DE3927591A1 - Verfahren und einrichtung zur trocknung biologischer stoffe mittels erwaermter luft und mikrowellen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trocknen und/oder Aufbereiten von feuchtem biologischem Gut (z.B. Halme und Blätter von Tees und Gewürzen sowie fein in Streifen, Schei­ ben oder Würfeln geschnittenes Gemüse verschiedener Art) un­ ter Anwendung von Mikrowellenenergie.

Werden solche Stoffe in mehrschichtiger Lage durch Mikrowel­ len beaufschlagt, so kann es leicht zu Funkenüberschlägen, zum Glühen und Verkohlen und sogar zu Bränden kommen. Diese Erscheinungen treten umso eher auf, je feuchter und dichter das Gut aufeinander liegt. Insbesondere fördert die aus den Schnittflächen von zerkleinertem Material austretende vegeta­ tive Feuchte das Entstehen von Verkohlung und Glutnestern. Scharfe Kanten oder Spitzen begünstigen bei geschnittenem Gut den Funkenüberschlag; sie wirken im Mikrowellenfeld als Sekundärantennen. Eine hohe Intensität des Mikrowellenfeldes verstärkt diese Vorgänge.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese nachteiligen Erscheinungen zu vermeiden und zugleich den Feuchteentzug wirtschaftlich zu gestalten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß von den einzelnen Halmen, Blättern, Körnern, Scheiben, Streifen oder Würfeln vor der Beaufschlagung mit Mikrowellen mittels erwärmter Luft und/oder Infrarotstrahlung die Oberflächen­ feuchte abgetragen wird. So vorgetrocknetes Material mit trockener Oberfläche klebt nicht mehr zusammen und liegt auch in mehreren Schichten locker auf. Durch die Vortrocknung run­ den sich Kanten und Spitzen durch Schrumpfung ab. Das Über­ springen elektrischer Ladungen wird so in der Mikrowellen­ trocknung, bei der die innere Feuchte der einzelnen Teile entzogen wird, praktisch unterbunden.

Die konvektive Vortrocknung bringt darüberhinaus den Vorteil mit sich, daß die Oberflächenfeuchte sich praktisch ohne Min­ derung der Produktqualität und in energetisch wirtschaftli­ cher Weise durchführen läßt.

Eine konvektive Trocknung von feuchten Blättern und Halmen, insbesondere von fein geschnittenem Feuchtgut (z.B. Paprika, Bohnen, Möhren) gestaltet sich nun insofern schwierig, als diese durch den Feuchtefilm, der auch Zucker und Stärke ent­ halten kann, aneinander kleben.

Die Forderung, daß möglichst keine zusammenklebenden Teile in die Mikrowellenstrecke gelangen, macht eine besondere Ausge­ staltung der Vortrocknung erforderlich.

Um das Zusammenkleben geschnittener Scheiben, Streifen oder Würfel zu verhindern, ist vorgesehen, die Flug- bzw. die Abwurfbahn dieser einzelnen Teile aus dem Schneidgerät oder einer Zuführeinrichtung mit Warmluft und/oder Infra­ rotstrahlung zu durchsetzen (Fig. 1); mit dem Abschneiden bzw. dem Dosieren fliegen die Teile noch einzeln vom Messer ab, sie werden in die heiße Luft und/oder in ein Strahlungsfeld geworfen, wobei die Oberfläche der Teile allseitig abtrocknet und fallen schließlich locker auf ein Transportband oder in einen Behälter. So allseitig abgetrocknete Einzelteile kleben dann nicht mehr zusammen, und sie lassen sich mehrschichtig mit Mikrowellen weiter trocknen, ohne daß die vorerwähnten Schwierigkeiten auftreten.

Es sind Verfahren bekannt, die das Gut mit Infrarot- und/oder erwärmter Luft äußerlich antrocknen und dann anschließend durch Mikrowelle behandeln, wie z.B. in P 32 34 154 beschrieben. Eine Vortrocknung der einzelnen Teile, ohne daß diese sich vorher berühren und zusammenkleben, ist indes nicht offenbart.

Die apparative Ausgestaltung der Vortrocknung zwischen Schneide- bzw. Dosiereinrichtung und Schichtentrocknung durch die Mikrowelle kann, wie in Fig. 1 dargestellt im Querstrom­ trockner 1 erfolgen, wobei die einzeln aus dem Schneidwerk 2 austretenden Scheiben, Stäbe oder Würfel 3 des zugeführten Gutes 4 von warmer bzw. heißer Luft 5 annähernd quer zu ihrer Abwurfbahn durchströmt werden; sie werden also einzeln all­ seitig vorgetrocknet. Zusätzlich kann eine Infra­ rotbestrahlung 6 angeordnet sein. Die äußerlich trockenen Scheiben, Streifen oder Würfel fallen dann auf das Band 7, auf dem sie locker aufliegen. Anschließend durchlaufen sie die Mikrowellenstrecke 8, in der sie durchgetrocknet werden. Es kann für verschiedene Stoffe auch sinnvoll sein bei der Mikrowellentrocknung zunächst die Zellstruktur durch Mikrowel­ lenschocks zu zerstören und dann bei geringerem Diffusionswi­ derstand mit geringerer Intensiät die innere Feuchte zu entziehen.

Anstelle eines Querstromtrockners können auch die bekannten Steigrohrtrockner eingesetzt werden, in denen das zu trock­ nende Gut in einem Strom warmer Luft in Rohren und/oder sich konisch erweiternden Steigsichtern geführt wird. Dabei kann der Austrag des vorgetrockneten Gutes in bekannter Weise über einen Zyklon erfolgen.

Claims (5)

1. Verfahren zur Trocknung und/oder Aufbereitung von biologi­ schen Stoffen mit Blatt-, Halm-, Korn-, Scheiben-, Streifen- oder Würfelstruktur bestehend aus den Verfahrensschritten der Zuführung des Gutes, dem Schneiden bzw. Dosieren und dem Trocknen, derart daß sich die Trocknung in eine erste Phase einer konvektiven und/oder Strahlungstrocknung der Einzel­ teile zum Entzug der Oberflächenfeuchte und in eine sich anschließende Mikrowellentrocknung einer mehrlagigen Schicht zum Entzug der inneren Feuchte gliedert.

2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Operation der Abtrocknung der Oberflächenfeuchte sich direkt an das Schneidwerk bzw. an die Dosiereinrichtung anschließt, und so die biologischen Teile einzeln in einen Strom erwärmter Luft und/oder in ein Strahlungsfeld geworfen und oberflächlich abgetrocknet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrowellenbehandlung zunächst schockartig mit hoher Intensi­ tät, dann mit geringer Intensität erfolgt, wobei ein vorge­ gebenes Temperaturniveau des Gutes nicht überschritten wird.

4. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2 bestehend aus einem Schneidwerk bzw. einer Abwurf- oder Dosiereinrichtung (2), einem sich direkt anschließenden Strömungstrockner (1) und diesem folgend eine Mikrowellentrocknungsanlage (8). (Fig. 1).

5. Einrichtung nach Anspruch 3, daß dem konvektiven Trockner (1) Infrarotstrahler (6) zugefügt sind.