DE3619838A1 - Verfahren und vorrichtung zum kontinuierlichen verpuffen und entspannungstrocknen von nahrungsmitteln - Google Patents

Description

Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Verpuffen und Entspannungstrocknen von Nahrungsmitteln P 36 02 464.3.

Die Erfindung bezieht sich auf eine wesentliche Verbesserung der Erfindung zum kontinuierlichen Verpuffen und Entspan­ nungstrocknen von Nahrungsmitteln P 36 02 464.3.

In der Erfindung wurde gezeigt, wie durch kontinuierliches Einschleusen eines Nahrungsmittels in eine beheizte Förder­ schnecke, Aufheizen des Gutes durch dem Wandkontakt des bewegten Gutes mit der beheizten Wand auf eine Temperatur oberhalb der Siedetemperatur der Feuchtigkeit bei Normal­ druck und plötzliches portionsweises Austragen mit einer Druckschleuse dieses Gut verpufft oder entspannungsge­ trocknet werden kann, wobei die schonende Aufheizung durch die Bewegung des Gutes zwischen der Förderschnecke und der Wand geschieht.

Als Nachteil bei dieser Anordnung hat sich herausgestellt, daß zwischen der Förderschnecke und der Wand und an den Förderklappen der Ein- und Austragschleusen sich Nahrungs­ mittelteilchen ansetzen können, die zu einer Beeinträchti­ gung der Funktion des Apparates führen können.

Zum Schutz der Teile gegenüber dem Ansetzen von solchen Teilchen wurde nun überraschenderweise gefunden, daß spezi­ elle Leitsysteme dazu in der Lage sind, diese Anlagerungen zu verhindern. Das Leitsystem der Eintragschleuse ist in Fig. 1 dargestellt.

Das Leitsystem zur Verhinderung des Anbackens von Nahrungs­ mitteln an der Wand der Förderschnecke ist das Schnecken­ randband, welches in Fig. 2 dargestellt ist. Das Leitsystem der Austragschleuse ist in Fig. 3 dargestellt.

In Fig. 1 ist der Behälter mit den Vorräten für die zu be­ handelnden Nahrungsmittel mit 1 bezeichnet. Das Gut liegt an der Leitklappe 2 an, die kurzzeitig so lange geöffnet wird, daß eine für die Druckschleuse ausreichende Menge Nahrungs­ mittel über die Leiteinrichtung 3, eine Rohrverengung in das Siebrohr 4 abgegeben wird. Das Siebrohr 4 befindet sich als Mittelteil in der Druckentspannungskammer 5 mit dem Schall­ dämpfer 6 und der Kondensatabfuhr 7.

Damit steht das vordosierte Gut an der ersten Klappe 8 der Druckschleuse 9 an. Diese wird taktweise geöffnet und läßt das vordosierte Gut in die Druckschleuse 9, wobei die Öff­ nungszeit der Klappe 8 mit der der Klappe 2 zeitlich über­ einstimmt, um die Leiteinrichtung 3 zur Wirkung kommen zu lassen. Beim Öffnen der Klappe 8 entweicht der Druck aus der Druckschleuse 9, der in der Druckentspannungskammer 5 über das Siebrohr 4 abgebaut wird.

Nach Schließen der Klappe 8, die auf die Dichtheit der gesamten Druckdifferenz ausgelegt ist, wird die Druckklappe 10 kurzzeitig geöffnet, um das Gut in die Förderschnecke 11 mit der Heizung 12 einzuleiten.

Fig. 2 zeigt die Verhältnisse der Gutaufbereitung in der Förderschnecke 11. Diese besitzt an den Kanten das Gutleit­ band 14, wodurch die Anpressung des Gutes zwischen den Kanten der Förderschnecke und der beheizten Schneckenwand 15 verhindert wird.

Mit 12 ist die Heizung der Förderschneckenwand bezeichnet. 17 und 18 sind die Lager der Förderschnecke und 19 die Isolierung der Förderschnecke.

