CN1168620A - 一种连续冷却食品的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于连续冷却食品的装置，该装置被连接于热处理装置的储存室和作进一步处理的装置之间，所述的食品已经经过热处理装置加热到很高的温度，本发明所述的装置包括两个供食品通过的以间接方式工作的冷却部件(1，6)。在第一阶段仅仅第一冷却部件(1)工作，即冷却介质以逆流通过冷却部件。在随后的第二阶段，另一个冷却元件(6)也加入工作，即冷却介质也通过这个第二冷却部件。第二冷却部件(6)如所见到的那样沿食品的流动方向位于第一冷却部件之后。

Description

一种连续冷却食品的装置和方法
本发明涉及一种连续冷却食品的装置和方法，所述的食品已经在一个热处理装置中被加热到较高的温度。
在对食品进行加热处理达到较高的温度时，人们一直努力追求着在理想的杀菌高温下实现时间和温度的适当配合。时间和温度是相互矛盾的，即温度越高，为了获得理想的杀死微生物的效果所需的持续时间越短。通常的能达到杀菌效果的温度与时间的配合为在135℃～150℃之间持续10～2秒。为了避免对食品中的不同的营养物质的影响，人们总是快速加热和冷却食品，为了达到理想的效果，食品被加热到100℃以上所持续的时间越短越好。
近来，人们发现了某种特别耐热的存在于不同的食品中的孢子，这意味着人们为了达到杀菌的目的必须在加热处理时使食品达到一个非常高的温度。
在这样高的温度下进行间接的冷却处理时，为了达到较高的冷却率，人们在冷却介质和食品之间采用较大的温差。在这种非常迅速的冷却过程中，存在着在冷却装置(热交换器)中的食品侧会有污垢出现的问题，这些污垢会降低传热能力，从而降低冷却效果，污垢的存在还会导致减短工作时间，这样每隔仅仅10～12个小时就必须清洁一次热交换器。
本发明提供了解决这些问题的办法，它使得必须停下来清洁冷却装置的之前的工作时间显著的变长。
根据本发明所述的装置，其特征在于，它被连接于热处理装置的存储室和进一步处理装置之间，而且还包括至少两个食品必须通过的间接工作的冷却部件。在第一阶段，仅仅第一冷却部件工作，即冷却介质逆向通过冷却部件，而在后续的第二阶段，第二冷却部件也参加工作，冷却介质以逆流的方式通过第二部件。正如所看到的一样，第二冷却元件沿着食品的流向置于第一冷却元件之后，这样的安排可以以简单的方式获得冷却效果的迅速提高。
每一个冷却部件可以包含一个或数个以串联方式连接的管式或盘式热交换器。
如果采用直接往食品里喷蒸汽来加热食品以达到杀菌温度，则进一步的处理装置可以包括一个闪蒸步骤(flashing step)。如果加热是采用间接的热交换来实现的，则下边进一步的处理可以包括更进一步的冷却步骤。
所述的装置最好被设计成第一和第二冷却部件的食品通道以如下方式联接，即使得在第一和第二阶段食品能通过两个冷却部件。
另外作为一个替代的方式，在第二阶段，食品的管道可以改变成在第二阶段第二冷却部件被首先接入循环线路中。然而，这将会导致食品流动状况的改变，该改变能够瞬时地引起压力的下降，这种压力降又会影响到热处理装置的功能。
根据本发明所述的装置最好有一个冷却介质管道连到第一冷却部件出口侧，还有一个装置用来在第二阶段逐渐增加第二管道的流量，直至冷却介质以全流量通过第一和第二冷却部件。
根据本发明所述的装置，它可以包括一个装在第一管道中的流量调节阀和一个装于第二管道的弹簧加载单向阀，所述单向阀位于第一管道的连接处和第一冷却部件的连接之间，在此位置当流量调节阀已经关闭了与第一管道的联接时单向阀打开。
根据本发明装置中流量调节阀最好由一温度传感器控制，该传感器用来感测食品的温度。
另外作为替代可以使用一个三通阀来控制从第一管道到第二管道流量的转换。该阀作为一个分流阀使用，逐渐地将越来越多的流量导入到第二管道中。
根据本发明所述的方法，食品经过加热在一预定的时间内到达预定的温度以后通过至少两个冷却部件，将食品冷却至理想的中间温度，食品在第一阶段在第一冷却部件内被冷却，接着带着余温通过第二冷却部件，而在第二阶段，食品在第一和第二冷却元件内被冷却，此后食品被以所需方式进一步处理。
根据本发明所述，食品被以喷射蒸汽的方式加热到一所需的高温，这样，通过冷却元件的食品为食品和浓缩蒸汽的混合物。
下文将参照附图对本发明作进一步的描述，附图所述的为本发明所述装置的一个实施例，该实施例被选来作为一个例子来说明本发明。
在图中展示了冷却部件1，它包括两个串联的热交换器2和3，在冷却部件1内进行冷却。冷却部件1通过食品管道4与热处理装置的储存室(未示出)联接，热交换器2和3由食品管道5联接起来。第二冷却部件6包括两个串联的热交换器7、8。冷却部件1和第二冷却部件6由食品管道9联接起来，在热交换器7和8之间有一管道10。从热交换器8导出一个食品的出口管道11。冷却介质由管道12从未示出的致冷源引入装置。在管道12上有一调节阀13用以控制流过管道的流量。管道12通往热交换器3，在热交换器2和3之间有一供冷却介质通过的管道14，在热交换器2的入口处有一管道15用于将冷却介质导出所述的装置。在管道12和管道15之间连接有一个设有调节阀17的旁路管16。在管道12和热交换器8的出口之间有一管道18。一个冷却介质管道19联接在热交换器7和8之间。在热交换器7的入口处有一冷却介质管道20和一弹簧加载的单向阀21。一温度传感器22被装设在冷却元件6的食品出口处。
位于管道12上与管道18相连的地方也可以采用一个三通阀来实现冷却介质两个流向的转换控制。
已在一处理装置(未示出)中经过高温处理的食品被导入所述的本发明的装置，此时的食品温度为140℃～150℃。食品与通过管道12逆向引入冷却部件1的输入温度为～75℃的冷却介质相遇。当所述装置开始工作，热交换器的所有接触表面被清洁干净时，部分冷却介质流可以被引导通过调节阀17和旁路管16。在冷却元件中的冷却由位于冷却元件6的出口处的温度传感器22控制。食品被冷却到100℃～120℃。当冷却效果在热交换器2和3内减弱时，即当食品的温度上升时调节阀17开始动作使得越来越大的冷却介质流由管道12压入热交换器3。在此冷却过程中，调节阀13是完全打开的，冷却介质充满了管道18和管道19及热交换器7和8中可供冷却介质进入的空间。然而，因为单向阀21是关闭的，所以在该路没有流动。滞留在冷却元件1内的食品通过冷却元件6却不被进一步的冷却，因为滞留下来的冷却介质的温度会迅速达到食品的温度。
当所有的冷却介质通过冷却元件1，并且调节阀17关闭而由温度传感器22感测的食品的温度却开始上升时，冷却部件6开始工作。调节阀13开始减小通过管道12的流量，并且管道20的压力上升使得单向阀21被打开。流量越来越大的冷却介质通过冷却部件6且接着又被导入冷却部件1。最终冷却介质的整个流量流过这条路径。当位于热交换器出口处的食品的温度不再被保持在理想的温度时(由温度传感器22感测)，必须停止运行以清洁装置。
以所述方式被联结的装置非常适合于食品的缓慢冷却。在该种情况下，食品在第一阶段(仅冷却部件1工作)和第二阶段(两个冷却部件1和6都工作)沿着相同的流动路径移动且没有压力降低和突然的温度波动，所述的压力降低和突然温度波动在冷却前和冷却后都会影响处理的效果。
如果食品的热处理是由直接喷射蒸汽进入食品来实现的，即被冷却的食品是由食品和冷凝蒸汽组成的混合物，则在所述装置中的冷却作用效果尤为好。

