DE1451080A1 - Einfrieranlage und Verfahren zum Einfrieren von Lebensmitteln - Google Patents

Einfrieranlage und Verfahren zum Einfrieren von Lebensmitteln

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Description

"Einfrieranlage und Verfahren zum Einfrieren von Lebensmitteln"
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Einfrieren von verderblichem Gut und insbesondere eine Anlage zum steten Transportieren von verderblichem Gut durch einen wärmeisolierten Gang oder Tunnel, in dem das "verderbliche Gut mit flüssigem Gas, beispielsweise Stickstoff, besprüht wird, wobei die Anlage unter anderem dadurch gekennzeichnet ist, daß ihre arbeitenden Teile außerhalb der Prostzone liegen und folglich einwandfrei arbeiten.
Das bisher bekannte übliche Verfahren zum Einfrieren von verderblichem Gut, wie beispielsweise Fleisch, Fisch, Gemüse, Pasteten, Törtchen und dergleichen, besteht darin, daß man die Lebensmittel in einem Windtunnel einem Strom kalter, verhältnismäßig trockener Luft aussetzt. Das Einfrieren im Windtunnel macht eine mehrere Stunden andauernde lange Kühlperiode erforderlich, die zu einer wesentlichen Verdampfung von Feuchtigkeit und hochgradig flüchtigen Ölen aus den Lebensmitteln führt. Der Verlust
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an Feuchtigkeit und flüchtigen Ölen schwächten Geachmaok der Lebensmittel ab, da diese Bestandteile in gewissem Umfang die Würz.e und das Aroma des Erzeugnisses bestimmen. Wenn also die Lebensmittel später aufgetaut und erwärmt werden, fehlt ihnen die Güte und der Geschmack frisch gekochter Lebensmittel. Außerdem tritt, da das Einfrieren langsam in Luft stattfindet, eine gewisse Entfärbung der Lebensmittel auf, wodurch die Qualität des Erzeugnisses noch weiter herabgesetzt wird.
Die Verwendung von flüssigem Stickstoff zum Bewirken des schnellen Einfrierens der vorstehend erörterten Lebensmittel ist bekannt. Die -1950C betragende Temperatur von flüssigem Stickstoff liegt weit unter der Temperatur von Trockeneis, der in der Lebensmittelindustrie bisher verwendeten kältesten Substanz. Dieses Einfriermittel kann Lebensmittel von ihren Kochtemperaturen in wenigen Minuten in einen völlig gefrorenen Zustand versetzen. Das Wasser und die Öle, die in den Lebensmitteln vorhanden sind, werden mit einer solchen Schnelligkeit eingefroren, daß kein Geschmaoksverlust empfunden wird, wobei die Lebensmittel den Kristallisierungspunkt so rasch unterschreiten, daß ihr ursprüngliches Gefüge erhalten bleibt. Das mit Hilfe flüssigen Stickstoffs durchgeführte äußerst schnelle Einfrieren dient also zum Erhalten des Geschmacks sowie aller Elemente, die frisch gekochte Lebensmittel von Lebensmitteln unterscheiden, die stundenlang •tehen mußten, bevor sie endlich einen gefrorenen Zustand
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erreichten. Darüber hinaus wird, da der Wassergehalt der Lebensmittel erhalten bleibt, vermieden, daß die Lebensmittel trooken und bröokling werden.
Trotz der den Einfrieren mittels flüssigen Stickstoffs eigenen eindeutigen Vorteile ist dieses Verfahren auf Grund von bei der Durchführung dieses Einfrierens auf kommerzieller Basis aufgetreten ernsten praktischen Schwierigkeiten nicht zur allgemeinen Anwendung gelangt. Die bedingten äußerst niedrigen Temperaturen neigen zum Einfrieren der bisher verwendeten Mechanismen und Bauteile und führen zur Betriebsunfähigkeit der Anlage. Darüber hinaus dringt der flüssige Stickstoff, wenn er auf Lebensmittel mit einem empfindlichen Gefüge oder einer dünnen Kruste tropft oder, wenn er unmittelbar damit in Berührung kommt, in vielen Fällen in die Lebensmittel ein oder er zerbricht die Kruste, so daß dadurch das Aussehen der Lebensmittel beeinträchtigt wird.
Demzufolge ist das Hauptziel der Erfindung die Schaffung einer wirksamen, zuverlässigen und nicht aufwendigen Anlage, bei der man zum schnellen Einfrieren von verderblichen Waren flüssigen Stickstof^verwendet.