Fig. 3 zeigt die Austragschleuse mit den Gutleitvorrichtun­ gen. Mit 20 ist die 1. Klappe zum Ansammeln der stückigen, erwärmten Nahrungsmittel bezeichnet. Beim taktweisen Öffnen dieser 1. Klappe 20 fällt das erwärmte Gut über die Einschnü­ rung 21 zum Leiten des Gutes in dem Rohr 22 über die dann gleichzeitig offene 2. Klappe 23 in die Kornaustragschleuse 24. Dabei füllt sich diese Kornaustragschleuse nicht bis zur 2. Klappe 23, um das Schließen der Klappe 23 nicht zu behin­ dern. Nach Schließen der Klappe 23 öffnet sich die Klappe 25 und das unter Druck stehende Gut wird in die Kammer 26 hinausgeschleudert, wobei das Gut eine Druckentspannungs­ trocknung bzw. ein Verpuffen erfährt.

Der sich in der Kammer 26 aufbauende Druck wird über minde­ stens einen Schalldämpfer 27 nach außen abgeleitet. Das aufbereitete Produkt wird nach Öffnen der Klappe 28 über die Gutleiteinrichtung 29, die eine Einschnürung des Rohres dar­ stellt, abgefüllt.

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

In der Anlage soll 250 kg/h Reis verpufft werden. Der Vor­ ratsbehälter 1, der drucklos nach oben offen ist, wird mit ca. 1 m³ Gut aufgefüllt, so daß sich ein Vorrat für eine kontinuierliche Verpuffung von ca. 4 Stunden ergibt, bevor der Behälter 1 erneut aufgefüllt werden muß.

Die Leitklappe 2 öffnet sich kurzzeitig, so daß ca. 440 dm³ Reis durch die Leiteinrichtung 3, das Siebrohr 4, die geöff­ nete Klappe 8 in die Druckschleuse 9 fallen können. Ca. 1,5 bis 2 Sekunden später, nachdem die Klappe 2 geschlossen wurde und alle Körner in der Druckschleuse 9 liegen, schließt die Klappe 8 dicht ab. Die Klappe 10 öffnet sich, und die 440 dm³ Gut fallen nach unten in die Förderschnecke 11. Ca. 3,5 bis 4 Sekunden später, nachdem alle Körner von der Schnecke 11 aufgenommen worden sind, schließt die Klappe 10 wieder. Nun herrschen in der Druckschleuse die gleichen Umgebungsverhältnisse wie in der Förderschnecke 11, eine Temperatur von ca. 220 grdC, ein Druck von ca. 25 bar und eine relative Feuchte von max. 100%.

Durch Öffnen der Klappe 8 der Druckschleuse 9 entspannt sich diese Atmosphäre durch das Siebrohr 4 in den Druckentspan­ nungsbehälter 5, in dem natürliche Umgebungsverhältnisse herrschen. Der Entspannungsknall und der kurzzeitige geringe Druckanstieg im Behälter 5 werden über den Schalldämpfer 6 abgebaut. Das möglicherweise anfallende Kondensat von max. 5 l/h wird über die Kondensatabfuhr 7 abgelassen.

Dieser Vorgang der Gutzufuhr wiederholt sich ca. 10 mal pro Minute.

In der Förderschnecke 11 werden die Reiskörner über die Heizung 12 durch die Schneckenwand 15 auf ca. 220 grdC erwärmt und es wird ihnen über die Temperatur ein Druck von ca. 25 bar aufgeprägt. Durch die sich langsam drehende Förderschnecke von 3 bis 5 Umdrehungen pro Minute werden die Körner innerhalb von 10 bis 15 Minuten zur Austragsvorrich­ tung (Fig. 3) befördert.

Zum Austrag des Gutes öffnet sich kurzzeitig die Klappe 20, so daß ca. 440 dm³ durch die Einschnürung 21 und die geöff­ nete Klappe 23 in die Austragsschleuse 24 fallen können. Die Klappe 20 schließt und dann, ca. 1,5 bis 2 Sekunden später, nachdem alle Körner in der Austragsschleuse 24 liegen, eben­ falls die Klappe 23. Bei geschlossener Klappe 23 öffnet sich die Klappe 25 und das Gut mitsamt der Schneckenatmosphäre entspannt sich in die Verpuffungskammer 26.

Dieser Vorgang der Verpuffung des Gutes wiederholt sich ca. 10-15 mal pro Minute.

Das gepuffte Produkt von nun ca. 4 bis 5 m³/h wird über die Klappe 28 am unteren Ende des Behälters 26 abgeführt.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel soll die erfindungsgemäße Vorrichtung näher erläutern.

