DE19521168C2

DE19521168C2 - Method and device for puffing food

Info

Publication number: DE19521168C2
Application number: DE19521168A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Bichsel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-06-10
Filing date: 1995-06-10
Publication date: 1997-05-22
Anticipated expiration: 2015-06-11
Also published as: DE19521168A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Puffen von Nahrungs mitteln, insbesondere von Getreide und Hülsenfrüchten, bei dem das Nahrungsmittel als körniges Produkt aufbereitet wird, das Produkt in ein verschließbares, stehendes Behältnis gegeben wird, im verschlossenen Behältnis derart mit einem unter Druck stehenden, wärmeführenden Medium beaufschlagt, daß bei einem anschließenden Öffnen des Behältnisses ein solch schlagartiger Druckabbau unter Austreiben des Produkts aus dem Behältnis stattfindet, daß das Produkt aufgebläht wird, wobei das Produkt in ein umfänglich mit zahlreichen Öffnungen versehenes Behältnis eingebracht wird, ferner das Medium über die Außenseite verteilt an das Behältnis herangeführt und über zahlreiche Öffnungen in das Produkt hinein- und durch dieses gleichmäßig verteilt geführt wird.The invention relates to a method for puffing food means, in particular of cereals and legumes, in which the food is processed into a granular product that Put the product in a sealable, standing container is in the closed container in such a way with one under pressure standing, heat-conducting medium that at a then opening the container suddenly Pressure reduction while expelling the product from the container takes place that the product is inflated, the product in a container provided with numerous openings is introduced, the medium is also distributed over the outside brought up to the container and through numerous openings into the product and evenly distributed through it to be led.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Puffen von Nahrungsmitteln, insbesondere von Getreide und Hülsenfrüchten, mit einem stehenden Puffing-Reaktor, der ein verschließbares Behältnis aufweist, in das das Nahrungsmittel als körniges Produkt einbringbar ist, sowie mit einer Zuführleitung zum Zuführen eines unter Druck stehenden wärmeführenden Mediums in das Behältnis, sowie mit einem Öffnungsmechanismus zum raschen Öffnen des Behältnisses, wobei das Behältnis umfänglich verteilt mit zahlreichen Öffnungen versehen ist, und wobei um die Außenseite des Behältnisses eine Kammer vorgesehen ist, der das Medium zuführbar ist und dieses aus der Kammer über die zahlreichen Öffnungen in das Behältnis strömbar ist.The invention further relates to a device for puffing Foodstuffs, especially cereals and legumes, with a standing puffing reactor, which is a lockable Containers, in which the food as granular Product can be introduced, as well as with a feed line to Supply of a heat-carrying medium under pressure in the container, as well as with an opening mechanism for quick Opening the container, the container being distributed over the entire circumference is provided with numerous openings, and which around A chamber is provided on the outside of the container the medium can be fed and this from the chamber via the numerous openings in the container is flowable.

Ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung sind aus der EP 0 437 295 A1 bekannt. Such a method and such an apparatus are known from EP 0 437 295 A1.

Unter Puffen versteht man ein Aufschlußverfahren für Getreide und Hülsenfrüchte, die unter Überdruck gedämpft und nach Aufheben des Druckes zu lockeren Massen aufgebläht werden. Die Produkte kommen z. B. als Puffweizen, Puffreis, Puffmais, gepuffte Erbsen usw. in den Handel.Puffing is a pulping process for cereals and legumes that are steamed under pressure and after picking up of the pressure are inflated to loose masses. The products come z. B. as puffed wheat, puffed rice, puffed corn, puffed peas etc. in the trade.

In den dreißiger Jahren dieses Jahrhunderts waren die Anlagen so ausgebildet, daß das Produkt durch eine Mulde einem liegenden Zylinder zugeführt wird, den man dann durch eine besondere Vorrichtung verschließt. Der Zylinder wird in rotierende Bewegung versetzt und durch Gasflammen solange beheizt, bis der innere Druck eine bestimmte Höhe erreicht hat. Dann wird Dampf in den Zylinder eingelassen, bis der Dampfdruck auf einen bestimmten Wert gestiegen ist. Anschließend wird die Dampfzufuhr wieder abgestellt und die Erwärmung durch die Gasflammen fortgesetzt, bis im Innern des Zylinders ein Druck von etwa 12 bar vor herrscht. Nun erfolgt eine plötzliche Entlastung des inneren Druckes durch Aufschlagen bzw. Öffnen der dafür besonders konstruierten Tür des Zylinders. Das Produkt schießt aus dem Zylinder heraus, und in diesem Moment erfolgt das Dehnen des Produktes und die Vergrößerung des Volumens zu dem sogenannten Puffprodukt. Der Kern ist durch die Dampfeinwirkung an sich bereits weich geworden und steht auch im Innern unter dem hohen Dampfdruck von 12 bar. In dem Moment der Entleerung ist der äußere Druck plötzlich verschwunden und durch den dann noch im Innern des Kornes herrschenden hohen Druck wird das Gefüge des Kornes gepufft, d. h. es erhält das etwa Acht- bis Zehnfache seiner ursprünglichen Größe. Das Öffnen des Zylinders ist mit einer geschützartigen Detonation verbunden, wobei auch ent sprechende Rückstoßkräfte freiwerden. Die Klappe oder der Verschluß des Zylinders ist eine stirnseitige Endklappe des liegenden Zylinders, die sehr hohen Belastungen ausgesetzt ist. Oftmals wurde die Klappe samt dem Befestigungsmechanismus am Zylinder abgerissen.The facilities were in the 1930s designed so that the product lies through a trough Cylinder is fed, which is then through a special Closes device. The cylinder is rotating offset and heated by gas flames until the inner Pressure has reached a certain level. Then steam gets into the Cylinder let in until the vapor pressure reaches a certain Value has increased. Then the steam supply is restored turned off and the heating continued by the gas flames, up to a pressure of about 12 bar inside the cylinder prevails. Now there is a sudden relief of the inner Pressure by opening or opening the special constructed door of the cylinder. The product shoots out of the Cylinder out, and at that moment the Product and the increase in volume to the so-called Puff product. The core is by the effect of steam itself has already become soft and is also under the high inside Steam pressure of 12 bar. At the moment of emptying it is external pressure suddenly disappeared and then through that inside the grain there is high pressure the structure puffed the grain, d. H. it gets about eight to ten times its original size. The opening of the cylinder is with a gun-like detonation, ent also ent free speaking recoil forces. The flap or the Closure of the cylinder is an end flap of the lying cylinder, which is exposed to very high loads. Often, the flap and the fastening mechanism on the Torn off cylinder.

