HUT74596A - Method and apparatus for the treatment and processing of solid food stuffs and raw materials - Google Patents
Method and apparatus for the treatment and processing of solid food stuffs and raw materials Download PDFInfo
- Publication number
- HUT74596A HUT74596A HU9500862A HU9500862A HUT74596A HU T74596 A HUT74596 A HU T74596A HU 9500862 A HU9500862 A HU 9500862A HU 9500862 A HU9500862 A HU 9500862A HU T74596 A HUT74596 A HU T74596A
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- treated
- mass
- pressure
- food
- temperature
- Prior art date
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23B—PRESERVING, e.g. BY CANNING, MEAT, FISH, EGGS, FRUIT, VEGETABLES, EDIBLE SEEDS; CHEMICAL RIPENING OF FRUIT OR VEGETABLES; THE PRESERVED, RIPENED, OR CANNED PRODUCTS
- A23B7/00—Preservation or chemical ripening of fruit or vegetables
- A23B7/005—Preserving by heating
- A23B7/01—Preserving by heating by irradiation or electric treatment
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
- A23L3/00—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs
- A23L3/005—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by heating using irradiation or electric treatment
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23B—PRESERVING, e.g. BY CANNING, MEAT, FISH, EGGS, FRUIT, VEGETABLES, EDIBLE SEEDS; CHEMICAL RIPENING OF FRUIT OR VEGETABLES; THE PRESERVED, RIPENED, OR CANNED PRODUCTS
- A23B9/00—Preservation of edible seeds, e.g. cereals
- A23B9/02—Preserving by heating
- A23B9/04—Preserving by heating by irradiation or electric treatment
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
- A23L3/00—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs
- A23L3/015—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by treatment with pressure variation, shock, acceleration or shear stress or cavitation
- A23L3/0155—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by treatment with pressure variation, shock, acceleration or shear stress or cavitation using sub- or super-atmospheric pressures, or pressure variations transmitted by a liquid or gas
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Nutrition Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Food Preservation Except Freezing, Refrigeration, And Drying (AREA)
- General Preparation And Processing Of Foods (AREA)
- Storage Of Fruits Or Vegetables (AREA)
Description
DANUBIA SZABADALMI ÉS VÉDJEGY IRODA Kft.
ELJÁRÁS ÉS BERENDEZÉS SZILÁRD ÉLELMISZER ILLETVE ÉLELMISZER-ALAPANYAG KEZELÉSÉRE/FELDOLGOZÁSÁRA
A találmány tárgya eljárás és berendezés szilárd élelmiszer illetve élelmiszer-alapanyag kezelésére/feldolgozására. Szilárd élelmiszer- illetve élelmiszer-alapanyag alatt olyan élelmiszereket illetve alapanyagokat értünk, amelyek meghatározott víztartalommal rendelkeznek, ugyanakkor meghatározott formájuk van, és viszonylag formatartóak, és belsejükben olyan útvonalak vannak, vagy főzés közben olyan útvonalak alakulnak ki, amelyek a folyadék mozgását teszik lehetővé. Ilyen élelmiszerek például a csirkehús, a cukkini vagy a répa, amelyekre a későbbiekben a példák kapcsán hivatkozunk, de természetesen számos más olyan élelmiszer- és alapanyagféleség létezik, amelyekkel kapcsolatban a találmány szerinti eljárás és berendezés alkalmazható.
A találmány szerinti eljárás egy speciális melegítési műveletet foglal magában, amelyet a továbbiakban tömeghevítésnek nevezünk, és ez alatt olyan műveletet értünk, amellyel a szilárd anyag egészét, tehát teljes tömegét melegítjük, nem csak egyes részeit, például a külső rétegeit, mint a hagyományos eljárásoknál, ahol a belső rétegek a külső rétegek felől a hővezeAktaszámunk: 81226-2227/SOV
-2tésnek köszönhetően melegszenek fel. Tömeghevítési módszerekre ismert példák az ellenállásfutés vagy a mikrohullámú sugárzás.
