DE19840037B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Gefrieren von Gefriergut - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Gefrieren von Gefriergut Download PDFInfo
- Publication number
- DE19840037B4 DE19840037B4 DE19840037.3A DE19840037A DE19840037B4 DE 19840037 B4 DE19840037 B4 DE 19840037B4 DE 19840037 A DE19840037 A DE 19840037A DE 19840037 B4 DE19840037 B4 DE 19840037B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- frozen
- liquid nitrogen
- frozen food
- conveyor belt
- food
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F25D3/00—Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies
- F25D3/10—Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies using liquefied gases, e.g. liquid air
- F25D3/11—Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies using liquefied gases, e.g. liquid air with conveyors carrying articles to be cooled through the cooling space
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23B—PRESERVING, e.g. BY CANNING, MEAT, FISH, EGGS, FRUIT, VEGETABLES, EDIBLE SEEDS; CHEMICAL RIPENING OF FRUIT OR VEGETABLES; THE PRESERVED, RIPENED, OR CANNED PRODUCTS
- A23B4/00—General methods for preserving meat, sausages, fish or fish products
- A23B4/06—Freezing; Subsequent thawing; Cooling
- A23B4/062—Freezing; Subsequent thawing; Cooling the materials being transported through or in the apparatus with or without shaping, e.g. in the form of powder, granules or flakes
- A23B4/064—Freezing; Subsequent thawing; Cooling the materials being transported through or in the apparatus with or without shaping, e.g. in the form of powder, granules or flakes with packages or with shaping in the form of blocks or portions
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23B—PRESERVING, e.g. BY CANNING, MEAT, FISH, EGGS, FRUIT, VEGETABLES, EDIBLE SEEDS; CHEMICAL RIPENING OF FRUIT OR VEGETABLES; THE PRESERVED, RIPENED, OR CANNED PRODUCTS
- A23B4/00—General methods for preserving meat, sausages, fish or fish products
- A23B4/06—Freezing; Subsequent thawing; Cooling
- A23B4/08—Freezing; Subsequent thawing; Cooling with addition of chemicals or treatment with chemicals before or during cooling, e.g. in the form of an ice coating or frozen block
- A23B4/09—Freezing; Subsequent thawing; Cooling with addition of chemicals or treatment with chemicals before or during cooling, e.g. in the form of an ice coating or frozen block with direct contact between the food and the chemical, e.g. liquid N2, at cryogenic temperature
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
- A23L3/00—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs
- A23L3/36—Freezing; Subsequent thawing; Cooling
- A23L3/361—Freezing; Subsequent thawing; Cooling the materials being transported through or in the apparatus, with or without shaping, e.g. in form of powder, granules, or flakes
- A23L3/362—Freezing; Subsequent thawing; Cooling the materials being transported through or in the apparatus, with or without shaping, e.g. in form of powder, granules, or flakes with packages or with shaping in form of blocks or portions
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
- A23L3/00—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs
- A23L3/36—Freezing; Subsequent thawing; Cooling
- A23L3/37—Freezing; Subsequent thawing; Cooling with addition of or treatment with chemicals
- A23L3/375—Freezing; Subsequent thawing; Cooling with addition of or treatment with chemicals with direct contact between the food and the chemical, e.g. liquid nitrogen, at cryogenic temperature
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F25D2400/00—General features of, or devices for refrigerators, cold rooms, ice-boxes, or for cooling or freezing apparatus not covered by any other subclass
- F25D2400/30—Quick freezing
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Zoology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Nutrition Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Freezing, Cooling And Drying Of Foods (AREA)
Abstract
Verfahren zum Gefrieren von Gefriergut (1), bei dem mittels thermodynamischer Austauschprozesse – in einem ersten Verfahrensschritt lediglich die Oberfläche des Gefriergutes (1) schockartig hartgefriert, – indem das Gefriergut (1) auf einem, mit flüssigem Stickstoff (N2) imprägnierten Förderband (2) transportiert wird, wobei die dem Förderband (2) zugewandte Seite des Gefriergutes (1) nach Berührung des Förderbandes (2) unmittelbar hartgefriert, und – indem das so einseitig von unten hartgefrorene Gefriergut (1) anschließend durch Besprühen mit flüssigem Stickstoff auch oberseitig zuerst in einer Verweilstrecke (3) schonend angefrostet, und dann in einer Gefrierstrecke (4) hartgefroren wird, wobei das Gefriergut (1) während des Besprühens mit flüssigem Stickstoff im Bereich der Gefrierstrecke (4) durch eine dort zusätzlich angeordnete, mit flüssigem Stickstoff gefüllte Zusatzwanne (5) transportiert wird und dabei wenigstens teilweise in den flüssigen Stickstoff eintaucht, – und in einem zweiten Verfahrensschritt das rundherum an den Oberflächen hartgefrorene Gefriergut (1) in einem Gefrierraum solange zwischengelagert wird, bis auch das Innere des Gefriergutes (1) hartgefroren ist und so insgesamt durchgefroren einer Weiterverarbeitung zugeführt werden kann.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Gefrieren mittels thermodynamischer Austauschprozesse von Lebensmittelprodukten, sogenanntem Gefriergut, beispielsweise Fisch oder Fleisch, gemäß Anspruch 1 und eine Vorrichtung, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens, gemäß Anspruch 5.
