DE60016018T2

DE60016018T2 - Kryogenes tiefkühlverfahren für produkte unterschiedlichen kalibers

Info

Publication number: DE60016018T2
Application number: DE60016018T
Authority: DE
Inventors: Alain Cloarec
Original assignee: Air Liquide SA; LAir Liquide SA a Directoire et Conseil de Surveillance pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Current assignee: Air Liquide SA; LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Priority date: 1999-11-18
Filing date: 2000-10-03
Publication date: 2005-11-10
Anticipated expiration: 2020-10-04
Also published as: ES2233455T3; FR2801375B1; ATE282807T1; FR2801375A1; AR026530A1; EP1234150A1; EP1234150B1; AU7671600A; WO2001036886A1; DE60016018D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft den Bereich von Anlagen zur Tiefsttemperaturkühlung von Produkten der Art, bei der die Produkte einen Tiefsttemperaturtunnel durchlaufen, der mit Einlässen für eine Tiefsttemperaturflüssigkeit sowie mit Mitteln versehen ist, die eine Konvektion der Atmosphäre im Innern des Tunnels erzeugen können.
Insbesondere betrifft sie das Tiefstkühlhärten (Anfrosten) von Produkten: teilweises Gefrieren des Produktes auf Höhe zumindest einer seiner Oberflächen, meistens vor einem nachfolgenden Arbeitsgang, der aus einem Durchgefrieren bis zum Kern in einer weiteren Vorrichtung oder aus einem anderen Arbeitsgang als Gefrieren wie Tranchieren, Überziehen, etc. bestehen kann.
Derartige Tiefsttemperaturkühlungen kommen insbesondere in der Nahrungsmittelindustrie zum Einsatz, wobei als Beispiel das Härten von Lachs vor dem Tranchieren angeführt wird.
Bei diesem letzten Beispiel ist es bekannt, dass das Tiefsttemperaturhärten zum Anfrosten der Lachsoberfläche und zum Erzielen einer guten Tranchierqualität ausschlaggebend ist, wodurch Materialverluste vermieden werden.
Die Anwender solcher Tiefsttemperaturkühlverfahren stoßen auf Schwierigkeiten, wenn sie aufgrund ihrer spezifischen Anwendung zur selben Zeit Produkte (zum Beispiel Lachs) unterschiedlichen Formats behandeln müssen. Man kann sich gut denken, dass dieser Anwender ohne Zeitverlust (Latenz) und Produktivitätseinbußen von einem Format zum anderen wechseln möchte.
Das ist jedoch nicht einfach, da jedes Produktformat unterschiedliche Maße und ein unterschiedliches Ge wicht, und zwangsläufig einen unterschiedlichen Bedarf an Kältezufuhr hat.
Eine der Aufgaben der vorliegenden Erfindung ist es folglich, ein neues Konzept zur Tiefsttemperaturkühlung von Produkten der vorgenannten Art anzugeben, mit dem es möglich ist, unter dynamischen Bedingungen abwechselnd Produkte unterschiedlichen Formats zu behandeln und dabei gleichzeitig eine den vorgegebenen Spezifikationen entsprechende, und insbesondere mit einem gegebenenfalls nachfolgenden Arbeitsgang wie zum Beispiel Tranchieren, kompatible Kühlqualität aufrecht zu erhalten.
Die vorliegende Erfindung betrifft folglich ein Verfahren zur Tiefsttemperaturkühlung von Produkten der Art, bei der die Produkte einen Tiefsttemperaturtunnel durchlaufen, der mit Einlässen für eine Tiefsttemperaturflüssigkeit sowie mit Mitteln versehen ist, die eine Konvektion der Atmosphäre im Innern des Tunnels erzeugen können, dadurch gekennzeichnet, dass die Produkte unterschiedlichen Formats (Ci) auf folgende Weise behandelt werden:

– zu einem gegebenen Zeitpunkt behandelt der Tunnel Produkte vom Format Cx, wobei alle oder ein Teil der Einlässe für Tiefsttemperaturflüssigkeit und der Mittel zur Erzeugung einer Konvention in Betrieb sind,
– ein Produkt vom Format Cy erreicht später den Eingang des Tunnels und löst die Aussendung eines Erfassungssignals (TOP) aus,
– während einer Dauer Dxy = TOP + Txy arbeitet der Tunnel in einem Zwischenmodus, wobei Txy der Zeit entspricht, während der Produkte vom Format Cx und Cy gemeinsam im Tunnel vorhanden sind,
– wobei der Zwischenmodus dadurch gekennzeichnet ist, dass zu einem Zeitpunkt TOP + Δt, wobei Δt kleiner als Txy ist, das Produkt vom Format Cy, das den Eingang des Tunnels erreicht hatte, im Innern des Tunnels auf den ersten der Einlässe für Tiefsttemperaturflüssigkeit trifft und dass dann folgende Vorgänge erfolgen:
– i) für den Fall, dass Cy < Cx: es werden bestimmte Mittel und/oder bestimmte Einlässe abgeschaltet,
– j) für den Fall, dass Cy > Cx: es werden bestimmte Mittel und/oder bestimmte Einlässe wieder in Betrieb genommen.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann außerdem eine oder mehrere der folgenden Eigenschaften aufweisen:

