DE2610984A1

DE2610984A1 - Verfahren und vorrichtung zum raeuchern von lebensmitteln

Info

Publication number: DE2610984A1
Application number: DE19762610984
Authority: DE
Inventors: Min-Nan Huang; Neil F Walter
Original assignee: Dec International Inc
Current assignee: Dec International Inc
Priority date: 1975-04-10
Filing date: 1976-03-16
Publication date: 1976-10-21
Also published as: GB1484449A; FR2306642A1; CA1023711A; DE2548436C3; US3969996A; JPS51128466A; DE2548436B2; CA1062076A; DE2548436A1; FR2306642B3

Description

PATENTANWÄLTE Dipl.-Phys. JÜRGEN WEISSE ■ Dipl.-Chem. Dr. RUDOLF WOLGAST

D 5620 VELBERT 11-LANGENBERG · BÖKENBUSCH 41 Postfach 110386 · Telefon: (02127) 4019 · Telex: 8516895

Patentanmeldung

DEC International Inc., 1919 South Stoughton Road, Madison, Wisconsin U.S.A.

Verfahren und Vorrichtung zum Räuchern von Lebensmitteln

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Räuchern von Lebensmitteln in einer Räucherkammer, bei dem eine Rauchgasflüssigkeit in einer Verdampfungskammer in Luft verdampft wird und die rauchgashaltige Luft in die Räucherkammer eingeleitet wird.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Ausführung dieses Verfahrens mit einem mit der Räucherkammer verbundenen Rauchgaserzeuger, der aus einer Verdampfungskammer besteht, in der Rauchgasflüssigkeit verdampft wird.

In der Frühzeit wurde der Rauch zum Räuchern von Lebensmitteln durch Erhitzen von Holz auf Verkohlungstemperatur erzeugt. Dieses Verfahren ist heute in einem beträchtlichen Umfang dadurch ersetzt worden, daß eine Rauchgasflüssigkeit in der Räucheranlage zur Verwendung kommt. Diese Rauchgasflüssigkeit kann in das Lebensmittel eingebracht oder auf seine Oberfläche aufgebracht werden, was durch Sprühen oder Tauchen erreicht werden kann. Nach einem weiteren Verfahren wird die Rauchgasflüssigkeit unter Einwirkung von Wärme verdampft und der Dampf der Rauchgasflüssigkeit in die Räucherkammer eingeführt, wo das zu behandelnde Lebensmittel dadurch mit einem Rauchgeschmack etc. versehen wird (vgl. CDN-PS 603 487, US-PS 3 861 292).

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Nach dem bekannten Verfahren für die Verdampfung von Rauchgasflüssigkeit zur Erzeugung von Rauchgas, das in der Räucherkammer zur Anwendung kommt, wird die Rauchgasflussigkeit auf eine Elektroheizung oder andere beheizte Flächen aufgebracht, durch die die Temperatur der Rauchgasflüssigkeit über ihren Siedepunkt erhöht wird, wodurch sie dann verdampft. Das bekannte Verfahren hat hauptsächlich zwei Nachteile, nämlich zum einen, daß auf der erhitzen Fläche ein Verdampfungsrückstand der Rauchgasflüssigkeit zurückbleibt, der sich über die Länge der Zeit ansammelt und eine beträchtliche Menge bilden kann, und zum zweiten, daß eine Brandgefahr entsteht, besonders nachdem sich auf dem Heizelement größere Mengen des Verdampfungsrückstandes niedergeschlagen haben.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Verdampfung der Rauchgasflüssigkeit in einer solchen Weise durchzuführen, daß sie soweit wie möglich ohne die Abscheidung eines Verdampfungsrückstandes erfolgt.

Bei dem Verfahren nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Luft außerhalb der Verdampfungskammer auf mindestens 260° C erhitzt wird und danach in die Verdampfungskammer eingeleitet wird. Dabei kann die Temperatur in der Verdampfungskammer durch die Heißluft auf einen vorgegebenen Wert zwischen 260° C und 427° C geregelt werden. Die Rauchgasflüssigkeit kann dabei über eine vorgegebene Gesamtzeit in einer Vielzahl von getrennten Intervallen in die Verdampfungskammer eingegeben werden.

