CS253568B2 - Method of fluid materials sterilization,especially of cocoa substances,and equipment for its realization - Google Patents
Method of fluid materials sterilization,especially of cocoa substances,and equipment for its realization Download PDFInfo
- Publication number
- CS253568B2 CS253568B2 CS821929A CS192982A CS253568B2 CS 253568 B2 CS253568 B2 CS 253568B2 CS 821929 A CS821929 A CS 821929A CS 192982 A CS192982 A CS 192982A CS 253568 B2 CS253568 B2 CS 253568B2
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- mass
- reactor
- cocoa
- containment
- temperature
- Prior art date
Links
- 235000009470 Theobroma cacao Nutrition 0.000 title claims description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 7
- 244000240602 cacao Species 0.000 title claims 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims 2
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 title description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 title description 2
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 title 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 16
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 7
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 4
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 2
- 238000007872 degassing Methods 0.000 claims description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims 1
- 244000299461 Theobroma cacao Species 0.000 description 39
- 244000052616 bacterial pathogen Species 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 7
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 6
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 4
- 235000019219 chocolate Nutrition 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 210000002257 embryonic structure Anatomy 0.000 description 3
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 3
- 235000019197 fats Nutrition 0.000 description 3
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 3
- 241000723382 Corylus Species 0.000 description 2
- 235000001543 Corylus americana Nutrition 0.000 description 2
- 235000007466 Corylus avellana Nutrition 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- 241000607142 Salmonella Species 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 239000000796 flavoring agent Substances 0.000 description 2
- 235000019634 flavors Nutrition 0.000 description 2
- 230000002147 killing effect Effects 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 2
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 2
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 2
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 2
- 101100084634 Arabidopsis thaliana PBE1 gene Proteins 0.000 description 1
- 235000017060 Arachis glabrata Nutrition 0.000 description 1
- 244000105624 Arachis hypogaea Species 0.000 description 1
- 235000010777 Arachis hypogaea Nutrition 0.000 description 1
- 235000018262 Arachis monticola Nutrition 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- 244000046052 Phaseolus vulgaris Species 0.000 description 1
- 235000010627 Phaseolus vulgaris Nutrition 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229940110456 cocoa butter Drugs 0.000 description 1
- 235000019868 cocoa butter Nutrition 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 230000008094 contradictory effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000004459 forage Substances 0.000 description 1
- JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N h2o hydrate Chemical compound O.O JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 231100000518 lethal Toxicity 0.000 description 1
- 230000001665 lethal effect Effects 0.000 description 1
- 210000001161 mammalian embryo Anatomy 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 1
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 1
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 1
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 235000014571 nuts Nutrition 0.000 description 1
- 235000020232 peanut Nutrition 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23G—COCOA; COCOA PRODUCTS, e.g. CHOCOLATE; SUBSTITUTES FOR COCOA OR COCOA PRODUCTS; CONFECTIONERY; CHEWING GUM; ICE-CREAM; PREPARATION THEREOF
- A23G9/00—Frozen sweets, e.g. ice confectionery, ice-cream; Mixtures therefor
- A23G9/04—Production of frozen sweets, e.g. ice-cream
- A23G9/22—Details, component parts or accessories of apparatus insofar as not peculiar to a single one of the preceding groups
- A23G9/30—Cleaning; Keeping clean; Sterilisation
- A23G9/305—Sterilisation of the edible materials
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23B—PRESERVATION OF FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES; CHEMICAL RIPENING OF FRUIT OR VEGETABLES
- A23B2/00—Preservation of foods or foodstuffs, in general
- A23B2/10—Preservation of foods or foodstuffs, in general by treatment with pressure variation, shock, acceleration or shear stress
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23G—COCOA; COCOA PRODUCTS, e.g. CHOCOLATE; SUBSTITUTES FOR COCOA OR COCOA PRODUCTS; CONFECTIONERY; CHEWING GUM; ICE-CREAM; PREPARATION THEREOF
- A23G1/00—Cocoa; Cocoa products, e.g. chocolate; Substitutes therefor
- A23G1/02—Preliminary treatment, e.g. fermentation of cocoa
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23G—COCOA; COCOA PRODUCTS, e.g. CHOCOLATE; SUBSTITUTES FOR COCOA OR COCOA PRODUCTS; CONFECTIONERY; CHEWING GUM; ICE-CREAM; PREPARATION THEREOF
- A23G1/00—Cocoa; Cocoa products, e.g. chocolate; Substitutes therefor
- A23G1/04—Apparatus specially adapted for manufacture or treatment of cocoa or cocoa products
- A23G1/18—Apparatus for conditioning chocolate masses for moulding
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Food Preservation Except Freezing, Refrigeration, And Drying (AREA)
- Confectionery (AREA)
- Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
- Apparatuses For Bulk Treatment Of Fruits And Vegetables And Apparatuses For Preparing Feeds (AREA)
- Edible Oils And Fats (AREA)
- Pretreatment Of Seeds And Plants (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
Description
Vynález se týká způsobu sterilizování fluidních hmot, zejména kakaových hmot, a zařízení к jeho provádění.
Na potraviny všeho druhu se aplikují mikrobiologické normy národního a mezinárodního charakteru. Pokud jde o kakao, platí toto ve zvýšené míře, poněvadž země pěstující.kakao je dodávají na trh nikoliv již pouze v podobě surového kakaa, nýbrž stále více v podobě polotovaru - kakaové hmoty. To platí i o jiných plodových jádrech obsahujících olej, které se dodávají na trh v podobě past, například z arašídových oříšků, ořechových past, sojových past atd.
