DE1778902A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen von Fluessigkeiten - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen von Fluessigkeiten

Info

Publication number
DE1778902A1
DE1778902A1 DE19681778902 DE1778902A DE1778902A1 DE 1778902 A1 DE1778902 A1 DE 1778902A1 DE 19681778902 DE19681778902 DE 19681778902 DE 1778902 A DE1778902 A DE 1778902A DE 1778902 A1 DE1778902 A1 DE 1778902A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
chamber
liquid
freezing chamber
jet
gaseous medium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19681778902
Other languages
English (en)
Other versions
DE1778902B2 (de
Inventor
Mishkin Abraham Rudolph
Symbolik William Stephen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nestle SA
Original Assignee
Nestle SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nestle SA filed Critical Nestle SA
Publication of DE1778902A1 publication Critical patent/DE1778902A1/de
Publication of DE1778902B2 publication Critical patent/DE1778902B2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B5/00Drying solid materials or objects by processes not involving the application of heat
    • F26B5/04Drying solid materials or objects by processes not involving the application of heat by evaporation or sublimation of moisture under reduced pressure, e.g. in a vacuum
    • F26B5/06Drying solid materials or objects by processes not involving the application of heat by evaporation or sublimation of moisture under reduced pressure, e.g. in a vacuum the process involving freezing
    • F26B5/065Drying solid materials or objects by processes not involving the application of heat by evaporation or sublimation of moisture under reduced pressure, e.g. in a vacuum the process involving freezing the product to be freeze-dried being sprayed, dispersed or pulverised
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23FCOFFEE; TEA; THEIR SUBSTITUTES; MANUFACTURE, PREPARATION, OR INFUSION THEREOF
    • A23F5/00Coffee; Coffee substitutes; Preparations thereof
    • A23F5/24Extraction of coffee; Coffee extracts; Making instant coffee
    • A23F5/28Drying or concentrating coffee extract
    • A23F5/32Drying or concentrating coffee extract by lyophilisation
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23FCOFFEE; TEA; THEIR SUBSTITUTES; MANUFACTURE, PREPARATION, OR INFUSION THEREOF
    • A23F5/00Coffee; Coffee substitutes; Preparations thereof
    • A23F5/24Extraction of coffee; Coffee extracts; Making instant coffee
    • A23F5/28Drying or concentrating coffee extract
    • A23F5/34Drying or concentrating coffee extract by spraying into a gas stream
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D9/00Crystallisation
    • B01D9/0004Crystallisation cooling by heat exchange
    • B01D9/0009Crystallisation cooling by heat exchange by direct heat exchange with added cooling fluid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D9/00Crystallisation
    • B01D9/0018Evaporation of components of the mixture to be separated
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D9/00Crystallisation
    • B01D9/0018Evaporation of components of the mixture to be separated
    • B01D9/0027Evaporation of components of the mixture to be separated by means of conveying fluid, e.g. spray-crystallisation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D9/00Crystallisation
    • B01D9/0059General arrangements of crystallisation plant, e.g. flow sheets

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Tea And Coffee (AREA)
  • Freezing, Cooling And Drying Of Foods (AREA)
  • Drying Of Solid Materials (AREA)

