DE2919389A1 - Verfahren und vorrichtung zum dampfschaelen von produkten - Google Patents

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u. Z.; Pat 111/1-79M München, den

GM 111/2-79M - ■ 14. Mai 1979

Dr.G/2/li

Van Den Bergh Engineering Limited, Brookfield Terrace, . Blackrock,
County Dublin

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM DAMPFSCHÄLEN VON PRODUKTEN

Prioritäten:

Land: 1) Irland 2) Irland

Datum: 15. Mai 1978 26. Juli 1978 Az.: 980/78 1503/78

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PATENTAKWALTE _A

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Destouchesstraße 60 · Postfach 400745 · 8000 München 40 -Telefon 089/304071* -Telex 5-216136 hage d Telegramm hageypatent ·Telekopieror 089/304071

Van Den Bergh München, den

Engineering Limited, . . 14. Mai 1979 Brookfield Terrace, Blackrock

County Dublin, Rep. Irland Dr.G/2/li u. Z.: Pat 111/1-79M

GM 111/2-79M' ·

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM DAMPFSCHÄLEN VON PRODUKTEN

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Dampfschälen von Produkten, bei dem das zu behandelnde Produkt in einem rotierenden Behälter während eines Behandlungszyklusses Dampf hohen Druckes ausgesetzt wird; sie bezieht sich weiterhin auf eine Vorrichtung, die insbesondere zur Ausführung eines solchen Verfahrens geeignet ist und die einen rotierbaren Behälter zur Aufnahme der zu behandelnden Produkte aufweist, der mit einem Einlaß und einem Auslaß für Dampf versehen ist.

Es ist eine Vielzahl von Typen solcher Vorrichtungen bekannt, wobei im Falle von zyklisch, d. h. mit Unterbrechungen, arbeitenden Vorrichtungstypen das Produkt von einem Förderer über eine zwischengeschaltete Zuführeinrichtung in den Füllkessel für das Dampfschälen gelangt. Überlicherweise ist der Kessel dabei aus einer ziemlich schweren Blechkonstruktion erstellt und mit einem geeigneten Einlaß oder Ventil versehen, der bzw» das beim Schließen einen in der Nähe befindlichen

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Schalter auslöst. Dieser Schalter gibt seinerseits ein Signal an eine Steueftafel, die wiederum ein Dampfauslaßventil schließt und "das Dampfeinlaß-Hauptventil öffnet. So kann Dampf in den Füllkessel während, einer im voraus einsteilbaren Zeitspanne eingelassen werden, und der Füllkessel rotiert, von einem Motor getrieben, auf z. B. Zapfenlagern. Nach einer wiederum im voraus eingestellten Zeit wird das Dampfeinlaß-Hauptventil geschlossen und das Dampfauslaßventil geöffnet, wodurch unkondensierter Dampf in einen Weichstahl-Expansionskessel abgezogen wird. Der Produkteinlaß wird dann geöffnet, das Produkt herausgenommen -und auf einen geeigneten Förderer abgelegt. Ein solcher Zyklus kann sooft wiederholt werden, wie sich das als notwendig erweist. Will man z. B. Kartoffeln dampfschälen, so werden diese üblicherweise z. B. mit Dampf bei ungefähr ca. 10,13 bar Druck für 35 Sekunden behandelt und dann der Druck so schnell wie möglich abgelassen. Tomaten werden hingegen einem Dampfdruck von ca. 10,13 bar für etwa 2 0 Sekunden ausgesetzt und dann der Druck abgelassen. Anschließend an die Dampfbehandlung wird die Schale des Produktes abgebürstet und kann leicht entfernt werden. Die Vorgänge beim Dampfschälen •können, kurz gesprochen, darin gesehen werden, daß durch die Anwendung des hohen Druckes und der hohen Temperatur, gefolgt von dem plötzlichen Druckablassen ein Aufreißen der Zellen des Produktes nahe der Oberfläche infolge der Verdampfung von Wasser bei der Entspannung aufreißen und daß dadurch ein Ablösen der Haut für das gewünschte Entfernen derselben erfolgt. Dieser Prozeß wird üblicherweise als "Dampfschälen" bezeichnet und der Druck, der in der Regel eingesetzt wird, liegt in dem Bereich zwischen ca. 2,07 und ca. 17,23 bar.