Bei der Vorrichtung nach der Erfindung wird die vorgenannte Aufgabe dadurch gelöst, daß ein außerhalb der Verdampfungskammer angeordneter Heißlufterzeuger, eine Verbindungsleitung zwischen beiden und eine Fördervorrichtung zur Erzeugung eines von dem Heißlufterzeuger in die Verdampfungskammer gerichteten Luftstroms vorgesehen sind und daß die Lufttemperatur in der Verdampfungskammer mindestens 260° C beträgt.

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Durch die Anordnung der Heizung außerhalb der Verdampfungskammer , in der die Rauchgasflüssigkeit zum Verdampfen gebracht wird, wird erreicht, daß nurmehr Heißluft zum Verdampfen der Rauchgasflüssigkeit dient, so daß die Rauchgasflüssigkeit selbst nicht mit den Heizelementen in unmittelbare Berührung kommt. Es hat sich herausgestellt, daß eine Temperatur der Heißluft von mindestens 260° C für die Verdampfung der Rauchgasflüssigkeit in der Verdampfungskammer ausreicht; die Verdampfung der Rauchgasflüssigkeit erfolgt in dem Temperaturbereich zwischen 260 C und 427 C optimal.

Nach der Erfindung besitzt der Heißlufterzeuger ein elektrisches Heizelement, daß an eine gesteuerte Stromversorgung angeschlossen ist. Die Stromversorgung kann von einem Temperaturfühler in der Verdampfungskammer gesteuert sein, wodurch die Luftzufuhr in der Verdampfungskammer innerhalb vorgegebener Grenzwerte gehalten ist.

Auf diese Weise wird erreicht, daß die Rauchgaserzeugung mit verhältnismäßig hoher Genauigkeit gesteuert werden kann, was für den Ablauf des Räuchervorgangs gegenüber dem bekannten Verfahren von beträchtlichem Vorteil ist. Bei den bekannten Verfahren war eine genaue Steuerung der erzeugten Rauchgasmenge nicht möglich, so daß' in den meisten Fällen ein Zuviel oder Zuwenig an Rauchgas erzeugt wurde. Dadurch ergab sich wiederum, daß die Behandlung der Lebensmittel in der Räucherkammer nicht gleichmäßig erfolgte. Im Gegensatz dazu wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in der Vorrichtung nach der Erfindung ein Produkt erhalten, das dem jeweils gewünschten Räucherungsgrad exakt und wiederholbar entspricht.

Nach der Erfindung ist die Verdampfungskammer mit einer Düse zur Zuführung von Rauchgasflüssigkeit versehen, und es sind in den Zuführungsleitungen zu der Düse gesteuerte Ventile angeordnet; es ist eine Steuereinheit zur intermittierenden Öffnung der gesteuerten Ventile innerhalb einer vorgegebenen Gesamtzeit

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vorgesehen, wobei nur während der Öffnungsintervalle Rauchgas erzeugt wird. Die Steuereinheit kann einen Zeitgeber zur Vorgabe der Intervalle, während derer die gesteuerten Ventile geöffnet bzw. geschlossen sind, aufweisen und einen Zähler zur Zählung der Intervalle und zur Bestimmung der durch die Gesamtzahl der Intervalle vorgegebenen Gesamtzeit.

Eine solche Vorrichtung gestattet eine intermittierende Durchführung des Räuchervorganges, bei dem nur innerhalb bestimmter Intervalle Rauchgasflüssigkeit verdampft, d.h. Rauchgas erzeugt wird, während in den dazwischenliegenden Intervallen kein Rauchgas erzeugt wird. Es hat sich herausgestellt, daß eine solcher intermittierende Durchführung des Räuchervorganges wirksamer ist und auch wirtschaftlicher zu dem gewünschten Produkt führt.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Verdampfungskammer von einer Vielzahl von Wänden begrenzt und weist zwei gegenüberliegende Wände auf, von denen eine eine kleinere Fläche als die andere besitzt; die Düse ist an der Wand mit der kleineren Fläche mit Sprührichtung auf die andere weiter angeordnet. Dabei können die gegenüberliegenden Wände durch einen kegelstumpfförmigen Mantel verbunden sein, und es kann von der anderen Wand eine Verbindungsleitung zur Räucherkammer ausgehen. Eine solche Ausbildung der Verdampfungskammer führt zu einer vollständigen Verdampfung der durch die Düse versprühten Rauchgasflüssigkeit, so daß es zu einer Zerzetzung und Bildung von Rückständen an den Wänden der Verdampfungskammer nicht kommt.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Abbildung und Bezugszeichen im einzelnen erläutert und beschrieben. Die Abbildung zeigt schematisch eine Vorrichtung nach der Erfindung in Verbindung mit einer Räucherkammer.