Description

N».tftt««it
. WftMMUSttl Münohenaa /
WJäeamayarstra·· 4f
Societe des Produits Nestle S.A. in Vevey/Schweiz
Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen von Flüssigkeiten
Die Erfindung bezieht sich auf die Zerstäubungs- und Gefriertrocknung von verschiedenen Substanzen, die in einer Flüssigkeit gelöst oder suspendiert sind, zum Beispiel auf die Trocknung von Extrakten aller Art, Fruchtsäften, Molkereiprodukten und ihre Abkömmlinge, Gärungsprodukten usw. Sie besieht sich insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, auf die Trocknung von Extrakten aus pflanzlichem Material, wie Kaffee und Tee,
Es sind Zerstäubungs- und Gefriertrocknungsverfahren bekannt, bei denen die zu trocknende Flüssigkeit in Form von kleinen Tröpfchen am oberen Ende einer unter vermindertem Druck, aum Beispiel in der Größenordnung von etwa 100 bis 500 ^ Hg gehaltenen Kammer dispergierb werden. Gelangen sie in ein Vakuum, in dem ein solcher Druck herrscht, so gefrieren die feinen
2098 0 8/0093
Teilchen beim Herabfallen und sollen den Boden der Kammer im festen Zustand erreichen. Die gefrorenen Teilchen werden dann durch Absublimieren des Verdünnungsmittels in einer Gefriertrocknungskammer getrocknet, die entweder einen Teil der Gefrierjbrej6touUB«3Bkammer darstellt oder ganz unabhängig von dieser angeordnet sein kann.
In der Praxis war die Durchführung dieser Verfahren mit großen Schwierigkeiten verbunden, die bis heute ihre industrielle Anwendbarkeit beschränkten. Die Bildung von feinen Teilchen macht die Zerstäubung der Flüssigkeit unter einem verhältnismäßig hohen Druck notwendig. Man erhält einen bewegten Teilchenstrahl mit einer hohen Anfangsgeschwindigkeit, und die Teilchen werden beim Herabfallen in der Gefrierkammer nicht abgebremst, da sie sich im Vakuum bewegen, Deshalb kommt es häufig vor, daß die Teilchen der Flüssigkeit den Boden der Kammer erreichen, bevor sie ausreichend abgekühlt sind, um in den festen Zustand überzugehen. Beim Auftreffen kleben die flüssigen oder halbflüssigen Teilchen an dieser Wand an und bilden schnell eine Schicht, die den einwandfreien Betrieb der Vorrichtung beeinträchtigt und zu nennenswerten Verlusten führt. Um diese Schwierigkeit zu beseitigen, hat man bereits versucht, die Flugbahn der Teilchen in der Gefrierkammer durch Vergrößerung der Höhe der Kammer oder auch dadurch, daß man die Teilchen umlenkte, beispielsweise indem man die Flüssigkeit nach oben spritzte und die gefrorenen
209806/0593
Tröpfchen am Boden der Kammer sammelte, zu "beseitigen. Mit Hilfe dieser Kunstgriffe konnte man im industriellen Maßstab jedoch "bisher nur Trockenprodukte aus sehr verdünnten !Flüssigkeiten erhalten, deren Pest st off gehalt im allgemeinen nicht höher als etwa 20 $> war»
Mit Hilfe des Verfahrens gemäß der Erfindung lassen sich nunmehr diese Schwierigkeiten beseitigen! das Verfahren ermöglicht die Zerstäubungs- und Gefriertrocknung von flüssigen Produkten mit einem Pe st st off gehalt von Ms zu 60 # unter befriedigenden Bedingungen Das Verfahren ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, daß man die zu trocknende Flüssigkeit in einen Strom eines fluiden gasförmigen Mediums, das gleichzeitig in die Gefrierkammer eingeleitet wird, eindüst.
Vorzugsweise besteht das fluide gasförmige Medium aus Wasserdampf. Man kann aber auch Luft oder ein inertes Gas wie gasförmiges 0O2 verwenden.
Nach einem Merkmal der Erfindung werden der Flüssigkeits« strahl und der Dampfstrahl aus derselben Düse ausgestoßen, und ihre Mantellinien treffen sich in einem verhältnismäßig kurzen Abstand von der Austrittsebene« Auf diese Weise erzeugt der Dampfstrahl einerseits eine feine Dispersion des Flüssigkeitsstrahls und verhindert dessen seitliche Ausdehnung