Claims (8)

1.一种对食品进行连续冷却的装置，所述的食品已经在一热处理装置中经热处理加热到一很高的温度，其特征在于，所述的装置被联接在热处理装置的储存室和更进一步的处理装置之间，其包括至少两个间接工作的冷却部件(1，6)，引导食品通过所述的冷却部件，在第一阶段仅仅第一冷却部件(1)工作，即冷却介质以逆向通过该冷却部件，而在后续的第二阶段，沿食品流向位于第一冷却部件之后的第二冷却部件6也参加工作即冷却介质也通过第二冷却部件。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，冷却部件的第一和第二食品通道以这样的方式联接起来，即食品在第一和第二阶段通过两个冷却部件。
3.如权利要求1-2所述的装置，其特征在于，冷却介质的第一管道(12)被接于第一冷却部件(1)的出口侧，冷却介质的第二管道(18)与第一管道(12)和第二冷却部件(6)的出口侧以及一个下述的装置相连，该装置用来在第二阶段逐渐地增加第二管道的流量，直到整个冷却介质的流量都通过第一和第二冷却部件为止。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，一流量调节阀(13)装于第一管道上，弹簧加载的单向阀(21)装于第二管道上，该单向阀位于第一管道(12)的连接处和第一和第二冷却部件之间冷却介质的连接处之间。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，调节阀(13)由温度传感器(22)控制。
6.如权利要求3所述的装置，其特征在于，一三通阀用作分流阀，对通过第一和第二管道的流量进行导向分流。
7.一种连续冷却食品的方法，所述的食品已经过热处理加热到很高的温度，其特征在于，经过一预定时间加热到预定温度的食品在其被进一步按所需方式加工以前，至少通过两个冷却元件(1，6)，以便将食品冷却到所需的中间温度，在所述的冷却部件中，食品在第一阶段在第一冷却部件(1)中冷却，接着带着余温通过第二冷却部件(6)，而在第二阶段食品在第一冷却部件(1)和第二冷却部件(6)中都被冷却。
8.如权利要求8所述的方式，其特征在于，所述的食品通过蒸汽喷射加热到一所需的高温，这样通过冷却元件的食品是食品和冷凝蒸汽的混合物。
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