DE3028278C2 - Einrichtung und Verfahren zum Erhitzen und Abkühlen von Nahrungsmittelprodukten sowie Verfahren zum Reinigen der Einrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung und ein Verfahren zum Erhitzen und Abkühlen von Nahrungsmittelprodukten, wobei die Nahrungsmittelprodukte nacheinander auf einem kontinuierlich laufenden Förderband, das eine Beladestation und eine Entladestation durchläuft, durch eine Heizstation und eine Kühlstation geführt werden, sowie ein Verfahren zum Reinigen der Einrichtung.

Eine derartige Einrichtung ist aus der DE-AS 11 31 497 bekannt Die bekannte Einrichtung ist für das Erhitzen und Abkühlen verpackter Nahrungsmittel bestimmt Sollen jedoch unverpackte Nahrungsmittel mit dieser bekannten Einrichtung behandelt werden, dann ergeben sich beträchtliche Schwierigkeiten bezüglich der Reinhaltung der Einrichtung und damit der in der Einrichtung bearbeiteten Nahrungsmittel. Auch besteht die Gefahr von Veränderungen der Produkteigenschaften, so daß die bekannte Einrichtung für die Verarbeitung unverpackter Nahrungsmittel nicht einsetzbar ist.

Für die Bearbeitung unverpackter Nahrungsmittel sind auf dem Markt Behälter aus rostfreiem Stahl als Kühler und Kocher erhältlich, die Zugangstüren aufweisen, um das Innere der Behälter manuell reinigen zu können. In der US-PS 34 12 476 ist eine Kühleinrichtung mit auf einem Spiralweg laufendem Förderband bekannt bei welcher trockene Kaltluft um die zu kühlenden Produkte herumzirkuliert und wobei besondere Vorrichtungen /um Reinhalten des Bandes vorgesehei. sind.

Besondere Techniken für ein schonendes Kochen und Kühlen von Nahrungsmitteln sind auch bei den Verarbeitungseinrichtungen mit chargenweiser Beschickung bekannt, wobei dann die Chargen nur solange im Kocher oder im Kuhler bleiben, wie unbedingt notwendig ist Aus der US-PS 35 97 228 ist ein Mikrowellenherd bekann;, in welchem Dampf eingeleitet wird, um so die Wasserverluste herabzusetzen; der Backvorgang erfolgt in einem heißen ölbad, um die Produkte, etwa Fleisch. e\i bräunen.

Bei dem Kühler nach der USPS 28 46 318 wird ebenfalls Feuchtigkeit in eine Niederdruck-Kühlgas-Atmosphäre eingeleitet um so die Entwässerung zu vermindern.

Trot/dem ergeben sich noch eine Reihe ungelöster Probleme, insbesondere wenn große Mengen von Nahrungsmitteln in kurzer Zeit auf einem kontinuierlich laufenden Förderband durch einen Kocher und durch einen Kühler hindurchgeschickt werden.

Em Problem bezieht sich dabei auf den Energie-Wirkungsgrad. Bei vielen bekannten Kochereinrichtungen können heiße Gase entweichen und ergeben sich hohe Strahlungsverluste, insbesondere wenn große, aufgeheizte Oberflächenbereiche existieren. Weiterhin ergeben sich sowohl bei den Kochern als auch bei den Kühlern meist Energieverluste durch schlechten Ober* flächen^WärmeübergaiSg zwischen Heizmedium und den Nahrungsmitteln, so daß ein hoher Energieaufwand erforderlich ist und trotzdem zumindest teilweise dip erwünschten Ergebnisse nicht eiTeicht werden. Besondere Energieverluste ergeben sich meist auch an den Stellen der Kocher und Kühler, wo das Förderband in den Behälter eintritt bzw. austritt.

Weitere Probleme betreffen das Aussehen, den Geschmack und die Struktur der Nahrungsmittel. So ist es schwierig, Verluste an Saft und Geschmacks- und

ίο Geruchsstoffen der Nahrungsmittel in der trockenen Atmosphäre des Herdes und des Kühlers zu vermeiden, wobei in beiden Geräten die Neigung zu einer Entwässerung der Produkte besteht Insbesondere Fisch, Fleisch und Geflügelteile neigen dazu, sowohl im Kocher als auch im Kühler ihre Gestalt und ihr Aussehen zu verändern und erleiden einen Geschmacks- und Feuchtigkeitsverlust. Auch ist es schwierig, ohne Veränderung der Nahrungsmittelstruktur eine völlig gleichmäßige Erhitzung bis in das Innere der Nahrungsmittel hinein zu erreichen, insbesondere wenn eine sehr schnelle Verarbeitu" ■ erwünscht ist, wie dies bei industriellen Vorgängen im allgemeinen der Fall ist

Weiterhin ergeben sich Probleme aus der Forderung.

daß die Verarbeitung von Nahrungsmitteln i·, einer sauberen und leicht reinzuhaltenden Umgebung erfolgen muß. Bei den beiden bekannten Systemen ist ein beträchtlicher Zeit- und Energieaufwand erforderlich, um den Verarbeitungsweg sauber zu halten. Insbesondere beim Kochen besteht die Gefahr, daß Teile anbrennen und austrocknen und daß sich Tropfen, Proteine und andere Nahrungsmittelreste ansammeln und zu einer schwierig zu entfernenden Verschmutzung der Einrichtungsteile führen. Weiterhin besitzen viele Einrichtungen kompliziert geformte Teile und Flächen.

die schwierig zu erreichen sind, so daß sich dort zu einem Bakterienwachstum führende Reste ansammeln.

was oft durch die bestehende Wärme verstärkt wird.