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Während die hohe Temperatur und der Druck üblicherweise durch die Zuführung von Dampf aufgebracht werden , können solche Bedingungen aber auch durch andere Mittel erreicht werden. Allgemein läßt 'sich sagen, daß die Behandlungszeit umso kürzer ist, je höher der eingesetzte Druck und/oder die angewendete Temperatur sind, wobei mit kürzerer Behandlüngszeit auch der dabei beim Produkt auftretende "Kocheffekt" geringer wird. In den meisten ■ Fällen ist es· in hohem Maße wünschenswert,ein solches "Kochen" des Produktes so gut wie möglich zu verhindern.-

Bei allen üblichen Prozessen setzt man eine einzige Dampf-Hochdruckbehandlungsstufe innerhalb jedes Behandlungszyklusses ein, der eine plötzliche Druckerniedrigung nachgeschaltet wird.

Die Erfindung strebt die Entwicklung eines weiter verbesserten Dampfschälverfahrens, insbesondere für Pflanzen, Früchte o.a. an, wobei insbesondere eine Verkürzung der Behandlungszeit für das Produkt bei gegenüber herkömmlichen Verfahren noch verringertem Schälabfall erzielt werden soll. Erfindungsgemäß wird dies bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß innerhalb eines Behandlungszyklusses anschließend an die Dampfbehandlung bei hohem Druck der Druck zunächst erniedrigt und danach aber erneut eine Dampfbehandlung des Produktes bei hohem Druck vorgenommen wird. Vorteilhafterweise wird dabei an eine solche Be-Handlung anschließend zusätzlich noch mindestens einmal erneut eine Dampfdruckabsenkung mit einer sich wiederum anschließenden Hochdruckbehandlung innerhalb desselben Behandlungszyklusses vorgenommen. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, die Behandlungszeiten für die zu schälenden Produkte zu verkürzen, wodurch sich eine bessere Produktqualität mit weniger Abfall, somit mit vergrößerter Produktgewinnung erzielen läßt. Durch diese Verkürzung der Bearbeitungszeit ist der Einfluß des "Koch-Effektes" auf das Produkt ebenfalls verringert. Wenn bei der

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Erfindung von der Anwendung von "Dampf" gesprochen wird, so ist darauf hinzuweisen, daß gleichermaßen auch der Einsatz anderer geeigneter Hochdruckfluide, etwa anderer im Hinblick auf das zu behandelnde Gut ebenfalls einsetzbarer Gase, die Durchführung des erfindungsg"emäßen Verfahrens ermöglicht; der Begriff "Dampf" sowohl in der nachfolgenden Beschreibung, wie auch in den 'Ansprüchen soll daher in aller Allgemeinheit auch den Einsatz anderer, zur Anwendung bei solchen Schälvorgängen geeigneter Fluide ausdrücklich mit umfassen. Der Einsatz von Wasserdampf hat sich allerdings in der Praxis für viele Fälle als besonders geeignet, weil leicht erzeugbar ,. erwiesen, so daß zum praktischen Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens wohl insbesondere der Einsatz von Wasserdampf zur Anwendung gelangen dürfte.

In vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der bei einer Behandlungsstufe eingesetzte Hochdruckdampf nach Beendigung dieser Behandlungsstufe nicht etwa abgelassen, sondern zum Einsatz bei einer späteren Behandlungsstufe mit Dampf hohen Druckes zwischengespeichert: wenn diese nachgeschaltete Behandlungsstufe dann gekommen ist, v/ird der Heißdruckdampf aus dem • Zwischenspeicher wieder in den Behandlungskessel eingeführt.

Als besonders vorteilhaft hat es sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erwiesen, wenn die Anwendung von Dampf hohen Druckes jeweils während einer Zeitdauer zwischen zwei Sekunden und 20 Sekunden, vorzugsweise zwischen jeweils 5 Sekunden und 15 Sekunden, erfolgt.

Es hat sich auch als sehr vorteilhaft gezeigt, wenn die auf jede Behandlung mit Dampf hohen Druckes vorgenommene Dampfdruckabsenkung über eine Zeitdauer zwischen einer Sekunde und 5 Sekunden, vorzugsweise zwischen 3 Sekunden

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und 4 Sekundenj aufrechterhalten wird.