Způsob podle vynálezu je objasněn na zpracování kakaových hmot. Vzhledem к jejich stále rostoucí spotřebě byly vypracovány směrnice, které určují požadavky na jejich jakost.
Bakteriologicky přípustné mezní hodnoty, uvedené v těchto směrnicích, jsou:
Salmonely - nejsou přítomny ve25 g
E-coli - nejsou přítomny v1 g zárodky podoby coli - přítomny maximálně v množství10/g plísňové houby - přítomny maximálně v množství50/g celkový počet zárodků - maximálně v množství 2 x lO^/g
Praxe ukazuje, že kakaové hmoty nabízené na trhu těchto hodnot zpravidla nedosahují, resp. je převyšují. Nezřídka byl stanoven celkový počet zárodků - 10^/g. Poloprodukt - kakakovou hmotu je proto nutno před dalším zpracováním na čokoládovou hmotu zbavit vhodnými opatřeními zárodků, poněvadž se při žádném ze zpracovatelských postupů při výrobě čokoládových hmot nevyskytují teploty, které zaručují účinné zničení zárodků.
Jednou z nejdůležitějších veličin, která zde hraje roli, je tzv. aktivita vody av, vyjádřená vztahem
kde
X* znamená rovnovážnou vlhkost, která značí poměr tlaku par potraviny к tlaku par čisté vody.
Potraviny s malým obsahem vody, jako je kakaová hmota, lze tepelně podstatně hůře zbavit zárodků jejich zničením než potraviny s vyšším obsahem vody, jako je například mléko. Tak bylo dokázáno, že u salmonel při hodnotě aktivity vody kolem 0,6 může dojít к tisícinásobnému zvýšení odporu proti lethálnímu působení tepla. 2 tohoto důvodu musí být poloprodukt - kakaová hmota před dalším zpracováním bezpodmínečně prost pathogenních zárodků.
Usmrcování mikroorganismů, které lpějí na předsušených, oloupaných zlomcích kakaových bobů, tedy na zlomcích jader, teplem v přítomnosti vody je známé a v podstatě se používá těchto postupů:
al Ve vsázkovém mísiči, jehož buben je naplněn zlomky jader, se tyto převracejí.
Tryskami se přitom na zlomky jader rovnoměrně stříká vodná roztok alkálie v hmotnosním množství 10 až 30 %, popřípadě vody (vztaženo na hmotnostní množství zlomků jader) a vzorky se zpracují působením tlaku a tepla při teplotě nad 125 °C. Doba zpracování je v rozmezí přibližně 30 až 60 minut. Zlomky jader se pak suší za sníženého tlaku popřípadě za normálního (atmosférického) tlaku.
b) V pražiči se postupným zpracováním za tlaku a za vyšší teploty provede zničení zárodků obdobným postupem, jak je popsán v odstavci a).
Tyto známé diskontinuální postupy, popsané v odstavcích a) a b), umožňují sice usmrcení všech pathogenních zárodků, jejich nevýhodou však je, že vzhledem к vysokému obsahu kyselin a vlhkosti ve zlomcích jader jakož i následkem nezbytné poměrně dlouhé doby zpracování dochází přitom současně к reakcím (při pražení) ovlivňujícím chuE, které jsou ve smyslu požadovaného konečného stavu pražení nespecifické (vznik špatných chuEových vlastností).
Kakaové hmoty, které byly takto předběžně zpracovány, se proto používají převážně к výrobě kakaového prášku a jen zřídka к výrobě čokoládových hmot.
Pokud je známo, nepodařilo se ještě vyvinout nepřetržitě pracující zařízení ke zničení zárodků v kakaové hmotě, které vyhovuje zpočátku uvedeným požadavkům, poněvadž zčásti protichůdné požadavky, které vyplývají z vlastností kakaové hmoty, nelze uskutečnit postupy a zařízeními známého druhu.
Na jedné straně je známo, že:
1. zahříváním kakaové hmoty v uzavřené nádobě (tlak) na teploty vyšší než 100 °C dochází к nežádoucímu vzniku nespecifického aroma, poněvadž přitom vznikající těkavé složky nemohou volně oddifundovat;
2. tento negativní účinek, uvedený v odstavci 1), je tím větší, čím vyšší je zejména obsah kyselin v kakaové hmotě. Vzrůstá rovněž s vyšším obsahem vody v kakaové hmotě, s vyšší teplotou a s délkou zpracování kakaové hmoty;
3. čím vyšší je obsah vlhkosti (kyselina + voda) v kakaové hmotě, tím horší se zpravidla stává její sypnost. To vede к tomu, že u určitých druhů kakaa a při obsahu vlhkosti od asi 2 % výše dochází při teplotách od 100 °C výše к úplnému uváznutí (ztuhnutí) hmoty, což prakticky znemožňuje čerpání a dispergování kakaové hmoty;
4. snížení aktivity vody (zmenšení podílu vody v kakaové hmotě) snižuje možnost tepelného zničení mikroorganismů. Největší odolnost mnoha mikroorganismů vůči teplu je při aktivitě vody v rozmezí od asi 0,2 do asi 0,3. Proto je nutno zachovat určitou spodní hranici koncetrace vody;
5. rovněž tuky mají ochranné účinky, tj. kakaové máslo chrání bakterie a spory před působením tepla a to do značné míry v oblasti aktivity vody od asi 0,2 do 0,4 na základě různých řádových hodnot teplotní vodivosti a difúze vody do tuku.