Es sind noch weitere Verfahren und Vorrichtungen zum Kochen und Kühlen von Nahrungsmitteln, insbesondere Fisch. Fleisch und Geflügel, bekannt. So ist es beispielsweise bekannt, die Nahrungsmittel auf Förderbändern mit verlängertem Förderweg, etwa einem Förderweg in Spiralform, durch die Kocher und Kühler zu führen. So ist in der bereits erwähnten US-PS 34)2 476 ein spiralförmiger Förderweg durch eine Kühlkammer offenbart, wobei als Kühlmittel trockene, gekühlte Luft verwendet wird. Weiterhin sind kontinuierliche Fördersysteme auf dem Markt, welche die Nahrungsmittel durch gasbeheizte Kocher und nachfolgend durch Kühlkammern leiten. Die USPS 39 82 481 zeigt einen kontinuierlichen Förderer zum Erhitzen von Nahrungsmitteln mittels Dampf.
At'ch sind verschiedene Kochtechniken bekannt, bei denen auf die Struktur, die Farbe, die Reinheit und den Geschmack der Nahrungsmittel sowie au' die Koehgeschwindigkeit und den Wirkungsgrad geachtet wird. Beispiele dafür ergeben sich aus der bereits erwähnten US-PS 35 97 2?8. nach welcher das Kochen unte." Dampf erfolgt. <jnd zwar unter Verwendung von Mikrowellen und heißem Öl. letzteres zum Zweck der Braunfärbung von Geflügel. Dabei ist ein Vorkochvorgang bei Geflügel vorgesehen, der eine.i verbesserten Geschmack, eine verbesserte Färbung und eine verbesserte Sterilisation bei verpackten Produkten erbringen soll. Gemäß der ebenfalls bereits vorerwähnten US-PS 28 46 318 soll Niederdruck-Wasserdampf in die Kühlkammer eingebracht werden, um so die sich

beim Kühlvorgang ergebende Entwässerungswirkung zu vermindern. Bei dem Verfahren nach der US-PS 40 58 635 werden Nahrungsmittel in einem Herd mit Dampf oder Wasser-Sprühnebel nach Kochbeginn behandelt, um eine Entwässerung während des Kochvorgangs zu vermeiden. Bei der Vorrichtung nach der US-PS 9 98 236 ist in einer Bearbeitungskammef ein Förderer mit spiralförmigem Förderweg vorgesehen. In der Kammer werden Rosinen verarbeitet, Und der Hindurchgang von Luft oder Dampf wird so geregelt, daß sich in der Kammer bestimmte atmosphärische Bedingungen ergeben.

Auch dieser Stand der Technik beinhaltet jedoch eine Reihe von Nachteilen.

Ein wesentlicher Nachteil besteht in dem Wirkungsgrad dieser Koch- und Kühl-Durchlaufverfahren. Dabei ergeben sich Energieverluste bei diesen kontinuierlichen Verfahren nicht nur durch schlechte Energieausti'j!?un". sondern inshpsnnripre auch dadurch, daß an verschiedenen Stellen der Gesamtanlagen unterschiedliche und nicht zusammenpassende Techniken verwendet werden, mit der Folge beträchtlicher Energie- oder Zeitverluste gerade an den Übergangsstellen. Damit aber werden die Verarbeitungskosten pro Einheit des jeweils zu verarbeitenden Nahrungsmittels sehr hoch, wobei es sich bei den Nahrungsmitteln um Gemüse, ein Stück Fleisch. Fisch. Geflügel, vorgefertigte Fleischspeisen und dergleichen handeln kann.

Eine weitere Schwierigkeit beim Stand der Technik besteht in der Reinhaltung, weil bei jedem Vorgang der Verarbeitung von Nahrungsmitteln ein einfaches Sauberhalten, ein Nichtansammeln von Produkt- oder Verarbeitungsresten sowie eine Sauberkeitskontrolle gefordert werden. Es muß stets auf die Ansammlung von Schmutz und Bakterien geachtet werden, und trotzdem soll möglichst wenig Zeit für die Reinigung aufgewendet werden.

Eine weitere Schwierigkeit besteht in der Aufrechterhaltung des Geschmacks, der Struktur und des Aussehens der Produkte. Dabei ist nicht nur die in den meisten Fällen auftretende Entwässerung ein Problem, sondern auch der Geschmack, die Weichheit, die Farbe und Gleichmäßigkeit, wobei auf alle diese Bedingungen genau geachtet werden muß. So ist es mit den Einrichtungen und Verfahren nach dem Stand der Technik kaum möglich, gleichmäßige, bakterienfreie Produkte mit angenehmem äußeren Erscheinungsbild zu erhalten, weil in unterschiedlichen Tiefen des Produktes unterschiedliche Temperaturen erhalten werden, insbesondere im Fall von Geflügel, das eine fette, isolierende Außenhaut besitzt. Schwierigkeiten ergeben sich auch durch Tropfenbildung oder durch Ungleichmäßigkeit der Produkte.

Schließlich sind auch die bekannten Heiz-Kühl-Verfahren meist sehr kompliziert Je mehr Hilfsstufen eingesetzt werden, umso mehr Schwierigkeiten ergeben sich bei der Aufrechterhaltung der Gleichmäßigkeit der Produkte, der Reinhaltung und dem Energieverbrauch.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, unter Oberwindung der Schwierigkeiten des Standes der Technik eine Einrichtung und ein Verfahren zum Kochen und Kühlen von Nahrungsmitteln zu schaffen, mit deren Hilfe die Nahrungsmittel schnell, gleichmäßig und unter Aufrechterhaltung einer hohen Qualität verarbeitet werden können, wobei für größte Sauberkeit und Sterilität gesorgt isL

Diese Aufgabe wird durch das Kennzeichen des Hauptanspruchs gelöst Nach der Erfindung wird also so vorgegangen, daß die Nahrungsmittel, wie etwa Fisch, Fleisch, Geflügel und landwirtschaftliche Produkte, in einer Atmosphäre Von nahezu i 00% Feuchtigkeit sowohl gekocht als auch gekühlt werden, und zwar unter Verwendung Von Wasser, das in gasartiger Form um die Produkte herumgeführt wird, wenn diese sich auf einem kontinuierlich laufenden Förderer befinden. Wasser befindet sich beim Kochen in Dampfform und beim Abkühlen der Produkte auf nahezu O⁰C in Form kalter, feuchter Luft. Infolge der feuchten Umgebung neigen die verunreinigenden Nahrungsmittelreste nicht dazu, anzutrocknen, auszuhärten oder auf den Oberflächen der Vorrichtungen anzubrennen, mit der Folge, daß es einfach ist, eine mechanische Reinigung durchzuführen. Auch ein Verlust an Feuchtigkeit, Saft und Essenzen der Produkte wird vermieden, svas zu einem besseren Geschmack führt. Insbesondere ist der Wärmeaustausch zwischen dem Wasser und den Nahrungsmittelprodukten wesentlich verbessert, was zu Energieeinsparungen führt.

