DE3602464A1 - Verfahren und vorrichtung zum kontinuierlichen verpuffen und entspannungstrocknen von nahrungsmitteln - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Verpuffung und Entspannungstrocknung von Nahrungsmitteln, insbesondere zur Herstellung von Puffreis, Puffmais oder getrockneten, haltbaren Produkten.

Üblicherweise wird die Herstellung von Pufferzeugnissen in Puffkanonen vorgenommen, die diskontinuierlich geladen und nach einer Behandlungszeit von 5 bis 20 min durch plötzliches Öffnen des Apparatedeckels ebenfalls diskontinuierlich entladen werden.

Nachteil dieser Verfahren ist die große Geräuschentwicklung bei der Verpuffung, der hohe Energieaufwand für den Vorgang und der hohe Arbeitsaufwand für die diskontinuierliche Beschickung und Entnahme.

In der Offenlegungsschrift 16 92 706 wird ein Verfahren zur kontinuierlichen Verpuffung von Nahrungsmitteln beschrieben. Dieses hat aber gegenüber dem erfindungsgemäßen Verfahren den Nachteil, daß die dort beschriebene Wirbelschicht sich nur bei großen Einheiten lohnt und die beschriebenen Kugelschleusen recht kompliziert und störanfällig sind.

Ziel der Erfindung ist es, bei Beibehaltung der technischen Abläufe diese Nachteile möglichst vollständig zu beseitigen mit einer technisch einfachen Apparatur in einem vereinfachten Verfahren.

Es hat sich nun überraschenderweise herausgestellt, daß dieses bei den Bedingungen, die für die Nahrungsmittelverpuffung vorgeschrieben sind, gelingt, wenn nicht für die Erwärmung des zu verpuffenden Einsatzstoffes das Prinzip des Drehrohrofens verwendet wird, sondern wenn die Relativbewegung des Gutes gegenüber der zu heizenden Wand durch eine Bewegungsschnecke erzeugt wird.

Das Schneckenrohr muß zu diesem Zweck einen Druckbehälter bilden. Durch die Bewegung der Schnecke erfolgt die Gutaufwärmung zwischen der geheizten Wand und dem durch die Schnecke auf dem Schneckenhüllrohr transportierten Gut. Wichtig für die erfindungsgemäße Lösung war auch die Kombination mit dazu geeigneten, speziell für die Lösung gefundenen Elementen der Druckhaltung bei dem Guteintrag und dem Gutaustrag.

Es wurde nun gefunden, daß es möglich ist, das Gut bei dem geringsten Verlust an Druckmedium im Schneckenrohr dadurch ein- und auszubringen, indem ein axial und radial gedichteter Hohlzylinder, der sich kontinuierlich oder periodisch dreht und somit das Gut von oben in den Druckzylinder portionsweise einbringt und nach 180 Grad Drehung des Zylinders dieses zur Schnecke nach unten unter Druck abgibt oder beim Austritt in ein Sammel- oder Fördersystem hin entspannt bzw. verpufft.

Durch die Entspannung aus dem Schneckenrohr in den Umgebungsdruck entsteht die Volumenvergrößerung des Gutes. Abhängig von dieser Eigenschaft muß der Zylinder von dem Beginn der Druckentlastung bis zur Freigabe der vollen Öffnung so schnell bewegt werden, daß das Gut nicht beim Aufquellen sich in der Öffnung verquellen kann. Dieses ist abhängig vom Gut und unterscheidet sich entsprechend. Als Variation des Eintrages kann der Eintragsvorrichtung ein unter Betriebsdruck stehender Druckbehälter vorgeschaltet sein, der durch sein größeres Fassungsvermögen nur in größeren Abständen entspannt und geladen werden braucht.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens soll nun anhand der Fig. 1 näher erläutert werden.

Mit 1 ist der Vorratsbehälter gekennzeichnet, der als Druckbehälter ausgeführt wird. Die Eintragschleuse 2, eine Zellenradschleuse, fördert das Nahrungsmittelgut in den Schneckenförderer 3, wo es durch Zugabe von Wasser 4 angefeuchtet wird.

Die Schnecke 5, die als Vollschnecke, Paddelschnecke ausgeführt oder mit sichelförmigen Mischflügeln versehen werden kann, fördert das Gut unter ständiger Durchmischung schräg aufwärts zur Austragschleuse 6. Auf dem Wege dorthin wird das Nahrungsmittel durch die Heizung 7 so erwärmt, daß das zugegebene Wasser 4 verdampft und sich somit ein Druck aufbaut, der bei 8 abgelesen werden kann. Bei 9 fällt das Gut in das Austragsrohr 10, das einen durchsichtigen Ring 11 zur optischen Füllstandskontrolle besitzt.