Beim erf'indungsgemäßen Verfahren läßt sich als Dampf hohen Druckes vorzugsweise Dampf eines Druckes zwischen etwa 4,05 bar und 15 bar, besonders vorzugsweise zwischen etwa 8,1 bar und etwa 12,16 bar einsetzen.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nach der Dampfbehandlung bei hohem Druck eine schnelle Dampfdruckabsenkung auf im wesentlichen atmosphärischen Druck vorgenommen. Gleichermaßen vorteilhaft kann jedoch auch die einer Dampfbehandlung bei hohem Druck nachgeschaltete Druckabsenkung durch Abzug von Dampf in einen Speicherkessel vorgenommen und ein Teil des gespeicherten Dampfes .später in den rotierenden Behälter dann wieder eingespeist werden, wenn die nachfolgende Behandlungsstufe mit Dampf hohen Druckes gekommen ist.

Weiterhin ist es von Vorteil, wenn bei einem erfindungsgemäßen Verfahren bei Einsatz mehrerer Behandlungsstufen mit Dampf hohen Druckes die Zeitdauern für die Einwirkung des Hochdruckdampfes auf das zu behandelnde Produkt jeweils im wesentlichen etwa gleich lang vorgesehen werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung geht aus von einer Vorrichtung zum Dampfschälen von Produkten, mit einem rotierbaren Behälter zur Aufnahme der zu behandelnden Produkteρ der einen Einlaß und einen Auslaß für Dampf aufweist ο Erfindungsgemäß wird diese'Vorrichtung so weitergebildet, daß der Behälter über eine mit einem Ventil versehene Leitung mit einem Druckspeicherkessel zur Ableitung von in dem Behälter vorhandenem Druckdampf verbunden ist. Hierdurch ist die Möglichkeit gegeben, daß die jeder Behandlungsstufe mit hohem Druck nachgeschaltete Dampfdruckabsenkung durch Ableitung des

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Dampfes aus dem rotierbaren, das Prod\ikt enthaltenden Behälter in den Druckspeicherkessel vorgenommen wird. Dort kann der abgelassene-Dampf dann solange gespeichert werden, bis er erneut zur Weiterbehandlung des Produktes in dem rotierbaren Behälter eingesetzt werden soll, was sich durch Zurückleiten des in dem Druckspeicherkessel gespeicherten Dampfes über die zwischen diesem Kessel und dem rotierbaren Behälter vorgesehene Leitung bewerkstelligen läßt. Um auch eine vom Behälter unabhängige Möglichkeit zur Einstellung des Druckes in dem. Druckspeicherkessel zu haben,wird dieser vorzugsweise mit einem durch ein Ventil gesteuerten Ablaß versehen: hierdurch besteht die Möglichkeit, den Druck im Druckspeicherkessel jederzeit auch während des Speichervorgangs auf einen beliebigen gewünschten anderen Wert abzusenken bzw. eine völlige unabhängige Belüftung des Druckspeicherkessels vorzunehmen.

In vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung empfiehlt es sich, ein Steuergerät zum abge-' stimmten Ansteuern der einzelnen Ventile der Vorrichtung vorzusehen. Dieses Steuergerät ermöglicht es, daß entsprechend dem zeitlichen Ablauf des Verfahrens jeweils die für die gewünschte Dampfführung der verschiedenen Behandlungsstufen erforderlichen Ein- bzw. Ausschaltungen bzw. Steuerungen der einzelnen Ventile, auch automatisch, vorgenommen werden können. Dabei kann durch die dem Steuergerät vorgegebene Abstimmung sichergestellt werden, daß keine unerwünschte Konstellation von Ventilein-Stellungen auftreten kann, etwa ein unbeabsichtigtes Öffnen eines Auslaßventiles, wenn Dampf hohen Druckes vorliegen soll o.a.

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Die bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens jeweils einzusetzenden Drücke für den Hochdruckdampf wie' auch die Einstellung der Zeiten für die Anwendungsdauern des Hochdruckdampfes auf das Produkt, wie auch die Dauer der Zwischenzeiten zwischen aufeinanderfolgenden Anwendungen des Dampfes unter hohem Druck, hängen von der Art des zu behandelnden Produktes ab. Der Fachmann wird jedoch unschwer für das jeweils zu behandelnde Produkt die entsprechenden Zeiten bzw. Drücke ο innerhalb der erfindungsgemäß angegebenen Druckbereiche auffinden und einstellen können. Generell hat sich gezeigt, daß Dampfdrücke im Bereich zwischen Ca. 4,05 bar (4 Atmosphären) und 15,2 bar (15 Atmosphären), angewendet jeweils für eine Zeitdauer zwischen 2 und 2 0 Sekunden, besonders gute Ergebnisse liefern, wobei gleichzeitig Unterbrechungen zwischen den einzelnen Hochdruck-Behandlungsstufen zwischen 1 und 5 Sekunden, wie bereits erwähnt, von Vorteil sind.