Die gekochten, heißen Nahrungsmittelprodukte sverden auf demselben Förderer sofort in eine Kühlkammer eingeführt, so daß sie nicht mit Verunreinigungen in Berührung kommen können oder sich so lange in einer

warmen Umgebung befinden, daß ein Bakterienwachstum stattfindet, wie dies bei den bekannten Verfahren mit chargenweiser Beladung der Fall ist, bei denen die Chargen von einem Kocher in einen Kühler umgesetzt werden müssen.

Die sanitären Maßnahmen beinhalten ein kontinuierliches Säubern des sich bewegenden Förderbandes und ein automatisches Zirkulieren νο,ι Desinfektionsflüssigkeit zum periodischen Reinigen der gesamten Anlage zu bestimmten Zeitpunkten.

Die Anlage wird also in zwei Verfahrensweisen betrieben, nämlich dem eigentlichen Verarbeitungsverfahren und dem Reinigungsverfahren, wobei in beiden Fällen das Förderband kontinuierlich weiterläuft. Es besteht keine Gefahr der Übertragung von Verunreinigungen von einer Einheit auf die andere Einheit, wie dies beim manuellen oder nacheinanderfolgenden Reinigen einer solchen Anlage der Fall ist. Um das Kochen und Kühlen in vergleichsweise kurzer Zeit und in vergleichsweise kleinen Behältern durchführen zu können, wird das Band auf einen Spiralweg geführt, was noch weitere Vorteile ergibt, etwa einen wirkungsvollen Energieübergang sowohl beim Kochen als auch beim Kühlen. Letzteres erlaubt die Verwendung kleinen isolierter Kühl- und Kochbehälter mit geringem Energieverlust durch Strahlung und Wärmeaustritt Dieser spiralförmige Bandweg wird während der Reinigungsstuff durch rotierende Sprühdüsen gereinigt, welche zwischen den Spiralen des laufenden Bandes rotieren.

Die Erfindung ermöglicht das nächeinanderfolgende Kochen und Abkühlen längs eines einzigen Produktweges der jeweiligen Nahrungsmittel, etwa Fleisch, Fisch, Geflügel und dergleichen. Insbesondere eignet sich die Erfindung für das Kochen von Spare Rips, Rippenstükken, hautlosen Geflügelteilen und dergleichen. Die Erhitzung erfolgt dabei in einem Kocher ausschließlich mittels Dampf, wobei der Druck über dem Atmosphärendruck liegt, die Feuchtigkeit nahezu 100% und die Temperatur nahezu 99° C beträgt Das Kühlen wird ausschließlich durch kalte, feuchte Luft in einem Kühler bewirkt, in welchem ein Druck über dem Atmosphärendruck herrscht, die Feuchtigkeit bei nahezu 0% liegt und die Temperatur unter 5° C beträgt Die zu verarbeitenden Produkte werden kontinuierlich auf einem Förder-

weg durch den Dampfköcher und dann durch den Kühler bewegt, und zwar iii einem vollständig sterilen Vorgang, bis die gegebenenfalls Vollständig gekochten Produkte zum Zweck ihrer Kühllagerung völlig abgekühlt sind, wobei keine Entwässerung erfolgt und ein höher Energie-Wirkungsgrad erreicht Wird. Der Produktdurchsalz kann Wesentlich erhöht werden.

Gesshmack und Struktur der Produkte werden gesdni/fzt, und der Wirkungsgrad des Koch-Kühl-Vorgärigs wird durch die feuchte Atmosphäre verbessert, \o wobei jedoch diese feuchte Atmosphäre frei von Wassertropfen ist. Um Verunreinigungen und eine Verschlechterung des Aussehens der Produkte zu Vermeiden. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 ein Diagramm der Kocher-Kühier-Reinigungs-Gesamteinrichtung,

Fig. 2 ein Betriebsschema zur Erläuterung der Betriebsweisen der Einrichtung von F i g. 1, und

F1 g. 3 bis 6 skizzenhafte Darstellungen von Einzelteilen der Einrichtung nach Fig. i. und zwar in der dem Betrieb entsprechenden Reihenfolge vom Hineinführen des Rohprodukts bis /um Herausführen des gekochten und gekühlten Produkts, wobei Fig.4 den Kocher und Fig. 5 den Kühler zeigt.

Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß ein kontinuierlich laufendes Förderband 12 die rohen Nahrungsmittelprodukte 12', die in der Beladestation 20 auf das Band aufgebracht werden, durch den Kocher 40 und den Kühler 50 hindurch zu einer Ausgangsstation 70 bringt, wo die gekochten Produkte 12' vom Band abgenommen werden. Die Geschwindigkeit des Bandes wird durch einen Antrieb U veränderbarer Geschwindigkeit so geregelt, daß die Verweilzeit im Kocher 40 auf der Bandspirale 16 ein Durchkochen auf eine Temperatur nahe 100⁰C — wenn gewünscht — ermöglicht und in ähnlicher Weise eine Kühlzeit auf der Spirale 18 im Kühler 50, weiche genügt, um die heißen Produkte sofort auf eine Temperatur nahe 0^eC — wenn gewünscht — abzukühlen, so daß ein Wachstum von Bakterien oder anderen Verunreinigungen nicht möglieh ist Die Feuchtigkeit der Atmosphäre sowohl im Kocher als auch im Kühler wird nahe 100% gehalten, um so einen wirksamen Wärmeaustausch zwischen dem heißen, in Dampfform vorliegenden Wasser bzw. dem durch die kalte feuchte Luft getragenen Kaltwasser und den auf der Spirale befindlichen Produkten zu ermöglichen. Damit wird nicht nur eine Entwässerung der Produkte vermieden, vielmehr werden auch alle Bestandteile der Einrichtung feucht gehalten, so daß Fett-Tropfen oder andere Nahrungsmittelreste nicht antrocknen oder anbrennen können, was die Reinhaltung wesentlich erleichtert.