Na druhé straně je míra zničení zárodků tím větší, čím vyšší je obsah vody a teplota kakaové hmoty a čím delší je délka doby jejího zpracování.
Podnětem к vynálezu byl proto úkol, nalézt nepřetržitě pracující způsob a zařízení vhodné к jeho provádění, pomocí jichž by bylo možné zpracovat kakaovou hmotu pro zničení zárodků v průběhu jejího ostatního zpracování, aniž by tím byla záporně ovlivněna jakost jejího aroma.
Předmětem vynálezu je tedy způsob sterilizování fluidních hmot, zejména kakaových hmot, při němž se tato hmota v tenké vrstvě nepřetržitě zbavuje kyselin, plynů a popřípadě části v ní obsažené vlhkosti při teplotě do 100 °C a po zpracování v mezistupni se z ochlazené hmoty v tenké vrstvě nepřetržitě odstraňuje zbytek vlhkosti a zbytek plynů a hmota se pak odvádí к dalšímu zpracování, kterýžto způsob spočívá v tom, že v mezistupni se dopravovaná hmota zadržuje při teplotě nad 100 °C až 150 °C, s výhodou 135 °C, vzniklé vnitřním třením v nadržené hmotě, kterážto teplota se udržuje přiváděním tepla z vnějšku nebo jeho odváděním načež se hmota, odváděná z mezistupně obsahujícího nadrženou hmotu, ochladí za zpětné kondenzace parní fáze na teplotu dosahující nanejvýš na teplotu 100 ^C.
Bezprostředně po odvodu hmoty nebo před ní se z nadržené hmoty odděěí tak velký dílčí proud vracený zpět do nadržené hmoty, že hmota projde mmzistupněm osrnmkát až dvanáctkrát.
K nepřřtržitl dopravované hmotě se alespoň před vstupem do odkyselovatího a odplyňovactího stupně, upraveného před meeistupněm, přidává ne^ř^žitl voda v mncožSví až 3,5 % vztaženo na mnnožSví hmoty přiváděné do mee^stupně, k dosažení požadovaného obsahu vlhkooSi.
Předmětem vynálezu je rovněž zařízení k provádění způsobu podle vynálezu, sessácvjítí ze dvou zpracovatelských jednotek na zpracování hmoty v tenké vrstvě, spojených potrubími s vestavěnými čerpadly, kteréžto zařízení se vyznačuje tím, že meei dvěma zpracovatelskými jednotkami £, _2 je upraven zadržovací reaktor _5 s předřazeným výměníkem £ tepla a s následným průtokovým chladičem 6, kterýžto zadržovací reaktor 5 je tvořen, s výjimkou vstupního a výstupního otvoru, uzavřeným válcovým těeesem 35 s dvojitými stěnami, v němž je upraven rotor 11, zevvátř ohhannčující válc^ovou štěrbinu 10 prsténcového průřezu, přieemž na povrchu rotoru 11 jsou upraveny disipaČní členy £2, inějící do válcové zadržovací štěrbiny 10.
Na výstupní přípoj v dolní čáási zadržovacího reaktoru _5 je připojeno odvětvené vratné potrubí 8, které je zaústěno do horní čássi zadržovacího reaktoru £.
Zadržovací reaktor £ je na výstupní straně a před odvětveným vratným potrubím _8 opatřen čerpadlem pro dopravu zpracovávané kakaové hmoty v mnnožsví rovnajícím se součtu mnnžžsví nep^^žitě dopravované hmoty s mnoožtvím hmoty dopravované v odvětveném dílčím proudu.
Disiřnicí členy £2, upravené na povrchu rotoru 11, maaí podobu třmenů 37.
Boční stěny 13 třmenu 37 jsou vytvořeny s úhlem alfa o velikossi v ^ozm^;^:í 4 až 8° vůči vodorovné rovině a svislá stěna 15 třmenu 37, dotýkáaící se svou přední hranou ££ vnčtřcí stěny 36 zadržovacího reaktoru 5, je nastavena v úhlu beta o velikossi v rozmezí 4 až 8°.
Zadní okraj 16 třmenu 37 je opatřen hroty 17 pro trhání kakaové hmoty.
Při způsobu podle vynálezu, při jehož provádění se zčáási používá známých zařízení, řrobíhají tedy tyto děje:
1) Kakaová hmota se v tenké vrstvě ve vhodné zpracovatelské jednotce (německý patentový spis 155 7184) nejprve zbaví ^βθΙϊο, obsažených plynů a zčáási vlhkossi při teplotě nižší než l00 °C, přčeemž se podle obsato ItyseHo a vody v kakaové hmoto ^edřadí zpracovatelský stupeň, v němž se do kakaové hmoty vstřikuje voda podle německého patentu 231 3563.
2) Kakaová hmota, zbavená kyseHo a plynů, která vystupuje ze zařízení podle odstavce
1, se čerpadlem vhání do níže popsaného rekatoru, kde se hromadí, přičemž, pokud je toho třeba, se obsah vody ve hmotě zvýší dalším vstřikováním podle německého patentu 231 3563. před vstupem hmoty do reaktoru.