Weiterentwicklungen führten dann dazu, bodenseitige Austrags öffnungen vorzusehen.Further developments then led to discharge at the bottom to provide openings.

Bei der europäischen Patentschrift EP 0 061 229 B1 ist nunmehr ein stehendes, etwa zylindrisches Behältnis vorgesehen, das von oben her mit dem Produkt befüllt und anschließend verschlossen wird. Im unteren Endbereich, in dem sich auch das Austragsende befindet, wird über eine einzige Leitung ein unter Druck stehendes wärmeführendes Medium in das Behältnis eingeführt. Das eingeführte, unter Druck stehende wärmeführende Medium, meist heißer, unter Druck stehender Wasserdampf, durchströmt das im Behältnis enthaltene Produkt bzw. Gut und erwärmt es dabei auf die gewünschte Temperatur. In der EP 0 061 229 B1 wird auf Temperaturen im Bereich zwischen 200° und 300°C erwärmt, dabei wird ein Druck von mindestens 5 bar aufgebaut. Am unteren Ende des Behältnisses ist eine etwa um 90° abgebogene Austragsleitung vorgesehen, die in einer Expansionskammer mündet. Bei den gewählten Bedingungen wird die im Innern des Produktes enthaltene Feuchtigkeit, die von dem Produkt selbst herstammt oder durch entsprechende Vorbehand lungen dem Produkt verliehen wurde, ebenfalls erwärmt, jedoch ohne daß diese verdampft. Nach Öffnen eines Öffnungsmechanismus schießt das Produkt aus dem Behältnis durch die Abführleitung hindurch und expandiert in der Expansionskammer, d. h. die im Produkt enthaltene Feuchtigkeit kann durch den schlagartigen Druckabbau entsprechend schlagartig verdampfen, wobei das Produkt aufgebläht wird. In the European patent EP 0 061 229 B1 is now a standing, approximately cylindrical container provided that the product is filled from above and is then closed. In the lower end area, in the the end of the discharge is also over a single Pipe a pressurized heat-conducting medium into the Container introduced. The introduced, pressurized heat-conducting medium, usually hotter, under pressure Water vapor flows through the product contained in the container or good and it heats up to the desired temperature. In EP 0 061 229 B1 temperatures in the range between 200 ° and 300 ° C heated, a pressure of at least 5 bar built. At the bottom of the container is one Discharge line bent by 90 ° provided in a Expansion chamber opens. With the chosen conditions the moisture contained in the product, by the product itself or by appropriate pretreatment lungs was given to the product, also warmed, however without it evaporating. After opening an opening mechanism shoots the product out of the container through the discharge line through and expands in the expansion chamber, i.e. H. the in Product contained moisture can be caused by the sudden Vapor pressure correspondingly evaporate suddenly, taking the product is inflated.

Bei der aus der EP 0 437 295 A1 bekannten Vorrichtung ist das mit den zahlreichen Öffnungen versehene Behältnis so aufgebaut, daß zwei kegelstumpfförmige, siebartig ausgebildete Bleche mit den jeweils durchmessergrößeren Kegelstumpfenden aneinander liegend zusammengefügt sind. Die jeweils durchmessergeringeren Kegelstumpfenden stehen mit kegelartig ausgebildeten Ventilen in Verbindung, die zum Befüllen bzw. Entleeren des Behältnisses jeweils in das Behältnis hineinbewegt werden. Das in Schwerkraft richtung am unteren Ende vorgesehene Ventil am Austragsende ist als sich weit in den Innenraum des Behältnisses hinein erstreckender Kegel ausgebildet, der zum Öffnen angehoben und dabei in das Gut hineinbewegt wird, wonach dann ein etwa ringförmiger Auslaß für das Gut zur Verfügung steht.This is the case with the device known from EP 0 437 295 A1 constructed with the numerous openings so constructed that two frustoconical, sieve-shaped plates with the truncated cone ends, each with a larger diameter are put together horizontally. The smaller diameter in each case The ends of the truncated cones stand with cone-shaped valves in connection, for filling or emptying the container be moved into the container. That in gravity Direction at the lower end of the valve at the discharge end is as far into the interior of the container extending cone, which is raised to open and is moved into the good, after which an approximately annular outlet for the goods is available.