Der Kocher 40, welcher in der parallelen US-Patentanmeldung 60 986 vom gleichen Prioritätstage noch mehr ins einzelne gehend beschrieben ist, weist zwei Dampfquellen auf, nämlich ein inneres, durch ein Heizelement 42 erhitztes Wasserbad 41 und einen äußeren Dampfgenerator 43. Die Produkte werden auf dem Spiralweg von unten nach oben geführt, sü daß bei fetten Produkten, etwa Spare Rips weniger Fetttropfen auf die gekochten Produkte fallen, wenn sie in der Spirale nach oben befördert werden und den Kocher 40 in seinem oberen Bereich verlassen. Der einfach aufgebaute Kocher besitzt isolierende Wände und ebene innere Flächen aus rostfreiem Stahl, so daß eine leichte Peinigung möglich ist und kaum die Gefahr besteht, daß sich Kochreste anlagern.

Der Kühler 50, der in den US-Patentschriften 42 71 683 Und 43 19460 im einzelnen beschrieben ist, wird vom Kühlgerät 51 mit Kühlwasser Versorgt, welches über ein Rohr 52 zu Sprühdüsen 53 gelangt. Ein Gebläse 54 schickt dann einen kalten, feuchten Luftstrom nach oben durch die Spirale 18 hindurch, was zu einem wirkungsvollen Wärmeaustausch führt. Dabei kommt die vom Gebläse 54 nach oben geförderte Kaltluft zuerst mit den im unterem Teil der Spirale i8 befindlichen, bereits wesentlich kühleren Produkten in Berührung, was zu einem intensiven Wärmeaustausch im oberen Bereich der Spirale 18, Wo sich die noch sehr heißen Produkte befinden, stattfindet. Über die Pumpe 55 wird das Kaltwasser wieder zurück in das Kühlgerät 51 gebracht, wo es wieder abgekühlt wird.

Durch die Verwendung spiralförmiger Körderwege und von Wasser als Wärmeaustauschmedium sowohl im Kocher 4C als auch im Kühler 50 können die jeweiligen Kammern auch bei Erfordernis eines großen Nahrungsmitteldurchsatzes verhältnismäßig klein gehalten werden. Damit werden die fcnergieveriuste beim Aufheizen bzw. Abkühlen wesentlich vermindert, weil bei größeren Kammern mit großen Oberflächen beträchtliche Abstrahlungs- und Kondensationsverluste auftreten.

In dem außerhalb von Kocher und Kühler verlaufenden Rückführungsweg des Bandes sind zumindest zwei Desinfeklionsmittel-Sprühstationen 60 und 30 vorgesehen, um das Band zunächst mit einem Desinfektionsmittel abzusprühen und dann mit Wasser abzuwaschen. Das Band, das vorzugsweise siebartig ist und aus rostfreiem Stahl besteht, wird von den Sprühdüsen 61,31 mit einem Sprühstrahl beaufschlagt, der auf das laufende Band auftrifft und durch dieses hindurchgeht.

Das Wasser und die Desinfektionslösung sind warm und haben eine Temperatur von beispielsweise 7O⁰C; der Zuführdruck beträgt zumindest 8 bar.

Infolge der hohen Feuchtigkeit im Kocher und im Kühler 40, 50 besteht keine Gefahr, daß sich am Band Nahrungsmittelreste ansammeln und dann antrocknen oder anbacken, so daß Restansammlungen und Bakterieneinschleppungen an der Entladestation 70 durch den kontinuierlichen Reinigungs- und Desinfektionsprozeß beseitigt bzw. verhindert werden können.

Im Rücklaufweg des Bandes ist eine Spannrolle 48 vorgesehen. Im Mittelbereich des Bandrücklaufs kann auch gemäß Fig.4 eine weitere Sprühstrahl-Reinigungsstation 46 für Desinfeklionslösung vorgesehen sein, insbesondere, wenn in der Reinigungsstation 60 eine Wasservorspülung erfolgt.

In dem Flußbild von F i g. 2 sind die beiden Betriebsweisen der Einrichtung, also der eigentliche Verarbeitungsvorgang und der Reinigungsvorgang, zusammengefaßt dargestellt, wobei die verschiedenen Bauelemente durch geeignete Ventile, Schalter, Servoeinheiten und dergleichen eingeschaltet bzw. abgeschaltet werden.

Die Einrichtung wird periodisch auf den mechanischen Reinigungs- und Desinfektionsvorgang umgeschaltet Dieser Reinigungs- und Desinfektionsvorgang kann gemäß F i g. 2 auch zusammen mit zwei HHfsvorgängen durchgeführt werden, nämlich einer Vor-Reinigungund einer Teil-Reinigung.

Das die Betriebsweise der Einrichtung festlegende Steuergerät 80 enthält Schalter, Ventile und/oder Servogeräte, die eine manuelle oder automatische Wahl durchführen und die entsprechenden Baueinheiten einschalten bzw. abschalten. Insbesondere für die Hilfsvorgänge, also die Vor-Reinigung und die Teil-Reinigungen, können die Ablauffolge bestimmende Zeit-

schaller vorgesehen sein; es ist aber auch möglich, diese Abläufe zeitlich und in ihrer Folge manuell zu steuern. Mittels eines geeigneten Steuergeräts kann aber auch der gesamte Reinigungsvorgang vollständig automatisch durchgeführt werden.

Das für die Waschvorgänge erforderliche Wasser wird vom Tank 81 zugeführt, die Desinfektionslösung vom Tank 82. Cds Wasser und die Desinfektionslösung werden erwärmt, das Wasser auf etwa 66°C und die Desinfektionslösung auf etwa 70°C. Daraufhin drückt dann die Pumpe 33 je nach Stellung des Ventils 85 Wasser oder Desinfektionslösung durch das Rohr 84. worauf die Flüssigkeit über die beiden Drehverbindungen 86 zu den Düsenrohren 87 und 88 innerhalb der Kocher-Spirale 16 und der Kühler-Spirale 18 gelangt. wobei diese Rohre 87, 88 jeweils in der Spiralachse liegen. Die Rohre 87,88 werden durch einen Motor 89 in Umdrehung versetzt, so daß die einen hohen Druck aufu/picpnHpn Sprühstrahlen nacheinander alle Bereiche der Spirale erreichen. Dabei bewegt sich das Förderband so. daß die Sprühstrahlen die gesamte Bandfläche erreicht, und zugleich werden die Innenflächen des Kochers und des Kühlers gereinigt, um so Schmutzübertragungen zu verhindern, die bei einer nacheinanderfolgenden Reinigung auftreten könnten.