Das erfindungsgemäße Verfahren führt im wesentlichen zu drei besonders hervorzuhebenden Vorteilen: zunächst kann die gesamte Dauer des Ablaufs des Verfahrens kleiner als bei üblichen Verfahren gehalten werden, was bei einem kontinuierlichen Betrieb eine Erhöhung des Produktdurchsatzes bedingt." Gleichzeitig ermöglicht die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens auch eine Absenkung des DampfVerbrauches, und überdies ist der bei dem erfindungsgemäßen Verfahren feststellbare Produktabfall geringer als bei üblichen Verfahren. Jeder dieser Vorteile führt zu merklichen Einsparungen,die bezüglich der Verringerung der gesamten Behandlungszeit (pro Behandlungszyklus) im Bereich von 10 % und höher liegen, bei der weiterhin erreichbaren , bemerkenswerten Verringerung des Produktabfalles in einem Bereich von 1,5 % und mehr (Einsparung an Produktabfall), und bezüglich des Dampfverbrauches bei Einsparungen von 10 bis 15 %.

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Wenngleich auch noch nicht ganz genau bekannt ist, worauf alle von der Erfindung erzielten Einsparungen und Vorteile zurückzuführen sind,-so kann ein Grund für den von der Erfindung erzielten Fortschritt darin gesehen werden, daß der plötzliche Druckabfall nach der Behandlungsstufe mit Hochdruckdampf ein teilweises Aufreißen der Zellen in der Haut des behandelten Gutes hervorruft, was dann ein viel leichteres Eindringen von Dampf in die Schichten unter der Haut bei der Anwendung der nächsten Hochdruckdampf-Behandlungsstufe ermöglicht. Hierauf könnte insbesondere die verkürzte Behandlungszeit zurückgeführt werden, die sich ergibt, wenn ein zu herkömmlichen Verfahren gleich guter Schäleffekt erzielt werden soll.
Dabei muß die Druckabsenkung nach jeder Hochdruck-Behandlungsstufe nicht unbedingt sogleich und unmittelbar auf Atmosphärendruck stattfinden: wird die beim erfindungsgemäßen Verfahren gebotene Möglichkeit einer Zwischenspeicherung von Hochdruckdampf genützt, dann ergibt sich hieraus ein wenn auch rasch durchführbarer, aber dennoch stufenweiser Druckabbau: zunächst wird durch Einleitung von Druckdampf in den Zwischenspeicher eine erste Dampfdruck-Absenkung im rotierbaren Behälter, in dem das zu behandelnde Gut liegt, erzeugt, der sich eine zweite Absenkung anschließt, wenn dann dieser Behälter allein ge-5 lüftet wird„

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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielshalber im Prinzip noch näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die Darstellung einer erfindungsgemäßen Dampfschälvorrichtung in Vorderansicht (wobei einige Teile der Vorrichtung weggelassen

• sind und teilweise schematisiert ist ); Fig. 2 die graphische Darstellung des Dampfver-

verbrauches bei einem erfindungsgemäßen Verfahren und einem Vergleichsverfahren;

Die Darstellung nach Fig. 1■zeigt eine Dämpfschälvorrichtung mit einem Füllkessel 1 für das Dampfschälen des Produktes, der in üblicher Weise auf einem Gestell 2 mittels eines (nicht dargestellten) Zapfenlagers bei Punkt.3 gelagert ist. Der Füllkessel 1 ist dabei so angeordnet, daß er frei auf dem Zapfenlager rotieren kann. Ein Antrieb 4 treibt den Füllkessel 1 über einen Treibriemen und eine Riemenscheibe 5 an. Eine Zuführeinrichtung 6, die vorzugsweise als Trichter ausgebildet ist, sorgt für die Beladung des Füllkessels 1 über einen Produkteinlaß 7. Die Zuführung des Dampfes von einer (nicht dargestellten) Dampferzeugungsquelle zum Füllkessel 1 erfolgt über ein Einlaßventil 8. Der Füll-■ kessel 1 läßt sich weiterhin über ein Entlüftungsventil 9 entlüften. Soweit handelt es sich bei dem Aufbau der dargestellten Vorrichtung um einen konventionellen Aufbau, der auch in anderer, bekannter Weise vorgenommen werden könnte.

