DE1933175C - Vakuumkammer zum Schnellgefrieren von Feststoffe enthaltenden Flüssigkeiten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vakuumkam mer zum Schnellgefrieren und teilweisen Entwässern von Feststoffe enthaltenden Flüssigkeiten, in der das laufend zugeführte Gut beim Eintritt durch das in der Kammer herrschende Hochvakuum explosionsartig zu porösen Eiskörpern gefriert, die durch Zerkleinern auf einen bestimmten Korngrößenbereich vermindert werden.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung findet besondere Anwendung als Vorbehandlung für die Entwässerung von flüssigen Nahrungsmitteln.

Es wurden bereits zahlreiche Versuche gemacht, trockene flüssige Produkte, wie z.B. Fruchtsäfte, Gemüsesäfte, Milch. Kaffee, Tee u. dgl. gefrierzu trocknen, aber die resultierenden Pulver lassen sich entweder nicht rasch in ihre ursprüngliche Form zurückverwandeln, oder sie ergeben bei der Rückver-Wandlung nicht mehr das natürliche Aussehen des Nahrungsmittels, den Geschmack und das Aroma, welches der Verbraucher gewöhnt ist.

Aus der USA.-Patentschrift 2,411,152 ist schon eine Vorrichtung zum Gefriertrocknen von Flüssigkeiten und halbfesten Stoffen bekannt. In dieser Vorrichtung findet ein kontinuierliches Abstreifen des Gutes an den Gutaufgabeöffnungen statt. Die Zufuhr der Flüssigkeit erfolgt bei dieser bekannten Vorrichtung durch Löcher, wobei ein Abkratzen der gebildeten Teilchen mit einer Klinge erfolgt.

Der Hauptnachteil dieser bekannten Vorrichtung ist darin zu sehen, daß die in dieser Vorrichtung erhaltenen Teilchen nur eine oberflächliche Porosität aufweisen und nicht durch und durch porös sind.

Die Eigenschaft einer durchgehenden Porosität ist aber wichtig, um das erhaltene Endprodukt leicht zurückbildbar zu machen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Schnellgefrieren zur Verfügung zu stellen, welche dazu imstande ist, Eisklumpen zu bilden, die durch und durch porös sind.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch eine Vakuumkammer zum Schnellgefrieren der eingangs erwähnten Art gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Zufuhr der Flüssigkeit durch einen im Be reich eines über dem Boden der Kammer angeordneten rotierbaren Stiftzerkleinerers liegenden, parallel zu dessen Achse gerichteten kontinuierlich offenen Bodenschlitz erfolgt, dem eine hohJwandartige Beschick kammer vorgeschaltet ist und daß dem Stiftzerkleine rer auf derselben Welle ein zu einem Vorratstank füh renden Schneckenförderer für das Gut angeschlossen ist. Eine bevorzugte Ausführungsform der Vakuumkammer ist durch einen im Querschnitt vergrößerten Kammerteil im GuteintriUsbereich gekennzeichnet

Die Vakuumkammer kann in beliebiger Anzahl aufgestellt werden, so daß sie als separate Einheit in einem kontinuierlichen System arbeitet

Das durch die erfindungsgemäß ausgebildete Vaku umkammer erzeugte Produkt ist so porös, daß es die Verweilzeit des behandelten Gutes im Vakuumtrock ner um mehr als 50 % verringert.

Darin gefrorene flüssige Nahrungsmittel können zu Pulverform getrocknet und später wieder mit kaltem Wasser in die ursprüngliche Form zurüc.kverwandelt werden, wobd dieses zurückverwandelte Produkt das gleiche Aussehen, den gleichen Geschmack und das gleiche Aroma wie das ursprüngliche flüssige Nah rungsprodukt besitzt. Gefrorene Milchprodukte, die gemäß der Erfindung hergestellt worden sind, erleiden keine Trennung oder Schädigung des Fettgehalts und können zu Pulverform getrocknet und unbeschränkt aufbewahrt werden.