Das Wasser des beheizten Wasserbades 41 kann über Ventile 90, 91 abgezogen werden und kann im Tank 81 für den Reinigungsvorgang gespeichert werden, selbstverständlich unter der Voraussetzung, daß es rein, sauber und frei von Fett und anderen Verunreinigungen des Bades 41 ist. Ansonsten wird Reinwasser über den Einlaß 92 zugeführt und vor seiner Verwendung im Reinigungsvorgang aufgeheizt.

Ist das Ventil 90 offen und leitet das T-Ventil 91 das Wasser in Richtung des Pfeiles 93, dann wird das aus dem rotierenden Düsenrohr 87 austretende Reinigungswasser die gesamte Innenfläche des Kochers 40 reinigen, worauf es durch einen geeigneten Ablauf wieder aus der Kochkammer entfernt wird. Daraufhin wird dann wiederum Reinwasser bei 94 in den Kocher 40 eingebracht und erhitzt, worauf wiederum ein Kochvorgang durchführbar ist.

In ähnlicher Weise kann beim Kühler 50 durch das Kühlgerät 51 zirkulierendes Restwasser 95 über das T-Ventil % abgeleitet und ausschließlich für die Vor-Reinigung verwendet werden. Sowohl für den Reinigungsvorgang als auch für den Kochvorgang wird Wasser durch das Kühlgerät 51 hindurchgepumpt und den Sprühdüsen 53 zugeführt. Frisches Reinwasser kann für den nächstfolgenden Koch-Kühlvorgang nach Abschluß des Reinigungsvorganges und Entfernung der Reinigungsflüssigkeit bei 97 zugeführt werden. Das T-Ventil % kann Spülwasser zurück in den Tank 81 leiten, unter der Voraussetzung, daß der Verunreinigungen enthaltende Teil des Spülwassers vorher abgezogen worden ist; auf diese Weise kann Wasser und Energie eingespart werden. Aus sanitären Gründen erfolgt jegliche Wasser-Rückgewinnung erst nach Entfernung von Reinigungsmittel- und Resteniederschlägen. Das T-Ventil 91 erlaubt auch, Waschwasser aus dem Kocher 40 rückzugewinnen. Die in Doppelstrichen ausgeführte Leitung 98 stellt einen Wasser-Desinfektionsmittel-Strömungsweg dar, während die Steuerleitungen 99,100 nur durch einen Strich auf der Zeichnung dargestellt sind.

Aus F i g. 2 ist verständlich, daß jedes der Ventile, jede Pumpe, jeder Motor und jeder Wärmeaustauscher gesteuert ein- und ausgeschaltet oder über die •Steuerleitungen 99, 100 abgeschaltet werden kann. So kann das Heizelement über die von der Steuerleitung 99 gesteuerten Ventile 90,91 an- und abgeschaltet werden. Zürn Abpumpen des Wassers aus dem Wasserbad 41 kann eine nicht dargestellte Pumpe dienen, die dann ebenfalls über die Leitung 99 gesteuert ist.

In ähnlicher Weise werden über die Leitung 100 das Kühlgefät 51, das drei Strömungswege aufweisende T-Venttl 96, die Wasser durch die Kühler-Kocher-Einheit fördernde Pumpe 55, das Wasser 81 oder Desinfektionslösung wählende T-Ventil 85, die. Reinigungswasserpumpe 83, der Förderbandantrieb 14. der die Sprührohre 87,88 in Umdrehung versetzende Motor 89, der Dampfeinlaß vom Generator 43 und das Gebläse 54 gesteuert.

Wenn sich während des Reinigungsvorganges von den Düsen 88 abgesprühtes Reinigungsmittel oder Waschwasser im Bad 95 des Kühlers 50 ansammelt, so wird es auch durch das Kühlgerät und die Düsen 53 geschickt. Der Sprühnebel wird dabei durch einen — nicht gezeichneten — Filter geleitet, womit dann eine wirkungsvolle Reinigung des gesamten Kühlers 50 und der angeschlossenen Hilfs- Kühlaggregate erfolgt.

Vorzugsweise wird das Reinigen zyklisch in drei Stufen durchgeführt, nämlich Vorwaschen mit Wasser, Waschen mit Desinfektionslösung und schließlich Nachwaschen mit Wasser, wobei etwa die Hälfte des Nachwasch-Wassers wieder in den Tank 81 zurückgeführt werden kann. Die erforderlichen Operationen sind im Reinigungs-Teilzyklus von Fig.2 erwähnt. Die Steuerung dieser Vorgänge kann manuell oder automatisch mittels Zeitschalter vorgenommen werden, wobei sich der Prozessor in der Bedingung des Hauptreinigungsvorgangs befindet. Erforderlich dabei ist die zeitrichtige Steuerung der Pumpe 83, des T-Ventils 85 und der T-Ventile 91, % für die Wahl von Lösungsmittel und Wasser und für Speicherung von Waschwasser.

Während des Verarbeitungsvorganges, also beim Kochen und Kühlen, werden der Kocher 40 und der Kühler 50 vorzugsweise auf einem Druck oberhalb Atmosphärendruck gehalten, um so die Koch- und Kühlzeit zu verkürzen und den Energie-Wi, kungsgrad zu erhöhen. Eine Möglichkeit der Erzielung dieses Überdruckes besteht darin, den Kocher 40 und den Kühler 50 in einem Druckraum aufzustellen, dessen Wände auf der Zeichnung mit 21 und 71 bezeichnet sind. Dies führt auch dazu, daß die in der Station 20 unter Atmosphärendruck auf das Förderband aufgebrachten Produkte dann im Kocher 40 leichter Wärme aufnehmen und vermindert darüber hinaus Feuchtigkeits- und Saftverluste der Produkte.