Eine solche Vorrichtung ist im wesentlichen zum Wärmebehandeln eines Gutes, beispielsweise von Reis, Kaffee oder dergleichen, geeignet, zu einem Puffen ist diese Vorrichtung deswegen nicht geeignet, da sowohl die konische Form des Austrages als auch das kegelige Ventil einen erheblichen Strömungswiderstand gegenüber dem aus dem Behältnis auszutragenden Gut herstellt. Beim Puffen wird ein schlagartiger Druckabbau gewünscht, der dazu führt, daß das im Behältnis aufgenommene Gut schlagartig ausgetrieben wird, denn wenn es zu lange im Behältnis oder in der Austragleitung verbleibt, erfolgt aufgrund des Druckabbaus schon ein Expandieren des Produktes, welches dann einen sehr hohen Strömungswiderstand für das in Austragsrichtung nacheilende Produkt darstellt, und möglicherweise den Reaktor verstopfen könnte.Such a device is essentially for heat treatment a good, for example rice, coffee or the like, This device is therefore not suitable for puffing suitable because both the conical shape of the discharge and the conical valve has a significant flow resistance compared to the goods to be discharged from the container. Sudden pressure reduction is desired when puffing leads to the fact that the goods in the container suddenly is expelled because if it is too long in the container or in the discharge line remains, due to the pressure reduction already expanding the product, which is then a very high flow resistance for the lagging in the discharge direction Product and may clog the reactor could.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart auszubil den, daß das Produkt möglichst rasch aus dem Behältnis nach dessen Öffnen austreibbar ist. It is therefore an object of the present invention to provide a method and to train a device of the type mentioned at the outset the that the product as quickly as possible from the container whose opening can be driven out.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einer Vorrichtung dadurch gelöst, daß das Behältnis am oberen Endbereich keine Öffnungen aufweist.According to the invention, the object is achieved in a device solved that the container at the upper end area no openings having.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe beim Verfahren dadurch gelöst, daß Teile des Mediums, nach Durchströmen des Produktes, in einen Bereich des Behältnisses gelangen, in dem dieses keine Öffnungen aufweist, wobei dieser Bereich, in Austragrichtung des Produktes gesehen, hinter dem Produkt liegt, daß nach einer gewissen Einströmzeit des Mediums in das Behältnis und kurz vor Öffnen des Behältnisses der Bereich hinter dem Produkt noch mit einem zusätzlichen, höheren Druck p₂ beaufschlagt wird, und daß auch die Außenseite des Behältnisses mit dem höheren Druck p₂ beaufschlagt wird. According to the invention, the object of the method is achieved in that that parts of the medium, after flowing through the product, into one Area of the container in which there are no openings has, this area, in the discharge direction of the product seen behind the product lies that after a certain Inflow time of the medium into the container and shortly before opening the area behind the product with one more additional, higher pressure p₂ is applied, and that too the outside of the container with the higher pressure p₂ is applied.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß sich "hinter" dem Produkt ein produktfreies Mediumpolster aufbaut, das beim schlagartigen Öffnen des Behältnisses das Produkt vor sich herschiebt, somit als eine Art Treibladung arbeitet. This measure has the advantage of being "behind" the product builds up a product-free medium cushion that Opening the container pushes the product in front of you, thus works as a kind of propellant charge.

In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird nach einer gewissen Einströmzeit des Mediums in das Behältnis und kurz vor Öffnen des Behältnisses der Bereich hinter dem Produkt noch mit einem zusätzlichen, höheren Druck beaufschlagt.In a further particularly advantageous embodiment of the Invention occurs after a certain inflow time of the medium into the container and just before opening the container the area behind the product with an additional, higher pressure acted upon.

Bei der Vorrichtung wird dies entsprechend dadurch bewerk stelligt, daß im oberen geschlossenen Endbereich des Behältnisses eine Zufuhrleitung mündet, über die ein Medium höheren Druckes als das über die Kammer zugeführte Medium einspeisbar ist.In the device, this is accomplished accordingly establishes that in the upper closed end of the container a supply line opens, through which a medium of higher pressure than the medium supplied via the chamber can be fed.

Diese Maßnahme hat nun den beachtlichen Vorteil, daß kurz vor dem Öffnen in dem Bereich hinter dem Produkt kurzfristig ein noch höherer Druck aufgebaut wird, somit ein druckverstärkter "Treibsatz" ausgebildet wird. Der erhöhte Druck in dem Raum "hinter" dem Produkt wird sich auch teilweise in das Gut hinein fortsetzen, da dieser zusätzliche Druckaufbau aber nur kurz vor dem Öffnen bewerkstelligt wird, ist dieser Druckausgleich beim Öffnen noch nicht weit fortgeschritten. Dies eröffnet nun auch die Möglichkeit, diesen zusätzlichen Druckaufbau, falls das Druckmedium wasserdampfführend ist, durch ein weiter aufgeheiztes dampfführendes Medium zu bewerkstelligen, das durchaus auch für das Produkt kritische Temperaturen aufweisen kann. Dieses Medium höheren Drucks und ggf. auch höherer Temperatur tritt im wesentlichen nur mit der am oberen Ende des stehenden Behältnisses vorhandenen Produktschicht in Berührung, die nur für einen kurzen Zeitraum währt, so daß keine beachtliche Beeinträchtigungsgefahr des Gutes besteht.This measure now has the considerable advantage that shortly before opening in the area behind the product even higher pressure is built up, thus a pressure-intensified "Propellant charge" is formed. The increased pressure in the room "behind" the product will also partially get into the good continue because this additional pressure build-up is only brief is accomplished before opening, this is pressure equalization Not very advanced when opening. This opens up now also the possibility of this additional pressure build-up, if the pressure medium carries water vapor, by a further to accomplish heated steam-carrying medium that also have critical temperatures for the product can. This medium of higher pressure and possibly also higher Temperature occurs essentially only with that at the top of the standing container existing product layer in Touch that lasts only for a short period of time, so that none there is a considerable risk of impairment of the goods.

In manchen Fällen kann es erwünscht sein, daß das Medium höherer Temperatur mit dem Produkt in Berührung tritt, nämlich um einen Rösteffekt zu erzielen, wobei dieser Rösteffekt durch die Einwirkzeit und den Druck gesteuert werden kann. In some cases it may be desirable for the medium to be higher Temperature comes into contact with the product, namely by one To achieve roasting effect, this roasting effect through the Exposure time and pressure can be controlled.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird auch die Außenseite des Behältnisses mit dem höheren Druck beaufschlagt.In a further embodiment of the invention, the The outside of the container is subjected to the higher pressure.