209806/0593
und verhindert andererseits die Abscheidung von erstarrtem Material auf der Austrittsebene der Strahlen. Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine Vorrichtung zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens sowie auf das Produkt, das mit Hilfe dieses Verfahrens erhalten werden kann.
Die beigefügte Zeichnung zeigt als Beispiel eine Ausführungs·- form dieser Vorrichtung.
Figur 1 zeigt schematisch die Gefriervorrichtungl
Figur 2 zeigt im Schnitt einen stark vergrößerten Teil einer Zerstäubungsdüse.
Gemäß Figur 1 enthält die Vorrichtung eine Gefrierkammer auf einem Metallgefäß 1 mit zylindrischer Wand und konischem Boden, das senkrecht aufgestellt ist. Beispielsweise hat dieses Gefäß einen Durchmesser von etwa 3m und eine Höhe von etwa 1Om.
Die Gefrierkammer enthält im oberen Teil eine Zerstäubungseinrichtung für die einzufrierende Flüssigkeit, die mindestens eine Düse 2 für zwei fluide Medien und Zuleitungen 3 und 3a für die zu trocknende Lösung bzw. für das gasförmige fluide Medium enthält, das in der nachstehenden Beschreibung Wasserdampf darstellt. Am unteren Ende hat die Kammer bei 4- einen
209808/0593
Trichter, wenn sie mit einer Gefriertrocknungskammer verbunden ist, oder eine Schleuse, wenn die Gefriertrooknungskammer unab·»· hängig von der Gefrierkammer ist· Obwohl die Gefriertrocknungs·*· kammer für die Vorrichtung gemäß der Erfindung wesentlich iat, beschränkt sich die Auswahl dieser Kammer nicht auf einen be«· stimmten Typ, Sie kann ansatzweise oder kontinuierlich betrie*· ben werden, und man kann jede geeignete Vorrichtung verwenden, die die wesentlichen Funktionsmerkmale der Trockenvorrichtung, insbesondere die Kondensation der Sublimationsdämpfe der Be* heizung und gegebenenfalls die Förderung des Produktes in die Kammer, die Evakuierung der Luft, die Beschickung der Transporteinrichtung oder der Platten und die Entfernung des trockenen Produktes und so weiter erfüllt.
Die Einrichtung enthält auch eine Batterie von Kühlern oder Kon-, densatoren 5» die über die Leitungen 6 mit der Gefrierkammer in Verbindung stehen und in den unteren Teil der Gefrierkammer münden. Je nach ihren Abmessungen und den Abmessungen der Kam«· mer können 2, 4 oder 6 Kühler um da.s Gefäß 1 angeordnet sein. Eine Absperrung 7 an jeder leitung 6 gestattet nacheinander die Abschaltung und erneute Inbetriebnahme eines oder mehrerer Kühler während der Auftauoperation, die während des Betriebs der Vorrichtung durchgeführt wird.
Die Kühler 5 sind weiterhin in Gruppen oder getrennt mit einer Bvakuiereinriohtung 9 verbunden,, die mindestens eine Vakuumpumpe
209808/0593 B*° °*
enthält, mit deren Hilfe im Inneren der Gefrierkammer ein Unterdruck in der Größenordnung von 50 bis 500^a, Hg (absoluter Druck) aufrechterhalten werden kann. Da der aus der Düse 2 ausströmende Dampf sehr leicht kondensierbar ist, kann eine Evakuiereinrichtung mit vertretbaren Abmessungen verwendet werden. Ein PiIter 10 ist in jeder leitung 8 angebracht, um die mit dem Evakuierstrom mitgerissenen feinen Teilchen zurückzuhalten und um zu vermeiden, daß diese Teilchen nicht in die Vakuumpumpe oder Vakuumpumpen gelangen.
Das Ausfrieren der am Kopf des Gefäßes 1 zerstäubten Teilchen bis zum Erreichen des festen Zustandes soll in einer verhältnismäßig kurzen Zeit erfolgen. Es wurde gefunden, daß das Ausfrieren der Teilchen von Kaffee-Extrakten, die beispielsweise einen Peststoffgehalt von 30 bis 50 Gew.^ haben, nach einem freien Fall von etwa 0,5 bis 1,5 see. erfolgt sein soll, während das Ausfrieren eines Tee-Extraktes mit einer entsprechenden Konzentration etwa 0,5 bis 1,0 see, benötigt. Damit man eine gute Verteilung der Lösung in der Kammer, oder anders gesagt, eine gleichmäßige Ausbildung von kleinen Teilchen erhält, ist es andererseits nötig, die Flüssigkeit bei einem verhältnismäßig hohen Druck zu zerstäuben. Man erhält einen Strahl von beweglichen Teilchen mit einer hohen Geschwindigkeit, wobei den Teilchen auf ihrem Pail kein nennenswerter Widerstand entgegengesetzt wird. Die Zeit bis zum Auftreffen auf die Wand des Bodens einer Gefrierkammer mit annehmbarer Höhe ist also zu kurz, als daß jedes Teilchen vom flüssigen