Viele Merkmale tragen gemeinsam zur Einsparung von Energie bei, etwa die Wiedergewinnung des Förderband-Waschwassers, die besondere Richtungsführung des Förderbandes, die Ausbildung des Förderwegs in den Wärmetauschzonen als Spirale, die Verwendung von Wasser als Wärmetauschmedium in einer Atmosphäre einer Feuchtigkeit von nahezu 100%, die Wiedergewinnung von Desinfektionslösung, der sehr kurze Reinigungsvorgang, die sehr kurzen Verweilzeiten, die vergleichsweise kleben Katnmervulumen mit verringertem Energieverlust, die kurzen Förderbandwege usw. Weitere Merkmale ergeben sich nachfolgend anhand der F i g. 3 bis 6.

Gemäß F i g. 3 wird das Förderband 12 in schützenden Führungen 35 geführt, in welchen Leitblechc und Gebläse untergebracht sind, um den Eintritt oder den Austritt von Luft zu vermindern, welche vom Band von

einer Einheit in die nächstfolgende Einheit mitgeschleppt wird. In Fig.6 ist eine solche Luft-Falle 65 gezeigt, wobei die Führungen 35 durch die Wand 71 der Entladestation hindurchgehen. Ein Gebläse 73 Verhindert den Eintritt von Kühleraußenluft, welche das warme Lösungsmittel der Reinigungsstation 60 abkühlen würde. Es wird also durch das Gebläse 73 ein Gegenluftstrom entgegen der Band-Laufrichtung erzeugt, und es können auch Leitbleche im Bereich 74 der Führung angebracht werden, welche ebenfalls dem Eintreten von Luft einen Widerstand entgegensetzen. Ähnliche Fallen können am Eingang oder am Auslaß des Kochers 40 und des Kühlers 50 angeordnet werden, um so Wärmeverluste durch vom Band mitgeschleppte Luft herabzusetzen

In der Reinigungsstation 60 von F i g. 6 kann ein Wasser-Vorwaschgang erfolgen, worauf dann ein mittlerer Sprühvorgang mit Desinfektionslösung in der Station 46 von F i g. 4 erfolgt; schließlich wird dann noch ein Nachwasclisn in der Reinigungsstation 30 von F i g. 3 durchgeführt. Dabei befinden sich alle diese drei Reinigungsstationen im Rückweg des Bandes zwischen Entladestation 70 und Beladestation 30, womit sichergestellt ist, daß das Band an der Beladestation 20 in einem sehr sauberen und hygienischen Zustand ankommt.

; In der Sprühstation 30 ist im Bandweg um das Band 12 herum ein Sumpf 32 angeordnet, und die Sprühdüsenarme 36 leiten die Reinigungs-Sprühstrahlen aus Warmwasser unter einem von der Pumpe 33 erzeugten Druck von etwa 8 bar auf das Band. Das warme Wasser tfringt durch das siebartige, sich bewegende Band hindurch und reinigt dabei das Band sehr wirkungsvoll. Die Reinigungsbürste 37 befreit die Walze 38 vom Wasser, damit sich dann, wenn das Band in die ;Beladestation kommt, auf dem Band keine überschüssige Feuchtigkeit mehr befindet.

Es hat sich gezeigt, daß zu verarbeitende Produkte, vorzugsweise wenn sie gleiche Größe und Gestalt haben und über das breite Förderband verteilt sind, in einer Zeitspanne von etwa 20 Minuten durch die Einrichtung hindurchgeschickt werden können, wobei im Kocher eine durchgehende Temperatur in den Produkten von über 90°C und im Kühler eine durchgehende Temperatur von nahezu 0°C, meist 5°C. erreicht wird.

' Gemäß Fig.! werden die zu verarbeitenden Nahrungsmittel-Produkte 12', die vorzugsweise gleiche Größe und gleiches Gewicht haben, von der Beladestation 20 in einem kontinuierlichen Förderweg zur Entladestation 70 geleitet, und zwar mittels eines kontinuierlich laufenden Förderbandes 12, wobei die Produkte beim Durchlauf durch den Dampfko*.her 40 gekocht und beim Durchlauf durch den Kühler 50 gekühlt werden. Die Produkte können irgendwelche landwirtschaftlichen Produkte sein, Fleischprodukte, wie etwa Spare Rips, vorbereitete Fleischstücke, Geflügeltefle und dergleichen, wobei es möglich ist diese Produkte in der Beladestation 20 vorbereitenden Arbeitsgängen zu unterwerfen, beispielsweise können sie gereinigt und gewürzt werden. Das Verfahren eignet sich insbesondere zum Koches von Nahrungsmittelprodakien i2'. die in der Station Üj gereinigt und in Produkte gleicher Größe aufgete-.it worden sind, wobei die Produkte dann auf das Band 12 gelegt werden, wobei sich im allgemeinen mehrere Produkte 12' nebeneinander auf dein Band i? be-fbden.

Beim Kochen und Kühlen nahes« aller Produkte ist es wesentlich, daß eine sleichmäiige K.ochT«inperr*ar durch die Produkte hindurch erreicht wird, daß de, Wirkungsgrad hoch ist, keine Austrocknung erfolgt und daß Aussehen und Geschmack der Produkte erhalten bleiben.

Zur Erzielung eines hohen Wirkungsgrades der eingesetzten Energie und zur Efmöglic^ung sines großen Durchsatzes an Produkten 12' trotz kleiner Abmessungen der Einrichtung tragen mehrere Merkmale bei. So wird das Kochen ausschließlich durch Dampf mit über dem Atmosphärendruck liegenden Druck durchgeführt, wobei sich der Kocher und ändere Teile der Einrichtung innerhalb einer Wandung 71 befinden, die eine Abschirmung gegenüber dem Atmosphärendruck darstellt. Der Dampfkocher 40 befindet sich darüber hinaus in einem besonderen Gehäuse, und der Dampf wird vom Dampferzeuger 43 unter erhöhtem Druck in dieses Gehäuse eingeleitet. Das Kochen erfolgt also unter Dampfdruck, und der Dampf dringt deshalb leichter in das Innere der Produkte ein, weil sich diese ursprünglich auf Atmosphärendruck befinden, d. h. Von der unter Atmosphärendruck stehenden Beladestation 20 in die Druckkammer eingeführt werden.