Bei der Vorrichtung wird dies dadurch gelöst, daß die Zuführ leitung für das Medium höheren Drucks über ein Ventil mit der Kammer verbunden ist.In the device, this is achieved in that the feed line for the medium of higher pressure via a valve with the Chamber is connected.

Diese Maßnahme hat nun den erheblichen Vorteil, daß nicht nur in dem Bereich "hinter" dem Produkt im Innern des Behältnisses der höhere "Treibsatz"-Druck geschaffen wird, sondern daß auch dieser hohe Druck um das Behältnis herum in der Kammer aufgebaut wird. Somit besteht ein Druckgefälle zwischen der Kammer, die das Behältnis umgibt und dem Bereich im Innern des Behältnisses, in dem die Öffnungen vorhanden sind und in dem auch das Produkt aufgenommen ist. Beim Öffnen des Behältnisses wird nun das Medium mit höherem Druck von der Außenseite des Behältnisses aus der Kammer über die Öffnungen in den sich entleerenden Innenraum des Behältnisses hineingedrückt. Dadurch wird zum einem ausge schlossen, daß Produktteile oder Produktstaub aus den Öffnungen beim Entleeren herausgedrückt werden. Zum anderen kann ein Luftkissen an der Innenwand des Behältnisses erzielt werden, wodurch das Produkt relativ reibungsarm entlang der Innenseite des Behältnisses ausströmt. Dadurch kann das Produkt relativ schonend aus dem Behältnis ausgetrieben werden.This measure has the considerable advantage that not only in the area "behind" the product inside the container the higher "propellant charge" pressure is created, but that too this high pressure built up around the container in the chamber becomes. There is thus a pressure drop between the chamber, the surrounds the container and the area inside the container, in which the openings are present and in which also the product is recorded. When opening the container, the medium is now with higher pressure from the outside of the container from the Chamber through the openings in the emptying interior of the container. On the one hand, this will result concluded that product parts or product dust from the openings be pushed out when emptying. On the other hand, one Air cushions can be achieved on the inner wall of the container, which makes the product relatively low friction along the inside of the container flows out. This allows the product to be relative gently driven out of the container.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Öffnungen als nach außen gerichtete Stanzlöcher ausgebildet oder als Ringkanäle ausgebildet, die zwischen aufeinandersitzenden Ringelementen ausgebildet sind, und insbesondere sind die Öffnungen nach unten in Austragsrichtung geneigt ausgerichtet.In a further embodiment of the invention, the openings are formed as outward punching holes or as Ring channels formed between one another Ring elements are formed, and in particular the Openings are inclined downwards in the discharge direction.

Durch diese Maßnahmen wird der "Luftkisseneffekt" beim Austragen des Gutes noch verstärkt. Through these measures, the "air cushion effect" when discharging of the good still reinforced.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird das Behältnis von der Außenseite her beheizt.In a further embodiment of the invention, the container heated from the outside.

Bei der Vorrichtung ist entsprechend dieser Maßnahme die Außenseite der Kammer mit einer Heizung versehen, die insbeson dere als Heizkammer ausgebildet sein kann, die um die Kammer herum angeordnet ist, und wobei die Heizkammer von einem Heizmedium durchströmbar ist.According to this measure, the device is Provide the outside of the chamber with a heater, in particular which can be designed as a heating chamber around the chamber is arranged around, and wherein the heating chamber by one Heating medium can be flowed through.

Diese Maßnahme hat nun den Vorteil, daß Auskondensationen der strömenden wärmeübertragenden Medien beim Anlaufen und beim Durchführen des Verfahrens weitgehend verhindert werden können.This measure now has the advantage that the condensations flowing heat transfer media when starting and when Carrying out the method can be largely prevented.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nach stehend noch zu erläuternden Maßnahmen nicht nur in den ange gebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung einsetzbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the above and the following standing measures to be explained not only in the attached given combinations, but also in other combinations or can be used alone, without the scope of the to leave the present invention.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger ausgewählter Ausführungsbeispiele in Zusammenhang mit den bei liegenden Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:The invention is selected below on the basis of a few Exemplary embodiments in connection with the Drawings described and explained in more detail. Show it:

Fig. 1 stark schematisiert eine Seitenansicht einer Vorrich tung zum Puffen, Fig. 1 in a highly schematic side view of a Vorrich tung puffing

Fig. 2 gegenüber der Darstellung von Fig. 1 in stark ver größertem Maßstab, teilweise schematisiert, einen Längsschnitt eines Puffing-Reaktors der Vorrichtung, Fig. 2 with respect to the illustration of Fig. 1, partially in schematic form in strong ver enlarged scale, a longitudinal section of a puffing reactor of the apparatus,

Fig. 3 einen weiter stark vergrößerten Ausschnitt des Bereiches wie er in Fig. 2 rechteckig umgrenzt ist, und 3 is a more greatly enlarged detail of the region as it is circumscribed rectangular in Fig. 2 Fig., And

Fig. 4 einen noch etwas stärker vergrößerten, der Fig. 3 entsprechenden Ausschnitt eines weiteren Ausführungs beispieles. Fig. 4 is a slightly more enlarged, the Fig. 3 corresponding section of another embodiment example.

In Fig. 1 ist stark schematisiert eine Vorrichtung zum Puffen von Nahrungsmitteln allgemein mit der Bezugsziffer 10 versehen.In Fig. 1, a device for puffing food is generally schematically provided with the reference number 10 .

Die Vorrichtung 10 weist eine etwa horizontal ausgerichtete Heizkammer 12 auf.The device 10 has an approximately horizontally oriented heating chamber 12 .

In der Heizkammer 12 wird das zu puffende Gut als aufbereitetes körniges Produkt eingegehen und vorgewärmt. Die Vorwärmtemperatur liegt dabei unter 100°C, so daß die im Produkt vorhandene Feuchtigkeit nicht ausdampft.In the heating chamber 12 , the material to be puffed is received and preheated as a prepared granular product. The preheating temperature is below 100 ° C so that the moisture in the product does not evaporate.