209808/0593
BAD ORIGINAL
in den festen Zustand übergehen kann.
Erfindungsgemäß wird die Lösung "bei einem verhältnismäßig geringen Druck zerstäubt, und die Flüssigkeit wird durch einen Strom eines gasförmigen fluiden Mediums aus derselben Düse, vorzugsweise durch einen Wasserdampfstrom, wenn es sich bei dem zu trocknenden Produkt beispielsweise um einen Kaffeeoder Tee-Extrakt handelt, fein verteilt. Nach seinem Eintritt in die Gefrierkammer kann man den Dampf als überhitzt bezeichnen. Er strömt beispielsweise in Form eines ringförmigen Strahles aus, der den Flüssigkeitsstrahl umgibt! die Mantellinien der beiden Strahlen treffen sich in einem kurzen Abstand von der Austrittsebene, wobei beim Auftreffen des DampfStrahles auf den Flüssigkeitsstrahl der letztere zu feinen Teilchen verteilt wird, die im Gefäß 1 nach unten fallen, wobei die Fallhöhe so groß und die Geschwindigkeit zweckmäßig so gewählt ist, , daß sie, wenn sie den Boden der Gefrierkammer erreichen, durchgefroren sind.
Wendet man das Verfahren beispielsweise auf die Trocknung von Teilchen einer Kartoffelsuppe an, deren Feststoffkonzentration zwischen etwa 10 und 15 Gew.~?£ liegt, so soll die Ausfrierung nach einem freien Fall von weniger als 8 bis 9 Metern vollständig sein,
Fig. 2 zeigt als Beispiel das Ende einer Zerstäubungsdüse, die
209808/0593
sich sehr gut zu=r Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung" eignet· Sie enthält eine Außenmuffe 11, die eine . . zentrale:. Spritzdüse 12 umgibt. Dieser wird durch die Leitung3 mit der zu trooknenden Lösung gespeist, die in Form eines divergierenden Strahls durch die öffnung 13 austritt, und zwar ζ·Β. bei einem Druck von 0,2 bis 0,4 kg/cm , wenn es sich um einen Kaffee-Extrakt handelt· Der Dampf, der durch die Leitung 3a zu der Düse 2 geleitet wird, nimmt den Raum 14· zwischen der Muffe 11 und der Düse 12 ein und wird bei einem Druck von etwa 0,5 bis 2,5 kg/cm durch die Eingöffnung 15 ausgestoßen· Wie in der Zeichnung dargestellt ist, münden die öffnungen I3 und I5 auf derselben horizontalen Ebene.
Nach einem Merkmal der Erfindung liegt die Mantellinie des Dampfstrahles in der Nähe der Vertikalen und trifft rasch mit der Mantellinie des Flüssigkeitsstrahls zusammen. Diese Anordnung ist besonders vorteilhaft, da sie eine seitliche Expansion' der Verteilungszone für die Teilchen der Flüssigkeit verhindert. Es wurde gefunden, daß sich bei Abwesenheit des durch den Dampfstrom erzeugten Effekts schnell eine Abscheidung des gefrorenen Materials auf der Endfläche der Düse bildet· Eine solche Abscheidung führt zu Störungen bei der Zerstäubung der Lösung und fördert eine unregelmäßige Verteilung der Teilchen· Die Reinigung der Düse erfordert häufige Unterbrechungen des Betriebs der Vorrichtung! man erhält nennenswerte Verluste sowie ein Produkt mit ungleichmäßiger Qualität.
209808/0593
Um zu vermeiden, daß die Teilchen des Produktes, die nur teilweise ausgefroren sind, an der Innenwand des Gefäßes ankleben, kann diese mit einer unbeweglichen, geschmeidigen und durchlässigen Abschirmung (in der Zeichnung nicht dargestellt) versehen sein, beispielsweise mit einem Nylontuch» Diese Abschirmung dient dazu, die Wand sauberzuhalten und an der Mündung der Leitungen 6 die feinen Teilchen, die durch den zu den Kühlern gehenden Dampfstrom mitgerissen werden, zurückzuhalten» Die Abschirmung kann in gleichmäßigen Abständen geschüttelt werden, um die in den Maschen zurückgehaltenen Teilchen freizusetzen«