3) V zadržovacím reaktoru dochází k časově a tepelně řfeenému mechamickémuutepnnému zpracování hmooy, které umooňuje požadované zničení zárodků bez záporného ovlivnění chuui a bez oeganivoí změny struktury kakaové hmoo-y, příeemž
a) se dosáhne potřebné výše teploty kakaové hmoty třením popřípadě disipací, za příkrého vzestupu teploty uvvátř hmoty,
b) střední doba setrvání hmmty v zadržovacím reaktoru se udržuje stupněm pícIcí jakož i popřípadě začleněným přečerpávacím zařízením v úzkém rozmezí ze stntist:.tiééhk hlediska, a
c) nepatrné kolísání teploty hmoty se vyrovnává přídavným zahříváním popřípadě chlazením stěn reaktoru pomocí topného pláště s dvojitými stěnami.
4) Hmota, odcházející ze zadržovacího reaktoru, se dalším čerpadlem protlačuje chladičem, přičemž se ochladí na teplotu pod 100 °C zpětným zkondenzováním parní fáze.
5) Hmota, vystupující z chladiče, se vede do dalšího zařízení pracujícího s tenkou vrstvou, podle'německého patentu č. 155 7184, kde dochází ke konečnému odstranění zbytkové vlhkosti a zbytku plynů.
S výhodou se při způsobu podle vynálezu používá známých zařízení, čímž však nemá být vyloučeno použití i jiných zařízení, jimiž lze dosáhnout obdobných účinků.
Kombinováním známých a nově vyvinutých zařízení se dosáhne, že vzájemně se rozcházející požadavky, které zpracovávaný produkt klade, se jaksi vyrovnávají a dosáhne se překvapivých výsledků:
Tak například byla při prosazení 1 000 kg/h v nepřetržitém provozu získána při počátečním počtu zárodků v kakaové hmotě přibližně 1,2 x 10b/g, při teplotě hmoty 120 °C a při střední době setrvání hmoty v zadržovacím reaktoru přibližně 1,5 minuty absolutně zárodků zbavená a chuňově neovlivněná kakaová hmota s konečným obsahem zárodků přibližně 10 000/g.
Zvýšením teploty hmoty o 5 až 10 °C v zadržovacím reaktoru se dokonce dosáhlo konečného počtu zárodků ve hmotě menšího než 500/g, přičemž rovněž nedošlo ještě к žádným výraznějším změnám chuti hmoty.
Obsah vody v kakaové hmoty v zadržovacím reaktoru činil přitom přibližně 2,5 %.
Podstatným rysem zcela rozhodujícího významu tedy je, že se hmota, aniž by přitom byl přerušen její nepřetržitý průtok, hromadí ve střední fázi průběhu, aby se v zadržené hmotě vytvořila vnitřním třením teplota potřebná ke zničení zárodků.
Pokud se přitom podle význaku uvedeného v bodu 1 definice předmětu vynálezu teplo přivádí nebo odvádí, je toto opatření zdůvodněno tím, že teplota ke zničení zárodků, vytvořená vnitřním třením, se udržuje na své střední hodnotě, aby se jednak dosáhlo bezpečného usmrcení zárodků, jednak se zabránilo takovému zvýšení teploty, které by mělo za následek ovlivnění chutových vlastností hmoty.
Způsob podle vynálezu a zařízení к jeho provádění, jsou blíže objasněny pomocí přiložených výkresů, znázorňujících příkladná provedení.
Na obr. 1 je znázorněno blokové schéma zařízení, na obr. 2 je znázorněn svislý řez zadržovacím reaktorem, obr. 3 znázorňuje v radiálním pohledu disipační Člen v podobě třmene, obr. 4 znázorňuje člen z obr. 3 v pohledu zpředu a obr. 5 znázorňuje člen z obr. 3, 4 v pohledu shora v přičlenění к rotoru а к vnitřní stěně zadržovacího reaktoru.
Podle obr. 1 sestává celé zařízení к ničení zárodků v podstatě ze dvou stejných aparátů _1, _2 známé konstrukce pro zpracování hmoty v tenké vrstvě, které není třeba blíže popisovat. Mezi těmito aparáty _1, 2 3е/ připojen příslušnými potrubími ,3, upraven zadržovací reaktor 3, který je v řezu znázorněn na obr. 2. Hmota prochází zařízením zleva do prava působením
I čerpadel 18, 32, 33 a 34. Ze vstřikovacího zařízení 19 rovněž známé konstrukce se přes potrubí 31 může popřípadě vstřikovat voda do příslušných potrubí 30 resp. do procházející hmoty.
Za vstřikovacími místy 20 resp. za místy zaústění do potrubí £ jsou vestavěny tak zvané statické mísiče 21, rovněž známé konstrukce. Vnější výměník £ tepla, jímž se pouze udržuje teplo, vzniklé v zadržovacím reaktoru _5 a potřebné pro zničení zárodků, v rovnovážném stavu, tj. na příslušné střední hodnotě, je ve znázorněném příkladu provedení vytvořen jako dvojitý plášf zadržovacího reaktoru _5.
Mohl by však též být předřazen jako samostatný průchozí výměník tepla .(naznačený čárkovaně na obr. 1).
Přívod a Odvod teplonosného prostředí, řízené termostatem 22 (obr. 2), se dě.je přes příslušné přípoje 23.
Zadržovací reaktor 5 je vytvořen jako válcové, až na přívodní otvor 24 a odvodní otvor 25 uzavřené těleso 35, v němž se otáčí rotor 11, poháněný motorem 26.