– das Format Cy ist kleiner als das Format Cx und im Laufe des Vorgangs i) werden einer oder mehrere der Einlässe für Tiefsttemperaturflüssigkeit in der ersten Hälfte des Tunnels abgeschaltet;
– das Format Cy ist größer als das Format Cx und im Laufe des Vorgangs j) werden einer oder mehrere der Einlässe für Tiefsttemperaturflüssigkeit in der ersten Hälfte des Tunnels wieder in Betrieb genommen;
– die durchgeführte Tiefsttemperaturkühlung erlaubt es, ein teilweises Gefrieren des Produktes auf Höhe zumindest einer seiner Oberflächen durchzuführen;
– die behandelten Produkte sind Nahrungsmittel;
– die behandelten Produkte sind Lachse, und die durchgeführte Tiefsttemperaturkühlung erlaubt es, vor einem späteren Tranchieren ein teilweises Gefrieren des Produktes (auf Höhe zumindest einer seiner Oberflächen) durchzuführen.

Weitere Eigenschaften und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden nur als Beispiel dienenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung in Form einer einzigen Figur, die eine schematische Darstellung einer Anlage zur Tiefsttemperaturkühlung von Produkten, hier zum Härten von Lachs vor einem nachfolgenden Tranchieren, zeigt, mit der das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann.
In der Figur erkennt man einen Tunnel 1, der mit Einlässen für Flüssigstickstoff (Linien Li und Spritzgestänge R_i) und mit Mitteln versehen ist, die eine Konvektion der Atmosphäre im Innern des Tunnels (hier Ventilatoren M_i) erzeugen können.
Weiterhin erkennt man in der Figur ein Förderband 2 zum Fördern der Produkte P im Innern des Tunnels.
Der Tunnel ist in der Nähe seines Eingangs (gleichermaßen innen oder außen) mit einem System 3 zum Erfassen des Vorhandenseins eines Produktes versehen.
Im Folgenden wird die Funktionsweise der Anlage beschrieben:

– es wird davon ausgegangen, dass der Tunnel zu einem gegebenen Zeitpunkt alle Produkte des Formats Cx behandelt, wobei alle Einlässe R₁, R₂ und R₃ für Tiefsttemperaturflüssigkeit sowie die 3 Belüftungssysteme M_i in Betrieb sind;
– ein Produkt vom Format Cy (Cy < Cx) erreicht später den Eingang des Tunnels und löst über das System 3 das Aussenden eines Erfassungssignals (TOP) aus;
– während einer Dauer Dxy = TOP + Txy arbeitet der Tunnel im Zwischenmodus, wobei Txy der Zeit entspricht, während der die Produkte vom Format Cx und Cy gemeinsam im Tunnel 1 vorhanden sind (d.h. die Zeit, die vergeht, bevor der letzte Lachs vom Format Cx den Tunnel verlassen hat);
– zum besseren Verständnis und zur besseren Veranschaulichung dieses Zwischenbetriebes gehen wir davon aus, dass zum Zeitpunkt TOP + Δt, wobei Δt kleiner als Txy ist, das Produkt vom Format Cy, das den Eingang des Tunnels erreicht hatte, im Innern des Tunnels auf den ersten der Einlässe für Tiefsttemperaturflüssigkeit trifft (zum Beispiel der Beginn des Spritzgestänges R₁ bei der dargestellten Ausführungsform)
– bei diesem Auftreffen werden (über ein weiteres, hier im Innern des Tunnels angeordnetes, auf der Figur nicht dargestelltes Erfassungssystem) bestimmte Ventilatoren und/oder Einlässe für Tiefsttemperaturflüssigkeit abgeschaltet (beispielsweise je nach Verhältniszahl der Formate Cx und Cy, werden die beiden Spritzgestänge R₁ und R₂ abgeschaltet).

Folglich werden bei Nennbetrieb, bei dem der Tunnel Lachse vom Format Cy behandelt und ein Produkt vom Format Cz (Cy<Cz) später den Eingang erreicht, auf die gleiche Weise bestimmte Einlässe für Tiefsttemperaturflüssigkeit (R₁ und/oder R₂) je nach der Verhältniszahl der Formate Cy und Cz wieder eingeschaltet.
Daraus geht hervor, dass das erfindungsgemäße Verfahren auf einer In-Line- Anpassung der Kältezufuhr durch Beeinflussen der Übertragung der Kilokalorien im Innern des Tunnels:

– der Menge der zu übertragenden Tiefsttemperaturflüssigkeit (durch Einwirken auf die Anzahl der in Betrieb befindlichen Spritzgestänge für Flüssigstickstoff) und/oder
– auf die Effizienz der Übertragung (durch Einwirken auf die Anzahl der in Betrieb befindlichen Ventilatoren beruht.