Um den Oberflächen-Wärmeaustausch zu verbessern, insbesondere im Fall von Nahrungsmitteln mit fette·, isolierender Außenschicht, wird auf die Oberfläche der Produkte ein feiner Feuchtigkeitsnebel aufgesprüht, wobei durch diese Befeuchtung dann im Kocher 40 ein guter Oberflächen-Wärmeaustausch erfolgt, was die Kochzeit wesentlich verkürzt.

Weitere wesentliche Punkte sind die Sterilität und die Erhaltung des Geschmacks der Nahrungsmittel. Für die Erzeugung des Dampfs im Generator 43 wird deshalb Reinwasser verwundet, und es sind Ventile vorgesehen, die eine geeignete Strömung des Dampfes durch den Kocher 40 gewährleisten und für einen regelbaren Auslaß und für einen regelbaren Druck sorgen. Die Dampf-Durchflußmenge durch den Kocher 40 wird so gering wie möglich gehalten, um so die Energieverluste klein zu halten, wobei jedoch im Kocher 40 eine Umgebungstemperatur voi. nahe 100°C aufrechterhalten wird. Weiterhin erzeugt der Dampf eine Feuchtigkeit, die möglichst nahe 100% liegt, um im Kocher jegliche Entwässerung der Produkte zu vermeiden, wobei im Zusammenwirken mit dem erhöhte-- Druck auch ein Austritt von Säften aus den Produkten vermieden wird.

Zur Erreichung der gewünschten Garung verschiedener Produkte kann die Geschwindigkeit des Förderers 12 geändert werden, und aufgrund des besonderen Weges 16 des Förderers im Kocher 40 ergibt sich dann eine Verweilzeit, welche gewährleistet, daß die Produkte ausreichend gegart werden. Die Einrichtung kann zum Weichkochen von Erbsen, zum Braten von Spare Rips, zum Braten von Fleischstücken und zum Verarbeiten anderer Nahrungsmittel herangezogen werden, wobei die Nahrungsmittel vorzugsweise unverpackt sind.

Ein schnelles Abkühlen der Nahrungsmittel unmittelbar nach dem Kochen ist eine sehr wichtige Bedingung bezüglich der Sterilität, weil damit die Möglichkeit des Einschleusen^ und des Wachstums von Bakterien vermindert wird. Aus diesem Grund wird das den Dampfkocher 40 verlassende Gut auf dem kontinuierlich laufenden Förderband 12 direkt in den Kühler 50 eingebracht- Um den energetischen Wirkungsgrad des Kühlers 50 ?u «rhefass, :rt s;n& Wärmeschranke vorgesehen, weiche die Warme im Kocher 40 festhält, nie rtiit der Produkten 12' und dem Förderband

12 aus dem Kocher 40 austretende Heißluft abgefangen wird, bevor das Förderband mit den daraut befindlichen Produkten 12' in den Kühler 50 eintritt Dabei können Leitbleche und Gebläse verwendet werden, etwa in einer Törderbandführung zwischen Kocher 40 und Kühler 50. mit deien Hilfe es dann möglich ist, einen Heißdampf im Kocher 40 zurückzuhalten und nur die Überführung einer kleinen Restwärme mit den Produkten 12' in dem Kühler 50 zuzulassen.

Im Kühler 50 selbst ist es wesentlich, einen über dem Atmosphärendruck liegenden Druck aufrechtzuerhalten und dabei eine Feuchtigkeit nahe 100% zu haben, weil nur so eine Entwässerung der Produkte sowie ein Austritt von Saft oder Geschmacksessenzen verhindert werden kann, wenn uie Produkte längs des V/eges 16 durch den Kühler hindurchgeführt werden. Die Verweilzeit wird dabei so eingestellt, daß die Produkte von der bei nahe 99^CC liegenden Kochtemperatur auf eine Temperatur nahe 0°C abgekühlt wird. Dies wird dadurch erreicht daß mit 100% Feuchtigkeit gesättigte bjfi ohne Wassertröpfchen mittels des Gebläses 54 durch die Kühlkammer geleitet wird und in dieser zirkuliert, wobei der Druck innerhalb der Kühlkunmer

über Atmosphärendruck liegt Die den Kühler verlassende Luft wird durch einen kalten Wassersprühnebel 53 kühl und feucht gehalten, wobei dieser Sprühnebel 53 aus Reinwasser gebildet wird. Ein — nicht gezeichneter — Filter scneidet vor dem Eintritt des Sprühnebels in den Kühler 50 die Wassertröpfchen ab, so daß sich auf den Produkten keine Tropfen bilden, welche das Aussehen und auch die Sterilitätsbedingungen nachteilig beeinflussen könnten. Das Band 12 und die darauf befindlichen Produkte 12' bleiben deshalb im wesentlichen frei von Safttropfen, von Ansammlungen von Nahrungsmittelresten und von Wassertropfen, und das Band 12 kann in den Stationen 60 und 30 sehr gut gereinigt werden, bevor es wieder zur Beladestation und dann zu den Heiz- und Kühlkammern gelangt. Das Förderband wird außerhalb der Kühl- und Heizkammern zurückgeführt, um ein Anbacken von Verunreinigungen am Band zu vermeiden. Die hohe Feuchtigkeit trägt dabei zur leichteren Entfembarkeit aller Verunrei nigungen auf dem Förderband bei, so daß es in manchen Fällen genügt, das Förderband lediglich mit einem Desinfektionsmittel zu besprühen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (18)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Erhitzen und Abkühlen von Nahrungsmittelprodukten, wobei die Nahrungsmitteiprodukte nacheinander auf einem kontinuierlich laufenden Förderband, das eine Beladestation und eine Entladestation durchläuft, durch eine Heizstation und eine Kühlstation geführt werden, gekennzeichnet durch