- Gefrierverfahren und -vorrichtungen sind aus vielfältigen Anwendungen und Zielsetzungen bekannt. Neben ursprünglich rein konservierenden Funktionen wie beispielsweise aus den Druckschriften H.-G. Glenk, Lebensmittelfrischhaltung durch extreme Kälte, ZFL 42(1991) Nr. 9, S. 472–474,
DE 40 22 311 C1 ,WO 96/29 897 A1 US 5 351 495 A ,US 5 417 074 A undEP 0 728 995 A2 bekannt, kommt ihnen heutzutage, insbesondere in der modernen Lebensmitteltechnologie und -verarbeitung, zunehmend eine immer größere Bedeutung zu. Die Erkenntnis, dass solchermaßen, und insbesondere schockartig, hartgefrorene Lebensmittelprodukte kaum etwas an Vitaminen oder Nährstoffen verlieren, förderte diese Entwicklung. Ebenso die Erfahrung, dass tiefgefrorene Lebensmittelprodukte sich häufig leichter weiterverarbeiten lassen, als solche bei Umgebungstemperatur. - Als Kältemittel dient dabei verflüssigter Stickstoff (N2), welcher zu den häufigeren Elementen zählt und beispielsweise durch Luftzerlegung, d. h. durch Fraktionierung von flüssiger Luft, auch in größeren Mengen technisch recht einfach gewonnen werden kann. Der flüssige Stickstoff bewirkt einen sehr raschen thermodynamischen Austausch, insbesondere an der Oberfläche der Lebensmittelprodukte, so dass eine dünne, schockartig gefrorene Oberflächenschicht auf dem Lebensmittelprodukt entsteht. Sofern allerdings die Lebensmittelprodukte oberflächenseitig zeitlich nicht gleichmäßig mit flüssigem Stickstoff beaufschlagt werden, kommt es regelmäßig zu Verkrümmungen, die insbesondere eine Weiterverarbeitung der Lebensmittelprodukte oder ihre beispielsweise für Endverbraucher bestimmte Verpackung erschweren. Ein anderes Problem stellen Ablösungen von Schichten und/oder Teilschichten im Lebensmittelprodukt aufgrund während des Gefrierens auftretender thermischer Spannungen zwischen schockgefrorener Oberfläche und dem zunächst ungefrorenen Innern des Gefriergutes dar.
- Zur Vermeidung einer Verkrümmung der Lebensmittelprodukte beim Gefriervorgang, bei denen das Lebensmittelprodukt schockartig hartgefriert und/oder zur Vermeidung eines stückweisen Auseinanderfallens oder Ablösens von Schichten oder Teilschichten des zu gefrierenden Lebensmittelproduktes ist es bekannt, auf einem Förderband transportiertes Gefriergut mit flüssigem Stickstoff so zu besprühen, dass die Oberfläche des Gefriergutes zunächst kurz und schonend, dann massiv, jedenfalls immer möglichst homogen von allen Seiten und vorzugsweise bis zu einer definierten Tiefe, die insbesondere von einem mittleren Raumvolumen gleichartiger Lebensmittelprodukte abhängt und entscheidend die Ansehnlichkeit gefrorener Lebensmittelprodukte beeinflußt, hartgefriert.
- Um dabei ein Anhaften des Gefriergutes auf dem Förderband zu verhindern ist es auch bekannt, das Förderband zuvor und/oder während des Gefrierprozesses kontinuierlich mit flüssigem Stickstoff zu imprägnieren.
- Das so, unterseitig mit dem Auflegen auf das mit flüssigem Stickstoff imprägnierte Förderband und oberseitig durch das Besprühen mit flüssigem Stickstoff, rundherum von allen Seiten hartgefrorene Gefriergut wird anschließend in einem Gefrierraum bei z. B. etwa –12°C zwischengelagert, wobei sich das Innere des Gefriergutes in einem Zeitraum von bis zu etwa 12 Stunden der Temperatur so angleicht, dass es nunmehr insgesamt durchgefroren zu einer Weiterverarbeitung gebracht werden kann.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen zum verbesserten Gefrieren von Lebensmittelprodukten anzugeben, die auf unterschiedliche Lebensmittelprodukte gleich gut wirksam sind, einer Verkrümmung oder Ablösung von Schichten beim Gefriergut entgegenwirken und ein zeitlich schnelles Gefrieren erlauben.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 5 gelöst. Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung offenbaren die jeweiligen Unteransprüche.