Élelmiszerek kezelésére számos olyan eljárás ismert, amely melegítést illetve hevítést foglal magában, többnyire főzési és/vagy sterilizálási célzattal. A hőkezelést követően hűtés következik, majd az élelmiszert aszeptikusán csomagolják. A maximális hőkezelési célhőmérséklet, amelyet rendszerint csak rövid ideig kell tartani, a legtöbb hőkezelési eljárás esetében igen kritikus érték, amely a végtermék minőségét jelentős mértékben befolyásolja. A tapasztalatok azt mutatják, hogy szilárd élelmiszerek ismert módszerekkel történő hőkezelése esetén különös nehézséget jelent a célhőmérsékletnek a kezelendő élelmiszer teljes tömegében történő egyenletes elérése, ami azt jelenti, hogy az egyenetlen kezelési hőmérséklet miatt lokális túlsütések és átsületlen helyek alakulnak ki, illetőleg a késztermék minősége nem elég egyenletes.
A találmánnyal célunk olyan eljárás - és ennek megvalósítására alkalmas berendezés - kidolgozása, amelynek révén az ismert megoldások hiányosságai kiküszöbölhetők, egyenletes minőségű élelmiszertermékek állíthatók elő.
A kitűzött feladat megoldására olyan eljárást dolgoztunk ki, amelynek keretében a kezelendő élelmiszert illetve élelmiszer-alapanyagot tömeghevítéssel kezeljük. A találmány lényege, hogy meghatározzuk az élelmiszer illetve -alapanyag telített gőznyomását egy maximális célhőmérsékleten, és legalább a tömeghevítési művelet egy résztartományában az élelmiszer illetve -alapanyag körüli környezeti nyomást a meghatározott telített gőznyo• · · ·
-3mással összefüggésben úgy vezéreljük, hogy a kitűzött célhőmérsékleten az élelmiszer illetve -alapanyag hőmérséklete a kezelendő tömeg egészében lényegében egyenletes legyen.
A találmány keretében alkalmazott tömeghevítés önmagában ismert módon, például ellenállásfutéssel vagy mikrohullámú sugárzással valósítható meg. Megjegyezzük, hogy a találmány szerinti eljárás természetesen más tömeghevítési eljárások alkalmazásával is megvalósulhat.
A találmány szerinti eljárás előnyös változatánál a tömeghevítés művelete közben van egy pihentetést tartomány, amely pihentetést tartományban a hűtést megelőzően meghatározott ideig a maximális célhőmérsékletet tartjuk, és eközben a környezeti nyomást úgy szabályozzuk, hogy a szilárd élelmiszer illetve -alapanyag a kezelendő tömeg egészében lényegében egyenletes hőmérsékletű legyen.
A környezeti nyomás a javasolt eljárás időtartamának jelentős részében konstans értéken marad, vagy, ha az egyenletes melegítés érdekében erre szükség van, a környezeti nyomás fokozatosan növelhető, amíg a kezelendő élelmiszer hőmérséklete a 100 °C-ot meg nem haladja.
A találmány szerinti eljárás előnyös változatánál a környezeti nyomást a tömeghevítés során, de legalább a pihentetési tartományt megelőző időtartományban állandó értéken tartjuk.
A pihentetési tartomány legalább egy résztartományában, adott esetben a kezdeti tartományában, amikor a hevítés csökkentett energiával folyik, a környezeti nyomást úgy állítjuk be, hogy az legalább közelítőleg megegyezzen a kezelendő élelmiszer illetve -adalék víztartalmának telített gőznyomásával a maximális célhőmérsékleten.
-4Ebben az időtartományban a víz gőzfázisba alakulása közbeni tranziens állapotban a kezelendő anyag belsejében a legmelegebb - a maximális célhőmérséklet fölötti - helyekről az alacsonyabb hőmérsékletű - a maximális célhőmérséklet alatti - helyek felé vándorol, így a hőmérséklet a kezelendő tömeg belsejében kiegyenlítődik, lényegében mindenütt egyenletesen a maximális célhőmérsékletnek megfelelő hőmérséklet alakul ki. Ennek köszönhetően a hevítés megszűntetése mellett a kezelt élelmiszer egyenletesen a maximális célhőmérsékletet veszi fel, és így a kívánt hatás, például sterilizáló hatás hatékonyan elérhető.