Im einzelnen liegt der Erfindung als Aufgabe eine Anlage zugrunde, bei der das verderbliche Gut stetig durch einen
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wärmeisolierten Tunnel hindurchtransportiert wird, in dem es aufeinanderfolgend durch eine Vorkühl- und eine Einfrierzone hindurchwandert, wobei der Antriebsmechanismus für den Förderer und sämtliche anderen Arbeitsteile aus diesen Zonen entfernt worden sind, um eine Prostbildung und das Einfrieren der Maschinenteile zu verhindern.
Ein bedeutender Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der in die Anlage eingebrachte flüssige Stickstoff im Verlaufe des Einfriervorgangs gänzlich verdämpft wird, so daß der restliche flüssige Stickstoff, der sonstwie vorhanden sein könnte, nicht gespeichert oder abgepumpt werden muß.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist eine Einfrieranlage, in der frisch gekochte Lebensmittel auf einem durchgehenden, endlosen Förderband durch einen mit offenen Enden versehenen Tunnel transportiert werden, wobei in einer Zone in der llähe der Einfahrt des Tunnels die Lebensmittel durch Stickstoffgas vorgekühlt werden, des aus der Verdampfung von Stickstoffflüssigkeit herrührt, die in einer Zone in der Nähe der Ausfahrt des Tunnels stattfindet, in der die Lebensmittel mit flüssigeE Stickstoff besprüht werden, so daß also bei der Verv/endung von Stickstoff eine Betriebsersparnis erzielt wird.
Ein noch weiteres Ziel der Erfindung ist eine Anlage der vorstehend erörterten Art, bei der der Strom flüssigen
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Stickstoffs, der Grad und die Geschwindigkeit der Kühlung und alle übrigen durch das Einfrieren von gekochten Lebensmitteln bedingten Faktoren zwecks Erzielung optimaler Einfrierbedingungen leicht und bequem steuerbar sind.
Zusammenfassend lassen sich diese Ziele mit Hilfe eines an seinen Enden offenen länglichen Tunnels erreichen, der zur Verringerung von Gasverlusten eine verhältnismäßig kleine öffnung hat, wobei von seiner Einfahrtöffnung zu seiner Ausfahrtöffnung stetig Lebensmittel durch ihn hindurchtransportiert werden, die in einer Einfrierzone inder Nähe der Ausfahrtöffnung mit flüssigem Stickstoff in einem Ausmaß besprüht werden, das so gesteuert wird, daß der flüssige Stickstoff bei seiner Berührung mit den Lebensmitteln verdampft oder verflüchtigt wird, während Absaugmittel vorgesehen sind, die das entstehende Stickstoffgas zu der Einfahrtöffnung des Tunnels hin absaugen zum Bewirken des Vorkühlens der Lebensmittel, bevor sie in die Einfrierzone hineinwandern.
Demzufolge besteht die Erfindung in einer Einfrieranlage, die gekennzeichnet ist durch einen länglichen Tunnel mit einer Einfahrt und einer Ausfahrt, Mittel zum Transportieren von einzufrierenden Gegenständen von der Einfahrt zur Ausfahrt, Mittel, die in der Nähe der Ausfahrt die Gegenstände besprühen mit flüssigem Stickstoff zum Zwecke ihres Einfrierens, so daß der Stickstoff zum Sieden gebracht und ver-
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flüchtigt wird, wobei Mittel vorgesehen sind, die den verflüchtigten Stickstoff in Richtung der Einfahrt des Tunnels absaugen, um die Gegenstände bei ihrem Vorbewegen in Richtung auf die Ausfahrt vorzukühlen.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Einfrieren von Lebensrnitteln, des dadurch gekennzeichnet isb, daß man die Lebensmittel durch einen Tunnel hindurchtransportiert, sie in der llähe der Tunnelausfahrt mit flüssigem Stickstoff besprüht zum Bewirken des Siedens des Stickstoffs und zum Erzeugen einee kalten Gaees, v/o rauf das Sas zu der Einfahrt des Tunnels hin abgesaugt wird, um die Lebensmittel bei ihrem /orbewegen in Richtung auf die Ausfahrt des Tunnels vorzukühlen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten, beispielsweise jedcch nicht beschränkend eine ihrer Ausführungsformen darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Pig. 1 einen schematis chen Längsschnitt durch eine mit flüssigem Stickstoff arbeitenden Einfrieranlage nach der Erfindung uni
Pig. 2 die Anlage in Endansicht.
