DE3615406A1 - Vorrichtung zur herstellung von tiefgefrorenem granulat - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verarbeitung und Konservierung von tierischen oder pflanzlichen Gewebe­ teilen unter Erhaltung der Lebensfrische durch Zerkleinern und Gefrieren, wobei die Gewebeteile in einem einzigen Ar­ beitsgang gleichzeitig zerkleinert, mittels eines tiefkal­ ten verflüssigten Gases gekühlt und/oder schockgefroren werden, mit einem Behälter zur Aufnahme der Gewebeteile, mindestens einer Zerkleinerungs- und/oder Mischeinrichtung, einem Vorratstank für tiefkaltes verflüssigtes Gas und einer mit diesem in Verbindung stehenden Gaszufuhrleitung.

Es ist bekannt, die Lebensfrische von tierischen und pflanz­ lichen Gewebeteilen durch Schockgefrieren und Tiefkühlkon­ servieren zu erhalten. Um dieses Ziel zu erreichen ist es erforderlich, die konservierenden Maßnahmen bei Tieren unmittelbar post mortem und bei Pflanzen unmittelbar nach der Ernte durchzuführen. Bei tierischem Gewebe bleibt auf diese Weise der sogenannte Warmfleischcharakter und der damit verbundene Frischgeschmack erhalten.

Ein großer Teil der in der Lebensmittelindustrie verar­ beiteten tierischen und pflanzlichen Gewebeteile wird erst nach mehreren Verarbeitungsschritten konserviert.

Beispiele hierfür sind das Zerkleinern von Fleischteilen zur Wurstbrät oder von Kakaofrüchten zu einer Grundmasse für die Schokoladenherstellung. Da in einzelnen nachein­ ander ablaufenden Schritten ausgeführte Verfahrensweisen zur Konservierung der Lebensfrische von Gewebeteilen nicht immer zum bestmöglichen Erfolg führen, werden auch Verfah­ ren angewendet, bei denen die Gewebeteile in einem einzigen Arbeitsvorgang gleichzeitig zerkleinert und mittels eines tiefkalten verflüssigten Gases schockgefroren und granu­ liert werden. Dies erfolgt bekanntermaßen in einem "Kutter" genannten Behälter zur Aufnahme der Gewebeteile, in dem eine Zerkleinerungs- und/oder Mischeinrichtung angeordnet ist.

So ist z.B. aus der DE-OS 33 44 521 ein Verfahren zur Herstellung von Wurstbrät bekannt, bei dem flüssiger Stickstoff über eine Düse unter einem festen Winkel auf die zu verarbeitenden Gewebeteile in unmittelbarer Nähe der Zerkleinerungseinrichtung aufgesprüht wird. Anderer­ seits sind auch Verfahren bekannt, bei denen Kältemittel über Injektoren direkt in die Gewebeteile eingebracht werden.

Die Verwendung von bekannten Düsen für die Zugabe von Kältemittel zur Konservierung von Gewebeteilen in einem Kutter weist jedoch verschiedene Nachteile auf.

Herkömmliche Düsen können keinen innigen Kontakt zwischen dem Kältemittel und den gesamten im Kutter befindlichen Gewebeteilen herstellen, da das Kältemittel nur unter einem bestimmten Winkel auf wenige Stellen der Gewebeteile aufgesprüht wird. Bekanntermaßen wird die Düse im Gehäuse der Misch- bzw. Zerkleinerungseinrichtung angeordnet, so daß das Kältemittel zur besseren Verteilung in den Gewebeteilen direkt auf die Zerkleinerungseinrichtung aufgesprüht wird. Die in der Zerkleinerungseinrichtung hoch­ geschleuderten Gewebeteile können dabei leicht mit der Düse in Kontakt treten und an dieser festfrieren, so daß zeitweise der Betrieb des Kutters unterbrochen werden muß, um die Düse zu reinigen. Um einen effizienten Eintrag des tiefkalten verflüssigten Gases zu gewährleisten, muß bei der Verwendung herkömmlicher Düsen infolge geringen Düsenöff­ nungsquerschnitts und geringer Verteilung des Kältemittels mit einem hohen Druck im Gasvorratstank gearbeitet werden. Eine beliebige Vergrößerung des Düsenöffnungsquerschnitts und damit eine Anpassung an verschiedene Kutterabmessungen ist nicht möglich, da eine Vergrößerung von Düsenbohrungen im Gehäuse der Misch- bzw. Zerkleinerungseinheit an sta­ tische Grenzen stößt.

