DE602004005049T2

DE602004005049T2 - Gerät und verfahren für die behandlung von nahrungsmitteln mit einem gasförmigen medium für die verarbeitung und anschliessende trocknung

Info

Publication number: DE602004005049T2
Application number: DE602004005049T
Authority: DE
Inventors: Sten Pahlsson; Torsten Nyrup
Original assignee: FMC Foodtech AB
Current assignee: John Bean Technologies AB
Priority date: 2003-08-15
Filing date: 2004-08-12
Publication date: 2007-07-05
Anticipated expiration: 2024-08-13
Also published as: WO2005016032A1; SE525675C2; DE602004005049D1; AR045251A1; ATE354975T1; CN1852668A; RU2006107998A; RU2345681C2; EP1653816A1; CL2004001890A1; JP2007502613A; CN1852668B; MXPA06001803A; CA2535557A1; SE0302220D0; US20080166462A1; JP4596484B2; BRPI0412967A; EP1653816B1; SE0302220L

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gerät und ein Verfahren für die Behandlung von Nahrungsmitteln mit Wasserdampf zur Verarbeitung und anschließenden Trocknung.
Stand der Technik
In der Lebensmitteltechnologie gibt es eine große Anzahl von Geräten für die Verarbeitung von Produkten, vor allem Nahrungsmittel, durch konditionierte Luft oder Wasserdampf. Die Verarbeitung kann sich zum Beispiel auf Gefrieren, Kühlen, Erwärmen, Trocknen oder Kochen beziehen.
Ein endloses Förderband ist aus US 3,389,651 der Anmelderin bekannt. Das Förderband ist angeordnet, um entlang einem Teil seiner Ausdehnung einen geschraubten Pfad zu bilden, in welchem das Förderband eine Anzahl von aufeinander folgenden Windungen bildet. Das Förderband ist aus einer großen Anzahl von Gliedern zusammengesetzt, welche so ausgelegt sind, dass die Glieder in einer ersten Windung in dem Stapel eine folgende zweite Windung in dem Stapel tragen. Dies bedeutet, dass das Förderband selbst stapelnd ist. Förderbänder diesen Typs sind vorteilhaft, da sie in einem sehr begrenzten Raum eine lange Förderstrecke bieten können und so eine lange Zeit der Aussetzung in der gewünschten Umgebung für die Produkte, die zu verarbeiten sind.
Eine Weiterentwicklung von diesem Konzept ist aus WO 99/57496 der Anmelderin bekannt, welche ein Gerät für Luftbehandlung von Nahrungsmitteln mit Luft oder Dampf betrifft. Diese Gerät umfasst ein Förderband des Typs wie beschrieben in der zuvor erwähnten US 3,938,651 . Aufgrund der Konstruktion der Glieder Endabschlüsse in dem Stapel, ist der Stapel in so einer Art eingekapselt, dass ein Luftstrom durch den zentralen Raum geströmt wird, der durch den geschraubten Pfad des Förderbandes definiert wird, und auf zu einen ringförmigen Raum, welcher durch die Konstruktion des Förderbande definiert wird und in welchem die Nahrungsmittel angeordnet sind. Wenn sich das Produkt durch den Stapel bewegt, werden seine Parameter geändert und folglich auch die Parameter der Luft oder des Wasserdampfes. Zum Beispiel kann Kühlen oder Erwärmen des Produktes beteiligt sein.
Zusätzliche Verarbeitungsschritte werden in einer konventionellen Weise ausgeführt, wobei die Nahrungsmittel durch andere Geräte für weitere Behandlung befördert werden. US-A-5343715 offenbart einen geschraubten Fördergefrierer, EP-A-0923868 offenbart einen Ofen mit mindestens zwei Kochzonen und US-A-57812 einen Kochofen für langsames Kochen.
So sind Geräte für die Verarbeitung von Nahrungsmitteln in einem separaten Schritt bereits bekannt. Geräte des Standes der Technik hingegen erlauben keine kontinuierliche Behandlung in verschiedenen Schritten in einem und dem Selben Gerät, so wie Kochen mit nachfolgender Trocknung und/oder Färbung.
Ziel der vorliegenden Erfindung
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist ein Gerät und ein Verfahren für die Behandlung von Nahrungsmitteln mit einem gasförmigen Medium für die Verarbeitung und nachfolgende Trocknung zur Verfügung zu stellen.
Das Gerät und das Verfahren sollte integrierte Behandlung erlauben, d.h. Verarbeitung ebenso wie Trocknung in ein und demselben Gerät auszuführen.
Das Gerät sollte einfach bezüglich der Konstruktion und der Platzersparnis sein.
Zusammenfassung der Erfindung
Um mindestens eines dieser Ziele und auch andere Ziele, die durch die folgende Beschreibung offensichtlich werden zu erreichen, werden eine Gerät und ein Verfahren für die Behandlung von Nahrungsmitteln mit gasförmigem Medium für die Verarbeitung und anschließende Trocknung gemäß der Erfindung zur Verfügung gestellt.
Die Verarbeitungsdauer bezieht sich auf die Behandlung von Nahrungsmitteln durch Erwärmen, zum Beispiel Kochen oder Pasteurisieren. Sowohl abgepackte als auch nicht abgepackte Produkte können behandelt werden.