- Das erfindungsgemäße Verfahren zum Gefrieren von Gefriergut, beispielsweise Fisch oder Fleisch, bei dem mittels thermodynamischer Austauschprozesse in einem ersten Verfahrensschritt lediglich die Oberfläche des Gefriergutes schockartig hartgefriert, indem das Gefriergut auf einem, mit flüssigem Stickstoff (N2) imprägnierten Förderband transportiert wird, wobei die dem Förderband zugewandte Seite des Gefriergutes nach Berührung des Förderbandes unmittelbar hartgefriert, und das so einseitig von unten gekühlte Gefriergut zeitgleich durch Besprühen mit flüssigem Stickstoff auch oberseitig, zuerst in einer Verweilstrecke schonend angefrostet, und dann in einer Gefrierstrecke hartgefroren wird; und in einem zweiten Verfahrensschritt das rundherum an den Oberflächen hartgefrorene Gefriergut in einem Gefrierraum solange zwischengelagert wird, bis auch das Innere des Gefriergutes hartgefroren ist und so insgesamt durchgefroren einer Weiterverarbeitung zugeführt werden kann; zeichnet sich dadurch aus, dass das Gefriergut während des Besprühens mit flüssigem Stickstoff im Bereich der Gefrierstrecke durch eine dort zusätzlich angeordnete, mit flüssigem Stickstoff gefüllte Zusatzwanne transportiert wird und dabei wenigstens teilweise in den flüssigen Stickstoff eintaucht.
- Die erfindungsgemäße Vorrichtung, insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, zum Gefrieren von Gefriergut, beispielsweise Fisch oder Fleisch, mit einem Kühlraum, umfassend eine Verweilstrecke und eine Gefrierstrecke, durch die ein, das Gefriergut transportierendes, mit flüssigem Stickstoff imprägnierbares Förderband führt; und einer Stickstoffkreislaufanlage, insbesondere mit wenigstens einer Düse, durch die flüssiger Stickstoff auf Förderband und Gefriergut regulierbar strömen kann, einer im Strahlbereich der Düse und unterhalb des Förderbandes angeordneten Auffangwanne für überschüssigen Stickstoff, einem auffüllbaren Speicherreservoir für flüssigen Stickstoff, einem Leitungssystem, dass wenigstens die Auffangwanne mit dem Speicherreservoir und dieses mit der Düse verbindet, sowie einer Fördereinrichtung, die flüssigen Stickstoff aus dem Speicherreservoir zur Düse fördert; zeichnet sich dadurch aus, dass das Förderband so durch eine im Bereich der Gefrierstrecke angeordnete, mit flüssigem Stickstoff gefüllte Zusatzwanne führbar ist, dass das Gefriergut wenigstens teilweise in den flüssigen Stickstoff eintaucht.
- Indem das Gefriergut in eine mit flüssigem Stickstoff gefüllte Zusatzwanne wenigstens teilweise eintaucht, ist eine tiefere Gefriertiefe im Gefriergut erzielbar, wodurch in vorteilhafter Weise eine spätere Verweilzeit im Gefrierraum verringert wird, so dass das Gefriergut insgesamt schneller durchgefroren und einer Weiterverarbeitung zugeführt werden kann. Neben einsparbaren Lagerkosten führen in vorteilhafte Weise kürzere Durchlaufzeiten zu einer höheren Produktivität. Zudem wird in vorteilhafter Weise eine Verkrümmung des Gefriergutes und/oder ein Ablösen von Schichten bzw. Teilschichten des Gefriergutes vermieden.
- Erfindungsgemäß bevorzugt ist die Eintauchtiefe des Gefriergutes in die mit flüssigem Stickstoff gefüllte Zusatzwanne in Abhängigkeit von den Abmessungen des Gefriergutes, insbesondere in Abhängigkeit einer mittleren Höhe gleichartiger Gefriergüter variierbar. Dadurch sind an der Unterseite des Gefriergutes ähnlich gute Wirkungen erzielbar wie durch ein Besprühen der Oberseite des Gefriergutes mit flüssigem Stickstoff.
- Die Erfindung zeichnet sich erfindungsgemäß bevorzugt auch dadurch aus, dass eine Transportzeit des Gefriergutes durch die Zusatzwanne in Abhängigkeit erwünschter Gefriertiefen im Gefriergut bestimmt wird.
- Vorzugsweise ist das Förderband so durch die mit flüssigem Stickstoff gefüllte Zusatzwanne führbar, dass insbesondere großvolumiges Gefriergut ganzheitlich in den flüssigen Stickstoff eintaucht, so dass auch die Oberseite des Gefriergutes mit flüssigem Stickstoff umspült ist. In vorteilhafter Weise kann so rasch und wirksam eine schockartig hartgefrorene Oberfläche am Gefriergut erzeugt werden.
- Bevorzugt weist, insbesondere bei ganzheitlicher Führung des Gefriergutes durch das flüssige Stickstoffbad, das Förderband Halterungen auf, die das Gefriergut entsprechend unter den Fluidspiegel des flüssigen Stickstoffes drücken. Dadurch ist in vorteilhafter Weise das ganzheitliche Eintauchen des Gefriergutes sichergestellt.
- In einer einfachsten Ausführungsform wird das Förderband durch die mit flüssigem Stickstoff gefüllte Zusatzwanne mittels starrer Zwangsschienen geführt.