Über einen Austrag 16 kann das vorgewärmte Produkt in einen Vorratsbehälter 18 überbracht werden. Der Vorratsbehälter 18 ist äußerlich mit einem Wärmeisoliermantel versehen, um das vorgewärmte Produkt auf dieser Vorwärmtemperatur zu halten.The preheated product can be transferred to a storage container 18 via a discharge 16 . The reservoir 18 is externally provided with a heat insulating jacket in order to keep the preheated product at this preheating temperature.

Am unteren Ende des Vorratsbehälter 18 ist eine Dosierschleuse 20 vorgesehen, die wiederum am oberen Ende eines Puffing-Reaktors 22 angeordnet ist.At the lower end of the storage container 18 , a metering lock 20 is provided, which in turn is arranged at the upper end of a puffing reactor 22 .

Über die Dosierschleuse 20 kann die entsprechende Menge an zu puffendem Produkt in den Puffing-Reaktor 22 eingegeben werden, und anschließend wird das obere Ende des Puffing-Reaktors verschlossen.The appropriate amount of product to be puffed can be entered into the puffing reactor 22 via the metering lock 20 , and the upper end of the puffing reactor is then closed.

Am unteren Ende des Puffing-Reaktors 22 ist ein Öffnungsmecha nismus 24 vorgesehen, der im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Kugelventil 26 enthält. At the lower end of the puffing reactor 22 , an opening mechanism 24 is provided which, in the exemplary embodiment shown, contains a ball valve 26 .

Der Öffnungsmechanismus 24 ist über eine gekrümmte Leitung 28 mit einer Expansionskammer 30 verbunden, in die das Produkt etwa horizontal ausgerichtet beim öffnen des Öffnungs mechanismus 24 eingeschossen wird. Im Laufe des Fluges expandiert das Produkt 32, d. h. nach Verlassen der Leitung 28 verdampft die im Innern des Produktes vorhandene Flüssigkeit schlagartig, bläht dabei das Produkt auf, so daß dann das gewünschte aufge blähte oder Puff-Produkt erhalten wird. Über einen Austrag 34 kann das geblähte Puff-Produkt aus der Expansionskammer 30 abgeführt werden.The opening mechanism 24 is connected via a curved line 28 to an expansion chamber 30 , in which the product is aligned approximately horizontally when opening the opening mechanism 24 . In the course of the flight, the product 32 expands, ie after leaving the line 28 , the liquid present inside the product evaporates suddenly, the product swells, so that the desired inflated or puffed product is then obtained. The expanded puff product can be removed from the expansion chamber 30 via a discharge 34 .

Der eigentliche Puffing-Reaktor 22 ist in Fig. 2 in vergrößertem Maßstabe dargestellt, wobei eine äußere isolierende Ummantelung, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, aus Übersichtsgründen weggelassen ist.The actual puffing reactor 22 is shown on an enlarged scale in FIG. 2, an outer insulating sheath, as shown in FIG. 1, being omitted for reasons of clarity.

Unter Bezugnahme auf Fig. 2 ist zu entnehmen, daß der Puffing- Reaktor 22 ein inneres Behältnis 36 aufweist, das als metal lischer Hohlzylinder 38 aufgebaut ist.With reference to Fig. 2 it can be seen that the puffing reactor 22 has an inner container 36 which is constructed as a metallic hollow cylinder 38 .

Am oberen Ende ist der Hohlzylinder 38 mit einem Stutzen 40 verbunden, der an das untere Ende der Dosierschleuse 20 ange flanscht ist.At the upper end of the hollow cylinder 38 is connected to a nozzle 40 which is flanged to the lower end of the metering lock 20 .

Am unteren Ende ist der Hohlzylinder 38 mit einem konischen Abschnitt 42 versehen, dessen unteres Ende in dem Öffnungs mechanismus 24, also in dem Kugelventil 26 mündet.At the lower end, the hollow cylinder 38 is provided with a conical section 42 , the lower end of which opens into the opening mechanism 24 , that is to say into the ball valve 26 .

Der untere konische Abschnitt 42 sowie etwa die halbe Höhe des Hohlzylinders 38 ist mit zahlreichen kreisförmigen Öffnungen 46 versehen, die durch die Wand des Hohlzylinders 38 durch reichen. The lower conical section 42 and about half the height of the hollow cylinder 38 is provided with numerous circular openings 46 which extend through the wall of the hollow cylinder 38 through.

Wie im Ausführungsbeispiel dargestellt sind die Öffnungen in einem regelmäßigen Lochblechmuster angeordnet, der Durchmesser der Öffnungen 46 beträgt jeweils etwa 1 mm.As shown in the exemplary embodiment, the openings are arranged in a regular perforated sheet pattern, the diameter of the openings 46 is in each case approximately 1 mm.

Um das Behältnis 36 herum ist eine Kammer 48 angeordnet, die dadurch gebildet wird, daß konzentrisch um das Behältnis 36 ein Mantel 50 vorgesehen ist. Die Kammer 48 ist somit als Ringraum ausgebildet, der das Behältnis 36 umgibt.A chamber 48 is arranged around the container 36 , which chamber is formed by a jacket 50 being provided concentrically around the container 36 . The chamber 48 is thus designed as an annular space which surrounds the container 36 .

Der Mantel 50 ist an seinem oberen Ende mit einem Flansch 52 versehen, der mit einer Deckplatte 62 verbunden ist, die zugleich einen oberen dichtenden Abschluß der Kammer 48 darstellt.The jacket 50 is provided at its upper end with a flange 52 which is connected to a cover plate 62 , which at the same time represents an upper sealing end of the chamber 48 .