Die Trocknungsdauer bezieht sich auf die Reduktion von dem Wassergehalt der Produkte und vor allem Oberflächentrocknung. Die Trocknungsdauer kann auch Färben der Produkte umfassen, zum Beispiel eine Panierung mit Ei und Semmelbrösel.
Als ein Beispiel der Anwendungsbereiche kann Dampfsieden von Fleisch- und Pastaprodukten oder Gemüse mit anschließender Oberflächentrocknung vor dem Abpacken erwähnt werden. Ein anderes Beispiel ist Pasteurisation von Tütenprodukten wie Schinken und Käse. Das Gerät kann auch verwendet werden, um die Oberfläche der Tüte gleich nach der Verarbeitung vor dem anschließenden Etikettieren zu Trocknen.
Insbesondere wird ein Gerät für die Behandlung von Nahrungsmitteln für das Verarbeiten und anschließende Trocknen zur Verfügung gestellt. Das Gerät umfasst ein endloses Förderband, welches entlang einem Teil seiner Länge einem geschraubten Pfad folgt, um einen Stapel zu bilden, wobei der geschraubte Pfad einen zentralen Raum in dem Stapel definiert, wobei das Förderband Passagen besitzt, um einen Strom eines gasförmigen Mediums in der vertikalen genauso gut wie in der horizontalen Richtung durch den Stapel zu lassen. Das Gerät ist durch einen Endabschnitt des Stapels gekennzeichnet, in welchem der Stapel durch eine Einkapselung vertikal umschlossen ist, ein erstes Mittel zur Lieferung eines ersten gasförmigen Mediums zu dem zentralen Raum und ein zweites Mittel zur Lieferung eines zweiten gasförmigen Mediums zu der Einkapselung, wobei die Einkapselung angeordnet ist, um den Strom des zweiten gasförmigen Mediums in einer solchen Weise zu leiten, dass er in der vertikalen Richtung von der Einkapselung zu dem Rest des Stapels geführt wird.
Durch Anordnung einer Einkapselung des Stapels in dieser Weise, wird eine Teilung des Stapels in zwei Abschnitte erreicht, welches durch die Lieferung von dem gasförmigen Medium Behandlung von Nahrungsmitteln in ein und demselben Gerät sowohl durch Verarbeitung als auch anschließende Trocknung erlaubt. Die Länge der Einkapselung sowie die Höhe des Stapels kann in Kombination mit der Fördergeschwindigkeit des Förderbandes an die gewünschte Verarbeitung beziehungsweise Trocknung angepasst werden, d.h. die Verweildauer in dem nicht eingekapselten Abschnitt beziehungsweise dem eingekapselten Abschnitt. Die Parameter des gasförmigen Mediums können an die gewünschte Verarbeitung beziehungsweise Trocknung angepasst werden. Das Gerät ist bezüglich der Konstruktion einfach. Überdies macht es seine vertikale Ausdehnung Platz sparend. Das Gerät ist verwendbar ob das Förderband selbst stapelnd ist oder nicht.
In einer bevorzugten Ausführungsform, ist das erste gasförmige Medium humider Wasserdampf während das zweite gasförmige Medium überhitzter Wasserdampf ist. Die Verwendung von Wasserdampf in verschiedenen Beschaffenheiten ist in der Lebensmittelindustrie sehr vorteilhaft, da er keine fremden Substanzen hinzufügt. Es ist auch ein preiswertes Medium. Das erste gasförmige Medium kann auch aus gesättigtem Wasserdampf bestehen.
Vorzugsweise wird die Einkapselung an dem oberen Abschnitt des Stapels angeordnet. Diese Position bedeutet in der Tat, dass der humide Wasserdampf, welcher schwerer als der überhitzte Wasserdampf ist, sich in dem Stapel nach unten bewegen wird. Als ein Ergebnis können die Produkte während sie durch den Stapel befördert werden, wenn sie sukzessiv ihren Grad der Trocknung erhöhen, durch den Stapel hoch geführt werden, auf diese Weise weg von dem humiden Wasserdampf und davon wasserkondensiert. Durch Verwendung der Schwerkraft auf diese Weise ist keine äußere Antriebsquelle für den Dampf erforderlich, um sich durch den Stapel zu bewegen.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist ein erster Endverschluss angeordnet, um das Förderband an der oberen Kante der Einkapselung zu bedecken. Der erste Endabschluss bildet ein Dach über dem Förderband und ist angeordnet, um zusammen mit der Einkapselung den Strom des überhitzten Wasserdampfes nach unten durch den eingekapselten Stapelabschnitt und auf den nicht eingekapselten Abschnitt zu lenken.
Es ist außerdem wünschenswert, dass ein zweiter Endverschluss über dem zentralen Raum angeordnet wird. Der zweite Endverschluss bildet ein Dach, welches hilft den Strom des gelieferten humiden Wasserdampfes durch den Stapel zu lenken.
Es ist wünschenswert, dass seitliche Stücke an einer Längskante des Förderbandes eine äußere Wand des Stapels bilden, welche den Stapel nach außen in der radialen Richtung definiert. Es ist auch wünschenswert, dass die seitlichen Stücke an einer Längskante des Förderbandes eine innere Wand des Stapels bilden, welche den Stapel nach innen in der radialen Richtung definiert, um den zentralen Raum zu definieren. Wobei dadurch seitliche Stücke an den Kanten des Förderbandes seitliche Wänden bilden lassen, eine Teilung des Stapels in einen zentralen Raum und einen ringförmigen Raum erreicht wird. So sind keine separaten Wandabschnitte erforderlich, um den Stapel zu definieren, die die Reinigung des Gerätes behindern würden, welche in Nahrungsmittelhandhabung wichtig ist.