10

a) eine Heizkammer (40) welche die auf dem Förderband (12) befindlichen Nahrungsmittelprodukte (12') auf einem Spiralweg (16) durchlaufen, wobei die Heizkammer (40) Heizelemente (42) zum Erhitzen der Produkte (12') mittels ausschließlich Dampf auf eine Temperatur nahe 100°C bei einer Feuchtigkeit von nahe 100% sowie ein Düsenrohr (87) zum Aufsprühen von Desinfektionslösung auf das durchlaufende iSand aufweist,

b) eine Kühlkammer (50), weiche die auf dem Förderband (12) befindlichen Nahrungsmittelprodukte (12') auf einem Spiralweg (18) durchlaufen, wobei die Kühlkammer (50) Kühlelemente (51 — 54) zum Kühlen der Produkte (12') ausschließlich durch strömende Kaltluft einer Temperatur von nahe 0°C und einer Feuchtigkeit nahe 100% sowie ein Düsenrohr (88) /um Aufsprühen von Desinfektionslösung auf das durchlaufende Band auf· jo weist, u -d

c) eine kontinuierlich arbeitende Reinigungs- und Sterilisa'ionsvornchtung (60, 30) für das Band (12), die am Bandrück^auf zwischen Entladestation (70) und Beladestation _v20) angeordnet ist. r,

2. Einrichtung nach Anspruch I. gekennzeichnet durch Elemente zum Erzeugen eines oberhalb des Atmosphärendrucks liegenden Drucks in der Hei/· kammer (40) und/oder der Kühlkammer (50). ₄₍₁

3. Einrichtung nach Anspruch I oder 2. gekennzeichnet durch zwei Dampfquellen, wobei die eine Dampfquelle (43) sich außerhalb der Heizkammer (40) befindet und mit dem Heizkammerinneren über eine Rohrleitung verbunden ist. und wobei die ^ »ndere Dampfquelle (41, 42) durch ein aufgeheiztes Wasserbad (41) im Kammerinneren gebildet ist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 — 3. gekennzeichnet durch Steuergeräte, welche die Förderbandgeschwindigkeit so steuern, daß die y, Produkte (12') bei ihrem Übergang von der Heizkammer (40) in die Kühlkammer (50) eine durchgehende Temperatur von etwa W"C aufweisen.

1 Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 —4. ,5 gekennzeichnet durch Steuerelemente, welche die Förderbandgeschwindigkeit so regeln, daß die in die Kühlkammer (50) mit einer Temperatur von etwa 90'C" eintretenden Produkte (12) die Kühlkammer mit einer Temperatur von etwa 5" C verlassen. „o

6, Einrichtung nach einem der Ansprüche 1—5, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungs- und Sterilisationsvorrichtung (60, 30) kontinuierlich arbeitende Sprühdüsen aufweist,

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1—6, dadurch gekennzeichnet, daß die sich innerhalb de! Heiz* und Kühlkammer (4Oj 50) befindenden Düsenrohre (87, 88) jeweils in der Achse der Spiralwege (16, 18) liegen und motorisch in Umdrehung versetzbar sind.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1—7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kühlkammer (50) Kühlelemente vorgesehen sind, welche Kaltwasser durch Zerstäuberorgane hindurchleiten, wobei ein Gebläse (54) feuchte Luft aus dem Sprühbereich gegen die auf dem Spiralweg (18) befindlichen Produkte (12') bläst und wubei die Reinigungsvorrichtung zusammen mit den Wasser und Luft fördernden Kühlelementen der Kühlkammer betätigbar ist.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1—8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühdüsen der Düsenrohre (87, 88) mit einem Druck von etwa 12 bar arbeiten.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1—9, dadurch gekennzeichnet, daß der Spiralwe^ (16) der Heizkammer (40) von unten nach oben, derjenige (18) der Kühlkammer (50) von oben nach unten verläuft, wobei in der Kühlkammer (50) ein Gebläse die Kaltluft nach oben durch den Spiralweg (18) hindurchleitet.

11. Verfahren zum Reinigen einer Einrichtung gemäß den Ansprüchen 1— 10. dadurch gekennzeichnet, daß eine Reinigungsflüssigkeit unter einem Druck von zumindest 8 bar benachbart dem rücklaufenden Förderband befindlichen Sprühdüsen zugeführt, das Förderband an den Sprühdüsen vorbeigeleitet und die Reinigungsflüssigkeit mittels der Sprühdüsen gegen das sich bewegende Band gesprüht wird.

12. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der durch die Düsen versprühten Flüssigkeit aufgefangen, gespeichert und wieder verwendet wird.

13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Düsen nacheinander Vorwaschwasser. eine DesinC-ktionslösung und nochmals Waschwasser gepumpt wird

14. Verfahren /um Verarbeiten von Nahrungsmittelprodukten mittels einer Einrichtung nach einem der Ansprüche I — 10. wobei die Produkte zwischen einer Eingangsstation und eine^r Ausgangsstation erhitzt und anschließend schnell abgekühlt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Produkte in einer Atmosphäre einer feuchtigkeit von nahezu 100% ausschließlich durch Dampf erhitzt und die erhitzten Produkte in einer aus gekühlter, feuchter Luft bestehenden Atmosphäre von nahezu 100% f-euch tigkeit auf weniger als 5 C abgekühlt werden und daß das Erhitzen und das Abkühlen in getrennten Kammern durchgeführt werden, wobei ein kontinu ierlich laufendes Förderband nacheinander die beiden Kammern durchläuft und anschließend außerhalb der beiden Kammern zur Beladestation zurückkehrt.

15. Verfahren nach Anspruch 14. dadurch gekenn zeichnet, daß die Produkte in vorbehandeltem Zustand und unverpackt mittels strömendem Dampf erhitzt und anschließend mittels kalter, feuchter Luft in Form eines feinen Sprühstrahls abgekühlt werden.

16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Produkte mittels mit Reinwasser gesättigter, einen Druck oberhalb Atmosphärendruck aufweisender Luft gekühlt werden.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14—16, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizdampf eine

Temperatur von etwa 99°C aufweist und der Druck in der Heizkammer über dem Atmosphärendruck liegt

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 14—17, dadurch gekennzeichnet, daß alle Verarbeitungsvorgänge in einem Raum durchgeführt werden, dessen Druck über Atmosphärendruck liegt