Der Mantel 50 ist am unteren Ende entsprechend mit einem Flansch 54 versehen, über den er an das obere Ende des Öffnungsmechanis mus 24 angeflanscht ist, wodurch dann ein dichtender unterer Abschluß der Kammer 48 gebildet ist.The jacket 50 is correspondingly provided at the lower end with a flange 54 , via which it is flanged to the upper end of the opening mechanism 24 , which then forms a sealing lower end of the chamber 48 .

Der Mantel 50 ist mit einer Zuführleitung 56 versehen, die in die Kammer 48 mündet. Ein in die Kammer 48 über die Zuführleitung 56 eingeführtes Medium 84 tritt somit zunächst in die ringförmige Kammer 48 ein und kann dann anschließend über die zahlreichen Öffnungen 46 gleichmäßig verteilt in den Innenraum 23 des Behältnisses 36 eintreten.The jacket 50 is provided with a feed line 56 which opens into the chamber 48 . A medium 84 introduced into the chamber 48 via the feed line 56 thus initially enters the annular chamber 48 and can then enter the interior 23 of the container 36 evenly distributed through the numerous openings 46 .

Die Zuführleitung 56 ist über ein Ventil 58 mit einer hier nicht näher bezeichneten Quelle für das Medium 84 verbunden, das bspw. ein Wasserdampfmedium mit 180°C ist, das unter einem Druck p₁ von etwa 5 bis 12 bar steht.The supply line 56 is connected via a valve 58 to a source for the medium 84 , which is not described here in more detail, which is, for example. A water vapor medium at 180 ° C., which is under a pressure p 1 of approximately 5 to 12 bar.

An der Deckplatte 62 ist eine weitere Zuführleitung 60 ange bracht, die durch die Deckplatte 62 hindurchreicht und am oberen Endbereich im Innenraum 23 des Behältnisses 36 mündet. On the cover plate 62 , a further supply line 60 is introduced , which extends through the cover plate 62 and opens at the upper end region in the interior 23 of the container 36 .

Die Zuführleitung 60 ist über ein Ventil 64 mit einer hier nicht näher dargestellten Quelle eines Mediums 86 verbunden. Dieses Medium kann ebenfalls ein Wasserdampfmedium sein, bspw. mit einer Temperatur von 230°C, wobei der Druck p₂ des Mediums 86 größer ist als der Druck p₁ des Mediums 84.The supply line 60 is connected via a valve 64 to a source of a medium 86, which is not shown here. This medium can also be a water vapor medium, for example. At a temperature of 230 ° C, the pressure p₂ of the medium 86 is greater than the pressure p₁ of the medium 84th

Der Druck p₂ des Mediums 86 liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 15 und 25 bar.The pressure p₂ of the medium 86 is preferably in the range between 15 and 25 bar.

Die Zuführleitungen 60 und 56 sind, in Einströmrichtung in Richtung Behältnis 36 gesehen, nach den Ventilen 58 und 64 über eine Verbindungsleitung 66 verbunden, wobei die Verbindungs leitung über ein Ventil 68 geöffnet bzw. gesperrt werden kann.The feed lines 60 and 56 are, seen in the inflow direction towards the container 36 , connected to the valves 58 and 64 via a connecting line 66 , the connecting line being able to be opened or blocked via a valve 68 .

Um den Mantel 50 herum ist noch zusätzlich eine Mantelheizung 70 vorgesehen, wodurch um den Mantel 50 eine Heizkammer 72 gebildet ist. Die Heizkammer 72 ist mit einem Einlaß 74 bzw. einem Auslaß 76 versehen.To the shell 50 around a jacket heater 70 is provided additionally, whereby around the shell 50, a heating chamber is formed 72nd The heating chamber 72 is provided with an inlet 74 and an outlet 76 .

Über die Heizkammer 72 kann ein Heizmedium 88 geführt werden, das bspw. ebenfalls aus einem wasserdampfführenden, unter Druck stehenden Medium besteht, bspw. Wasserdampf mit 120° bis 150°C mit 5 bar.A heating medium 88 can be passed over the heating chamber 72 , which, for example, also consists of a water vapor-carrying, pressurized medium, for example water vapor at 120 ° to 150 ° C. at 5 bar.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß sämtliche zugeführte Medien, Wasserdampfmedien, insbesondere Sattdampf sind, die aus einer einzigen Quelle stammen und über entsprechende Druckreduzierventile auf den jeweils gewünschten Druck- bzw. die gewünschte Temperatur eingestellt werden.In the illustrated embodiment, it is provided that all supplied media, water vapor media, in particular Saturated steam are from a single source and over appropriate pressure reducing valves to the desired one Pressure or the desired temperature can be set.

Der erfindungsgemäße Puffing-Reaktor 22 arbeitet wie folgt.The puffing reactor 22 according to the invention operates as follows.

Die Heizkammer 72 wird von dem Heizmedium 88 durchströmt. The heating medium 72 flows through the heating medium 88 .

Über den Stutzen 40 wird aus dem Vorratsbehälter 18 über die Dosierschleuse 20 so viel vorgewärmtes Produkt in den Innenraum 23 des Behältnisses 36 eingetragen, daß die Füllstandhöhe denjenigen Bereich des Hohlzylinders 38 übersteigt, in dem die Öffnungen 46 vorhanden sind. Das bedeutet, die Füllstandhöhe ist höher als die oberste Reihe der Öffnungen 46, jedoch ist der Innenraum 23 nicht vollständig gefüllt. Im Innenraum 23 herrscht Atmosphärendruck.So much preheated product is introduced into the interior 23 of the container 36 from the storage container 18 via the nozzle 40 via the metering lock 20 that the fill level exceeds that area of the hollow cylinder 38 in which the openings 46 are present. This means that the fill level is higher than the top row of the openings 46 , but the interior 23 is not completely filled. Atmospheric pressure prevails in the interior 23 .