Es ist wünschenswert, dass ein dritter Endabschluss gegen die unterste im Stapel gebildete Windung angeordnet wird, wobei der dritte Endabschluss transversal von dem zentralen durch das Förderband definierten Raum angeordnet wird. Der dritte Endabschluss bildet einen Boden in dem Stapel und sollte leicht konisch sein so wie um die Drainage zu erleichtern.
Es ist wünschenswert, dass die Mittel zur Lieferung humiden Wasserdampfes ein Gebläse umfassen. Das Gebläse hilft den humiden Wasserdampf in den Ringförmigen Raum zu pressen, so wie um dort mit den Produkten in Kontakt zu kommen. Das Gebläse verschafft auch eine bessere Zirkulation des humiden Wasserdampfes in dem Stapel durch langsames Zirkulieren des Dampfes und verhindert so Schichtungen, in welchen wärmerer Wasserdampf mit einem höheren Feuchtigkeitsgehalt sich in dem oberen Abschnitt des Stapels sammeln würde.
Die Förderrichtung des Förderbandes ist vorzugsweise auf die Einkapselung zu. Dies bedeutet, dass die Förderrichtung entgegengesetzt zu der Schwerkraft ist und so zu der Bewegung des überhitzten und humiden Wasserdampfes, der sich nach unten in dem Stapel bewegt.
Es ist wünschenswert für den Stapel in einem Gehäuse angeordnet zu werden, das einen Einlass und einen Auslass für das Förderband umfasst. Es ist auch wünschenswert für das Gehäuse einen Abfluss für das Abfließen des kondensierten Wasserdampfes zu umfassen.
In einer Ausführung besitzt die Einkapselung eine äußere und eine innere umlaufende Wand, die die gleiche Höhe besitzt, wobei sie vertikal einen Abschnitt des Stapels umgibt. In einer zweiten Ausführungsform besitzt die Einkapselung eine äußere umlaufende Wand, die sich vertikal entlang der vollen Höhe des Stapels erstreckt und eine umlaufende Wand, die sich vertikal entlang eines Abschnittes des Stapels erstreckt, wodurch die äußere umlaufende Wand vorzugsweise Öffnungen oder Perforationen entlang des Abschnittes des Stapels besitzt, der nicht durch die innere umlaufende Wand bedeckt ist. In einer dritten möglichen Ausführungsform besitzt die Einkapselung eine äußere und eine innere umlaufende Wand, die sich entlang der vollen Höhe des Stapels erstrecken, wodurch beide Wände Öffnungen oder Perforationen entlang eines Abschnittes des Stapels besitzen.
Gemäß einem anderen Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren für Nahrungsmittelbehandlung für den Zweck der Verarbeitung und Trocknung. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Bereitstellen eines endlosen Förderbandes, welches entlang einem Teil seiner Länge einem geschraubten Pfad folgt, um einen Stapel zu bilden, wobei das Förderband Passagen besitzt, um einen Strom eines gasförmigen Mediums in der vertikalen genauso gut wie in der horizontalen Richtung durch den Stapel zu lassen, wobei der Stapel einen zentralen Raum definiert und wobei der Stapel einen unteren nicht eingekapselten Stapelabschnitt und angrenzend dazu einen oberen Stapelabschnitt umfasst, welcher in der vertikalen Richtung durch eine Einkapselung eingekapselt ist, Liefern eines Stroms eines ersten gasförmigen Mediums zu dem zentralen Raum für weitere Beförderung zu dem nicht eingekapselten Stapelabschnitt durch die Passagen zum Durchlassen eines Stroms eines ersten gasförmigen Mediums in der horizontalen Richtung, Liefern eines Stroms eines zweiten gasförmigen Mediums zu dem oberen eingekapselten Stapelabschnitt, wobei die Einkapselung den Strom des zweiten gasförmigen Mediums in einer solchen Weise leitet, dass er in einer im wesentlichen vertikalen Richtung von dem eingekapselten Stapelabschnitt zu dem nicht eingekapselten Stapelabschnitt strömt und wobei der Strom des zweiten gasförmigen Mediums, welcher in den eingekapselten Stapelabschnitt eintritt und im wesentlichen vertikal nach unten strömt, den Strom des ersten gasförmigen Mediums beeinflusst, welcher zu dem nicht eingekapselten Stapelabschnitt geliefert wird, so dass das erste gasförmige Medium vor dem Zuströmen auf den eingekapselten Stapelabschnitt geschützt wird.
Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird im Folgenden detaillierter durch ein Beispiel und mit Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
1 veranschaulicht einen selbst stapelnden Bandförderer gemäß dem Stand der Technik.
2 veranschaulicht ein Gerät für die Behandlung von Nahrungsmitteln gemäß der vorliegenden Erfindung.
Technische Beschreibung
1 veranschaulicht ein Bandförderer 1 gemäß dem Stand der Technik. Das Bandförderer 1 umfasst ein Förderband 2, welches, in der veranschaulichten Weise, angepasst ist, um entlang einem Teil seiner Länge einem geschraubten Pfad zu folgen, der eine Anzahl von aufeinander folgenden Windungen 4 umfasst, um einen Stapel 3 zu bilden. Das gezeigte Förderband 2 umfasst eine Anzahl von gegenseitig gelenkigen Gliedern und kann geradeaus, durch Kurven nach oben und nach unten und auch seitwärts laufen.