Betrachtet man den oben erwähnten Fall, bei dem der Tunnel die Abschaltung des Spritzgestänges R₁ oder der Spritzgestänge R₁ und R₂ auslöst, wenn ein Lachs vom Format Cy<Cx den Eingang erreicht, versteht man besser, dass damit „künstlich" für das Produkt Cy von kleinerem Format, das zur Einhaltung der Spezifikationen des Anwenders folglich weniger Kilokalorien benötigt, eine kürzere kalte Zone simuliert wird.
Vorzugsweise werden erfindungsgemäß die Einlässe für die Tiefsttemperaturflüssigkeit bzw. die Ventilatoren in der ersten Hälfte des Tunnels abgeschaltet (bzw. wieder eingeschaltet), um die störende Wirkung dieser Vorgänge auf die bereits im Tunnel befindlichen, ihre Behandlung beendenden Lachse unterschiedlichen Formats so gering wie möglich zu halten.
Demnach kann der „Zwischenmodus" als ein „Ausfallbetrieb" oder „Kompromissbetrieb" bezeichnet werden, mit dem ohne jeglichen Zeitverlust durchlaufend von einem Format zum anderen gewechselt und gleichzeitig verhindert werden kann, dass ein Produkt zu sehr oder wenig gehärtet und deshalb nachfolgend nicht richtig tranchiert werden kann.
Die vorliegende Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt, sondern umfasst alle Varianten und Modifikationen, die sich für den Fachmann ergeben und in den Rahmen der vorliegenden Erfindung fallen.
Auch wenn sich die vorausgehende Beschreibung insbesondere auf den Fall der Nahrungsmittel und bei diesen Nahrungsmitteln auf Lachse bezieht, ist es denkbar, derartige Tiefstkühlverfahren auf zahlreiche weitere Industriezweige, insbesondere die Kunststoffindustrie, zu erstrecken.
Auch wenn sich die oben beschriebenen Ausführungsformen auf besondere Ausführungen der Einlässe für Tiefsttemperaturflüssigkeit (z.B. Spritzgestänge) sowie auf Mittel, die eine Konvention der Atmosphäre im Innern des Tunnels erzeugen können (Ventilatoren), beziehen, weiß der Fachmann im Bereich der Tiefsttemperaturgase und Tiefsttemperaturkühlung, dass er über weitere Ausführungsformen derartiger Mittel verfügt, ohne dass der Übergang vom einen zum anderen Mittel die Funktionsweise der beanspruchten Methode und den ihr innewohnenden Zweck beeinträchtigt.

Claims

Verfahren zur Tiefsttemperaturkühlung von Produkten (P) der Art, bei der die Produkte einen Tiefsttemperaturtunnel (1) durchlaufen, der mit Einlässen (L_i/R_i) für eine Tiefsttemperaturflüssigkeit sowie mit Mitteln (M_i) versehen ist, die eine Konvektion der Atmosphäre im Innern des Tunnels erzeugen können, dadurch gekennzeichnet, dass Produkte unterschiedlichen Formats (Ci) auf folgende Weise behandelt werden: – zu einem gegebenen Zeitpunkt behandelt der Tunnel Produkte vom Format Cx, wobei alle oder ein Teil der Einlässe für Tiefsttemperaturflüssigkeit und der Mittel zur Erzeugung einer Konvektion in Betrieb sind, – ein Produkt vom Format Cy erreicht später den Eingang des Tunnels und löst die Aussendung eines Erfassungssignals (TOP) aus, – während einer Dauer Dxy = TOP + Txy arbeitet der Tunnel in einem Zwischenmodus, wobei Txy der Zeit entspricht, während der Produkte vom Format Cx und Cy gemeinsam im Tunnel vorhanden sind, – wobei der Zwischenmodus dadurch gekennzeichnet ist, dass zu einem Zeitpunkt TOP + Δt, wobei Δt kleiner als Txy ist, das Produkt vom Format Cy, das den Eingang des Tunnels erreicht hatte, im Innern des Tunnels auf den ersten der Einlässe für Tiefsttemperaturflüssigkeit trifft und dass dann folgende Vorgänge erfolgen: i) für den Fall, dass Cy <Cx: es werden bestimmte Mittel und/oder bestimmte Einlässe abgeschaltet, j) für den Fall, dass Cy >Cx: es werden bestimmte Mittel und/oder bestimmte Einlässe wieder in Betrieb genommen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Format Cy kleiner als das Format Cx ist und dass einer oder mehrere der Einlässe für Tiefsttemperaturflüssigkeit in der ersten Hälfte des Tunnels abgeschaltet werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Format Cy größer als das Format Cx ist und dass einer oder mehrere der Einlässe für Tiefsttemperaturflüssigkeit in der ersten Hälfte des Tunnels wieder in Betrieb genommen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die durchgeführte Tiefsttemperaturkühlung es erlaubt, ein teilweises Gefrieren des Produkts auf Höhe zumindest einer seiner Oberflächen durchzuführen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die behandelten Produkte Nahrungsmittel sind.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die behandelten Produkte Lachse sind und dass die durchgeführte Tiefsttemperaturkühlung es erlaubt, vor einem späteren Tranchieren ein teilweises Gefrieren des Produkts auf Höhe zumindest einer seiner Oberflächen durchzuführen.