- In einer Weiterentwicklung dieser Ausführungsform sind die Zwangsschienen vorzugsweise verstellbar ausgebildet und ermöglichen so in vorteilhafter Weise eine Variierung der Eintauchtiefe des Gefriergutes in den flüssigen Stickstoff, wobei die variierbaren Zwangsschienen natürlich auch so einstellbar sind, dass wie bei den bekannten Vorrichtungen das Förderband, insbesondere bei kleinen bzw. flachen Gefriergütern, überhaupt nicht durch die mit flüssigem Stickstoff gefüllte Zusatzwanne geführt wird.
- Zur Vermeidung aufwendiger Haltestrukturen sind starre wie verstellbare Zwangsschienen vorzugsweise an der Zusatzwanne angeordnet.
- Insbesondere hinsichtlich bestehender Vorrichtungen ist die Zusatzwanne nachrüstbar und als separates Bauteil ausgebildet, welches vorzugsweise zwischen Förderband. und Auffangwanne angeordnet wird. Bei zukünftig herzustellenden Vorrichtungen kann die Zusatzwanne erfindungsgemäß bevorzugt so ausgebildet sein, dass sie zugleich die Auffangwanne bildet, wobei die Zusatzwannen vorzugsweise eine Einrichtung, insbesondere einen absperrbaren Ablauf, zur Integration in die Stickstoffkreislaufanlage, aufweisen.
- Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung werden anhand eines exemplarischen Ausführungsbeispiels nämlich einer mit einer Zusatzwanne nachgerüsteten üblichen Gefrier-Vorrichtung, auf die eine Anwendung der Erfindung jedoch nicht beschränkt ist, und anhand der Zeichnung beschrieben.
- Es zeigen:
-
1 schematisiert eine Gefrier-Vorrichtung mit einer erfindungsgemäß zwischen einem Förderband und einer Auffangwanne angeordneten Zusatzwanne; und -
2 in einem vergrößerten Ausschnitt die oberhalb der Auffangwanne angeordnete Zusatzwanne nach1 . -
1 zeigt schematisiert eine übliche Gefrier-Vorrichtung, auf die eine Anwendung der Erfindung jedoch nicht beschränkt ist, zum Gefrieren von Gefriergut1 , beispielsweise Fisch oder Fleisch, mit einem Kühlraum6 . Der auf festem Boden stehende Kühlraum besteht aus einer mit Polyurethanschaum isolierten und Edelstahl verkleideten Ummantelung in umgekehrter U-Form und umfasst eine Verweilstrecke3 und eine Gefrierstrecke4 , durch die ein, das Gefriergut1 transportierendes, mit flüssigem Stickstoff imprägniertes Förderband2 führt. Die Vorrichtung weist ferner eine Stickstoffkreislaufanlage7 auf. Diese umfasst insbesondere wenigstens eine Düse8 , durch die flüssiger Stickstoff auf Förderband2 und Gefriergut1 regulierbar strömen kann, einer im Strahlbereich der Düse8 und unterhalb des Förderbandes2 angeordneten Auffangwanne9 für überschüssigen Stickstoff, ein auffüllbares Speicherreservoir10 für flüssigen Stickstoff, ein Leitungssystem11 ,12 ,12a , das wenigstens die Auffangwanne9 mit dem Speicherreservoir10 und dieses mit der Düse8 verbindet, sowie eine Fördereinrichtung13 , die flüssigen Stickstoff aus dem Speicherreservoir10 zur Düse8 fördert. - Im Bereich der Gefrierstrecke
4 ist zwischen Förderband2 und Auffangwanne9 eine mit flüssigem Stickstoff gefüllte Zusatzwanne5 angeordnet, durch die das Förderband2 so führbar ist, dass das Gefriergut1 wenigstens teilweise in dem flüssigen Stickstoff eintaucht. Vorzugsweise sind zur Führung des Förderbandes2 durch die mit flüssigem Stickstoff gefüllte Zusatzwanne5 Zwangsschienen15 vorgesehen. Mit diesen, im Ausführungsbeispiel starr ausgebildeten Zwangsschienen15 ist das Förderband2 in einer bestimmten Tiefe durch die mit flüssigem Stickstoff gefüllte Zusatzwanne5 führbar. Alternativ, insbesondere für großvolumiges Gefriergut1 können die Zwangsschienen zur Variierung der Eintauchtiefe des Gefriergutes1 in den flüssigen Stickstoff verstellbar ausgebildet sein. - Die Zusatzwanne
5 ist an einem Ende18 mit einem absperrbaren Ablauf14 versehen, der nach Produktionsende geöffnet wird, um den überschüssigen Stickstoff ablaufen zu lassen. Über diesen Ablauf14 kann auch Wasser, das sich nach Produktionsende beim Reinigen der Anlage in der Zusatzwanne5 gesammelt hat, ablaufen. Der flüssige, auf etwa 20 mm bis 40 mm angestaute Stickstoff, läuft von der Zusatzwanne5 in die untere Auffangwanne9 , und wird über die Ableitung11 im Speicherreservoir10 gesammelt. Das Speicherreservoir10 ist vorzugsweise ein vakuumisolierter, zylindrischer Behälter10 , welcher im Ausführungsbeispiel etwa 35 l fasst. Von diesem Behälter10 wird mit einer Fördereinrichtung13 der flüssige Stickstoff durch eine Zuleitung12 zu den Düsen8 gefördert und