Motor 26 a zadržovací reaktor 5 spočívají na společném podstavci 22· Válcový rotor 11 ohraničuje směrem dovnitř prsténcově válcovou štěrbinu 10 к nakupení hmoty a na jeho povrchu jsou upraveny třecí resp. disipační členy 1_2, které obíhají v štěrbině 10. Na dolním konci rotoru 11 jsou upraveny lopatky, které ve spojení s rotorem a dnem 28 tělesa ’ 35 tvoří čerpadlo £.
Dopravní výkony čerpadel 18, 32, 33 a 34 jsou shodné, zatímco výkon čerpadla 9 je poněkud vyšší, čímž vzniká nadbytek dopravovaného množství. Poněvadž tento nadbytek nemůže být přijat čerpadlem 33, musí se nadbytečné množství vracet odvětveným vratným potrubím £ do zadržovacího reaktoru £, jehož zadržovací štěrbina 10 je více nebo méně ještě naplněna hmotou (teoreticky může být celý vnitřní prostor zadržovacího reaktoru _5 naplněn) tj. hmota se v tomto reaktoru nevyskytuje v tenké vrstvě. Při zahájení provozu zařízení musí být celé zařízení samozřejmě naplněno do té míry, aby bylo v zadržovacím reaktoru £ dosaženo požadované výše zadržené hmoty resp. požadovaného plnění. Teprve až když je toho dosaženo, uvedou se v činnost čerpadla 33, a 34 a samozřejmě též i aparát 2 pro zpracování hmoty v tenké vrstvě.
Disipační členy 12, vytvářející třením teplo ve hmotě, mají podle obr. 3 až 5 podobu třmenů 37, nasazených na povrchu rotoru, přičemž mají takové rozměry a jsou tak uspořádány, že svou přední hranou přejíždějí po vnitřní stěně 36 tělesa 35.
Aby vznikl co největší počet a docházelo к co největšímu narušování proudu hmoty a tím se v ní vytvořily víry, jsou boční stěny 13 nastaveny v malém úhlu alfa vůči směru nabíhajícího proudu 22· Svisle stojící stěna 15 je natočena v úhlu beta (obr. 5) a konečně je celý zadní okraj 16 stěny 15 ještě vytvořen s hrotovými výběžky 17 к narušení proudu hmoty. Těmito členy 12, obíhajícími spolu s rotorem 11 v nakupené hmotě, se tedy dosahuje vysoce intenzivního promísení hmoty spojeného se silným vývinem tepla ve hmotě. Toto ohřátí je sice do velké míry homogenní, jakož i střední doba setrvání částic hmoty v reaktoru.
Proti případně se vyskytujícím a přece možným odchylkám od těchto středních hodnot se však činí opatření, a to, pokud jde o teplotu, pomocí vnějšího výměníku £ tepla, který v podstatě vykonává spíše chladicí než doplňkově ohřívací funkci, a pokud jde obdobu setrvání, částečným vracením hmoty potrubím £.
Tím je zaručeno, že téměř každá částice hmoty, která se nachází pod tlakem v zadržovacím reaktoru 5, je po příslušně dlouhou dobu vystavena zahřátí popřípadě teplu způsobujícímu usmrcení zárodků, tj. zadržovací reaktor zaručuje optimální výsledky, totiž vysoký stupeň zničení zárodků při co možno nejkratší době setrváni a při optimálním působení tepla na hmotu tím, že
a) umožňuje příkrý vzestup teploty hmoty, tedy pracuje s vysokou hustotou energie,
b) přčeemž rozsah kolísání teploty uvnitř hmoty se udržuje co neenižší, a
c) rovněž střední statistický rozptyl délky doby setrvání částic hmoty kolem požadované hodnoty se udržuje co nejmenší.
Příklad 1
Výška zadržovacího reaktoru 1 vnitřní průměr 36 vnější průměr rotoru 11 počet otáček rotoru 11 prosazení teplota hmoty v zadržovacím reaktoru teplota hmoty u vsakovacího zařízení 19 teplota hmoty při odchodu z chladiče · teplota hmoty za čerpadlem 14 střední doba setrvání hmoty v zadržovacím tlak v zadržovacím reaktoru 5
Příklad 2
Výška zadržovacího reaktoru 5.
vnitřní průměr 36 vnější průměr rotoru 11 počet otáček rotoru 11 prosazení teplota hmmty v zadržovacím reaktoru 5.
teplota hmmty u vsakovacího zařízení 19 teplota hmc>ty při odchodu z chladiče 6 teplota hmota za čerpadlem 34 střední doba setrvání hmoty v zadržovacím tlak v zadržovacím reaktoru 5.
Příklad 3 '
Hmmta z ísskových oříšků
Výška zadržovacího reaktoru 5 vnitřní průměr 36 vnější průměr rotoru Ц počet otáček rotoru 11 prosazení teplota hmc)ty v zadržovacím reaktoru £ teplota hmc>ty u vstřkovacího zařízení 19 teplota hmc>ty při odchodu z chladiče .6 teplota himty za čerpadlem 34 střední doba setrvání hmoty v zadržovacím tlak v zadržovacím reaktoru 5 asi 2 m asi 0,5 m asi 0,45 m asi 600 min
000 kg.h asi 120 °C až 60 °C °C °C
reaktoru .5 | asi 1,5 min asi 0,2 MPa | ||
asi | 1,5 m | ||
asi | 0,35 m | ||
asi | 0,30 m | ||
-i | |||
asi | 750 min | ||
-1 | |||
500 | kg.h | ||
asi | 120 °C | ||
50 až 60 °C | |||
90 . | DC | ||
80 . | DC | ||
reaktoru | 5 | asi | 1,5 min |
0,2 | až 0,3 MPa |
asi 2 m asi 0,5 m asi 0,45 m asi 600 min 1 000 kg.h” asi 150 °C 50 až 60 °C 95 °C °C
reaktoru J5 | asi 1 min |
asi 0,5 MPa |
Složení hmoty z ísskových oříšků voda tuky přibližně 3 % přibližně 60 % bílkoviny surová vláknina ostatní přibližně 18 % přibližně 3 % ^1ЬМПп1 16 % velikost ČásSic: přibližně 14 % > 100^um
Pokud jde o dosažené zničení zárodků, odkazuje se na odstavec 3) na straně 11.popisu.