In der beschriebenen Vakuumkammer können auch Blut ohne Abtrennung des Plasmas und pharma zeutische oder biologische Produkte behandelt wer den. Bei diesen wird das rasche Gefrieren so wirksam durchgeführt, daß die ursprünglichen Eigenschaften mit Ausnahme der Form nicht verändert werden.

Eine Ausführungsform der Vakuumkammer ,vird anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine schematische vertikale Ansicht einer Anlage zum Herstellen und Aufbewahren des gefrorenen porösen Gutes,

Fig. 2 einen Vertikalschnitt an der Linie H-II von Fig. 1;

Fig. 3 einen Vertikalschnitt des Guteintritts im vergrößerten Maßstab und

Fig. 4 eine schematische Ansicht des Eintrittsschlitzes.

In Fig. 1 ist nur eine Einheit gezeigt. Es können jedoch mehrere Einheiten vorhanden sein, wie dies durch gestrichelte Linien angedeutet ist, die durch eine gemeinsame Sammelleitung für die Dämpfe verbunden sein können.

Ein Lagertank für frische Flüssigkeit ist mit 10 bezeichnet. Eine Meßvorrichtung (nicht gezeigt) kann dazu verwendet werden, die frische Flüssigkeit durch die Leitung 11 einer Kammer 12 zuzumessen. Jedoch ist der Fluß der Flüssigkeit im allgemeinen aufgrund des sehr hohen Vakuums in der Kammer 12 ausreichend. Für den Zuführstrom ist ein schlitzförmiger Eintritt 44 vorgesehen, der durch Eis nicht verstopfen kann. Die Leitung Il tritt nach einem rechten Winkel 42 in die Beschickkammer 43 ein. Diese hat Rechteckquerschnitt und weist einen schmalen Bodenschlitz 44 auf. Er ist mit der Kammer 12 über einen entsprechenden Schlitz in dieser, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, verbunden.

Die Kammer 12 kann zylindrisch sein und einen mer 43, durch den Bode ^ gtjfte" 18 weggeführt,

erweiterten kastenartigen Querschnitt 14 aufweisen, mer 12 S^efG°^rt _{messen we}rden soll, kann eine

welcher die Ausdehnung des gef, urenen Produkts an Wenn der FIuU gem» _Di pigssjgkeit läuft

dieser SteUe berücksichtigt Meßpumpe ^verw^_r ^et. ^n evakuierten Behälter, in

Axial zur Kammer 12 verläuft darin eine WeUe 5 mit Raumtemperatur in uw. ^ ^Q_uecksUber

15, die in vakuumdichten Lagern 16 und 17 gelagert dem ein Vakuum von ^w

ist. In der Kammer 12 sind an der WeUe 15 am Gut- aufrecht erhalten wi^rQ- , _{durch d}en Boden-

eintrittsendi Stifte 18 vorgesehen. Die WeUe 15 wird Im Moment des ^"^ie'™_blickHch. Es explo

fortlaufend mit einer festeingesteUten Geschwindigkeit schlitz 44 .β«"^-?™ "~_ ** poröser Natur, und

durch das Zahnrad 20 angetrieben, welches mit einer io diert förmlich zu^™^pc _daß mindestens 15% des

geeigneten Antriebseinrichtung verbunden ist zwar in einem aus , „ _{mtritts in} die Kamme.