Andererseits ist auch die Verwendung von Injektoren für die Zugabe von Kältemittel zur Konservierung von Gewebe­ teilen im Kutter mit spezifischen Nachteilen behaftet.

Durch das vollständige Eintauchen des Injektors in die Gewebeteile besteht die Gefahr des Festfrierens von Ge­ webeteilen am Injektor. Dieser Gefahr muß durch zusätz­ liche aufwendige Maßnahmen, wie z.B. Wärmeisolation des Injektors, gelegentliches Durchblasen mit gasförmigem Stickstoff usw., begegnet werden. Da der Eintrag des tiefkalten verflüssigten Gases in die Gewebeteile durch den Injektor nur lokal erfolgt, staut sich das tiefkalte verflüssigte Gas an der Injektoröffnung bis durch eine Abkühlung der Gewebeteile von über 30°C auf etwa unter -12°C eine ausreichende Körnigkeit der Gewebe­ teile erreicht ist, die eine Verteilung des tiefkalten verflüssigten Gases zwischen den Gewebeteilen erlaubt. Außerdem behindert der Injektor einen Fluß der Gewebe­ teile im Kutter, so daß besonders bei großen Kutterab­ messungen keine Anpassung des Injektors an den Kutter wegen der zu starken Behinderung des Gewebeteileflusses mehr möglich ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß ein möglichst gut verteilter Eintrag des tiefkalten verflüssigten Gases in die Gewebeteile möglich ist, je­ doch die spezifischen Nachteile bisheriger Methoden für den Eintrag tiefkalter verflüssigter Gase nicht auftreten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß am Ende der Gaszufuhrleitung eine konische Flachdüse in Nähe der Gewebeteile angebracht ist und die Gewebeteile nicht berührt.

Die erfindungsgemäße konische Flachdüse besitzt einen im Vergleich zu herkömmlichen Düsen großen Öffnungsquerschnitt. Die Düsenöffnung ist schmal und lang ausgebildet, was gegenüber konischen Düsen mit kreisförmiger Öffnungsquer­ schnittsfläche den Vorteil geringeren erforderlichen Vor­ drucks im Vorratsbehälter für das tiefkalte verflüssigte Gas bei besonders gleichmäßiger Verteilung des Flüssig­ gases aufweist. Außerdem ist ein großer Durchfluß des tiefkalten verflüssigten Gases pro Zeiteinheit durch die Düse gewährleistet und es ist nur ein geringer Vordruck im Vorratsbehälter des tiefkalten verflüssigten Gases nötig, um einen ausreichenden Flüssiggaseintrag zu ermög­ lichen. Dadurch, daß das tiefkalte verflüssigte Gas nur mit geringem Druck auf die Gewebeteile aufgesprüht werden muß, wird ein Aufwirbeln der Gewebeteile und Festfrieren an der Flachdüse vermieden. Da sich die Flachdüse außer­ halb der Gewebeteile befindet, tritt keine Behinderung des Gewebeteilflusses auf. Die Flachdüse kann in ihren Abmessungen an verschiedene Kutter angepaßt werden, so daß auch Altgeräte leicht damit nachgerüstet werden können.

Die konische Flachdüse wird zweckmäßigerweise außerhalb der Misch- bzw. Zerkleinerungseinrichtung so im Kutter an­ geordnet, daß die Gewebeteile nicht berührt werden. Dadurch wird ein Festfrieren von durch die Zerkleinerungseinrich­ tung aufgewirbelten Gewebeteilen verhindert.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungs­ gemäßen Vorrichtung ist die Flachdüse höheneinstellbar und schwenkbar ausgebildet. Damit ist im Gegensatz zu herkömmlichen Düsen eine Variation des Eintrags des tief­ kalten verflüssigten Gases und eine Anpassung an bestimmte Betriebsbedingungen möglich.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist in der Flach­ düse ein Drahtgewebe angeordnet. Dieses sorgt für eine besonders gute Verteilung des tiefkalten verflüssigten Gases. Außerdem bewirkt es eine bessere Phasentrennung zwischen Gas- und Flüssigphase des tiefkalten verflüssigten Gases. Wäre kein Drahtgewebe angeordnet, so würde aus der Flachdüse das Kältemittel unregelmäßig austreten. Die Ver­ wendung eines Drahtgewebes ermöglicht eine Bildung von Flüssiggastropfen mit einer vorteilhaften Tropfengrößen­ verteilung.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann bei allen Kutter­ anordnungen zur Verarbeitung und Konservierung von tie­ rischen und pflanzlichen Gewebeteilen angewendet werden.