MnožsSví vrácené hmoty odvětveným vratným potrubím £ bylo řádově asi desetinásobkem dopravního výkonu čerpadla .33.
Z měření vyplynulo, že za jnnak stejných podmínek se při poouití disipačních členů s rovným zadním okrajem 16 (tedy bez hrotových výběžků 17) dosáhlo pouze asi 1/5 přeměny energie než při poouití třmenů 37 podle obr. 3.
Claims (9)
1. Způsob steriiizování fluidních hmot, zejména kakaových hmot, při němž se tato hmota v tenké vrstvě neeřřeržitě zbavuje kyseein, plynů a popřípadě čássi v ní obsažené vlhkosti při tepJoSě do 100 °C a po zpracování v mee^tupni se z ochlazené hmc>Sy v tenké vrstvě žeeřeesžiSě odstraňuje zbytek vlhkosťi a zbytek plynů a hmota se pak odvádí k dalšímu zpracování, vyinnččUící se Sío, že v oeeistupni se dopravovaná hmota zadržuje při teplotě 100 až 150 °C, s výhodou 135 °C, vznikJ.é vnitřním třením v nadržené hmotě kteráHo teplota se udržuje přiváděním tepla z vnějšku nebo jeho odváděním, načež se hmc)ta, odváděná z z mmeZstupně obsaahLuícího nadrženou hmc>tu, ochladí za zpětné kondenzace parní fáze na t-e^otu dosahhjící nanejvýš 100 °C.
2. Způsob podle bodu 1, vyznaČ^ící se Sío, že bezprosSředně po odvodu hmoSy nebo před ním se z nadržené hmoSy odddlí dílčí proud, vracený zpěS do nadržené hmc>oy, přččemž hmoSa projde meeisSupněm osm až dvanáátkrát.
3. Způsob podle bodu 1 a/nebo 2, vyznaačuHcí se tím, že k neeřeeržitě dopravované hmoSě se alespoň před vsSupem do odkyselovacího a odplyňovacího stupně, upraveného před mezistupněm, přidává nepřečržitl voda v mnnožsví až 3,5 %, vztaženo na m^nožst^jí hmc»ty přiváděné do mmezstupně, k dosažení požadovaného obsahu vlhkoosi.
4. ZaSTÍzení k provádění způsobu podle bodu 1, s^s^t^t^^^a^ající ze dvou zpracovatelských jednotek na zpracování hmc>ty v tenké vrstvě, spojených potrubími s vestavěnými čerpadly, vyznaČ^ící se Sío, že mezi oběma zpracovatelskými jednotkami (1,2) je upraven zadržovací reaktor (5) s předřazeným výměníkem (4) tepla a s následným průtokovým chladičem (6, kterýžto zadržovací reaktor (5) je tvořen, s výjimkou vstupního a výstupního otvoru, uzavřeným válcovým (35) s dvojitými stěnami, v němž je upraven rotor (11), zeevníř ohraničuuící válcovou zadržovací Štěrbinu (10) prsténcového průřezu, příčCemž na povrchu rotoru (11) jsou upraveny disipační členy (12), ěnniící do válcové zadržovací Štěrbiny (10).
5. Zařízení podle bodu 4 k provádění způsobu podle bodu 2, vyznačující se tím, že na vstupní přípoj (7) v dolní čássi zadržovacího reaktoru (5) je připojeno odvětvěné vratné potrubí (8), které je zaústěno do horní zadržovacího reaktoru (5).
6. Zahízční podle bodu 5, vyznaačú^í se tím, že zadržovací reaktor (5) je na výstupní straně a před odvětveným vratným potrubím (8) opatřen čerpadlem (9) pro dopravu zpracová- .
vané hmc)ty.
7. Zařízení podle bodu 4, vyznahující se tím, že disiřhční členy (12) maa! podobu třmenů (37).
8. Zařízení podle bodu 7, vyznačující se tím, že boční stěny (13) třmenu (37) jsou vytvořeny s úhlem alfa o velikosti v rozmezí 4 až 8° vůči vodorovné rovině a svislá stěna (15) třmenu (37), dotýkájící se svou přední hranou (14) vnitřní stěny (36) zadržovacího reaktoru (5H je nastavena v úhlu beta o velkost:! v rozmezí 4 až 8°.