Weiterhin ist ein Druckspeicherkessel 10 vorgesehen, .dessen Volumen im wesentlichen dem des Füllkessels 1 entspricht; dabei ist der Durckspeicherkessel 10 unter Zwischenschaltung eines Verbindungsventiles 11 mit dem Füllkessel 1 verbunden. Zur Entlüftung des Druckspeicherkessels 10- ist an diesem ein Ablaßventil 12 angeordnet.

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Bei Gebrauch wird das Einlaßventil 8 geschlossen und der Produkteinlaß 7 geöffnet: hierdurch kann Produkt in den Eüllkessel 1 von der Zuführeinrichtung 6 aus eingefüllt werden. Sodann wird der Produkteinlaß 7, das Entlüftungsventil 9 und das Verbindungsventil 11 geschlossen. Nach Öffnung des Einlaßventiles 8 wird Dampf unter'hohem Druck in den Füllkessel dieser Dampfschälvorrichtung'eingefüllt, der über den Antrieb 4 in Drehung versetzt wird.

Nach einer bestimmten Zeit wird das Einlaßventil 8 geschlossen, sodann das Auslaßventil 12, und es wird das Verbindungsventil. 11 geöffnet: hierdurch kann nun Dampf in den Druckspeicherkessel 10 vom Füllkessel 1 aus einströmen. Der Dampfdruck in den beiden miteinander verbundenen Kesseln nimmt dann einen Wert von etwa der Hälfte des Druckwertes an, den der über das Einlaßventil 8 zugeführte Dampfdruck aufweist. Nunmehr wird das Verbindungsventil 11 geschlossen, wodurch Dampf in dem Druckspeicherkessel gespeichert wird. Anschließend wird das Entlüftungsventil 9 geöffnet und der Druck aus dem Füllkessel 1 vollständig abgelassen. Nach Schließen des Auslaßventiles 9 und öffnen des Verbindungsventiles 11 wird der Füllkessel 1 für das Dampfschälen mit dem im Druckspeicherkessel 10 gespeicherten Druckdampf beaufschlagt. Dabei stellt sich in den nunmehr verbundenen Kesseln ein Druck ein, dessen Wert etwa bei der Hälfte des Druckwertes liegt, unter dem der Dampf im Druckspeicherkessel 10 gespeichert war.

Nach einer weiteren Zeitdauer werden beide Kessel vollständig über die Ventile 9 und 12, die geöffnet werden, entlüftet. Die Drehung des Füllkessels 1 wird gestoppt, der Produkteinlaß 7 geöffnet und das Produkt dann entfernt .

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Zur Gegenüberstellung eines herkömmlichen und eines erfindungsgemäßen Dampfsehälprozesses unter Benutzung einer herkömmlichen bzw. einer erfindungsgemäßen Dampfschälvorrichtung werden nachfolgend einige Vergleichsversuche beschrieben. Bei diesen Versuchen wurde jeweils der Erfolg des Dampfschälverfahrens durch Betrachtung beurteilt, was natürlich eine gewisse subjektive Beeinflussung aufweist. Bei der Beurteilung des Erfolges der einzelnen Verfahren wurden allerdings auch der Schälabfall, d.h. der vollständige Verlust an Schale und Produkt nach Durchführung des Dampfschälprozesses und anschließendem Nachschälungsprozeß , ebenfalls gemessen und berücksichtigt.

Versuchsbeispiel 1:

Kartoffeln wurden in einen herkömmlichen Dampfschälungs-Schälkessel eingebracht und der Einwirkung von Dampf bei 10,13 bar für 4 bis 8 Sekunden ausgesetzt. Der Druck wurde sodann abgelassen, der Dampf in die Atmosphäre eingeleitet; etwa 8 Sekunden später wurden die Kartoffeln erneut Dampf bei 10 _r.1 3 bar Druck für eine weitere Zeitdauer von 8 bis 10 Sekunden ausgesetzt. Das Behandlungs-Endprodukt war gut zufriedenstellend.

Versuchsbeispiel 2:

In diesem Versuchsbeispiel wurde ein Versuch unter Verwendung eine Füllkessels der in Fig. 1 beschriebenen Art durchgeführt.