Bei der Durchführung des Verfahrens soll der Fachmann drei wichtige Faktoren berücksichtigen, um die optimalen Bedingungen der Ausfrieroperation zubestimmen, nämlich den Absolutdruck in der Gefrierkammer, die Konzentration der zu trocknenden Lösung und die Temperatur dieser Lösungen»
Der Absolutdruck, gemessen in ^Hg-soll niedriger als der Dampfdruck des Eutektikums in der Lösung, das bei der niedrigsten Temperatur erstarrt, gehalten werden. Bei einer wäßrigen Lösung, die beispielsweise 30 bis 50 'S lösliche Fe a-UdGOiTe von geröstet em Kaffee enthält, wird der Drucik vorzugsweise zwischen etwa 100 und 15O /tilg gehalten« Unter dieaeii >:-?Aindungen mUaaen die Kühler bei einer Temperatur ,'.väaihe 5-3 nix ~··ν.ϋ 0O gehaltan werden.
Bs wurde gefunden, daß die Zerstäubung von niedrig konzentrierten wäßrigen lösungen von löslichen Peststoffen des Kaffees oder Tees, die "bei höheren Temperaturen gehalten werden, zu Teilchen mit geringer Dichte führt. Weiterhin wurde festgestellt, daß die Produkte mit geringer Dichte eine hellere Farbe haben»
Um die Dichte des Bndproduktes, insbesondere der Kaffee- und Tee-Extrakte einzustellen, kann man eine kleine Menge eines nicht kondensierbaren Gases, wie N2, SO2 und/oder CO2, in die lösung einblasen, doch soll diese Maßnahme im allgemeinen nur in Ausnahmefällen angewendet werdene
Die Sublimation des in der zu trocknenden lösung enthaltenen gefrorenen Verdünnungsmittels erfolgt rasch während der Verweilzeit der festen Teilchen im Inneren der Gefrierkammer, und der Strom der Sublimationsdämpfe, dem die beim Sieden entstandenen Dämpfe beigemischt sind, wird zu den Küjalern oder Kondensatoren geleitet. Nach dem Verfahren wird die Sublimation des Verdünnungsmittels in einer Gefriertrocknungskammer vervollständigt, "bis man ein trockenes Produkt erhält. Wenn die Gefriertrocknungskammer mit der Gefrierkammer verbunden ist, können gewisse Elemente, wie die Batterie der Kondensatoren 5 und die Bvakuierungseinrichtung 9, den beiden Kammern gemeinsam angehören.
Das Verfahren und die Vorrichtung, die no oh mlh^.r orUi
BAD ORIGINAL
2 υi8uB 'Oh93
werden, eignen sich insbesondere für die Zerstäubungs- und Gefriertrocknung von empfindlichen Substanzen, wie-Aroma·- extrakten, Milch und ihren Abkömmlingen, Fruchtsäften usw. Man kann mit ihrer Hilfe mit ausgezeichneten Ergebnissen insbesondere Kaffee- und Tee-Ertrakte aus Lösungen mit einem Fest st off gehalt von etwa 20 bis- 60 Jt trocknen·
Das Verfahren und die Vorrichtung können auch zur Zerstäubungsund Gefriertrocknung von Produkten wie gebrauchsfertigen Suppen, Suspensionen von pflanzlichem Material, wie Gemüse, Suppen-r Kräutern, Getreideprodukten, biologischen Produkten, Gärungsprodukten usw, verwendet werden.
Die nachstehenden Beispiele erläutern das Verfahren gemäß der Erfindung, doch ist dieses nicht auf die in den Beispielen angegebenen Bedingungen beschränkt.
BeisTDiel 1
Sine wäßrige Lösung mit einem Gehalt an löslichen Feststoffen des gerösteten Kaffees von 45 ^ wird auf eine Temperatur von etwa 60 0C vorgewärmt und dann mit Hilfe einer Düse "für zwei fluide Medien" vom Typ Spraying Systems No 60.100 in einer Gefrierkammer zerstäubt. Die Düse ist 0,760 m vom oberen Ende und 10 ι vom unteren Ende der Kammer angebracht, die einen Durchmesser von etwa 3 m hat. Die Kaffeelösung gelangt unter
209808/0593
