen Wirbelbett erfolgt. Der Gasstrom weist verschiedene Geschwindigkeitskomponenten auf.

[0008] Nach der JP-A-58 056 650 wird roher Reis mit ca. 18% Feuchtegehalt mit Warmluft von ca. 140 deg. C ca. 30 Minuten lang erwärmt.

   Die Trocknung kann in einem Trommeltrockner oder auch im Wirbelbett erfolgen, wobei die Stärke thermisch beeinflusst wird. Der getrocknete Rohreis wird dann direkt geschält oder geschält und gekühlt, falls das Schälen zur Erzielung eines leicht kochbaren, unpolierten Reises erforderlich ist.

[0009] Getrockneter und vorgereinigter Reis kann dann wie jedes andere Getreide auch bis zur Verarbeitung gelagert werden.

[0010] Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die aufgezeigten Nachteile des Standes der Technik wenigstens teilweise zu beseitigen und ein Verfahren zur kontinuierlichen Trocknung von Reis, insbesondere von Paddy zu entwickeln.

   Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen offenbart.

[0011] Der Erfindung liegt die Annahme zugrunde, dass sich Reis (Paddy) unter bestimmten Feucht- und Temperaturbedingungen ähnlich einem Polymer verhalten könnte, da je nach Konstellation dieser Bedingungen ein glasiger oder ein gummiartiger Zustand möglich ist. Bei tiefer Temperatur (etwa bis zur Raumtemperatur) und einer Anfangsfeuchte grösser 20% ist Paddy glasig, geht aber bei Temperaturerhöhung in einen gummiartigen Zustand über. Dieser Zustand kann nun bei halten der Temperatur und gleichzeitiger Entfeuchtung erhalten werden. Bei Abkühlung erreicht der Paddy wieder einen glasigen Zustand.

   Diese Erkenntnis kann nun verwendet werden, um Paddy mit hoher Ausgangsfeuchte (z.B. 22-24%) in einem kontinuierlichen Verfahren zu trocknen und dennoch Kornbruch zu vermeiden. Der Paddy wird dazu auf eine Temperatur oberhalb 50 deg. bis 55 deg. C erwärmt, in Stufen auf ca. 13% Feuchtegehalt getrocknet und anschliessend auf Umgebungstemperatur, jedoch mindestens auf unter 40 deg. C gekühlt.

[0012] Das Erwärmen und Trocknen erfolgt bevorzugt in einer Wirbelschicht. In der warmen Wirbelschicht erhöht sich der innere Druck im Reiskorn durch Verdampfung von Wasser. Durch Druckausgleich zwischen Korn und Umgebung kann die Feuchtigkeit aus dem Korn austreten.

[0013] Die Behandlung in der Wirbelschicht erfolgt mehrstufig, insbesondere vierstufig. Nach der zweiten Stufe einer Vortrocknung erfolgt vor jeder weiteren Trocknung (Nachtrocknung genannt) in einer Wirbelschicht ein Tempern.

   Nach einer letzten Stufe erfolgt im Silo ein kombiniertes Trocknen/Kühlen auf 13% Feuchtegehalt resp. eine Temperatur von ca. 35 deg. C.

[0014] Durch gezielte Abstimmung von Trocknung und Kühlung des Paddy wird der Reisbruch deutlich reduziert. Ebenso ist mit der offenbarten Verfahrensweise eine Anpassung an die Ausgangsbedingungen von Reis und Prozessluft herstellbar.

[0015] Unter Zufuhr von Heissdampf ist bei hohem Feuchtegehalt von Paddy auch ein Trocknungsbeginn bei höherer Temperatur (bis ca. 120 deg. C) möglich.

[0016] Eine weitere Aufgabe besteht in der Schaffung einer Einrichtung zur kontinuierlichen Trocknung von Reis, insbesondere geeignet zur Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens.

   Zur Anwendung kommen hierbei an sich bekannte Separatoren und Auslesemaschinen für die Vorreinigung und Wirbelschichtapparate für die Trocknung.

[0017] Die Erfindung wird nachfolgend in zwei Ausführungsbeispielen an Hand einer Zeichnung näher beschrieben. Die Zeichnung zeigt in der einzigen Figur ein vereinfachtes Diagramm.

[0018] Der angelieferte Rohreis mit einer Feuchte von ca. 22%-24% gelangt aus einem Depot 1 in ein Trommelsieb 2, wo sehr grobe Verunreinigungen entfernt werden. Dem folgt eine weitere Vorreinigung in einem Separator/Klassifizierer 3, um Steine, Sand aber auch leichte Verunreinigungen wie Papier, Stroh oder lose Schalen abzutrennen. Die Ausgestaltung der Vorreinigung ist abhängig vom Verunreinigungsgrad des angelieferten Rohreises.

   Es ist vorteilhaft, lose Verunreinigungen und Beimengungen vor der weiteren Behandlung weitgehend vom Rohreis zu trennen.

[0019] Nach der Vorreinigung und kurzfristigen Zwischenlagerung in einem weiteren Depot 4 gelangt der Reis in einen ersten Wirbelschichtapparat 5, in der eine Reisschichtung von unten von warmer Luft durchströmt, auf mindestens ca. 50 deg. C erwärmt und um ca. 3-4% Feuchte getrocknet wird. Anschliessend gelangt der Reis direkt in einen zweiten Wirbelschichtapparat 6, in dem die Temperatur erhöht wird und eine Trocknung um weitere 3-4% Feuchte erfolgt, so dass ein Feuchtegehalt von ca. 18% erreicht wird.

[0020] Nachfolgend gelangt der Paddy in einen nicht explizit dargestellten Abstehbehälter 7, wo ein erstes Tempern vorgenommen wird.