Die Glieder 5 umfassen einen Bodenabschnitt 6 und mindestens ein seitliches Stück 7b, welches an der äußeren Längskante des Förderbandes 2 angeordnet ist. Wie gezeigt, können die Glieder 5 an der inneren Längskante des Förderbandes 2 ein seitliche Stück 7a mehr umfassen. Der Bodenabschnitt 6 stellt eine Oberfläche mit einer Art von Perforation dar, um den Durchgang von Wasserdampf zu erlauben. Der Bodenabschnitt kann zum Beispiel aus einem Netz oder einen perforierten Metallblech bestehen.
Die Glieder 5 sind ausgelegt, um einen Strom von Wasserdampf sowohl vertikal als auch horizontal durch das Förderband 2 zu erlauben. Dies geschieht durch Passagen, welche zum Beispiel aus dem Spiel zwischen zwei aufeinander folgenden Gliedern 5, zwei aufeinander folgende Windungen 4 in dem Stapel 3 oder Löcher die in den seitlichen Stücken 7a, 7b gebildet sind, bestehen können. Der vertikale Strom ist durch die perforierten Bodenabschnitte 6 gewährleistet.
Die länglichen Stücke 7a, 7b einer ersten Windung 4 in dem Stapel 3 tragen mindestens eine Längskante von einer zweiten Windung 4', die über der ersten Windung angeordnet ist. Dies bedeutet, dass das Förderband 2 selbst stapelnd ist. Die seitlichen Stücke 7b an der äußeren Längskante der Glieder 5 in dem Förderband 2 bilden so eine äußere zylindrische Wand 8 des Stapels 3 und wenn dort seitliche Stücke 7a an der inneren Längskante der Glieder 5 in dem Förderband 2 bestehen, eine äußere zylindrische Wand 9 des Stapels 3. Dies führt zu einem ringförmigen Raum 10 zwischen der äußeren zylindrischen Wand 8 und der inneren zylindrischen Wand 9. Außerdem ist ein zylindrischer Raum 11 durch die innere zylindrische Wand 9 definiert.
Als eine Alternative zu der innern zylindrischen Wand 9 kann die innere zylindrische Wand eine Wand (nicht gezeigt) umfassen, welche von dem Förderband separiert ist, zum Beispiel eine Wand, die vom äußeren Umfang eines Zylinders gebildet wird, der verwendet wird um das Förderband an seiner inneren Längskante in dem Stapel zu tragen. Folglich umfasst so eine Wand die zuvor beschriebenen Passagen, um einen Strom von Wasserdampf in der horizontalen Richtung von dem zentralen Raum und auf zu dem ringförmigen Raum zu gewährleisten.
In beiden Alternativen ist der ringförmige Raum 10 als eine Durchführung für einen Strom von Wasserdampf über und rund um die Produkte, die auf dem Förderband 3 befördert werden, verwendet.
Wasserdampf strömt normalerweise vertikal durch den Stapel 3 und seinen ringförmigen 10 und zentralen 11 Raum. Wasserdampf kann auch in einer solchen Weise durch den zentralen Raum 11 strömen, dass er horizontal durch die zuvor beschriebenen Passagen in den ringförmigen Raum 10 gezwungen wird, so wie um dort in der vertikalen Richtung zwischen den in den Stapel 3 eingeschlossenen Windungen 4, 4' geführt zu werden. Dies hat sowohl einen vertikalen wie auch einen horizontalen Strom durch den Stapel zur Folge.
2 ist eine schematische Querschnittsansicht von einem Gerät 15 gemäß der Erfindung. Das Gerät 15 basiert auf einem Bandförderer 1 wie zuvor beschrieben. Deshalb wird die Beschreibung dessen allgemeiner Konstruktion nicht wiederholt.
Das Gerät 15 umfasst einen ersten Endabschluss 16, welcher angeordnet ist, um den ringförmigen Raum 10 des Stapels 3 zu bedecken. Das gerät 15 kann auch einen zweiten Endabschluss 17 umfassen, welcher angeordnet ist um den zentralen Raum 11 des Stapels 3 zu bedecken. Die zwei Endabschlüsse 16, 17 können ausgeführt werden, um eine Dach des Gerätes 15 zu bilden. Es ist offensichtlich, dass der erste und der zweite Endabschluss 16, 17 miteinander zusammengefasst werden können und einen gemeinsamen Endabschluss bilden können, welcher in einem Stück sowohl den ringförmigen 10 als auch den zentralen 11 Raum umfasst. Die zwei Endabschlüsse 16, 17 sollten leicht zu entfernen sein, um den Zugang für Wartung und Reinigung zu erlauben.
Das Gerät 15 umfasst außerdem einen dritten Endabschluss 18, welcher an der unteren Kante des Stapels 3 gegen die unterste im Stapel gebildete Windung in einer solchen Weise angeordnet ist, um eine horizontale Bodenwand zu formen, welche an die innere zylindrische Wand 9 angrenzt. Der dritte Endabschluss 18 ist vorzugsweise leicht konisch.