Die in der Abbildung dargestellte Vorrichtung dient dazu, Rauchgas zu erzeugen, das in der Räucherkammer 10 zur Behandlung eines Lebensmittels 11 dient. Der Rauchgaserzeuger

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besteht im wesentlichen aus einer Verdampfungskammer 12. Diese Verdampfungskammer 12 besitzt einen kegelstumpfförmigen Mantel 13 und zwei gegenüberliegende Wände 14 und 15. Die eine Wand besitzt eine kleinere Fläche als die andere Wand 14, von der aus sich eine Verbindungsleitung 17 zu der Räucherkammer 10 erstreckt. Eine Verbindungsleitung 18 führt vom Mantel 13 zu dem Gehäuse 19 eines Heißlufterzeugers 20. Das Gehäuse 19 ist durch eine Verbindungsleitung 23 mit dem Ausgang eines Gebläses 21 verbunden. Der Eingang des Gebläses 21 liegt an einer Verbindungsleitung 24, die motorgetriebene Ventile oder Schieber 25 und 26 besitzt. Eine weitere Verbindungsleitung verbindet das Ventil 25 mit der Räucherkammer 10. Von dem Ventil 26 geht eine Verbindungsleitung 28 zur Atmosphäre aus.

Innerhalb des Heißlufterzeugers 20 befinden sich elektrische Widerstandsheizungen 30. In der einen Wand 15 der Verdampfungskammer 12 befindet sich eine Düse 31, die axial angeordnet ist und Rauchgasflüssigkeit in die Verdampfungskammer 12 hinein versprüht. Diese Düse 31 wird aus einer Druckluftquelle 32 über ein Druckregelventil 33 und ein motorgetriebenes gesteuertes Ventil 34 mit Sprühluft versorgt. Die Rauchgasflüssigkeit 36 wird in einem geschlossenen Tank oder Behälter 37 aufbewahrt. Dieser Behälter wird durch die Druckluftquelle 32 über ein Druckregelventil 38 unter Druck gesetzt. Eine Rauchgasflüssigkeit s-Entnahmeleitung 39 verläuft vom unteren Teil des Behälters 37 zu der Düse 31 und besitzt ein motorgetriebenes gesteuertes Ventil 40. Von der Düse 31 wird daher Rauchgasflüssigkeit versprüht, wenn die gesteuerten Ventile 34 und 40 geöffnet sind.

Bei dem Ausführungsbeispiel wird eine Steuereinrichtung 42 verwendet, um die motorgetriebenen Ventile 25 und 26, den Antriebsmotor 43 des Gebläses 21 und die gesteuerten Ventile und 40 zu betätigen, wie jeweils durch die gestrichelten Linien 44 bis 47 angedeutet ist. Durch die Steuereinrichtung 42 wird ebenfalls die Zufuhr von Elektrizität zu den Heizelementen 30 entsprechend den Wärmeanforderungen für die in der Verdampfungskammer 12 befindliche Luft gesteuert, so daß die Luft in der

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Verdampfungskammer 12 (innerhalb der gesetzten Grenzen) eine vorbestimmte Temperatur hat. Dazu wird in den elektrischen Stromkreis (entsprechend den Leitungen 49 und 50 und den Widerstandsheizungen 30) ein halbleitergesteuerter Gleichrichter eingebaut. Dieser Gleichrichter wird durch eine temperaturgesteuerte Steuerschaltung 51 geschaltet. Die Steuerschaltung 51 wird mit dem Signal eines Temperaturfühlers 52, der innerhalb der Verdampfungskammer 12 angeordnet ist, beaufschlagt, wie dies die gestrichelte Linie 53 anzeigt. Wird in der Verdampfungskammer 12 zusätzlich Wärme benötigt, so wird der Gleichrichter 48 über einen größeren Teil der Periode des Wechselstromes eingeschaltet, so daß den Heizelementen 30 in dem Heißlufterzeuger 20 zusätzliche elektrische Energie zugeführt wird. Andererseits wird durch die Steuerschaltung 51 der Teil der Periode verkürzt, während dessen der Gleichrichter den Heizelementen 30 Strom zuführt, wenn in der Verdampfungskammer 12 weniger Wärme benötigt wird. Die schematische Darstellung der Schaltung des halbleitergesteuerten Gleichrichters in der Abbildung ist stark vereinfacht, jedoch sind Temperatursteuerschaltungen dieses allgemeinen Typs auf dem Gebiet der Elektronik gut bekannt. Beispielsweise wird hierzu auf eine Abbildung in "SCR Manual", General Electric Company, 4. Auflage 1967, S. 278, hingewiesen. Ebenfalls wird man zweifellos, um die ganze Periode auszunutzen, als halbleitergesteuerten Gleichrichter einen Triac verwenden.