A találmány szerinti eljárás esetében előnyös, ha a környezeti nyomást a tömeghevítési művelet alatt a kezelendő élelmiszer illetve -alapanyag víztartalmának telített gőznyomásával egyenlő értéken tartjuk.
Adott esetben ugyanakkor célszerű a környezeti nyomást úgy szabályozni, hogy az közel egyenlő legyen a kezelendő élelmiszer illetve -alapanyag víztartalmának a maximális célhőmérsékletre történő hevítés során egyre növekvő telített gőznyomásával. Ez esetben tehát a környezeti nyomást fokozatosan növeljük.
Tapasztalataink szerint adott esetben előnyös lehet a környezeti nyomást úgy szabályozni, hogy az enyhén eltérjen a kezelendő anyag telített gőznyomásától, például annál valamivel magasabb értékű legyen.
A találmány szerinti eljárás további előnyös változatánál a pihentetési tartomány egy első szakaszában a környezeti nyomást úgy szabályozzuk, hogy a kezelendő tömeg egésze elérje a maximális célhőmérsékletet, egy második szakaszában pedig úgy, hogy a maximális célhőmérsékletet a kezelendő tömeg egészében egyenletesen fenntartsuk a kívánt hatás, adott esetben a sterilizálás érdekében.
-5A találmány szerinti eljárás keretében a tömeghevítést elektromos áram segítségével, ellenállásfutéssel valósíthatjuk meg. Az ellenállásfíítés megvalósításához a kezelendő élelmiszert illetve alapanyagot célszerűen elektromosan vezető folyadékba, például sóoldatba merítjük, amelybe elektródák nyúlnak be.
Az elektromosan vezető folyadék koncentrációját előnyösen úgy választjuk meg, hogy az a kezelendő tömegen belüli egyenletes hőmérsékleteloszlás szempontjából a lehető legkedvezőbb legyen.
Ez utóbbi esetben az oldat ionerősségét célszerűen iteratív módszerrel határozzuk meg, ahol a tömeghevítés műveletét és a hőmérsékletméréseket a vezető folyadék különböző koncentrációi mellett végezzük el.
A találmány szerinti eljárás további előnyös változatánál a kezelendő élelmiszert illetve -alapanyagot előnyösen a vezető folyadékot tartalmazó íutőcellában helyezzük el, és a vezető folyadékot a fütőcellából a tömeghevítés műveletét követően, de a hűtés műveletét megelőzően kivezetjük.
A hűtést célszerűen úgy valósítjuk meg, hogy a fíítőcellában részleges vákuumot állítunk elő, ami hűtőhatással járó párolgást eredményez.
Természetesen más hűtési módszerek is alkalmazhatók, így például hűtött víz vagy kriogének is használhatók. A hűtés maga nem képezi a találmány szerinti eljárás lényeges elemét.
A kitűzött feladat megoldására kialakított berendezésnek nyomótartálya van, amelyben a kezelendő élelmiszer illetve -alapanyag elhelyezhető, továbbá a nyomótartályban lévő kezelendő élelmiszer illetve -alapanyag előre meghatározott célhőmérsékletre történő tömeghevítésére alkalmas eszköze van, továbbá nyomásvezérlő eszköze van, amelynek révén a nyomótar• · • ·
-6tályban lévő nyomás a tömeghevítés művelete közben egy előre meghatározott telített gőznyomás értékkel összefüggésben úgy szabályozható, hogy a kezelendő tömeg minden részletének hőmérséklete elérje a maximális célhőmérsékletet.
A találmány szerinti berendezés előnyös változatánál a kezelendő élelmiszer illetve -alapanyag sóoldatba van merítve, amelybe elektródák nyúlnak be, amelyekre váltóáramú feszültségforrás csatlakozik, amely az elektródák között a sóoldaton és a kezelendő tömegen keresztül elektromos áramot létrehozva ellenállásfűtést valósít meg.