Ein Endabschluss 19 des Stapels 3 und im besonderen sein oberer Abschnitt ist entlang der äußeren 8 und der inneren 9 zylindrischen Wand in einer solchen Weise eingekapselt, dass der Stapel 3 in einen eingekapselten Stapelabschnitt 20 und einen nicht eingekapselten Stapelabschnitt 21 geteilt ist. Die Einkapselung 22 ist im wesentlichem dicht in der horizontalen Richtung. Die obere Kante der Einkapselung 22 liegt dicht gegen die äußere 8 und innere 9 zylindrische Wand an. Der Ausdruck „fits tightly against" betrifft einen angemessenen Grad von Abdichtung, der einen erheblichen Strom von Wasserdampf vor dem Durchgang schützt. Die notwendige Abdichtung ist zum Beispiel mittels eines Gummistreifens hergestellt.
Das Gerät 15 ist in einem Gehäuse 23 angeordnet. Das Gehäuse 23 steht mit der Umgebung durch einen Einlass 24 und einen Auslass 25, die für das kontinuierliche Förderband 2 angeordnet sind, in Verbindung. Dem Förderband 2 ist so erlaubt durch den Einlass 24 und den Auslass 25 zu laufen, um seinen kontinuierlichen Pfad zu bilden. Produkte werden vorzugsweise außerhalb des Gehäuses 23 geladen und entladen.
In dem oberen Abschnitt des zentralen Raumes 11 des Stapels 3 ist ein erstes Mittel 26 angeordnet, um einen Strom von humiden Wasserdampf P1 zu liefern. In seiner einfachsten Ausführungsform besteht das erste Mittel 26 aus einem Einlass 27, der mit einem Gebläse in Verbindung steht. Das Mittel 26 ist vorzugsweise in dem zweiten Endabschluss 17 angeordnet. Das Gebläse 28 ist angeordnet, um den humiden Wasserdampf P1 durch den Stapel 3 zu bewegen.
In dem oberen Abschnitt des eingekapselten Stapelabschnitts 20 ist ein zweites Mittel 29 angeordnet, um einen Strom von überhitzten Wasserdampf P2 durch den eingekapselten Stapelabschnitt 20 zu liefern. In seiner einfachsten Ausführungsform besteht das zweite Mittel aus einem Rohr 30, das mit einer großen Anzahl von Öffnungen versehen ist. Das Rohr 30 erstreckt sich durch den ringförmigen Raum 10 zwischen der ersten Windung in dem Stapel und dem ersten Endabschluss 16.
Der überhitzte Wasserdampf P2 wird durch den eingekapselten Stapelabschnitt 20 und weiter nach unten zu dem nicht eingekapselten Stapelabschnitt 21 geführt, wo er den Strom des humiden Wasserdampfes P1 antrifft. Die zwei Ströme P1 und P2 sind in einen gemeinsamen Strom von humiden Wasserdampf P3 vereinigt.
Das Förderband 2 besitzt einer Förderrichtung V au den eingekapselten Stapelabschnitt 20 zu, d.h. nach oben in den Stapel 3 in der veranschaulichten Ausführungsform.
Im Folgenden wird die Funktion des Gerätes 15 beschrieben. Die Produkte (nicht gezeigt), die angepasst sind um verarbeitet zu werden, sind auf dem Abschnitt des Förderbandes 2 platziert, welcher außerhalb des Gehäuses 23 angeordnet ist. Die Produkte werden zu dem Gehäuse 23 und hoch durch den Stapel 3 in dem ringförmigen Raum 10 befördert.
Das Gehäuse 23, das den zentralen Raum 11 und den ringförmigen Raum 10 in dem nicht eingekapselten Stapelabschnitt 21 einschließt, ist mit humidem Wasserdampf durch das erste Mittel 26 zur Lieferung von humiden Wasserdampf P1 gefüllt. Der zentrale Raum 11 ist mit humidem Wasserdampf gefüllt worden, wobei der Wasserdampf mittels des Gebläses 28 in den ringförmigen Raum 10 durch die zuvor beschriebenen Passagen in das Förderband 2 bewegt wurde. In dem ringförmigen Raum 10 wird der humide Wasserdampf mit den Produkten in Kontakt kommen und auf ihnen kondensieren. Wegen der Temperaturdifferenzen in dem Gehäuse 23, bewegt sich der humide Wasserdampf auf einen kälteren Bereich zu, d.h. nach unten durch den ringförmigen Raum 10. Eine andere Antriebskraft für die Bewegung humiden Wasserdampfes P1 nach unten in den Stapel 3 ist der Strom des überhitzten Wasserdampfes P2, welcher nachfolgend beschrieben wird.
Erwärmen/Kochen der Produkte für ihre Verarbeitung geschieht mittels des humiden Wasserdampfes P1. Die Verweildauer, d.h. die Verarbeitungszeit der Produkte in dem nicht eingekapselten Stapelabschnitt 21 hängt von der Geschwindigkeit und der Länge des Förderbandes 2 durch diesen Abschnitt ab.
Während die Produkte sukzessiv durch den eingekapselten Stapelabschnitt 20 befördert werden, werden sie einem Strom von überhitztem Wasserdampf P2 ausgesetzt sein. Der überhitzte Wasserdampf P2 bewegt sich nach unten durch den eingekapselten Abschnitt 20 auf den nicht eingekapselten Stapelabschnitt 21 zu. In und in Verbindung mit der Ausströmung von dem nicht eingekapselten Abschnitt 21 kommt der überhitzte Wasserdampf P2 mit mehr oder weniger humiden Produkten ebenso wie mit dem humiden Wasserdampf P1 in Berührung, wobei der überhitzte Wasserdampf sich in humiden Wasserdampf verwandelt und einen gemeinsamer Strom von humiden Wasserdampf P3 bildet.