In den Fig. 1, 2 und 3 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung schematisch dargestellt.

Fig. 1 zeigt einen Kutter zur Verarbeitung und Kon­ servierung von tierischen und pflanzlichen Gewebeteilen mit einer erfindungsgemäßen koni­ schen Flachdüse.

Fig. 2 zeigt einen Kutter mit der erfindungsgemäßen Flach­ düse von oben betrachtet.

Fig. 3 zeigt die erfindungsgemäße konische Flachdüse aus drei zueinander senkrechten Blickrichtungen.

Der in Fig. 1 schematisch dargestellte Kutter besitzt einen ringförmigen Behälter 2, der um eine senkrechte Achse 3 drehbar ist und von einem nicht dargestellten Motor angetrieben werden kann. An einer beliebigen Stelle des Behälters 2 ist ein drehbarer Messersatz 4 angeordnet, dessen horizontale Achse oberhalb des Randes des Behälters 2 liegt. An einer anderen Stelle des Behälters 2 ist er­ findungsgemäß die konische Flachdüse 1 angeordnet, die in den Behälter 2 hineinragt, aber die im Behälter befind­ lichen Gewebeteile 6 nicht berührt. Die konische Flach­ düse 1 ist über eine Leitung 7 mit einem nicht dargestell­ ten Vorratstank für tiefkaltes verflüssigtes Gas verbun­ den.

Vorteilhafterweise ist die Flachdüse 1 im Behälter 2 gemäß Fig. 2 so angebracht, daß die Längsseite der Flachdüse 1 senkrecht zur Ebene, in der der Messersatz 4 rotiert, angeordnet ist.

Beim Betrieb des in Fig. 1 dargestellten Kutters werden frische Gewebeteile bis zur Füllhöhe 8 in den Behälter 2 eingefüllt, der Behälter um die Achse 5 in Rotation versetzt und tiefkaltes verflüssigtes Gas, z.B. flüssiger Stickstoff, über die konische Flachdüse 1 auf die Gewebe­ teile aufgesprüht.

In Fig. 3 ist die erfindungsgemäße konische Flachdüse 1 aus drei zueinander senkrechten Blickrichtingen darge­ stellt. Im Inneren der Flachdüse 1 ist ein Drahtgewebe 9 angeordnet, das für eine gute Verteilung des Flüssig­ gases und eine gute Phasentrennung zwischen Gas- und Flüssigphase des Flüssiggases sorgt.

Claims (4)

1. Vorrichtung zur Verarbeitung und Konservierung von tie­ rischen oder pflanzlichen Gewebeteilen unter Erhaltung der Lebensfrische durch Zerkleinern und Gefrieren, wo­ bei die Gewebeteile in einem einzigen Arbeitsgang gleichzeitig zerkleinert, mittels eines tiefkalten verflüssigten Gases gekühlt und/oder schockgefroren werden, mit einem Behälter zur Aufnahme der Gewebeteile, mindestens einer Zerkleinerungs- und/oder Mischeinrich­ tung, einem Vorratstank für tiefkaltes verflüssigtes Gas und einer mit diesem in Verbindung stehenden Gaszu­ fuhrleitung, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende der Gaszufuhrleitung (7) eine konische Flachdüse (1) in Nähe der Gewebeteile angebracht ist und die Gewebeteile (6) nicht berührt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flachdüse (1) höheneinstellbar und schwenkbar ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in der Flachdüse (1) ein Drahtgewebe (9) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Flachdüse (1) einen Öffnungs­ querschnitt von 2×0,3 cm bis 15×1 cm aufweist.