Bei geschlossenen Ventilen 64 und 58 und geschlossenem Kugel ventil 26 wird über das geöffnete Ventil 58 das unter dem Druck p₁ bestehende Medium 84 in die Kammer 48 einströmen gelassen. Das Medium 84 dringt von der Außenseite 37 des Behältnisses 36 her durch die Öffnungen 46 in Richtung Innenraum 23 des Behältnisses 36. Dort trifft das Medium 84 auf das Produkt 32 und durchströmt dies nach oben gerichtet in Richtung oberer Endbereich 44 des Behältnisses 36.When the valves 64 and 58 are closed and the ball valve 26 is closed, the medium 84 existing under the pressure p 1 is allowed to flow into the chamber 48 via the open valve 58 . The medium 84 penetrates from the outside 37 of the container 36 through the openings 46 in the direction of the interior 23 of the container 36 . There, the medium 84 hits the product 32 and flows through it in an upward direction in the direction of the upper end region 44 of the container 36 .

Dabei bilden sich unzählige kleine Strömungskanäle ausgehend von den Öffnungen 46, wie dies in der Schnittdarstellung durch die Strömungspfeile dargestellt ist. Bei diesem Durchströmen überträgt das Medium 84 Wärme auf das Produkt 32, aufgrund der gewählten Druck- und Temperaturbedingungen kann aber die im Innern des Produktes 32 vorhandene Feuchtigkeit nicht verdampfen.Countless small flow channels form from the openings 46 , as shown in the sectional view by the flow arrows. During this flow, the medium 84 transfers heat to the product 32 , but due to the selected pressure and temperature conditions, the moisture present inside the product 32 cannot evaporate.

Der Vorgang des Einströmens und des Durchströmens des Mediums 84 dauert etwa 30 bis 60 Sekunden.The process of inflowing and flowing through the medium 84 takes approximately 30 to 60 seconds.

Danach wird das Ventil 58 geschlossen, die Ventile 64 und 68 geöffnet, so daß nunmehr das Medium 86 einströmen kann. Das Medium 86 strömt über die Zuführleitung 60 in den verbleibenden Raum über dem Produkt im oberen Endbereich 44 des Hohlzylinders 38 ein, in dem sich der Druck p₁ aufgebaut hat und erhöht diesen Druck auf den Druck p₂. Gleichzeitig kann das Medium 86 über die Verbindungsleitung 66 und die Zuführleitung 56 in die Kammer 48 einströmen. Dieser Vorgang benötigt etwa 12 bis 15 Sekunden.The valve 58 is then closed, the valves 64 and 68 opened, so that the medium 86 can now flow in. The medium 86 flows through the supply line 60 into the remaining space above the product in the upper end region 44 of the hollow cylinder 38 , in which the pressure p 1 has built up and increases this pressure to the pressure p 2. At the same time, the medium 86 can flow into the chamber 48 via the connecting line 66 and the feed line 56 . This process takes about 12 to 15 seconds.

Das Medium 86 weist eine Temperatur von etwa 230°C und einen Druck p₂ von 15 bis 25 bar auf.The medium 86 has a temperature of about 230 ° C and a pressure p₂ of 15 to 25 bar.

Dieser Zeitraum reicht aus, um im oberen produktfreien Bereich 44 des Behältnisses 36 einen Druck p₂ aufzubauen, ohne daß dieser sich wesentlich in das Produkt 32 hinein fortsetzt, da dieses Produkt einen großen Strömungswiderstand darstellt. In der Kammer 48 bildet sich der Druck p₂ aus. Die kleinen Öffnungen 46 stellen ebenfalls einen so großen Strömungswiderstand dar, daß sich auch von dieser Seite aus der Druck p₂ nicht in das Behältnis 36 hinein fortsetzt.This period is sufficient to build up a pressure p₂ in the upper product-free area 44 of the container 36 without this continuing significantly into the product 32 , since this product represents a large flow resistance. The pressure p 2 forms in the chamber 48 . The small openings 46 also represent such a large flow resistance that the pressure p₂ does not continue into the container 36 from this side.

Nach diesem Zeitraum wird das Kugelventil 26 schlagartig geöffnet, Öffnungszeit etwa 100 bis 500 Millisekunden, wonach das Produkt explosionsartig aus dem Behältnis 36 über die gekrümmte Leitung 28 in die Expansionskammer 30, in der Atmos phärendruck herrscht, ausgestoßen wird.After this period, the ball valve 26 is opened suddenly, opening time about 100 to 500 milliseconds, after which the product is explosively expelled from the container 36 via the curved line 28 into the expansion chamber 30 , in which atmospheric pressure prevails.

Der im oberen produktfreien Bereich 44 des Behältnisses 36 zusätzlich erhöhte Druck p₂ dient dabei als eine Art zusätzlicher "Treibsatz" für das Produkt 32, der, in Austragrichtung 89 gesehen, "hinter" dem Produkt 32 vorhanden ist.The additionally increased pressure p 2 in the upper product-free area 44 of the container 36 serves as a kind of additional “propellant charge” for the product 32 , which, seen in the discharge direction 89 , is “behind” the product 32 .

Beim Austragen des Produktes 32 findet nun, wie das insbesondere aus der vergrößerten Darstellung von Fig. 3 ersichtlich ist, ein Strömen aus der Kammer 48, in der der Druck p₂ vorherrscht, in Richtung des Innenraums 23 des Behältnisses 36, in dem der Druck p₁ abgebaut wird, statt, wodurch diese Strömung das Produkt 32 etwas von der Innenwand des Hohlzylinders 38 wegdrückt. Über die Vielzahl der Öffnungen 46 gesehen wird dadurch eine Art Luftmantel oder Luftkissen im unmittelbaren Nahbereich der Innenseite des Hohlzylinders 38 gebildet, das dem schnellen und reibungsfreien Austrag des Produktes 32 förderlich ist.When discharging the product 32 now, as can be seen in particular from the enlarged representation of Fig. 3, a flow from the chamber 48 , in which the pressure p₂ prevails, towards the interior 23 of the container 36 , in which the pressure p₁ is degraded instead, whereby this flow pushes the product 32 somewhat away from the inner wall of the hollow cylinder 38 . Seen over the large number of openings 46 , a type of air jacket or air cushion is formed in the immediate vicinity of the inside of the hollow cylinder 38 , which promotes the quick and smooth discharge of the product 32 .