einem Druck von 0,35 kg/cm an die Düse, der Druck des Dampfes beträgt etwa 2,1 kg/cm , und die Kammer wird unter einem verminderten Druck von 100 /t-Hg (absolut) gehalten. Durch die Zerstäubung im Dampfstrom erhält man flüssige Teilchen oder Kügelehen mit einem Durchmesser zwischen 50 und 300 a, . Die Teilchen sind in den festen Zustand eingefroren, wenn sie den Boden der Gefrierkammer erreichen! sie werden über eine geeignete Schleuse aus der Kammer entfernt. Das gefrorene Produkt wird in Behältern gesammelt, die sich in einer Kühlkammer befinden. Bs wird dann in einer Ggfriertrocknungskammer auf Platten ausgebreitet, wobei die Trooknung in aufeunanderfolgenden Chargen erfolgt. Man erhält einen lyophilisierten Kaffee-Extrakt mit tiefbrauner Farbe und einem spezifischen Gewicht von 190 g/Liter.
BeiSOiel 2
Man verdünnt einen wäßrigen konzentrierten Extrakt, der 65$ Teefeststoffe enthält mit einem Aromadestillat aus Teeblättern, bis man eine lösung mit einem Gehalt an löslichen Peststoffen von 43 f> erhält. Diese Lösung wird auf etwa 55 0O vorgewärmt und dann mit Hilfe einer Düse (für zwei fluide Medien) vom Typ Spraying Systems No 60·100 in der in Beispiel 1 beschriebenen Gefrierkammer zerstäubt· Die Teelösung gelangt bei einem Druck von 0,21 kg/cm2 an die Düse, der Druck des Dampfes beträgt 0,7 kg/cm , und die Kammer wird unter einem verminderten Druck von 180^Hg (absolut) gehalten·
209808/0593
Eine kleine Menge gasförmiges COp wird in die Extraktlösung eingeblasen, um die Dichte des Endproduktes einzustellen,» Die durch das Zerstäuben gebildeten Teilchen sind in den festen Zustand ausgefroren, wenn sie den Boden der G-efrierkammer nach einer Fallhöhe von etwa 10 m erreicht haben0 Sie werden dann in einem am Boden dieser Kammer angebrachten Trichter gesammelt und anschließend automatisch auf einer Transporteinrichtung verteilt, die sich in einer kontinuierlich arbeitenden G-efriertrooknungskammer, die sich an die Gefrierkammer anschließt, befindet. Durch Sublimation des gefrorenen Veiv· dünnungsmittels gelangt das Produkt in Form eines lyophilisierten Tee-Extraktes mit einer Feuchtigkeit von etwa 3 ?S an das Ende der Transporteinrichtung. Mit Hilfe einer Entleerungseinrichtung oder Schleuse wird der trockene Extrakt gesammelt und in geeigneten Behältern konditioniert. Er hat eine leicht flockige Form und eine ansprechende Farbe} nach dem Wiederauflösen besitzt das Produkt einen Geschmack und ein Aroma, die besser sind als bei einem bekannten Extrakt, der nach einem bekannten Zerstäubungs-Trocknungs-Verfahren bei hoher Temperatur erhalten wurde.
Beispiel 3
Eine Kartoffelsuppe mit einem Feststoffgehalt von 12,5 $> wird auf 33 0O vorgewärmt und dann mit Hilfe einer Düse "für zwei fluide l.edien" (Spraying Systems, suction type, No 285Ο) in
209808/0593
-U-
einer G-efrierkammer zerstäubt» Die Flüssigkeit gelangt unter einem Druok von 7,7 kg/cm an die Düse» Sie wird in einem Luftstrom zerstäubt, der gleichzeitig durch dieselbe Düse unter einem Druck von 2,1 kg/cm in die Kammer geblasen wird. Die Düse befindet sich in einem Abstand von 0,76 m vom oberen Ende der Gefrierkammer, die eine Höhe von etwa TO m und einen Durchmesser von etwa 3 m hat, und in der Kammer wird ein verminderter Druck von I5O u. Hg (absolut) aufrechterhalten.
Die Teilchen sind in den festen Zustand eingefroren, wenn sie den Boden der Kammer erreicht habenl sie werden mit einer geeigneten Schleuse aus der Kammer entfernt. Das gefrorene Produkt wird in Behältern gesammelt, die sich in einer Kühlkammer befinden und in einer Gefriertrocknungskammer, die in aufeinanderfolgenden Chargen arbeitet, zur Trocknung auf Platten verteilt.
Man erhält ein lyophilisiertes Endprodukt mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 4,98 fi und einem spezifischen Gewicht von 167 g/Liter. Nach dem Wiederauflösen in Wasser erhält man aus dem Produkt eine Kartoffelsuppe mit angenehmem Geschmack.
«- Patentansprüche -
209808/0593