auf die obere Bandfläche des Förderbandes2 sowie auf das Gefriergut1 gesprüht. Die Fördereinrichtung13 ist vorzugsweise eine speziell für kryogene Flüssigkeiten vorhandene Pumpe13 . Das Förderband2 wird durch Führung durch die Auffangwanne9 während des Verfahrens kontinuierlich mit flüssigem Stickstoff imprägniert. Über eine Zuleitung12a und ein gesteuertes Magnetventil16 wird die Auffangwanne9 mit flüssigem Stickstoff versorgt. Die Befüllung der Zusatzwanne5 mit flüssigem Stickstoff erfolgt über die Düsen8 , die wiederum von der Fördereinrichtung13 versorgt werden. Somit läuft der flüssige Stickstoff in einem Kreislauf, von der Zusatzwanne5 in die Auffangwanne9 und von dort in den vakuumisolierten, zylindrischen Behälter10 zurück. - Um ein Anhaften des Gefriergutes
1 am Förderband2 zu verhindern, wird das Förderband2 , welches im Ausführungsbeispiel ein spezielles Polyesterband ist, mit flüssigem Stickstoff imprägniert, indem man das Kunststoffband2 etwa 10 bis 15 Minuten in einem sogenannten ”Kaltlauf” zunächst durch die mit flüssigem Stickstoff gefüllte Auffangwanne9 führt und außerdem durch die Düsen8 mit flüssigen Stickstoff besprüht. Der Sättigungsgrad des Förderbandes2 mit flüssigem Stickstoff ist bei Polyesterbändern2 aus Polyester anhand farblicher Veränderungen erkennbar. Sobald sich das Polyesterband2 mit flüssigem Stickstoff vollgesaugt hat, wird auf das mit flüssigem Stickstoff imprägnierte Förderband2 das Gefriergut1 stückweise aufgesetzt. Wenn das Gefriergut1 mit dem Stickstoff imprägnierten Förderband2 in Berührung kommt, erfolgt ein thermodynamischer Austausch. Dabei wird die dem Förderband2 zugewandte Seite des Gefriergutes1 in wenigen Sekunden hart. Dieses schockartige Hartgefrieren der Unterseite des Gefriergutes1 vermeidet in vorteilhafter Weise ein Anhaften des Gefriergutes am Förderband2 sowie eine Verkrümmung und/oder ein Ablösen von Schichten bzw. Teilschichten, großflächiger Gefriergutteile1 . Das so einseitig von unten hartgefrorene Gefriergut1 wird anschließend mit flüssigem Stickstoff auch oberseitig, zuerst in einer Verweilstrecke3 schonend angefrostet und dann in einer Gefrierstrecke4 hartgefroren. Das Anfrosten in der Verweilstrecke3 sowie das Hartfrieren in der Gefrierstrecke4 erfolgt durch auf ein entsprechendes Sprühvolumen eingestellte Düsen8 . Zur Dosierung, insbesondere zur Drosselung der Düsen8 in der Verweilstrecke3 ist in der Zuleitung12 ein Dosierventil17 angeordnet. Eine Steuerung des Dosierventils17 kann manuell oder auch elektromagnetisch ausgebildet sein. - Während des Besprühens mit flüssigem Stickstoff im Bereich der Gefrierstrecke
4 wird das Gefriergut1 durch eine erfindungsgemäß dort zusätzlich angeordnete, mit flüssigem Stickstoff gefüllte Zusatzwanne5 transportiert, wobei das Gefriergut1 dabei wenigstens teilweise in den flüssigen Stickstoff eintaucht. Gleichzeitig findet auch zwischen der Oberseite des Gefriergutes1 und dem flüssigen, durch die Düsen8 ausströmenden Stickstoff ein thermodynamischer Austausch statt. - Nach der Zwangsführung des Förderbandes
2 am Ende der Zusatzwanne5 läuft das Förderband2 über nicht dargestellte, sogenannte VA-Platten, wobei der Reststickstoff aus dem imprägnierten Förderband2 abtropft. Danach kann das fertig gefrostete Gefriergut1 an einer Ausgabe entnommen werden. Das so rundherum an den Oberflächen hartgefrorene Gefriergut1 wird anschließend in einem Gefrierraum solange zwischengelagert, bis auch das Innere des Gefriergutes1 hartgefroren ist und insgesamt durchgefroren einer Weiterverarbeitung zugeführt werden kann. - Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass durch den, gegebenenfalls zwangsgeführten, Transport des Gefriergutes
1 durch eine mit flüssigem Stickstoff gefüllte Zusatzwanne2 , dieses wenigstens teilweise im flüssigen Stickstoff ”schwimmt”, wodurch eine tiefere Gefriertiefe im Gefriergut1 erzielbar sowie eine Verweilzeit im Gefrierraum verringert wird, so dass das Gefriergut insgesamt schneller durchgefroren und einer Weiterverarbeitung zugeführt werden kann. Neben einsparbaren Lagerkosten führen kürzere Durchlaufzeiten zu einer höheren Produktivität. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Gefriergut
- 2
- Förderband
- 3
- Verweilstrecke
- 4
- Gefrierstrecke
- 5
- Zusatzwanne
- 6
- Kühlraum
- 7
- Stickstoffkreislaufanlage
- 8
- Düse
- 9
- Auffangwanne
- 10
- Speicherreservoir
- 11
- Ableitung
- 12, 12a