Während das Einlaßventil 8 geschlossen und der Produkteinlaß 7 geöffnet war, wurden Kartoffeln in den Füll-

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kessel 1 von der Zuführeinrichtung 6 aus eingefüllt. Sodann wurde der Produkteinlaß 7, das Entlüftungsventil 9 und das Verbindungsventil 11 geschlossen. Das Einlaßventil 8 wurde geöffnet und Dampf bei ungefähr 10,13 bar Druck in den Füllkessel 1 eingeführt, wobei letzterer vom Antrieb 4 in eine rotierende Bewegung versetzt wurde.

Nach 4 bis 8 Sekunden wurde das. Einlaßventil 8 geschlossen, sodann das Ablaßventil 12 geschlossen und das Verbindungsventil 11 geöffnet, wodurch Dampf in den Druckspeicherkessel 10 einströmen konnte. Der Dampf dxuck in den beiden miteinander verbundenen Kesseln stellte sich auf einen Wert von ungefähr 6 ,08 bar ein; das Verbindungsventil 11 wurde hiernach geöffnet wodurch Dampf in dem Durckspeicherkessel 10 gespeichert wurde. Das Entlüftungsventil 9 wurde sodann geöffnet und der Füllkessel 1 entlüftet, bis er druckfrei war. Das Entlüftungsventil 9 wurde sodann geschlossen und nach 5 Sekunden das Verbindungsventil 11 geöffnet, wodurch der Füllkessel 1 von dem Dampf, der in dem Druckspeicherkessel 10 gespeichert war, unter Druck gesetzt wurde= Der Dampfdruck in den beiden miteinander verbundenen Kesseln stellte sich sodann auf einen Wert von ungefähr 3,04 bar ein.

Nach weiteren 4 bis 8 Sekunden wurden beide Kessel über das Entlüftungsventil 9 bzw» das Ablaßventil 12, die geöffnet wurden, entlüftet, bis sie drucklos waren. Die Drehung des Füllkessels 1 wurde abgestoppt, der Produkteinlaß 7 geöffnet und die Kartoffeln herausgenommen. Das Ergebnis des Schälprozesses war in hohem Maße zufriedenstellend.

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Versuchsbeispiel· 3:

Tomaten'wurden in einer Vorrichtung nach Fig. 1 behandelt und einem Dampfdruck von 10,13 bar für 4 Sekunden ausgesetzt. Sodann wurde der Druck ziemlich schnell auf einen Wert von .ca. 5,07 bar abgelassen,sodann der Füllkessel entlüftet und die Tomaten hiernach einer weiteren Einwirkung von Dampf bei ca. 2,53 bar für 4 Sekunden ausgesetzt. Wiederum wurde das Verfahren als sehr, zufriedenstellend beurteilt.

Versuchsbeispiel-4:

Es wurde ein Versuch mit Kartoffeln unter normalen Produktionsbedingungen ausgeführt, sozusagen als Bezugsoder Vergleichsversuch. Kartoffeln wurden dabei in üblicher VJeise dampf geschält, woran sich ein üblicher Schälprozeß al·s Nachscha^ng anschloß. Dieser Versuch wurde in einem üblichen Dampfschälkessei ausgeführt (mit zweifacher Unterbrechung der Dampfeinleitung und mit jeweils, einer Belüftung des Füll·kessel·s); dabei wurde ein schnelles Ablassen des Dampfes vom Produkt für eine Zeitdauer von jeweils 2 Sekunden erzielt .

Es zeigte.sich, daß während der schnellen Ablaßperiode der Druck innerhaib des Kessels auf nahezu atmosphärischen Druck abfiel.

Die Zeitdauer des erfindungsgemäßen Prozesses wurde unter Verringerung der Behandlungszeit so eingestellt, daß der Schäleffekt bei der Beurteilung dem des Ausgangsbzw. Bezugsverfahrens als gleichwertig angesehen werden könnte. Diese Beurteilung war zugegebenermaßen eine Prüfung durch Betrachtung und somit bis zu einem gewissen Grade subjektiv ; sie wurde ausgeführt unter Berücksichtigung der prozentualen Abfälle, die bei einer statistisch relevanten Anzahl von Kartoffeln, jeweils geschält nach einem.der beiden Verfahren, übrigblieben.

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In beiden Verfahren wurden die gleichen Behandlungsdrücke eingesetzt.

Der Bezugstest mit den Kartoffeln, d. h. der Dampfschälprozeß mit anschließendem Nachschälen in Übereinstimmung mit einem üblichen Verfahren, wurde über eine Zeit von 3 0 Sekunden bei 12,16 bar Dampfausgangsdruck ausgeführt (vgl. ausgezogene Dampfstrom-Kurve in Fig. 2).