Durch entsprechende, nach unten, also in Austragsrichtung 89 gerichtete Stanzöffnungen 46 wird dies noch weiter begünstigt.This is further promoted by corresponding punching openings 46 directed downward, that is to say in the discharge direction 89 .

In Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem dieses noch zielgerichteter bewerkstelligt wird.In FIG. 4, a further embodiment is illustrated in which this is accomplished even more targeted manner.

Dabei ist der Hohlzylinder des Behältnisses aus übereinander gesetzten Ringelementen 78, 78′, 78′′ zusammengesetzt, die an den Anlegestellen zwischen sich nach unten gerichtete ringförmige Kanäle 80 bilden. Solche Kanäle können auch durch Laserbrennen, Funkenerosion oder durch Bohren hergestellt werden. Diese Kanäle 80 erlauben in dem ersten Verfahrensschritt selbstverständlich das ebenfalls sehr gleichmäßig verteilte Eintreten des Mediums 84, leiten dann beim Austragen bei dem Druckausgleich von p₂ zu p₁ das Medium 86 so gezielt in den Innenraum, daß sich an der Innenseite der Ringelemente 78 eine Art Mediumpolsterschicht 82 ausbildet, über die das Produkt 32′ gleitet.The hollow cylinder of the container is composed of stacked ring elements 78 , 78 ', 78 '', which form annular channels 80 directed downwards at the jetties. Such channels can also be produced by laser burning, spark erosion or by drilling. These channels 80 allow in the first step of the process, of course, also very evenly distributed entry of the medium 84 , then direct the medium 86 when discharging the pressure equalization from p₂ to p₁ so specifically into the interior that there is a kind of medium cushion layer on the inside of the ring elements 78 82 trains over which the product 32 'slides.

Mit der beschriebenen Vorrichtung 10 können alle gängigen Getreideprodukte und Hülsenfrüchte jeweils unter individueller Anpassung der Druck- und Temperaturbedingungen verarbeitet werden, wobei ein sehr gleichmäßig geblähtes Puffprodukt erhalten wird.With the device 10 described , all common grain products and legumes can be processed in each case with individual adjustment of the pressure and temperature conditions, a very evenly expanded puff product being obtained.

Claims

1. Device for puffing food, in particular grain and legumes, with a standing puffing reactor ( 22 ) which has a closable container ( 36 ) into which the food can be introduced as a granular product ( 32 ), and with a feed line ( 56 ) for supplying a pressurized (p₁), heat-conducting medium ( 84 ) in the container ( 36 ), and with an opening mechanism ( 24 ) for quickly opening the container ( 36 ), the container ( 36 ) being distributed over the circumference numerous openings ( 46 , 80 ) is provided, and a chamber ( 48 ) is provided around the outside ( 37 ) of the container ( 36 ), to which the medium ( 84 ) can be fed and this from the chamber ( 48 ) via the numerous Openings ( 46 ) can flow into the container ( 36 ), characterized in that the container ( 36 ) has no openings ( 46 , 80 ) at the upper end region ( 44 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that in the upper closed end region ( 44 ) of the container ( 36 ) opens a feed line ( 60 ) through which a medium ( 86 ) higher pressure (p₂) than that of the chamber ( 48 ) supplied medium ( 84 ) can be fed.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the supply line ( 60 ) via a valve ( 68 ) with the chamber ( 48 ) can be connected.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the outside of the chamber ( 48 ) is provided with a heater ( 70 ).

5. The device according to claim 4, characterized in that the heater ( 70 ) is designed as a heating chamber ( 72 ) which is arranged around the chamber ( 48 ), wherein a heating medium ( 88 ) can be guided through the heating chamber ( 72 ).

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the openings ( 46 ) are designed as outwardly directed punch holes.

7. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the openings are designed as ring channels ( 80 ) which are formed between stacked ring elements ( 78 , 78 ', 78 '').

8. Apparatus according to claim 6 or 7, characterized in that the openings ( 46 , 80 ) in the discharge direction ( 89 ) are inclined.

9. A method for puffing foods, in particular cereals and legumes, in which the food is processed as a granular product ( 32 ), the product ( 32 ) is placed in a closable, standing container ( 36 ), in the sealed container ( 36 ) is acted upon with a pressurized (p₁), heat-conducting medium ( 84 ) that, when the container ( 36 ) is subsequently opened, such a sudden reduction in pressure while expelling the product ( 32 ) from the container ( 36 ) takes place that the product ( 32 ) is inflated, the product ( 32 ) being introduced into a container ( 36 ) provided with numerous openings ( 46 , 80 ), and the medium ( 84 ) distributed over the outside ( 37 ) to the container ( 36 ) brought up and through the numerous openings ( 46 , 80 ) into the product ( 32 ) and through this evenly distributed, characterized in that Te ile of the medium ( 84 ), after flowing through the product ( 32 ), into an area ( 44 ) of the container ( 36 ) in which it has no openings ( 46 , 80 ), this area ( 44 ) being discharged Direction ( 89 ) of the product ( 32 ) seen, behind the product ( 32 ) is that after a certain inflow time of the medium ( 84 ) into the container ( 36 ) and shortly before opening the container ( 36 ), the area ( 44 ) behind the product ( 32 ) an additional, higher pressure (p₂) is applied, and that the outside ( 37 ) of the container ( 36 ) is subjected to the higher pressure (p₂).

10. The method according to claim 9, characterized in that the container ( 36 ) is heated from the outside.