Ebenfalls am Guteintrittsende der Kammer 12 und Dampfes ^im Moment des uu

zusammenarbeitend mit den sich mit der WeUe 15 12 aus dem Gut oeseiugi wc . ^^ ^^ ^

drehenden Stiften 18 sind radial von der Kammer- Während des ^lran*^p0!\ _Wasserdampf aus die-

wand in Abständen abstehende Stifte 21 vorgesehen, 15 Kammern M, fi, f-> *"" _ht Restfeuchtigkeit er

zwischen denen die Stifte 18 knapp hindurchgehen sen entfernt, bis die gewunsuK

können. Innerhalb der kastenartigen Erweiterung 14 reicht ist. Kammer 12 wird durch den

schirmt ein angewinkeltes Leitblech 41 den Dampfaus Der Dampt aus^a ^ _Sammen_eitung 35 und von

'Απ die'Kammer 12 schließt ,ich die Kammer 22 20 dort zum K⁰"^"⁵³¹⁰',^^^,, Eisklumpen erfolgi

längs an und an diese die T förmige Kammer 23. In- Der momentane Aufbau,von t« P ^^

nerhalb der Kammer 22 und 23 ist auf der Welle 15 in der kastenarUge" Enveuening . _t

ein Schneckenförderer 24 für das Gut angeordnet. dampt. welcher *^e ^klumpeη ras ^

Der vertikale Ansatz der Kammer 23 nimmt das Gut darin uberaU ^DamP^^an3„;_fts ^S° _{ird Die} stifte 18

auf. Er steht direkt mit dem Vorratstank 25 in Ver 25 Klumpen ^sc'^lw™^3rtä_en ^P _d°_e ^r°^S _Stiften 21 fortlaufend

bindet eine Leitung mit einem Ventil 30. welches 30 rung 14 schirmt den Dampfausmtt 3. gegen

durch eine Magnetspule 31 betätigt wird. Diese wirkt weichen von gefrorenem ^^{ul a}£„ _{dm d Durch} die

so, daß das Vakuum im Vorratstank 25 und in der Der Bodenschutz 44 ist ^stremigenw.

tritten 32, 33 bzw. 34 versehen, durch welche der tor (nicht gezeigt). gefrorenen

Wasserdampf in die SammeUeitung 35 strömt. Diese Am Ende der Kammer 2J ³¹¹^¹J" vorratstank

ist mit einer Hochvakuumquelle (nicht gezeigt) und zerkleinerten porösen Teilchen in^ einen Vorratstanic mit einem Kondensator verbunden. Durch ein Trenn- 40 25 und sammeln sich am Boden desseiDen ■"· ventil 36 in der Sammelleitung, kann die Einheit je- Sie gelangen von dort über ^J^^^¹^

weils abgeschlossen werden. die Leitung 27 und ^^ d rih i i fl b m anschließe

ils abgeschlossen werden. die Leitung ^.^^^^

Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist wie folgt: gäbe um anschließend getrocknet zu werden^

Die Flüssigkeit wird, ob sie kolloidal ist oder aus An der Außenseite des Tank "kann en j

Feststoffen in Suspension besteht, vom Lagertank 10 45 40 in der Nachbarschaft des Luftsperrventüs Ib ange nach oben durch die Leitung 11 in die Beschickkam- bracht werden, um das Gut autzulocKern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   1, Vakuumkammer zum Schnellgefrieren und teilweisen Entwässern von Feststoffe enthaltenden Flüssigkeiten, in der das laufend zugeführte Gut beim Eintritt durch das in der Kammer herrschende Hochvakuum explosionsartig zu porösen Eiskörpern gefriert, die durch Zerkleinern auf einen bestimmten Korngrößenbereich vermindert werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhr der Flüssigkeit durch einen im Bereich eines über dem Boden der Kammer angeordneten rotierbaren Stifzerkleinerers (15, 18) liegenden, parallel zu dessen Achse gerichteten kontinuierlich of- i$ fenen Bodenschlitz (44) erfolgt, dem eine hohlwandartige Beschickkammer (43) vorgeschaltet ist und daß dem Stiftzerkleinerer (15, 18) auf derselben Welle (15) ein zu einem Vorratstank (25) führender Schneckenförderer (24) für das Gut angeschlossen ist.
2. 2. Vakuumkammer nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen im Querschnitt vergrößerten Kammerteil (14) im Guteintrittsbereich.

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