- Zuleitung
- 13
- Fördereinrichtung
- 14
- Ablauf
- 15
- Zwangsschiene
- 16
- Magnetventil
- 17
- Dosierventil
- 18
- Ende der Zusatzwanne
5
Claims (14)
- Verfahren zum Gefrieren von Gefriergut (
1 ), bei dem mittels thermodynamischer Austauschprozesse – in einem ersten Verfahrensschritt lediglich die Oberfläche des Gefriergutes (1 ) schockartig hartgefriert, – indem das Gefriergut (1 ) auf einem, mit flüssigem Stickstoff (N2) imprägnierten Förderband (2 ) transportiert wird, wobei die dem Förderband (2 ) zugewandte Seite des Gefriergutes (1 ) nach Berührung des Förderbandes (2 ) unmittelbar hartgefriert, und – indem das so einseitig von unten hartgefrorene Gefriergut (1 ) anschließend durch Besprühen mit flüssigem Stickstoff auch oberseitig zuerst in einer Verweilstrecke (3 ) schonend angefrostet, und dann in einer Gefrierstrecke (4 ) hartgefroren wird, wobei das Gefriergut (1 ) während des Besprühens mit flüssigem Stickstoff im Bereich der Gefrierstrecke (4 ) durch eine dort zusätzlich angeordnete, mit flüssigem Stickstoff gefüllte Zusatzwanne (5 ) transportiert wird und dabei wenigstens teilweise in den flüssigen Stickstoff eintaucht, – und in einem zweiten Verfahrensschritt das rundherum an den Oberflächen hartgefrorene Gefriergut (1 ) in einem Gefrierraum solange zwischengelagert wird, bis auch das Innere des Gefriergutes (1 ) hartgefroren ist und so insgesamt durchgefroren einer Weiterverarbeitung zugeführt werden kann. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintauchtiefe des Gefriergutes (
1 ) in die mit flüssigem Stickstoff gefüllte Zusatzwanne (5 ), abhängig von den Abmessungen des Gefriergutes (1 ), insbesondere in Abhängigkeit einer mittleren Höhe gleichartiger Gefriergüter (1 ), variiert. - Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gefriergut (
1 ) ganzheitlich in den flüssigen Stickstoff eintaucht, so dass auch die Oberseite des Gefrierguts (1 ) mit flüssigem Stickstoff umspült ist. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Transportzeit des Gefriergutes (
1 ) durch die Zusatzwanne (5 ) in Abhängigkeit erwünschter Gefriertiefen im Gefriergut (1 ) bestimmt wird. - Vorrichtung, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorherigen Ansprüche, zum Gefrieren von Gefriergut (
1 ) mit – einem Kühlraum (6 ), umfassend – eine Verweilstrecke (3 ) und – eine Gefrierstrecke (4 ), durch die ein, das Gefriergut (1 ) transportierendes, mit flüssigem Stickstoff imprägnierbares Förderband (2 ) führt; und – einer Stickstoffkreislaufanlage (7 ), mit – wenigstens einer Düse (8 ), durch die flüssiger Stickstoff auf Förderband (2 ) und Gefriergut (1 ) regulierbar strömen kann, – einer im Strahlbereich der Düse (8 ) und unterhalb des Förderbandes (2 ) angeordneten Auffangwanne (9 ) für überschüssigen Stickstoff, – einem auffüllbaren Speicherreservoir (10 ) für flüssigen Stickstoff, – einem Leitungssystem (11 ,12 ,12a ), das wenigstens die Auffangwanne (9 ) mit dem Speicherreservoir (10 ) und dieses mit der Düse (8 ) verbindet sowie – einer Fördereinrichtung (13 ), die flüssigen Stickstoff aus dem Speicherreservoir (10 ) zur Düse (8 ) fördert; wobei – das Förderband (2 ) so durch eine im Bereich der Gefrierstrecke (4 ) angeordnete, mit flüssigem Stickstoff gefüllte Zusatzwanne (5 ) führbar ist, dass das Gefriergut (1 ) wenigstens teilweise in den flüssigen Stickstoff eintaucht. - Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintauchtiefe des Gefriergutes (
1 ) in die mit flüssigem Stickstoff gefüllte Zusatzwanne (5 ), abhängig von den Abmessungen des Gefriergutes (1 ), insbesondere in Abhängigkeit einer mittleren Höhe gleichartiger Gefriergüter (1 ), variierbar ist. - Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Förderband (
2 ) so durch die mit flüssigem Stickstoff gefüllte Zusatzwanne (5 ) führbar ist, dass das Gefriergut (1 ) ganzheitlich in den flüssigen Stickstoff eintaucht und auch die Oberseite des Gefrierguts (1 ) mit flüssigem Stickstoff umspült ist. - Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Förderband Halterungen aufweist, die das Gefriergut entsprechend unter den Fluidspiegel des flüssigen Stickstoffes drücken.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Führung des Förderbandes (
2 ) durch die mit flüssigem Stickstoff gefüllte Zusatzwanne (5 ) Zwangsschienen (15 ) vorgesehen sind. - Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwangsschienen (
15 ) zur Variierung der Eintauchtiefe des Gefriergutes (1 ) in den flüssigen Stickstoff verstellbar ausgebildet sind. - Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwangsschienen (
15 ) an der Zusatzwanne (5 ) angeordnet sind. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzwanne (
5 ) zwischen Förderband (2 ) und Auffangwanne (9 ) angeordnet ist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzwanne (
5 ) zugleich die Auffangwanne (9 ) bildet. - Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzwanne (
5 ) eine Einrichtung, insbesondere einen absperrbaren Ablauf (14 ), zur Integration in die Stickstoffkreislaufanlage (7 ), aufweist.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE29825181U DE29825181U1 (de) | 1998-09-02 | 1998-09-02 | Vorrichtung zum Gefrieren von Lebensmittelprodukten |
DE19840037.3A DE19840037B4 (de) | 1998-09-02 | 1998-09-02 | Verfahren und Vorrichtung zum Gefrieren von Gefriergut |
EP99401983A EP0983729A1 (de) | 1998-09-02 | 1999-08-04 | Verfahren und Vorrichtung zum Gefrieren von Lebensmittel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19840037.3A DE19840037B4 (de) | 1998-09-02 | 1998-09-02 | Verfahren und Vorrichtung zum Gefrieren von Gefriergut |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19840037A1 DE19840037A1 (de) | 2000-03-09 |
DE19840037B4 true DE19840037B4 (de) | 2016-12-08 |
Family
ID=7879594
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19840037.3A Expired - Lifetime DE19840037B4 (de) | 1998-09-02 | 1998-09-02 | Verfahren und Vorrichtung zum Gefrieren von Gefriergut |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0983729A1 (de) |
DE (1) | DE19840037B4 (de) |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050100646A1 (en) * | 2003-11-12 | 2005-05-12 | Giacobbe Frederick W. | Cold shock method improvements |
DE102004020180A1 (de) * | 2004-04-22 | 2005-11-17 | Linde Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Kühlen und/oder Gefrieren von Gegenständen |
FR2882810B1 (fr) * | 2005-03-02 | 2007-04-27 | Air Liquide | Generateur de glacons de produits liquides ou pateux |
ES2331918T3 (es) * | 2005-03-25 | 2010-01-20 | Barilla G. E R. Fratelli S.P.A. | Metodo para la produccion de productos alimenticios fluidos congelados. |
FR2919715B1 (fr) * | 2007-07-30 | 2009-10-02 | Air Liquide | Dispositif de surgelation cryogenique de produits utilisant un tapis convoyeur poreux |
DE102009050392A1 (de) | 2009-10-22 | 2011-04-28 | Air Liquide Deutschland Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Gefrieren von Gefriergut |
US20110311700A1 (en) * | 2009-12-11 | 2011-12-22 | Paul Cyrus Shah | System and method of chilling a food product proximate to and in a food processing device |
WO2012035081A2 (en) * | 2010-09-14 | 2012-03-22 | Quantum Production Lmited | Cryogenic storage devices |
EP2565567B1 (de) | 2011-08-30 | 2016-11-30 | Air Liquide Deutschland GmbH | Verfahren und Vorrichtung zur Kühlung und Erzeugung einer luftähnlichen Atmosphäre sowie Kühlfahrzeug |
CN103070221B (zh) * | 2013-01-11 | 2015-03-18 | 浙江大学舟山海洋研究中心 | 一种快速冻结带鱼和带鱼制品的方法 |
CN106743639A (zh) * | 2017-01-19 | 2017-05-31 | 中山市雪冷宫冷冻科技有限公司 | 一种干冰冷冻处理线 |
PL3358280T3 (pl) * | 2017-02-02 | 2020-11-30 | L'air Liquide, Société Anonyme pour l'Étude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude | Sposób i urządzenie do kriogenicznego zamrażania produktów |
CN107927141A (zh) * | 2017-10-30 | 2018-04-20 | 象山县远洋冻品有限公司 | 一种水产品多次翻转液氮冷冻设备 |
CN107883629A (zh) * | 2017-12-12 | 2018-04-06 | 广州鲜之源生态冷链技术有限公司 | 一种米饭的液氮制冷装置及制冷方法 |
CN115218578A (zh) * | 2022-07-25 | 2022-10-21 | 浙江铭元食品科技有限公司 | 用于食品生产的穿梭渐进式液氮速冻系统 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4022311C1 (de) * | 1990-07-13 | 1992-01-09 | Kohlensaeure-Werke Rud. Buse Gmbh & Co, 5462 Bad Hoenningen, De | |
US5351495A (en) * | 1992-01-21 | 1994-10-04 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes | Freezing process and device |
US5417074A (en) * | 1993-07-26 | 1995-05-23 | Air Products And Chemicals, Inc. | Liquid nitrogen immersion/impingement freezing method and apparatus |
EP0728995A2 (de) * | 1995-01-25 | 1996-08-28 | The BOC Group plc | Gefriereinrichtung für Lebensmittel |
WO1996029897A1 (en) * | 1995-03-28 | 1996-10-03 | The Boc Group, Inc. | Apparatus and method for freezing food products |