Der Vorratsbehälter 1, der einen Durchmesser von ca. 1,1 m und eine Höhe von 1,1 m hat, wird mit Reis aufgefüllt. Dieser fällt beim Eintrag durch die Leiteinrichtung 3, die einen Durchmesser von 60 mm hat und das Siebrohr mit einem Durchmesser von 80 mm in die Druckschleuse 9, die einen Durchmesser von 80 mm und eine Länge zwischen den Klappen 10 und 8 von 175 mm hat. Die Maschenweite des Siebrohres 4 beträgt ca. 0,5 bis 1,5 mm. Der das Siebrohr umgebende Entspannungsbehälter 5 hat ein Volumen von ca. 60 l.

Von der Druckschleuse 9 fallen die Körner in die Förderschnecke 11, die einen Durchmesser von 200 mm und eine Länge von ca. 3,5 m hat. Die Steigung der Schnecke beträgt ca. 100 mm. Am Ende der Schnecke 11 fällt das Gut durch das Rohr 22, das einen Durchmesser von 80 mm hat, und durch die Einschnürung 21 mit einen Durchmesser von 60 mm in die Austragsschleuse 24, die einen Durchmesser von 80 mm und eine Länge zwischen den Klappen 23 und 25 hat.

Der anschließende Verpuffungsbehälter 26 hat ein Volumen von ca. 100 l. Das gepuffte Produkt wird über die Guteinleitein­ richtung 29, die einen Durchmesser von 130 mm hat und die Klappe 28 mit einen Durchmesser von 150 mm, abgeführt.

Claims (7)

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 entsprechend der Patent­ anmeldung P 36 02 464.3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckapparatur, eine Förderschnecke, und die beiden Ein­ und Austragsschleusen mit Leiteinrichtungen in Form von Schneckenbegrenzungsbändern, Klappen und Einschnürungen versehen sind, die die Dicht- und Erwärmungsflächen vor dem Anbacken des Gutes schützen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, d. g., daß die Förderschnecke an ihrem Umfang ein Abdeckband besitzt, welches die Schneckenkante von der beheizten Schneckenwand trennt und somit ein Einklemmen des Gutes zwischen der Wand und der Schnecke verhindert.

3. Verfahren nach Anspruch 1, d. g., daß die Eintrag­ schleuse eine Gutleiteinrichtung besitzt, die aus einer 1. Klappe (2) und einer Einschnürung der Zuführung (3) besteht und daß zwischen der Gutleiteinrichtung und der Schleuse eine Druckentlastungskammer (5) angeordnet ist, die aus einem perforierten Siebrohr (4), einer Konden­ satabführung (7) und einer Überdruckableitung (6) besteht, die gegebenenfalls einen Schalldämpfer besitzt, wobei die Leitklappe (2) das Gut über die Eingangsklappe (8) in die Druckschleuse (9) fällt, weshalb diese Klappe (8) bereits offen ist, wenn die Leitklappe (2) öffnet und erst geschlossen wird, wenn die Leitklappe (2) geschlos­ sen ist.

4. Verfahren nach dem Anspruch 1, d. g., daß die Austrag­ schleuse eine Gutleiteinrichtung besitzt, die aus einer 1. Klappe (20), einer Einschnürung (21) und einem Rohr (22) besteht, wobei die Druckschleuseneingangsklappe (23) mindestens so lange geöffnet bleibt wie die Leitklappe (20).

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, dadurch gekennzeichnet, daß am Umfang der Förderschnecke (11) ein Gutleitband (14) angebracht ist, sodaß auf der geheizten Schneckenwand (15) das Gutleitband (14) gleitet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaßschleuse entsprechend Fig. 1 eine Gutleitein­ richtung vorgeschaltet ist, die aus einer Leitklappe (2), einer Leiteinrichtung (3), die als Rohrverengung aus­ gebildet sein kann, und einem nachfolgenden Druckent­ lastungskessel mit der Kondensatabführung (7) und der Überdruckabführung (6) besteht.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, d. g., daß der Austrag­ schleuse eine Gutleiteinrichtung vorgeschaltet ist, die aus einer Vordosierklappe (20) und einer Einschnürung (21) besteht und eine Gutleiteinrichtung der Austrag­ schleuse nachgeschaltet ist, die aus der Verpuffungs­ kammer (26), der Einschnürung (29) und der Abfüllklappe (28) besteht.