Gemäß der Darstellung enthält die Einfrieranlage nach der
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Erfindung einen länglichen, an seinen Enden offenen Tunnel oder Gang 10 mit rechteckigem Querschnitt, dessen Wände eine geeignete Wärmeisolierung, wie beispielsweise Polyurethan- Schaumstoff der bei Kühlanlagen verwendeten Art, umschließen. Verderbliche Waren, wie beispielsweise Lebensmittel und der gleichen, werden mit Hilfe eines Förderes, der aus einem durch den Tunnel hindurchgeführten und zwischen zwei Kelten rädern 13 und 14 gehaltenen endlosen Förderband 12 besteht, durch den Tunnel hindurchtransportiert.
Das Kettenrad 13 ist in der Nähe der Einfahrt 10A des Tunnels auf geeigneten Lagern angebracht, während das Kettenrad 14 in der Nähe der Ausfahrt 10B des Tunnels drehbar gelagert ist. Der obere Abschnitt des durchgehenden, endlosen Bandes 12 ist so angeordnet, daß er durch den Tunnel über dessen Bcien in gerader Linie hindurchwand ert, während der untere Abschnitt dee Förderbandes sich außerhalb des Tunnels befindet und auf zwischen den Hauptkettenrädern 13, H angeordneten frei drehbaren Höllen 15 lose gehalten wird.
Der Förderer wird mit Hilfe eines geeigneten, mit den Kettenrad 14 gekuppelten Motors 16 mit regelbarer Drehzahl angetrieben, so daß sich die Transportgeschwindigkeit leicht regeln läßt. D^s Förderband k&nn ein Kettenglied-Förderband sein, d&ß im dargestellten Beispiel dazu dient, vier Reihen
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Lebensmittel-Aufnahmeplatten 17A, 17B, 17C und 17D durch den Tunnel zu transportieren. Die Aufnahmeplatten können aus Kunststoff, Papier, Metall oder einem beliebigen sonstigen geeigneten Werkstoff hergestellt und mit gekochtem Fledach, Fisch oder sonstigen verderblichen Waren gefüllt sein. Selbstverständlich ist die Erfindung zum Einfrieren der verschiedensten '* lebensmittel geeignet, die in ihrer Art von den sogenannten "TV Dinners", Fleischpasteten bzw. Fruchttörtchen und Gebäck bis zu frischen Früchten, Gemüsen, Fleisch und Fisch reichen. · Die ungefrorenen Aufnahmeplatten oder Troge werden entweder von Hand oder automatisch an der Einfahrtseite des Förderers auf ihn aufgebracht und an seiner Ausfahrtseite in gefrorenem Zustand von ihm abgenommen.
In dem über dem Boden horizontal gehaltenen Tunnel 10 wirkt der Endabschnitt in der Nähe der Ausfahrt 1OB, der etwa ein Drittel der Gesamtlänge des Tunnels beträgt, als Einfrierzone. In dieser Zone werden die vorwandernden Lebensmitteltrogreihen 17A - 17D, die von der Einfahrtseite 1OA her ankommen aus entsprechend angeordneten Sprühköpfen 18A, 18B, 18C bzw. 18D mit flüssigen Stickstoff besprüht.
Jeder Sprühkopf, wie beispielsweise in Fig. 1 dargestellte Sprühkopf 18D, ist mit einer Reihe von voneiander getrennt angeordneten Düsen N1, N2, N3 usw. versehen, aus denen in
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der sich mit einer Lebensmittelreihe deckenden Bewegungsbahn der Zone flüssiger Stickstoff gesprftat wird. Die verschiedenen Sprühköpfe sind an eine gemeinsame Verteilerleitung 19 angeschlossen, die über ein Steuerventil aus einem {!nicht dargestellten) geeigneten Behälter mit flüssigem Stickstoff gespeist wird. Obwohl in der Darstellung vier Lebensmittelreihen und vier Sprühköpfe vorgesehen sind, jst es offensichtlich, daß diese Anzahl lediglich als Beispiel dient und sich also in der Praxis eine höhere oder niedrigere Anzahl von Reihen und Sp&hköpfen verwenden läßt.