   Nachfolgend gelangt der Paddy zum Nachtrocknen in einen dritten, nicht dargestellten Wirbelschichtapparat und anschliessend in einen weiteren Abstehbehälter für ein zweites Tempern. Auf dieses zweite Tempern folgt ein weiterer Trocknungsschritt in einem vierten Wirbelschichtapparat, dem sich ein drittes Tempern anschliesst.

[0021] Darauf folgend gelangt der Paddy in eine weitere Silozelle, wo der Paddy im Gegenluftstrom auf ca. 35 deg. C gekühlt und gleichzeitig um nochmals ca. 1% getrocknet wird, so dass eine Endfeuchte von ca. 12,5%-13% erreicht wird.

   Bei diesem kombinierten Kühlungs- und Trocknungsschritt wird die Verdunstungskälte des Wassers (im Paddy) genutzt, wodurch die erforderlichen Luftmengen deutlich reduziert werden können.

[0022] In der letztgenannten Silozelle sind Niveau- und/oder Temperatursonden angeordnet um bestimmte Produkthöhen bei definierter Verweilzeit zu erreichen.

[0023] In jeder Trocknungsstufe (Vor- und Nachtrocknung) wird der Paddy erwärmt, so dass sich der Paddy immer in einem gummielastischen Zustand befindet.

[0024] Alternativ zum Tempern kann die Kühlung des Reises (mit oder ohne Vorkühlung im zweiten Wirbelschichtapparat 6) auch schneller in einem Gegenstromkühler erfolgen, beispielsweise innerhalb von ca. 15 Minuten.

[0025] Gegenüber konventionellen Verfahren ergab sich eine deutliche Reduzierung des Kornbruchs bei drastisch verringerten Trocknungszeiten.

   Auch ist der Unterhalt der Anlage weniger aufwendig und auf Grund der geringen Trocknungszeiten kann der Rohreis schneller eingelagert werden bzw. es kann mehr Reis zur Erntezeit erworben werden.

[0026] In einerweiteren Ausführungsform wird sehr feuchter Rohreis (z.B. mit einer Eingangsfeuchte von ca. 37%) in einem Dächertrockner mit Fluidbett in mehreren Stufen getrocknet. Die erste Stufe kann bereits mit Heissdampf von ca. 120 deg. C über 3 Stunden erfolgen. Die Feuchte wird dabei auf ca. 20-22% reduziert. In weiteren Stufen über jeweils 1 Stunde wird bei schrittweise gedrosselter Dampfzufuhr weiter getrocknet wobei Luft- bzw. Dampftemperatur ebenfalls schrittweise bis auf 50 deg. C reduziert wird. Es resultiert ein Feuchtegehalt von ca. 13%.

   In einem letzten Schritt wird der Reis innerhalb einer halben Stunde auf Umgebungstemperatur gekühlt, wobei kein Dampf mehr zugeführt wird. Erreichbar ist ein Feuchtegehalt von ca. 12.5%.

Bezugszeichen

[0027] 
1 : Depot
2 : Trommelsieb
3 : Separator
4 : Depot
5 : Wirbelschichtapparat
6 : Wirbelschichtapparat
7 : Abstehbehälter

Claims (15)

1. Verfahren zur kontinuierlichen Trocknung von Reis, insbesondere von Paddy, umfassend eine Vorreinigung des Reises und ein Trocknen mittels Warmluft, dadurch gekennzeichnet, dass der Reis nach der Vorreinigung in einer Wirbelschicht auf eine Temperatur von wenigstens 50 deg. C erwärmt und in mehreren Temperaturstufen getrocknet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknung in der Wirbelschicht mehr als zwei Stufen, bevorzugt vier Stufen umfasst.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf die zweite und jede weitere Trocknungsstufe ein Tempern folgt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf das letzte Tempern ein kombiniertes Kühlen und Trocknen folgt.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Reis bei einer Temperatur von mindestens 50-55 deg. C auf einen Feuchtegehalt von ca. 14% getrocknet wird und danach auf eine Temperatur kleiner 35 deg. C gekühlt und gleichzeitig auf eine Endfeuchte von ca. 13% getrocknet wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Reis bei einer Temperatur von ca. 50-55 deg. C auf einen Feuchtegehalt von ca. 13% getrocknet und nach der Trocknung im Gegenstrom auf Umgebungstemperatur gekühlt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknung in mehreren Temperaturstufen unter Zufuhr von Heissdampf erfolgt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Stufe Heissdampf mit ca. 120 deg. C zugeführt wird, dessen Temperatur in den weiteren Stufen stufenweise auf bis ca. 50 deg. C reduziert wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Dampfzufuhr stufenweise gedrosselt wird.

10. Einrichtung zur kontinuierlichen Trocknung von Reis, insbesondere von Paddy, umfassend Mittel zur Vorreinigung und zur Trocknung des Reises mittels erwärmter Luft, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Trocknung mindesten zwei Wirbelschichtapparate (5, 6) umfasst.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Wirbelschichtapparate (5, 6) nacheinander angeordnet, vorgesehen sind.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass dem zweiten Wirbelschichtapparat (6) mehrere Behälter zum Tempern von Paddy nachgeordnet sind, wobei den ersten zwei Behältern jeweils ein Mittel zur Reistrocknung nachgeschaltet ist.

13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem letzten Behälter zum Tempern eine Silozelle angeordnet ist, die Mittel zum Durchblasen von Kühlmedien, insbesondere Luft enthält.

14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Silozelle Mittel zur Temperatur- und/oder Niveauermittlung enthält.

15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Wirbelschichtapparat ein Dächertrockner ist.