Claims (1)

  1. Patentansprüche ι
    Trocknungsverfahren, "bei dem eine Flüssigkeit in eine unter - ©ruck stehende Gefrierkammer zerstäubt wird, wobei gefrorene Teilchen gebildet werden, die dann einer Gefriertrocknung unterworfen werden, dadurch gekennzeichnet, daß man die Flüssigkeit in einem Strom eines fluiden gasförmigen Mediums zerstäubt, der gleichzeitig in die Gefrierkammer eingeleitet wird«
    2ο Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als fluides gasförmiges Medium Wasserdampf verwendet«
    3· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als fluides gasförmiges Medium Luft verwendet.
    4· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als fluides gasförmiges Medium ein Inertgas verwendet.
    5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man mindestens einen Flüssigkeitsstrahl und mindestens einen Strahl des fluiden gasförmigen Mediums mit Hilfe einer einzigen Zer~ stäubungsdüse erzeugt.
    209808/0593
    6. Verfahren nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet,
    daß man einen Flüssigkeitsstrahl und einen Strahl eines fluiden gasförmigen Mediums einleitet, deren Mantellinien sich in einem kurzen Abstand von der Austrittsebene treffen, wobei durch das Auftreffen des Gaairahls auf den Flüssigkeitsstrahl eine feine und gleichmäßige Verteilung der Flüssigkeit in der Gefrierkammer erzielt wird.
    7β Verfahren nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß man um einen divergierenden Flüssigkeitsstrahl einen Strahl eines fluiden gasförmigen Mediums mit ringförmigem Querschnitt einleitet, deren Mantellinie schnell auf die des Flüssigkeitsstrahls auftrifft, wobei der durch den Gasstrahl gebildete Strom die seitliche Ausdehnung der Dispersionszone der Teilchen der Flüssigkeit begrenzt»
    8« Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man am oberen Ende der Gefrierkammer eine wäßrige Suspension einer pflanzlichen Substanz zerstäubt»
    9» Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man am oberen Ende der Gefrierkammer eine Lösung mit einem Feststoff gehalt von 15 bis 60 # zerstäubt.
    209808/0593
    10* Verfahren nach Anspruch 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß man am oberen Ende der Gefrierkammer eine wäßrige Lösung zerstäubt, die 20 bis 60 ?S lösliche Peststoffe von gemahlenem Kaffee enthält,
    11. Verfahren naoh Anspruch 1,8 und 9» dadurch gekennzeichnet, daß man am oberen Ende der Gefrierkammer eine wäßrige lösung zerstäubt, die 20 bis 60# lösliche Feststoffe des Tees enthält.
    12. Verfahren naoh Anspruch 1 und Q, daduroh gekennzeichnet, daß man als pflanzliches Material ein Gemüse, ein Gewürekraut oder ein Getreideprodukt verwendet.
    13· Verfahren nach Anspruch 1, 6 und 12, daduroh gekennzeichnet, daß die Suspension mindestens 10 $ Peststoffe enthält.
    14. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine lösung mit einem Peststoffgehalt von 15 bis 60 $> in eine Gefrierkammer zerstäubt, die unter einem verminderten Druck von 50 bis 500^tHg (absolut) steht.
    15.Trocknungsvorrichtung, im wesentlichen enthaltend eine Gefrierkammer, Einrichtungen zur Aufreohterhaltung eines verminderten Druckes in der Gefrierkammer, eine Einrichtung zum Zerstäuben einer Flüssigkeit in die Kammer, Einrichtungen zum Kondensieren
    209808/0593
    der in der Gefrierkammer vorhandenen Dämpfe und mindestens eine Gefriertrocknungskammer, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die die Einleitung eines Stromes eines fluiden gasförmigen Mediums zusammen mit der Zerstäubung der Flüssigkeit in die Gefrierkammer gestattet·
    töeVorrichtung nach Anspruch 15» gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die die Einleitung eines Dampfstromes, eines Luftstromes oder eines Inertgasstromes zusammen mit der Zerstäubung der Flüssigkeit in die Gefrierkammer gestattet.
    17. Vorrichtung nach Anspruch I5, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens eine Zerstäubungsdüse mit zwei Öffnungen aufweist, von denen eine zum Einspritzen der Flüssigkeit und die andere zum Einleiten eines Strahls eines fluiden gasförmigen Mediums bestimmt ist.
    18. Vorrichtung nach Anspruch I5 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnung des Strahls aus dem fluiden gasförmigen Medium eine Ringöffnung darstellt, die die Austrittsöffnung des Flüssigkeitsstrahls umgibt.
    19. Vorrichtung nach Anspruch I5 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsoffnungen des Gasstrahls und des Flüssigkeitoafcrahls auf der gleichen Ebene liegen.
    209808/0593
    2Oo Vorrichtung nach Anspruch 15 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse derart gespeist iat, daß sich die Mantellinien des Gasstrahles und des Plüssigkeitsstrahles in einem verhältnismäßig geringen Abstand von der Austrittsebene treffen«,
    ο Vorrichtung nach Anspruch I5, dadurch gekennzeichnet, daß •die Gefrierkammer mit mindestens zwei Kühlern oder Kondensatoren, die außerhalb der Kammer angebracht sind, verbunden ist,
    22β Vorrichtung nach Anspruch I5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Gefriertrocknungskammer in Verbindung mit der Gefrierkammer vorgesehen ist,
    23· Vorrichtung nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Gefrierkammer mit einer Schleuse zur Entfernung des gefrorenen Produktes, eine Kühlkammer, in der das Produkt gesammelt wird, und eine von der Gefrierkammer unabhängige Gefriert ro cknungskammer enthält.
    24ο Vorrichtung nach Anspruch I5, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens ein Pilter enthält, das zwischen den Kühlern und der Vakuumpumpe angebracht ist.
    25ο Vorrichtung nach Anspruch I5, dadurch gekennzeichnet, daß sie Absperrorgane zum Abtrennen der einzelnen Kühler von der Gefrierkammer enthält.
    209808/0593
    26o Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine unbewegliche, geschmeidige und durchlässige Abschirmung enthält, die die ganze oder einen Teil der Innenwand der Gefrierkammer bedeckt.
    27· Vorrichtung nach Anspruch 15» wie in der Zeichnung dargestellt,
    28. Produkt, hergestellt nach dem Verfahren nach Anspruch 1.
    29. Produkt nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß es einen lyopliilisierten Kaffee-Extrakt darstellt, der aus einer wäßrigen lösung mit mehr als 25 # löslichen Peststoffen des gerösteten Kaffees erhalten wurde.
    30. Produkt nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß es einen lyopliilisierten Tee-Extrakt darstellt, der aus einer wäßrigen Lösung mit mehr als 25 ί° löslichen Peststoffen aus Teeblättern erhalten wurde.
    209808/0593
DE1778902A 1967-07-06 1968-06-19 Verfahren zum Einfrieren von als Flüssigkeit vorliegendem, gelöste oder suspendierte Feststoffe enthaltendem Gut Granted DE1778902B2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH956967A CH469957A (fr) 1967-07-06 1967-07-06 Procédé de préparation d'une substance à l'état sec en partant d'une solution ou suspension de cette substance et appareil pour sa mise en oeuvre
CH1406867A CH486678A (fr) 1967-07-06 1967-10-09 Procédé de préparation d'une substance à l'état sec en partant d'une solution ou suspension de cette substance