Die Behandlung gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgte über eine Zeit von 27 Sekunden für einen vollständigen Behandlungszyklus (gestrichelte Kurve in Fig. 2) .Dieser bestand aus 12 Sekunden Dampfschälen, gefolgt von einer Unterbrechung von 2 Sekunden, der sich weder eine Dampfbehandlung von weiteren 6 Sekunden anschloß, auf die erneut eine Unterbrechung von 2 Sekunden folgte, bei der der Dampf schnell abgelassen wurde. Dem wurde dann eine weitere Dampfbehandlung für 5 Sekunden Zeit nachgeschaltet, woraus sich letztlich eine Zeit von 27 Sekunden für den ganzen Behandlungszyklus ergibt. Auch hier wurde wieder ein Dampfeinlaßdruck von 12,16 bar eingesetzt. Der Schälabfall, d. h. der gesamte Abfall an Schale und Produkt nach dem Dampfschälprozeß und nach dem anschließenden Nachschälprozeß, belief sich • bei dem Bezugsversuch auf 12 %, während er bei dem Versuch mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bei 10,5 % lag. Somit war hier eine Absenkung des Schälabfalls von ungefähr 1,5 % feststellbar, was eine merkliche Absenkung an Produktverlust darstellt (Prozentangaben bezogen auf Produkt-Gesamtgewicht vor Schälen).

Zur Berechnung der Dampfeinsparung, die sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erzielen läßt, wird nachfolgend nunmehr Bezug genommen auf die in Fig. 2 gegebene graphische Darstellung, in der die Dampfflußkurve für den Fall einer typischen Installation wiedergegeben ist. Wenn das Dampfventil voll geöffnet ist, dann ergibt sich ganz allgemein ein voller

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Dampfstrom, entsprechend 100 %, für eine Zeitdauer von 10 bis 15 Sekunden. Die jeweilige Größe und Dauer des Dampf stromes hängt ab von "dem Druck,' der Ausbildung der Dampfleitung und von der bereits im Druckkessel (Füllkessel) vorhandenen Dampfbeladung. Wach dem anfänglichen Dampf strom in voller Stärke (100 %) fällt der Dampf stromwert auf 60 % des.Ausgangswertes nach etwa 50 Sekunden ab (vgl. Fig. 2: strichpunktierte Kurve). Dieser prozentuale Dampfstrom ist in Fig. 2 über der Ordinate aufgetragen. (Abszisse: Fuß zeit in Sekunden) .

Im Falle des Bezugsversuches-ergibt sich der Dampfverbrauch' wie folgt:

Ό bi-s 12 see. bei 100 %: ..... . 1200 Einheiten

12 bis 3 0 see. (von 100 %

Abfall auf 87 %) : ... 16 83 Einheiten

Gesamter Dampfverbrauch: ................. 2838 Einheiten.

(punktierte Fläche in Fig. 2)

Der Dampfverbrauch für den durchgeführten Versuch mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ergibt sich wie folgt:

0 bis 12 see. bei 100 % ............. 1200 Einheiten

12 bis 14 see. Ablassen ............. 0 Einheiten

.14 bis 18 see. bei 100 % ............. 400 Einheiten

18 bis 20 see. Ablassen ............. 0 Einheiten

20 bis 27 see. (Beginn bei

100 % mit Abfall auf 87 %) 655 Einheiten

Gesamter Dampfverbrauch 2255 Einheiten.

(nur schraffierte Fläche in Fig. 2)

Dies führt zu einer theoretischen Einsparung an Dampfverbrauch von 628 Einheiten bzw. 20 %.

Betrachtet man die graphische Darstellung nach Fig. 2, so läßt sich hieraus erkennen, wie der Dampfverbrauch durch das erfindungsgemäße Verfahren reduziert wird.

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Es ist dabei aber-zu beachten, daß beim zweiten Einsatz des Dampfes ein Druckanstieg auftritt.

Im praktischen Anwendungsfall■ergab sich bei dem Testversuch eine Einsparung an Dampfverbrauch in einer Größenordnung von 10 bis 15 %.