Als ein Ergebnis reduzieren die Produkte auf ihrem Weg durch den eingekapselten Stapelabschnitt 20 in den ringförmigen Raum 10 sukzessiv ihren Feuchtigkeitsgehalt auf der Oberfläche, d.h. ihre Oberfläche trocknet aus bevor sie endgültig das Gehäuse 23 durch den Auslass 25 verlassen, der darin für das Förderband 2 gebildet ist. Gemäß dem Grad der Trocknung und der Temperatur des überhitzten Wasserdampfes kann auch eine Färbung der Produkte stattfinden.
Wie zuvor erörtert hängt der resultierende Feuchtigkeitsgehalt von der Verweildauer der Produkte in dem eingekapselten Stapelabschnitt 20 ab, aber auch von, zum Beispiel, dem gelieferten Strom von überhitzten Wasserdampf P2.
Es ist offensichtlich, dass während des Prozesses in dem Gehäuse 23 sich Wasser in flüssiger Form niederschlägt. Dies wird von dem Gehäuse 23 durch einen Abfluss (nicht gezeigt) in dem dritten Endabschluss 18 abgeleitet. In dem ringförmigen Raum 10 niedergeschlagenes Wasser geeignet separat gesammelt, um weiter von dem Gehäuse 23 abgeleitet zu werden.
In der zuvor beschriebenen Ausführungsform ist der eingekapselte Stapelabschnitt 20 in dem oberen Teil des Stapels 3 angeordnet. Es ist offensichtlich, dass innerhalb des Umfangs der Erfindung der eingekapselte Stapelabschnitt 20 auch in dem unteren Teil des Stapels 3 angeordnet werden kann, in welchem Fall das Förderband 2 in der entgegen gesetzten Richtung betrieben wird.
Die Einkapselung kann als eine äußere und eine innere umlaufende Wand, die die gleiche Höhe besitzen, ausgebildet werden, wobei sie vertikal einen Abschnitt des Stapels umgibt. Jedoch kann die Einkapselung auch andere Ausführungen haben. Beispielsweise erstreckt sich in einer Ausführungsform (nicht gezeigt) die äußere umlaufende Wand vertikal entlang der vollen Höhe des Stapels, wohingegen die innere umlaufende Wand sich vertikal entlang eines Abschnittes des Stapels erstreckt. Eine solche äußere umlaufende Wand besitzt vorzugsweise Öffnungen und Perforationen entlang des Abschnittes des Stapels, der nicht durch die innere umlaufende Wand bedeckt ist. Die Einkapselung ist so in der horizontalen Richtung in dem Abschnitt des Stapels, der durch die innere umlaufende Wand bedeckt ist, im wesentlichem dicht, und entsprechend ist die Einkapselung angeordnet, um den Strom des zweiten gasförmigen Mediums in so einer Weise zu lenken, dass er in der vertikalen Richtung von der Einkapselung zu dem Rest des Stapels läuft. Das erste gasförmige Medium wird nicht vom Strömen in den ringförmigen Raum des Stapels abgehalten.
In einer anderen Ausführungsform erstrecken sich sowohl die äußeren als auch die inneren umlaufenden Wände der Einkapselung entlang der vollen Höhe des Stapels und beide Wände besitzen Öffnungen oder Perforationen entlang eines Abschnitts des Stapels. Demgemäß lenkt der nicht perforierte Abschnitt den Strom des zweiten gasförmigen Mediums in so einer Weise, das er in der vertikalen Richtung von dem nicht perforierten Abschnitt von der Einkapselung zu dem Rest des Stapels geführt wird, während der perforierte Abschnitt der Einkapselung einen Strom des ersten gasförmigen Mediums durch die Öffnungen/Perforationen und in den ringförmigen Raum des Stapels erlaubt.
Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung ein Gerät 15 und ein Verfahren für die Behandlung von Nahrungsmitteln mit Wasserdampf für die Verarbeitung und anschließende Trocknung.
Das Gerät 15 basiert auf einen Bandförderer 1, der ein endloses Förderband 2 umfasst, das einem geschraubten Pfad folgt, um einen Stapel 3 zu bilden.
In der bevorzugten Ausführungsform umfasst der Stapel 3 eine Einkapselung 22, welche vertikal einen oberen Abschnitt des Stapels umgibt. Das Förderband 2 ist ausgelegt, um seitliche Stücke 7a, 7b zu umfassen, welche eine äußere zylindrische Wand 8 und eine innere zylindrische Wand 9 bilden, welche den Stapel in der radialen Richtung definieren. Die seitlichen Wände 8, 9 definieren jeweils in dem Stapel 3 einen zentralen Raum 11 und einen ringförmigen Raum 10. In dem zentralen Raum 11 ist ein erstes Mittel 26 angeordnet, um einen Strom von humiden Wasserdampf P1 zu liefern. Aufgrund der Konstruktion des Förderbandes 2 ist dieser Strom P1 gemacht, um den ringförmigen Raum 10 einzudringen, wo er mit den auf dem Förderband 2 für die Verarbeitung beförderten Produkten in Kontakt kommt. Außerdem wird ein Strom von überhitzten Wasserdampf P2durch den eingekapselten Stapelabschnitt 20 geliefert. Die Einkapselung 22 lenkt den Strom des überhitzten Wasserdampfes P2 auf den nicht eingekapselten Stapelabschnitt 21 zu, wo er mit den humiden Wasserdampf P1 und den humiden Produkten in Kontakt kommt. Der überhitzte Wasserdampf P2 absorbiert etwas von der Feuchtigkeit und wird mit humiden Wasserdampf P3 in einem gemeinsamen Strom vereinigt. Als ein Ergebnis reduzieren die Produkte auf dem Förderband 2 sukzessiv ihren Feuchtigkeitsgehalt, währen sie sich durch den eingekapselten Stapelabschnitt 20 bewegen. Die gewünschte Verarbeitungszeit und der Feuchtigkeitsgehalt werden, unter anderem, durch die Fördergeschwindigkeit und die Förderstrecke des Förderbandes 2 durch jeweils den nicht eingekapselten Stapelabschnitt 21 und dem eingekapselten Stapelabschnitt 20 gesteuert. Ein weiterer wichtiger Faktor ist die relative Feuchtigkeit des Wasserdampfes und die Temperatur des überhitzten Wasserdampfes.