Bei 12 fällt das Nahrungsmittel in die Austragschleuse 6, die einen runden und ausgehölten Zylinder 13 besitzt. Dieser Zylinder ist gegen das Gehäuse 14 durch ein spezielles Abdichtungssystem, das sowohl aus elastischen Dichtringen 15, 16 als auch einer Druckhalteeinrichtung zwischen den Dichtringen 15, 16 besteht.

Durch eine schnelle Drehung um 180 grad wird das unter Druck stehende Gut bei 18 durch den Expansionstrichter in den unter atmosphärischen Druck stehenden Raum 19 gesaugt.

Die Nahrungsmittelaufgabe kann alternativ auch so erfolgen, daß der Vorratsbehälter 1 für eine drucklose Zugabe ausgelegt wird. Dann wird die Eintragschleuse 2 baulich gleich der Austragschleuse 6 mit dem speziellen Abdichtungssystem ausgeführt.

In einem speziellen Ausführungsbeispiel werden die Besonderheiten des erfindungsgemäßen Verfahrens näher erläutert.

Eine Reismenge von 2,5 t soll in einer 8-Stunden-Schicht verpufft werden. Der Reis wird in den Vorratsbehälter 1 geschüttet, der ein Volumen von ca. 1-1,5 m³ hat, so daß er erneut nach ca. 4 Stunden aufgefüllt werden muß.

Der Reis fällt vom Vorratsbehälter 1 in den Hohlzylinder der Eintragschleuse 2, der einen Durchmesser von 90-100 mm und eine Länge von 50-100 mm hat. Mit einer Drehzahl von 5-20 U/min gelangt der Reis durch die Eintragschleuse in den runden Schneckenförderer 3, der einen Durchmesser von 140-425 mm und eine Länge von 3-4 m hat. Das feuchte Gut wird durch das Drehen der Schnecke 5 von 5-40 U/min in einem Winkel von 5-20 grad schräg nach oben befördert. Durch die Wärme der Heizung 7 wird das Wasser verdampft und der Schneckenförderer 3 auf eine Temperatur gebracht, die einem Sättigungsdruck von 3-20 bar entspricht.

Nach einer durchschnittlichen Durchlaufzeit von 10 min fallen die Reiskörner durch das Austragsrohr 10, das eine Nennweite von NW50 bis NW100 hat, in die Austragschleuse 6. Diese ist identisch der Eintragschleuse 2 aufgebaut und dreht sich ruckweise um jeweils 180 grd mit 5-25 U/min.

Die Eintrag- und Austragschleusen sind gut isoliert, da die Druckaufprägung durch das Abdichtungssystem über den Sättigungsdruck des Schneckenförderers 3 erfolgt.

Der Austrittsquerschnitt des Hohlzylinders der beiden Schleusen ist quadratisch und hat eine Seitenlänge von 50-100 mm.

Claims (9)

1. Verfahren zur Verpuffung und Entspannungstrocknung von Nahrungsmitteln durch Erwärmen dieser Stoffe unter Druck von 3-20 bar und erhöhten Temperaturen zwischen 130 und 300 grdC und plötzliche Druckentspannung des Gutes beim Verlassen einer Druckapparatur, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckapparatur eine Färderschnecke ist, die das Gut vom Eintragungsort des Gutes zum Austragungsort des Gutes während der Erwärmung und Aufbereitung des Gutes transportiert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, d. g., daß die Förderschnecke geheizt wird, wodurch die Energie zur Beheizung des Gutes, der Verdampfung des Druckwasserdampfes und die Verlustwärmen aufgebracht werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, d. g., daß die Eintrag- und/oder Austragschleuse eine axial und radial gedichtete Zylinderschleuse ist, die durch einen Motor kontinuierlich oder schrittweise so gedreht wird, daß das Gut bei der Entspannung beschleunigt den vollen freien Querschnitt zur druckfreien Öffnung hin geöffnet erhält.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, d. g., daß der Eintragschleuse ein unter Druck stehender Vorratsbehälter vorgeschaltet ist.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung aus einer Eintragschleuse, einer als Druckbehälter ausgebildeten Förderschnecke, einer Beheizungseinrichtung für die Förderschnecke und einer Austrag- oder Verpuffungsschleuse besteht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die waagerechte oder leicht geneigte Förderschnecke an dem einen Ende mit einer oben angeordneten Eintragschleuse und an dem anderen Ende mit einer nach unten gerichteten Austragschleuse versehen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, d. g., daß um die Förderschnecke eine Heizungseinrichtung angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5, d. g., daß die Schleusen axial und radial gedichtete Zylinderschleusen sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 5, d. g., daß der Eintragschleuse ein Druckbehälter vorgeschaltet ist.