Obwohl in den Beispielen,die oben beschrieben wurden, der Wert des Druckes beim ersten Druckdampfeinsatz höher war als beim zweiten Einsatz, so soll darauf hingewiesen sein,.daß durchaus auch der Einsatz des ersten Druckdampfes bei einem geringeren Druckwert als beim zweiten Druckdampfeinsatz durchgeführt werden kann.

Es ist auch möglich, daß ein mehr als zweifacher Einsatz von Druckdampf, gefolgt bei-einem schnellen Druckablassen, verwendet werden kann.

Wenngleich die vorstehend beschriebenen Verfahrensbeispiele sicherlich durchaus noch nicht in ihren einzelnen Verfahrensbedingungen völlig optimiert waren, so sind sie doch bemerkenswert insoweit, als sich dabei bereits eine Verringerung der gesamten Verfahrenszeit in der Größenordnung von 10 %, eine erhebliche Absenkung ■ des Produktverlustes um 1,5 % und eine gleichermaßen bemerkenswerte Erniedrigung des DampfVerbrauches um 10 bis 15 % erreichen ließt.

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   PATENTANSPRÜCHE

   Verfahren zum Dampfschälen von Produkten, bei dem das zu behandelnde. Produkt in einem rotierenden Behälter während eines Behandlungszyklusses Dampf hohen Druckes ausgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet , daß anschließend an die Dampfbehandlung bei hohem Druck der Druck zunächst erniedrigt und danach das Produkt erneut Dampf hohen Druckes ausgesetzt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch' gekennzeichnet, daß zusätzlich noch mindestens einmal eine Erniedrigung des Dampfdrucks und anschließend wiederum eine Anwendung von Hochdruckdampf innerhalb eines Behandlungszyklusses vorgenommen wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2_r dadurch gekennzeichnet, daß der bei einer Behandlungsstufe eingesetzte · Dampf hohen Druckes nach Beendigung dieser Behandlungsstufe zum Einsatz bei einer innerhalb desselben Behandlungszyklusses nachgeschalteten Behandlungsstufe mit Dampf hohen Druckes zwischengespeichert wird.
4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anwendung von Dampf hohen Druckes jeweils.während einer Zeltdauer zwischen 2 und 20 Sekunden erfolgt.

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5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die -Zeitdauer für die Anwendung von . Dampf hohen Druckes jeweils 5 bis 15, Sekunden beträgt.
6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die auf jede Behandlung mit Dampf hohen Druckes vorgenommene Dampfdruckabsenkung während einer Zeitdauer zwischen 1 und 5 Sekunden aufrechterhalten wird.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampfdruckabsenkung jeweils während einer Dauer von 3 bis 4 Sekunden aufrechterhalten wird.
8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,dadurch gekennzeichnet, daß als Dampf hohen Druckes Dampf mit einem Druck zwischen ca. 4,05 und ca. 15,2 bar eingesetzt wird.
9. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Dampf hohen Druckes Dampf mit einem Druck zwischen ca. 8,1 bar und ca. 12,16 bar eingesetzt wird.
10. ■10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Dampfbehandlung bei hohem Druck die Dampfdruckabsenkung rasch und auf im wesentlichen atmosphärischen Druck vorgenommen wird.
11. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die einer Dampfbehandlung bei hohem Druck nachgeschaltete Dampfdriackabsenkung durch Abzug von Dampf in einen Speicherkessel vorgenommen und ein Teil des gespeicherten Dampfes in den rotierenden Behälter für die nachfolgende Dampfbehandlung bei hohem Druck wieder eingeleitet wird.

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12. 12. Verfahren nach'einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß bei Einsatz mehrerer Behandlungsstufen mit Dampf hohen Druckes die Zeitdauer für die Einwirkung des Hochdruckdampfes auf das zu behandelnde Produkt jeweils gleich lang gewählt ist.
13. 13. Vorrichtung 'zum Dampf schälen von Produkten, mit einem rotierbaren Behälter zur Aufnahme der zu behandelnden Produkte, der einen Einlaß und einen Auslaß für Dampf aufweist, insbesondere zur Durchführung eines Ver-0 fahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (1) über eine mit einem Ventil (11) versehende Leitung mit einem Druckspeicherkessel (10) zur Ableitung von in dem Behälter (1) vorhandenen Druckdampf verbunden ist.
14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckspeicherkessel (10) mit einem durch ein Ventil (12) gesteuerten Dampfablaß versehen ist.
15. 15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuergerät zum abgestimmten Ansteuern der Ventile (8; 9; 11; 12) der Vorrichtung vorgesehen ist.

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