Zur Steuerung der Temperatur des ersten gasförmigen Mediums, d.h. des humiden Wasserdampfes in dem nicht eingekapselten Abschnitt 21 ist es möglich, das ausgewählte Medium nicht nur in der gasförmigen Form, sondern auch in der flüssigen Form zu liefern. Die Flüssigkeit wird dampfzerstäubt durch Düsen (nicht gezeigt) geliefert. Die Technik wird an erster Stelle verwendet, wenn die Temperatur in dem nicht eingekapselten Abschnitt 21 zu hoch sein sollte. So geschieht die Lieferung nicht kontinuierlich, aber zeitweise, wenn erforderlich.
Das Gerät wurde zuvor basierend auf einem Bandförderer mit selbst stapelndem Förderband beschrieben. Es ist offensichtlich, das die Erfindung mit dem gleichen Ergebnis auf einen Bandförderer, der ein nicht selbst stapelndes Förderband umfasst, angewendet werden kann.
Es ist auch offensichtlich, dass das Gerät und das Verfahren mit geringen Modifikationen auch nur zur Trocknung verwendet werden kann. Dann kann die Trocknung in zwei Schritten stattfinden. In diesem Fall besteht das erste gasförmige Medium und das zweite gasförmige Medium aus der gleichen Substanz, vorzugsweise überhitzter Wasserdampf. Jedoch werden den zwei Medien unterschiedliche Temperaturen gegeben.
Die vorstehende Beschreibung basierte auf Verwendung eines ersten gasförmigen Mediums in der Form von humidem Wasserdampf. In der gleichen bewährten Weise kann das erste gasförmige Medium aus gesättigtem Wasserdampf bestehen.
Gemäß der Erfindung sind ein Gerät und ein Verfahren für die Behandlung von Nahrungsmitteln mit Wasserdampf für die Verarbeitung und anschließende Trocknung zur Verfügung gestellt. Die Verarbeitung und die anschließende Trocknung sind integriert, um in ein und demselben Gerät durchgeführt zu werden, während die Produkte auf einem Förderband durch das Gerät befördert werden. Das Gerät ist Platz sparend und auch einfach bezüglich der Konstruktion.
Es ist offensichtlich, das die vorliegende Erfindung nicht auf die gezeigte und beschriebene Ausführungsform das erfinderischen Gerätes und Verfahren begrenzt ist. Etliche Modifikationen und Varianten sind so denkbar und folglich ist die Erfindung ausschließlich durch die angehängten Ansprüche definiert.

Claims

Gerät (15) für die Behandlung von Nahrungsmitteln für die Verarbeitung und anschließende Trocknung, das ein endloses Förderband (2) umfasst, welches entlang einem Teil seiner Länge einem geschraubten Pfad folgt, um einen Stapel (3) zu bilden, wobei der geschraubte Pfad einen zentralen Raum (11) in dem Stapel (3) definiert, wobei das Förderband (2) Passagen besitzt, um einen Strom eines gasförmigen Mediums in der vertikalen genauso gut wie in der horizontalen Richtung durch den Stapel (3) zu lassen, gekennzeichnet durch einen Endabschnitt des Stapels (3), in welchem der Stapel durch eine Einkapselung (22) vertikal umschlossen ist, ein erstes Mittel (26) zur Lieferung eines ersten gasförmigen Mediums zu dem zentralen Raum (11), und ein zweites Mittel (29) zur Lieferung eines zweiten gasförmigen Mediums zu der Einkapselung (22), wobei die Einkapselung (22) angeordnet ist, um den Strom des zweiten gasförmigen Mediums in einer solchen Weise zu leiten, dass er in der vertikalen Richtung von der Einkapselung (22) zu dem Rest des Stapels (3) geführt wird.
Gerät gemäß Anspruch 1, in welchem das erste gasförmige Medium humider Wasserdampf (P1) ist.
Gerät gemäß Anspruch 1, in welchem das erste gasförmige Medium gesättigter Wasserdampf (P1) ist.
Gerät gemäß Anspruch 1, in welchem das zweite gasförmige Medium überhitzter Wasserdampf (P2) ist.
Gerät gemäß Anspruch 1, in welchem die Einkapselung (22) an dem oberen Teil des Stapels (3) angeordnet ist.
Gerät gemäß Anspruch 1, in welchem ein erster Endverschluss (16) angeordnet ist, um das Förderband (2) an der oberen Kante der Einkapselung (22) zu bedecken.