Der Strahl aus flüssigem Stickstoff wird entsprechend der Menge und der'Temperatur der unter ihm hindurchwandernden Lebensmittel sowie entsprechend d3r Durchlaufgeschwindigkeit geregelt, so daß im Verlaufe des Einfrierens der Lebensmittel die gesamte Flüssigkeit zum Sieden und Verflüchtigen gebracht wird, um kaltes Stickstoffgas zu erzeugen. Zum Vermeiden von Tropfwirkungen erfolgt die Umwandlung in Gas vorzugsweise bei Berührung der Lebensmittelob,erflache. Dieses Gas wird mit Hilfe eines oder mehrerer Sauggebläse 21 den Tunnel hinab in Richtung auf die Einfahrt 1OA im Wärmeaustausch mit den der Einfrierzone entgegengeführten Lebensmitteln abgesaugt. Das Sauggebläse ist mit einem Einlaß 21a versehen, der in der Nähe der Einfahrt 10A mit dem Tunnel 10 in Verbindung steht, wobei das aus dem Tunnel abgesaugte Stickstoffgas über eine Auslassleitung 21b abgeführt wird. Dieses abgeführte Gas, das immer noch ziemlich kalt ist, kann zur Durchführung anderer
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Kühlvorgänge in dem Lebensmittel verarbeitenden Betrieb, beispielsweise zum Vorkühlen von in den Lebensmitteln verwendeter Tunke, benutzt oder zur Wiederverwendung in der Anlage erneut verflüssigt werden. Andererseits kann es, sofern dies durch niedrige Stickstoffkosten vertretbar ist, ins Freie abgegeben werden.
Das den Tunnel 10 hinabgesaugte kalte Gas bewirkt das Vorkühlen der Lebensmittel vor ihrem Hineinwandern in die Einfrierzone, so daß die übrigen Zweidrittel des Tunnels als Vorkühlzone dienen und die Lebensmittel bei ihrem Transport von der Einfahrt zur Ausfahrt in ihrer Temperatur allmählich gesenkt werden, bis sie die Einfiierzone erreichen, wo eine weitere und plötzliche Temperatureenkung stattfindet. Die Höhenabmessungen des Tunnels sind so, daß verhältnismäßig kleine Stirnöffnungen entstehen, so daß an beiden Enden verhältnismäßig wenig Stickstoff verlorengeht. Weitere Einsparungen können gewünsentenfalls durch geeignete Endgasschleusen bewirkt werden, die in Verbindung mit dem Förderer zum Einlassen der Lebensmitteltröge in Betrieb sind.
Während der obere Abschnitt des Kettenglied-Förderbandes in dem Tunnel durch die Einfrierzone und die Vorkühlzone hindurchläuft, kann sich an dem Förderer kein Frost bilden, da er außerhalb des Tunnels verläuft und er, bevor er in den Tunnel zurückkehrt, auf Umgebungstemperatur erwärmt wird.
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Wie vorstehend erörtert, ist der Antriebsmechanismus für den Förderer sowie auch der Gebläsemotor aus dem Innenraum des lunnels entfernt worden. Folglich unterliegen die ar beitenden Teile der Anlage nicht einer störenden Beeinflussung durch den Einfriervorgang mit allen sich daraus ergebenden mechanischen Problemen.
Selbstverständlich muß bei einer gegebenen Umlaufgeschwindigkeit des Förderbandes um so mehr flüssiger Stickstoff verwendet werden, je heißer die Lebensmittel in ihrem ursprünglichen, d. h. ihrem Ausgangszustand, und je größer ihre Mengen sind. Die Vorlauf geschwindigkeit läßt sich bequem durch den Motorantrieb mit veränderbarer Drehzahl steuern, wobei sich der Stickstoffzufluß durch das Ventil so regeln läßt, daß für jede beliebige gegebene Lebensmittelbeschickung optimale Einfrierbedingungen erzfeit werden.
Es sei bemerkt, daß in der vorstehend beschriebenen Anlage eingefrorene Lebensmittel bei ihrem späteren Erwärmen, beispielsweise in einem Hochfrequenzofen, die gewünschte "frisch gekochte" Güte haben sowie ein höchst schmackhaftes Aroma, eine Appetit anregende Färbung sowie einen köstlichen Geschmack aufweisen werden.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die beschriebene
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und dargestellte Ausführungsform beschränkt. Man kann daran zahlreiche, dem Fachmann entsprechend der beabsichtigen Anwendung naheliegende Abänderungen vornehmen, ohne daß man dadurch den Bereich der Erfindung verläßt. Dabei gehört zur Erfindung alles dasjenige, was in der Beschreibung enthalten und b,zw. oder in der Zeichnung dargestellt ist, einschließlich dessen, was abweichend von den konkreten Ausführungsbeispielen für den Fachmann naheliegt.