Durch einen Zeitgeber 56 wird innerhalb einer vorgegebenen Gesamträucherperiode die Länge der Intervalle bestimmt, während derer die Rauchgasflüssigkeit versprüht wird, sowie die Länge der dazwischenliegenden Intervalle. Es handelt sich dabei also um einen gepulsten Zeitgeber, der innerhalb der gesamten Rauchgaserzeugungszeit während einer Anzahl von Intervallen eingeschaltet und während einer anderen Anzahl von Intervallen ausgeschaltet ist. Während der Einschaltintervalle sind die gesteuerten Ventile 34 und 40 geöffnet. Während der Ausschaltintervalle sind diese Ventile geschlossen. Die Einschaltintervalle und die Ausschaltintervalle können eine Dauer von jeweils zwei bis drei Minuten haben. Die gesamte Zeitdauer der

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Rauchgaserzeugung wird durch das weitere Glied 57 bestimmt, das als Zähler ausgebildet ist, durch den eine vorbestimmte Anzahl von Einschaltintervallen (oder auch Ausschaltintervallen) gezählt wird, die durch den gepulsten Zeitgeber 56 erzeugt werden. Nach einer vorgegebenen Anzahl von Intervallen wird die Dauer der Rauchgaserzeugung durch den Zähler 57 abgebrochen.

Zu Beginn eines Räuchervorganges werden zunächst der Motor 43 und die Heizelemente 30 mit Strom versorgt, so daß die Verdampfungskammer 12 auf die Betriebstemperatur vorgeheizt wird. In Abhängigkeit von dem jeweils gewünschten Betrieb werden die Ventile 25 oder 26 geöffnet, so daß das Gebläse Luft aus der Räucherkammer 10 oder aus der Umgebung ansaugen kann. Nach Erreichen der vorgegebenen Temperatur, was durch den Temperaturfühler 52 oder auch durch den Ablauf einer vorbestimmten Zeit bestimmt wird, werden durch den gepulsten Zeitgeber 56 die gesteuerten Ventile 34 und 40 geöffnet, so daß Rauchgasflüssigkeit 36 innerhalb der Verdampfungskammer 12 versprüht wird. Die Wärme der in der Verdampfungskammer 12 enthaltenen Luft verdampft die versprühte Rauchgasflüssigkeit. Das Rauchgas wird dann (unter der Wirkung des Gebläses 21) durch die Verbindungsleitung 17 der Räucherkammer 10 zugeführt. Daran schließt sich eine Folge von Einschalt- und Ausschaltintervallen an, wobei nur während der Einschaltintervalle Rauchgasflüssigkeit in der Verdampfungskammer 12 versprüht wird. Nach Ablauf einer vorbestimmten Anzahl solcher Intervalle wird die Rauchgaserzeugung durch den Zähler 57 beendet.

In dem besonderen Ausführungsbeispiel hat die eine Wand 15 der Verdampfungskammer 12 einen Durchmesser von 0,254 m, während die andere Wand 14 einen Durchmesser von 0,457 m besitzt. Der Abstand zwischen den beiden Wänden beträgt 0,915 m. Die durch die Verdampfungskammer 12 geleitete Heißluftmenge muß außreichen, um die gesamte durch die Düse 31 versprühte Rauchgasflüssigkeit zu verdampfen. Dadurch wird eine Ablagerung von Rauchgasflüssigkeit an den Wandungen der Verdampfungskammer vermieden, wo die Flüssigkeit sich zersetzen und einen Rückstand bilden würde. Durch die Betriebsweise der Vorrichtung werden die durch

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die Düse 31 versprühten Mengen an Rauchgasflüssigkeit und der Luftdurchsatz (wie auch die Temperatur der Luft in der Verdampfungskammer 12) aufeinander abgestimmt, so daß eine optimale und stets ausreichende Rauchgaserzeugung bei minimalem Energieverbrauch erreicht wird. Die Lufttemperatur innerhalb der Verdampfungskammer 12 sollte zwischen ca. 260 C und ca. 427 C liegen, wobei sich eine Temperatur von 343 C als eine besonders günstige Betriebstemperatur herausgestellt hat. Die elektrische Beheizung der Luft im Heißlufterzeuger wird vorgezogen, weil die Temperatur so rasch und in den jeweils erforderlichen Höhen geändert werden kann und keine Flamme vorhanden ist. Es können jedoch auch andere Heizvorrichtungen verwendet werden, z.B. katalytische Gasheizungen.