9. Zaaízení podle bodu 7 a/nebo 8, vyznaa^l^í se tím, že zadní okraj (16) třmenu (37) je opatřen hroty (17) pro trhání hmoty.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP81102148A EP0063163B1 (de) | 1981-03-21 | 1981-03-21 | Verfahren und Einrichtung zur Sterilisation von zerkleinerten, ölhaltigen Fruchtkernen wie Kakaomassen, Erdnuss-, Nuss-oder Sojapasten und dergl. |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CS253568B2 true CS253568B2 (en) | 1987-11-12 |
Family
ID=8187625
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CS821929A CS253568B2 (en) | 1981-03-21 | 1982-03-19 | Method of fluid materials sterilization,especially of cocoa substances,and equipment for its realization |
Country Status (15)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US4446781A (cs) |
EP (1) | EP0063163B1 (cs) |
JP (1) | JPS5836342A (cs) |
AT (1) | ATE17638T1 (cs) |
BR (1) | BR8201531A (cs) |
CS (1) | CS253568B2 (cs) |
DD (1) | DD207328A1 (cs) |
DE (1) | DE3173596D1 (cs) |
DK (1) | DK93882A (cs) |
ES (1) | ES8306569A1 (cs) |
GB (1) | GB2095971B (cs) |
HU (1) | HU183860B (cs) |
PL (1) | PL131494B1 (cs) |
SU (1) | SU1505429A3 (cs) |
YU (2) | YU54082A (cs) |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3417126A1 (de) * | 1984-05-09 | 1985-11-14 | Rudolf Dr. 7770 Überlingen Rapp | Verfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen veredelung von walzgut als ausgangsprodukt fuer schokolade |
US4667590A (en) * | 1984-12-10 | 1987-05-26 | Mars, Inc. | Closed food processing system and liquid adjustment apparatus for use therein |
US5221547A (en) * | 1989-09-29 | 1993-06-22 | Rossi & Catelli | Heat exchanger method for processing fruits and vegetables |
IT1260938B (it) * | 1993-07-21 | 1996-04-29 | Roberto Pellegrin | Procedimento e macchina per sterilizzare o disinfettare i rifiuti. |
DK171666B1 (da) * | 1994-11-18 | 1997-03-10 | Apv Pasilac As | Anlæg til kontinuerlig sterilisering af væsker, såsom mælk og fløde |
DE19612957A1 (de) * | 1996-04-01 | 1997-10-02 | Lehmann Maschf F B | Verfahren zur kontinuierlichen Veredelung insbesondere von Kakaomassen |
US5802965A (en) * | 1997-02-19 | 1998-09-08 | Lin; Pao-Tseng | Bean sprout processing apparatus |
DE19721791A1 (de) * | 1997-05-24 | 1998-11-26 | Lipp Mischtechnik Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Schokolade |
DE19749324A1 (de) * | 1997-11-07 | 1999-05-12 | Hosokawa Kreuter Gmbh | Vorrichtung zum Aufbereiten von kakaobutterhaltigen oder ähnlichen fetthaltigen Massen, insbesondere Schokolademasse |
FR2781647B1 (fr) * | 1998-07-31 | 2000-10-13 | Gervais Danone Co | Procede de sterilisation d'un produit alimentaire a faible teneur en eau, produit alimentaire obtenu et composition alimentaire le contenant |
US6276264B1 (en) | 1999-10-25 | 2001-08-21 | Dairy Tech Inc | Portable batch pasteurizer |
US7401546B2 (en) * | 2003-09-09 | 2008-07-22 | Dairy Tech, Inc. | Batch pasteurizer |
AT503031B1 (de) * | 2006-12-13 | 2007-07-15 | Agrana Beteiligungs Ag | Verfahren zur verringerung der keimzahl in einer schokolademasse |
DE102010031047A1 (de) * | 2010-07-07 | 2012-01-12 | Krones Aktiengesellschaft | Vorrichtung zum Temperieren |
WO2023218473A1 (en) * | 2022-05-13 | 2023-11-16 | Bharat Panchal Bhadresh | Semi continuous steam sterilizer and pasteurizer apparatus with dehumidifier |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2004009A (en) * | 1934-06-04 | 1935-06-04 | William A Moir | Method of and apparatus for conditioning chocolate or the like |
US2589801A (en) * | 1947-08-28 | 1952-03-18 | Grindrod George | Method for producing cacao-milk beverage material |
AT245356B (de) * | 1963-01-11 | 1966-02-25 | Ferdinand Dr Techn Schulz | Verfahren zur Sterilisation bsw. Pasteurisation von Flüssigkeiten unter Anwendung von Kavitation |
US3384003A (en) * | 1964-04-20 | 1968-05-21 | Sollich Robert | Apparatus for tempering chocolate and similar fatty masses, particularly for chocolate coating installations |
DE1977821U (de) * | 1967-11-29 | 1968-02-01 | Bullmer Bullmerwerk Karl | Stofflegemaschine. |
US3638553A (en) * | 1969-09-04 | 1972-02-01 | Walter Kreuter | Method of treatment of cocoa butter-containing molten chocolate mass |
US3904777A (en) * | 1970-07-21 | 1975-09-09 | Nabisco Inc | Process for continuously producing a roasted cocoa mass and for manufacturing a chocolate mass |
US3885057A (en) * | 1970-11-27 | 1975-05-20 | Atad | Process for sterilizing a product |
DE2313563C3 (de) * | 1973-03-19 | 1979-04-05 | Maschinenfabrik J.S. Petzholdt, 6000 Frankfurt | Verfahren zur Entfernung von Schadaromen bei der kontinuierlichen Behandlung von Kakaomassen |