Patentansprüche:
Pd/Mü - 16 415
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Claims (9)

Patentansprüche i
1. Einfrieranlage, gekennzeichnet durch einen länglichen Tunnel (10) mit einer Einfahrt (10A) und einer Ausfahrt (10B), Mittel (12) zum Transportieren von einzufrierenden Gegenständen von der Einfahrt zur Ausfahrt, Mittel (18A-18D), die in der Nähe der Ausfahrt (10B) die' Gegenstände zum Zwecke ihres Einfrierens mit flüssigem Stickstoff besprühen, so daß der Stickstoff zum Sieden gebracht und verflüchtigt wird, wobei Mittel (21) vorgesehen sind, die den verflüchtigten Stickstoff in Richtung der Einfahrt (10A) absaugen, um die Gegenstände bei ihrem Vorbewegen in Richtung auf die Ausfahrt (10B) vorzukühlen.
2. Anlage für verderbliches Gut, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportmittel aus einem durchgehenden endlosen Förderband (12) bestehen mit einem zum Transportieren des verderblichen Guts durch den Tunnel (10) hindurohwandernden oberen Abschnitt und einem unteren Abschnitt, wobei außerhalb des Tunnels (10) Antriebsmittel (16) des Förderbandes (12) zwecks Beförderung des verderb-
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liehen Guts von der Einfahrt (1OA) zur Ausfahrt (lOB) des Tunnels angeordnet sind, sowie in der Nähe der Ausfahrt (1OB) Mittel (18A-18D;IM-N5), die das transportierte verderbliche Gut zum Zwecke seines Einfrierens mit flüssigem Stickstoff besprühen und in der Hahe der Einfahrt des Tunnels (10) mit ihm in Verbindung stehende Absaugmittel (21) vorgesehen sind.
3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmittel für das Förderband (12) aus einem Motor (16) mit regelbarer Drehzahl bestehen.
4. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stickstoffstrahl entsprechend der Vorlaufgeschwindigkeit des Förderbandes (12) so geregelt wird, daß sich der flüssige Stickstoff bei seiner Berührung mit dem verderblichen Gut verflüchtigt.
5. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das verderbliche Gut aus gekochten Lebensmitteln besteht, das in Trögen (17D-17D) vorliegt.
6. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Absaugmittel aus einem Sauggebläse (21) bestehen, das mit einer Auslaßleitung (21b) versehen ist, um den Stickstoff ins Freie abzuführen.
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7. Anlage Bum Einfrieren von verderblichem Gut.nach Anspruch 1 und vorangehenden Ansprüchen, gekennzeichnet durch einen horizontal angeordneten Tunnel (10), einen kontinuierlich arbeitenden Förderer mit einem durch den Tunnel (10) hindurchgeführten endlosen förderband (12), dessen oberer Abschnitt über den Boden des Tunnels gleitet, während sich der untere Abschnitt unter dem Tunnel hindurohbewegt und der Umgebungstemperatur ausgesetzt ist, wobei Lebensmitteltröge in zueinander parallelen Reihen angeordnet sind und zum Besprühen der Reihen mit flüssigem Stickstoff eine gleiche Anzahl von sich in der Nähe der Ausfahrt (10B) an der Decke dee Tunnels (10) in der Bewegungsbahn der Reihen erstreckenden Sprühköpfen (18A-18D) vorgesehen sind, die je eine Reihe von an ihnen entlang angeordneten Düsen (N1-N5) aufweisen,
8. Anlage nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß der flüssige Stickstoff den Sprühköpfen (18A-18D) über eine Verteilerleitung (19) zugeführt und mittels eines Ventils (20) gesteuert wird.
9. Verfahren zum Einfrieren von Lebensmitteln mittels der Anlage nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man die Lebensmittel durch einen Tunnel (10) hindurchtransportiert, sie in der Nähe der Tunnelausfahrt
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(1OB) isit flüssigem Stickstoff besprüht zum Bewirken des Siedene des Stickstoffs und zum Erzeugen eines kalten Gases, worauf man. dieses Gras zu der Einfahrt (10A) des Tunnels (10) hin absaugt, um die Lebensmittel bei ihrem Vorbewegen in. Richtung auf die Ausfahrt (1OB) rorzukühlen.
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BAD
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DE19641451080 1963-05-16 1964-05-15 Einfrieranlage und Verfahren zum Einfrieren von Lebensmitteln Pending DE1451080A1 (de)

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