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE1778902A1 true DE1778902A1 (de) 1972-02-17
DE1778902B2 DE1778902B2 (de) 1975-05-28

Family

ID=25705004

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1778902A Granted DE1778902B2 (de) 1967-07-06 1968-06-19 Verfahren zum Einfrieren von als Flüssigkeit vorliegendem, gelöste oder suspendierte Feststoffe enthaltendem Gut

Country Status (8)

Country Link
AT (1) AT309970B (de)
BE (1) BE716239A (de)
CH (2) CH469957A (de)
DE (1) DE1778902B2 (de)
FR (1) FR1570776A (de)
GB (1) GB1186477A (de)
IE (1) IE32146B1 (de)
NL (1) NL6809515A (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113462480A (zh) * 2021-08-16 2021-10-01 西安鸿生新成生物科技有限公司 植物中挥发性成分的雾化蒸馏工艺

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6935049B2 (en) * 2003-12-24 2005-08-30 Edward K. Alstat Method and apparatus for reclaiming effluent from a freeze-drying process, and uses for effluent
CN113803965A (zh) * 2021-08-28 2021-12-17 绍兴沃莱食品机械有限公司 一种应用于冻干设备的多冷阱铺水、常压化霜装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113462480A (zh) * 2021-08-16 2021-10-01 西安鸿生新成生物科技有限公司 植物中挥发性成分的雾化蒸馏工艺
CN113462480B (zh) * 2021-08-16 2024-03-08 西安鸿生新成生物科技有限公司 植物中挥发性成分的雾化蒸馏工艺

Also Published As

Publication number Publication date
DE1778902B2 (de) 1975-05-28
IE32146L (en) 1969-01-06
NL6809515A (de) 1969-01-08
FR1570776A (de) 1969-06-13
CH469957A (fr) 1969-03-15
CH486678A (fr) 1970-02-28
BE716239A (de) 1968-12-09
IE32146B1 (en) 1973-05-02
AT309970B (de) 1973-09-10
GB1186477A (en) 1970-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1425048B1 (de) Sterilisiervorrichtung mit h2o2-verdampfer
CH625332A5 (en) Device for continuous manufacture of granulates
DE3117892A1 (de) Strahlschicht-granulator
DE2729535A1 (de) Anlage zur behandlung von abfallsaeuren
DE60225613T2 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Mischung eines Gases und einer Flüssigkeit
DE68914657T2 (de) Vorrichtung zur herstellung von eiskugeln und anwendung derselben zwecks oberflächenbehandlung.
DE2008828A1 (de) Verfahren und Vorrichtung für das Gefrieren flüssiger oder halbflüssiger Stoffe
DE3326338C2 (de)
DE2919076A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur erzeugung einer im wesentlichen adiabaten entspannung
DE69618716T2 (de) Vorrichtung zur Herstellung von einem sprühgetrocknetem Produkt und Verfahren zur Herstellung eines solchen Produktes
DE2910830B1 (de) Vorrichtung zum Gewinnen von festem Aluminiumchlorid
DE1778902A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen von Fluessigkeiten
EP0064311A1 (de) Verbesserung des Prillverfahrens für schmelzbare Stoffe unter Vorlage einer Kühlflüssigkeit
US5437691A (en) Production of spherical shaped products of subliming substances
DE1778902C2 (de) Verfahren zum Einfrieren von als Flüssigkeit vorliegendem, gelöste oder suspendierte Feststoffe enthaltendem Gut
DE2420792A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum behandeln von gas, insbesondere mittels einer eingespruehten fluessigkeit
CH645455A5 (de) Spruehsystem zur abgabe eines kryogenen kaeltemittels.
DE2857402A1 (de) Kontinuierliches desorptionsverfahren fuer ein aroma-geschmackstoff- konzentrat
DE2348033A1 (de) Verfahren zum agglomerieren eines pulverfoermigen erzeugnisses und vorrichtung zur ausfuehrung des verfahrens
DE2104336C3 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Eindampfen einer Lösung
DE1767690A1 (de) Verfahren zum Instantisieren von pulverfoermigen Lebens- oder Genussmitteln durch Agglomeration
DE102004010146A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Polyestern und Copolyestern
DE347073C (de) Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung der festen Bestandteile aus Fluessigkeiten durch Verdampfen
DE10147526B4 (de) Vorrichtung zum Pelletieren oder Granulieren eines flüssigen oder pastösen Stoffes
CH500292A (de) Verfahren und Vorrichtung zum Überziehen von festen Teilchen oder Tröpfchen eines Stoffes mit einer festen Schicht

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977