In dem Ausführungsbeispiel wird das Rauchgas über eine Verbindungslextung 17 der Räucherkammer 10 unmittelbar zugeführt. Es ist jedoch für den Fachmann auf diesem Gebiet ohne weiteres erkennbar, daß ein solcher Rauchgaserzeuger auch in kompliziertere Anlagen eingebaut werden kann, die auch noch andere Bauteile wie Luftbefeuchter etc. in Verbindung mit einer Anlage zur Klimatisierung der Luft in der Räucherkammer 10 enthalten.

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Claims

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Patentansprüche

ή j Verfahren zum Räuchern von Lebensmitteln in einer Räucherkammer, bei dem eine Rauchgasflüssigkeit in einer Verdampfungskammer in Luft verdampft wird und die rauchgashaltige Luft in die Räucherkammer eingeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft außerhalb der Verdampfungskammer (12) auf mindestens 260 C erhitzt wird und danach in die Verdampfungskammer (12) eingeleitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lufttemperatur in der Verdampfungskammer (12) durch die Heißluft auf einen vorgegebenen Wert zwischen 260 C und 427 C geregelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauchgasflüssigkeit über eine vorgegebene Gesamtzeit in einer Vielzahl von getrennten Intervallen in die Verdampfungskammer (12) eingegeben wird.
4. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit einem mit der Räucherkammer verbundenen Rauchgaserzeuger, der aus einer Verdampfungskammer besteht, in der Rauchgasflüssigkeit verdampft wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein außerhalb der Verdampfungskammer (12) angeordneter Heißlufterzeuger (20), eine Verbindungsleitung (18) zwischen beiden und eine Fördervorrichtung (21) zur Erzeugung eines von dem Heißlufterzeuger (20) in die Verdampfungskammer (12) gerichteten Luftstroms vorgesehen sind und daß die Lufttemperatur in der Verdampfungskammer (12) mindestens 260° C beträgt.

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5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Heißlufterzeuger (20) ein elektrisches Heizelement (30) besitzt, das an eine gesteuerte Stromversorgung (48, 51) angeschlossen ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromversorgung (48, 51) von einem Temperaturfühler

(52) in der Verdampfungskammer (12) gesteuert ist, wodurch die Lufttemperatur in der Verdampfungskammer (12) innerhalb vorgegebener Grenzwerte gehalten ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdampfungskammer (12) mit einer Düse (31) zur Zuführung von Rauchgasflüssigkeit versehen ist, daß in den Zuführungsleitungen zu der Düse (31) gesteuerte Ventile (34, 40) angeordet sind und daß eine Steuereinheit (56, 57) zur intermittierenden Öffnung der gesteuerten Ventile (34, 40) innerhalb einer vorgegebenen Gesamtzeit vorgesehen ist, wobei nur während der Öffnungsintervalle Rauchgas erzeugt wird.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit einen Zeitgeber (56) zur Vorgabe der Intervalle, während derer die gesteuerten Ventile (34, 40) geöffnet bzw. geschlossen sind, aufweist und einen Zähler 57 zur Zählung der Intervalle und zur Bestimmung der durch die Gesamtzahl der Intervalle vorgegebenen Gesamtzeit.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdampfungskammer (12) von einer Vielzahl von Wänden begrenzt ist und zwei gegenüberliegende Wände (14, 15) aufweist, von denen eine (15) eine kleinere Fläche als die andere (14) besitzt, und daß die Düse (31) an der Wand (15) mit der kleineren Fläche mit Sprührichtung auf die andere Wand (14) angeordnet ist.

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10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenüberliegenden Wände (14, 15) durch einen kegelstumpfförmigen Mantel (13) verbunden sind und daß von der anderen Wand (14) eine Verbindungsleitung (17) zur Räucherkammer (10) ausgeht.

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