US3754928A (en) * | 1972-11-22 | 1973-08-28 | Nestle Sa Soc Ass Tech Prod | Application of compressive and frictional forces in preparing dutchedcocoa |
IT1049544B (it) * | 1974-07-31 | 1981-02-10 | Ducellier & Cie | Dispositivo di anticipo automatico d accensione in funzione della velo cita di rotazione di un motore a combustione interna |
DE2450515C3 (de) * | 1974-10-24 | 1981-01-15 | Kreucoha Ag, Zug (Schweiz) | Verfahren und Vorrichtung zum VorkristaUisieren von kakaobutterhaltigen Massen |
FR2452880A1 (fr) * | 1979-04-03 | 1980-10-31 | Commodities Trading Dev | Procede et installation pour alcaliniser et pasteuriser les feves de cacao prealablement a leur broyage |
US4389427A (en) * | 1980-04-01 | 1983-06-21 | Armin Schmitt | Process for the continuous roasting of cocoa kernel paste |
-
1981
- 1981-03-21 DE DE8181102148T patent/DE3173596D1/de not_active Expired
- 1981-03-21 AT AT81102148T patent/ATE17638T1/de not_active IP Right Cessation
- 1981-03-21 EP EP81102148A patent/EP0063163B1/de not_active Expired
- 1981-04-01 HU HU82848A patent/HU183860B/hu not_active IP Right Cessation
-
1982
- 1982-03-04 DK DK93882A patent/DK93882A/da not_active Application Discontinuation
- 1982-03-12 YU YU00540/82A patent/YU54082A/xx unknown
- 1982-03-18 ES ES510615A patent/ES8306569A1/es not_active Expired
- 1982-03-19 JP JP57043000A patent/JPS5836342A/ja active Granted
- 1982-03-19 GB GB8208103A patent/GB2095971B/en not_active Expired
- 1982-03-19 SU SU823414908A patent/SU1505429A3/ru active
- 1982-03-19 DD DD82238299A patent/DD207328A1/de not_active IP Right Cessation
- 1982-03-19 US US06/359,783 patent/US4446781A/en not_active Expired - Fee Related
- 1982-03-19 BR BR8201531A patent/BR8201531A/pt not_active IP Right Cessation
- 1982-03-19 CS CS821929A patent/CS253568B2/cs unknown
- 1982-03-22 PL PL1982235560A patent/PL131494B1/pl unknown
-
1984
- 1984-02-02 US US06/576,175 patent/US4693904A/en not_active Expired - Fee Related
- 1984-12-14 YU YU02126/84A patent/YU212684A/xx unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4446781A (en) | 1984-05-08 |
EP0063163B1 (de) | 1986-01-29 |
BR8201531A (pt) | 1983-02-08 |
ES510615A0 (es) | 1983-06-01 |
ES8306569A1 (es) | 1983-06-01 |
US4693904A (en) | 1987-09-15 |
YU54082A (en) | 1985-04-30 |
HU183860B (en) | 1984-06-28 |
DD207328A1 (de) | 1984-02-29 |
DE3173596D1 (en) | 1986-03-13 |
GB2095971A (en) | 1982-10-13 |
YU212684A (en) | 1986-12-31 |
JPS5836342A (ja) | 1983-03-03 |
JPH0312859B2 (cs) | 1991-02-21 |
SU1505429A3 (ru) | 1989-08-30 |
EP0063163A1 (de) | 1982-10-27 |
GB2095971B (en) | 1984-08-30 |
PL131494B1 (en) | 1984-11-30 |
DK93882A (da) | 1982-09-22 |
PL235560A1 (cs) | 1982-11-22 |
ATE17638T1 (de) | 1986-02-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CS253568B2 (en) | Method of fluid materials sterilization,especially of cocoa substances,and equipment for its realization | |
JP2781572B2 (ja) | 粒状固形物を含有する液体から成る製品混合物を連続的に流して熱処理するための方法及び装置 | |
AU2011217569B2 (en) | Method and UHT installation for treating heat-sensitive liquid food products | |
JPH067078A (ja) | スパイス及び葉状ハーブの連続式滅菌及び乾燥のための方法及び装置 | |
Baglio | Honey: processing techniques and treatments | |
US5993876A (en) | Process for enzymatic inactivation subsequent to the extraction of puree from food products | |
US5962061A (en) | Process and apparatus for the production of confectionary mass | |
US1966181A (en) | Process of rendering | |
JPH03172160A (ja) | 加熱製品の流れの冷却方法 | |
WO2009090668A1 (en) | Process for preparing chewable honey without loss of its nutritional values and honey chew bar obtained through such process | |
EP1726214B1 (en) | Manufacture of animal feed supplements and its associated apparatus | |
US3071468A (en) | Poultry offal conversion process | |
EP0799574B1 (de) | Verfahren zur kontinuierlichen Veredelung insbesondere von Kakaomassen | |
Zahorulko et al. | Improvement of the method for producing confitures | |
US999707A (en) | Process of desiccating milk. | |
Codina et al. | Horchata | |
DE3111352A1 (de) | Verfahren und einrichtung zur mechanisch/thermischen behandlung einschliesslich sterilisation bzw. pasteurisation fluider massen | |
Rupp et al. | Contact disc dryer | |
WO1997016073A1 (en) | A method for the continuous production of coffee extract | |
EP0812543A2 (en) | Treatment of dried fruit | |
US10046287B2 (en) | Methods for mixing products using acoustic mixing | |
EP3698645B1 (en) | Method and apparatus for pasteurisation | |
EP0627887A1 (en) | PROCESS FOR TREATING POTATO POTATO. | |
WO2025046112A1 (en) | Method and system for hygienization of plant based kernels and grain | |
CA1199664A (en) | Dispensing head for forming a fluent product into a thin, continuous, isolated film |