US5630327A (en) * | 1996-03-05 | 1997-05-20 | Air Products And Chemicals, Inc. | Immersion freezer with bottom chamber series of cascading conveyor belts |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4403479A (en) * | 1981-09-02 | 1983-09-13 | Ivan Rasovich | Quick freezing system |
-
1998
- 1998-09-02 DE DE19840037.3A patent/DE19840037B4/de not_active Expired - Lifetime
-
1999
- 1999-08-04 EP EP99401983A patent/EP0983729A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4022311C1 (de) * | 1990-07-13 | 1992-01-09 | Kohlensaeure-Werke Rud. Buse Gmbh & Co, 5462 Bad Hoenningen, De | |
US5351495A (en) * | 1992-01-21 | 1994-10-04 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes | Freezing process and device |
US5454232A (en) * | 1992-01-21 | 1995-10-03 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Freezing process and device |
US5417074A (en) * | 1993-07-26 | 1995-05-23 | Air Products And Chemicals, Inc. | Liquid nitrogen immersion/impingement freezing method and apparatus |
EP0728995A2 (de) * | 1995-01-25 | 1996-08-28 | The BOC Group plc | Gefriereinrichtung für Lebensmittel |
WO1996029897A1 (en) * | 1995-03-28 | 1996-10-03 | The Boc Group, Inc. | Apparatus and method for freezing food products |
US5630327A (en) * | 1996-03-05 | 1997-05-20 | Air Products And Chemicals, Inc. | Immersion freezer with bottom chamber series of cascading conveyor belts |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
H.-G. Glenk - Lebensmittelfrischerhaltung durch extreme Kälte - ZFL 42(1991) Nr. 9, S. 472-474 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19840037A1 (de) | 2000-03-09 |
EP0983729A1 (de) | 2000-03-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE19840037B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Gefrieren von Gefriergut | |
EP1890560B1 (de) | Tunnelpasteur | |
DE3404789A1 (de) | Verfahren zur verwendung beim gefrieren von gegenstaenden in behaeltern sowie vorrichtung zur verwendung bei der durchfuehrung des verfahrens | |
DE3133705A1 (de) | Vorrichtung zum herstellen und abgeben gekuehlter produkte | |
EP1566102A1 (de) | Pökelverfahren für Rohfleisch und Vorrichtung zu seiner Durchführung | |
DE29825181U1 (de) | Vorrichtung zum Gefrieren von Lebensmittelprodukten | |
US2655127A (en) | Batter applying apparatus | |
DE2234805B2 (de) | Verfahren und vorrichtung zum ueberziehen von eisenbaendern mit zink | |
EP1589306A2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Kühlen und/oder Gefrieren von Gegenständen | |
DE2826250C2 (de) | ||
DE4105139A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum reinigen von flaschen | |
EP2875734B1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Speiseeis | |
DE1501076A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Schnellgefrieren von Erzeugnissen,wie z.B. Nahrungsmitteln | |
DE3340509A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum reinigen eines fasses | |
DE8533909U1 (de) | Vorrichtung zum Auftragen von Wachs auf Skier | |
EP0743823B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum tiefkühlen von kegelförmigen hackfleischerzeugnissen, insbesondere von dönerkebapfleischkegeln | |
DE102015119903A1 (de) | Durchlaufkühlvorrichtung und Verfahren zum Betreiben | |
DE3833103A1 (de) | Einrichtung zum automatischen wachsen von skiern | |
DE69913289T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Nahrungsmitteln sowie insbesondere von Schadstoff belastetem Gemüse, z.B. Dünger- und/oder Schädlingsbekämpfungsmittel | |
DE3032146A1 (de) | Verfahren zur herstellung von bahnen aus thermoplastischem material oder aus waermehaertbarem harz und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens | |
DE3720311C2 (de) | ||
DE1501269C3 (de) | Vorrichtung zum Schnellgefrieren von Nahrungsmitteln und anderen Erzeugnissen | |
DE2521808B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur temperaturbehandlung von milchprodukten in behaeltnissen | |
DE1303493B (de) | ||
DE557214C (de) | Vorrichtung zum Pasteurisieren von Fluessigkeiten, insbesondere Milch, in Flaschen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8181 | Inventor (new situation) |
Inventor name: BORNHEIM, HUBERT, 50739 KOELN, DE Inventor name: HIMPELER, WILLY, 45139 ESSEN, DE Inventor name: MEYER, FRIEDHELM, 28832 ACHIM, DE Inventor name: HUMBERG, EUGEN, 26133 OLDENBURG, DE |
|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: AIR LIQUIDE DEUTSCHLAND GMBH, 40235 DUESSELDOR, DE |
|
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final | ||
R071 | Expiry of right |