Gerät gemäß Anspruch 1, in welchem ein zweiter Endverschluss (17) über dem zentralen Raum (11) angeordnet ist.
Gerät gemäß Anspruch 1, in welchem seitliche Stücke (7a, 7b) an einer Längskante des Förderbandes (2) eine äußere Wand des Stapels (3) bilden, welche den Stapel in radialer Richtung nach außen definiert.
Gerät gemäß Anspruch 1, in welchem seitliche Stücke (7a, 7b) an einer Längskante des Förderbandes (2) eine innere Wand (9) des Stapels (3) bilden, welche den Stapel in radialer Richtung nach innen definiert, um den zentralen Raum (11) zu definieren.
Gerät gemäß Anspruch 1, in welchem ein dritter Endverschluss (18) gegen die unterste, in dem Stapel gebildete Windung angeordnet ist, wobei der dritte Endabschluss transversal zu dem durch das Förderband (2) definierten zentralen Raum (11) angeordnet ist.
Gerät gemäß Anspruch 2 oder 3, in welchen das erste Mittel (26) zur Lieferung humiden oder gesättigten Wasserdampfes (P1) einen Lüfter (28) umfasst.
Gerät gemäß Anspruch 1, in welchem die Förderrichtung (V) des Förderbandes (2) auf die Einkapselung (22) zu angeordnet ist.
Gerät gemäß Anspruch 1, in welchem der Stapel (3) in einem Gehäuse (23) angeordnet ist, das einen Einlass (24) und einen Auslass (25) für das Förderband (2) umfasst.
Gerät gemäß Anspruch 13, in welchem das Gehäuse (23) ferner einen Ablauf zum Ablaufen des kondensierten Wasserdampfes umfasst.
Gerät gemäß Anspruch 1, in welchem die Einkapselung (22) eine äußere und eine innere umlaufende Wand mit der gleichen Höhe besitzt, die vertikal einen Abschnitt des Stapels (3) umgibt.
Gerät gemäß Anspruch 1, in welchem die Einkapselung (22) eine äußere umlaufende Wand besitzt, die sich vertikal entlang der vollen Höhe des Stapels (3) erstreckt und eine innere umlaufende Wand, die sich vertikal entlang eines Abschnittes des Stapels erstreckt, wodurch die äußere umlaufende Wand vorzugsweise Öffnungen oder Perforationen entlang des Abschnittes des Stapels (3) besitzt, der nicht durch die innere umlaufende Wand bedeckt ist.
Gerät gemäß Anspruch 1, in welchem die Einkapselung (22) eine äußere und eine innere umlaufende Wand besitzt, die sich entlang der vollen Höhe des Stapels (3) erstrecken, wodurch beide Wände Öffnungen oder Perforationen entlang eines Abschnittes des Stapels (3) besitzen.
Verfahren zum Behandeln von Nahrungsmitteln für den Zweck der Verarbeitung und Trocknung, das die folgenden Schritte umfasst: Bereitstellen eines endlosen Förderbandes (2), welches entlang einem Teil seiner Länge einem geschraubten Pfad folgt, um einen Stapel (3) zu bilden, wobei das Förderband (2) Passagen besitzt, um einen Strom eines gasförmigen Mediums in der vertikalen genauso gut wie in der horizontalen Richtung durch den Stapel (3) zu lassen, wobei der Stapel (3), der einen zentralen Raum (11) definiert, und der Stapel (3), der einen unteren nicht eingekapselten Stapelabschnitt (21) und angrenzend dazu einen oberen Stapelabschnitt (20), welcher in der vertikalen Richtung durch eine Einkapselung (22) eingekapselt ist, umfasst, Liefern eines Stroms eines ersten gasförmigen Mediums zu dem zentralen Raum (11) für weitere Beförderung zu dem nicht eingekapselten Stapelabschnitt (20) durch die Passagen zum Durchlassen eines Stroms eines ersten gasförmigen Mediums in der horizontalen Richtung, Liefern eines Stroms eines zweiten gasförmigen Mediums zu dem oberen eingekapselten Stapelabschnitt (20) wobei die Einkapselung (22) den Strom des zweiten gasförmigen Mediums in einer solchen Weise leitet, dass er in einer im Wesentlichen vertikalen Richtung von dem eingekapselten Stapelabschnitt (20) zu dem nicht eingekapselten Stapelabschnitt (21) strömt, und wobei der Strom des zweiten gasförmigen Mediums, welcher in den eingekapselten Stapelabschnitt (20) eintritt und im wesentlichen vertikal nach unten strömt, den Strom des ersten gasförmigen Mediums beeinflusst, welcher zu dem nicht eingekapselten Stapelabschnitt (21) geliefert wird, so dass das erste gasförmige Medium vor dem Zuströmen auf den eingekapselten Stapelabschnitt (20) geschützt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 18, in welchem das erste gasförmige Medium ein humider Wasserdampf (P1) ist.
Verfahren gemäß Anspruch 18, in welchem das erste gasförmige Medium ein gesättigter Wasserdampf (P1) ist.
Verfahren gemäß Anspruch 18, in welchem das zweite gasförmige Medium ein überhitzter Wasserdampf (P2) ist.
Verfahren gemäß Anspruch 18, das den Schritt vom Anordnen des Förderbandes in einer Förderrichtung (V) auf den eingekapselten Stapelabschnitt (20) zu umfasst.