A találmány szerinti berendezés további előnyös változatánál a nyomásvezérlő eszköznek olyan eszköze van, amely a nyomótartályban a tömeghevítési művelet jelentős szakaszán - amíg a kezelendő tömeg hőmérséklete az előre meghatározott maximális célhőmérsékletet eléri - egy előírt állandó vagy változó nyomást tart fenn, és a pihentetési tartomány legalább egy szakaszán, amely közben a kezelendő tömeg hőmérséklete a maximális célhőmérsékleten marad, a nyomótartályban a kezelendő élelmiszer illetve alapanyag kritikus maximális hőmérséklethez tartozó telített gőznyomásával lényegében egyező nyomást tart fenn.
A fenti berendezés esetében előnyös továbbá, ha a nyomásvezérlő eszköz olyan eszközzel rendelkezik, amely a nyomótartályban a tömeghevítés alatt a telített gőznyomással lényegében egyenlő nyomást tart fenn.
A fenti berendezés változatok esetében előnyös továbbá, ha a nyomásvezérlő eszköz olyan eszközzel rendelkezik, amely a pihentetési tartomány befejezését és a sóoldat nyomótartályból történő levezetését követően a nyomótartályban részleges vákuumot létesít a kezelendő élelmiszer illetve -alapanyag párolgással történő hűtése érdekében.
-7 A találmányt a továbbiakban a rajz alapján ismertetjük. A rajzon:
Az 1. ábrán a találmány szerinti eljárás megvalósítására alkalmas találmány szerinti berendezés példakénti kiviteli alakjának blokkvázlatát tüntettük fel;
A 2-4. ábrákon a találmány szerinti eljárást szemléltető hőmérsékletidőíuggvényeket ábrázoltuk, három különböző kezelendő élelmiszer esetében.
Amint az 1. ábrán látható, a találmány szerinti eljárás megvalósítására kialakított javasolt berendezésnek 10 futőcellája van, amely elektromosan vezető folyadékkal, például sóoldattal tölthető fel. A sóoldatba 14 elektródák nyúlnak be. A 14 elektródák példánk esetében platinabevonattal ellátott titánelektródák. A 10 futőcellában lévő sóoldat kivezetőcsövön és zárószelepen keresztül 12 edénybe vezethető le.
A 14 elektródákra 16 váltóáramú feszültségforrás csatlakozik, amelynek révén a 14 elekródák között az elektrolit oldaton és a kezelendő élelmiszeren keresztül áram létesíthető, és így a kezelendő tömeg hőmérséklete ellenállásfutéssel növelhető.
A 14 elektródák adott esetben más platinabevonattal ellátott fémből, titánbevonattal ellátott iridium-oxidból vagy platina-irídium fémkombinációból készülhetnek. Elektromosan vezető folyadékként sóoldat helyett adott esetben káliumklorid, kálciumklorid vagy nátriumszulfát elektrolitoldatokat is használhatunk.
A 10 fíitőcella a példakénti berendezésben nyomótartályban van elrendezve, amely 20 vezetéken keresztül a rajzon nem jelölt nyomásforrással,
-8például sűrített levegő kompresszorral van összeköttetésben. A 18 nyomótartályra továbbá 22 vákuumszivattyú csatlakozik.
Amint a találmány szerinti eljárással kapcsolatban az előzőekben már ismertettük, a kezelendő anyag környezetében a nyomást a hőmérséklettel és egyéb paraméterekkel, így különösen a kezelendő élelmiszer folyadéktartalmának telített gőznyomásával összefüggésben szabályozzuk, úgy, hogy a kezelendő élelmiszer egészében a kívánt egyenletes hőmérsékletet érjük el. A hevítést hőmérséklet a találmány szerinti eljárás esetében 100 °C alatt és fölött is beállítható, előnyösen például a 70-140 °C hőmérséklettartományban.
A 16 váltóáramú feszültségforrással a 10 futőcellán keresztül szabályozott erősségű áramot létesítünk. Az áramerősség önmagában ismert módon, például szabályozható transzformátor, szabályozható ellenállás vagy automatikus módszerek révén szabályozható.
A találmány szerinti eljárás hatékony megvalósítása szempontjából további lényeges paraméter az elektrolit, adott esetben a sóoldat koncentrációja, amelyet a találmány szerint úgy állítunk be, hogy az elősegítse a kezelendő tömegen belüli egyenletes hőmérsékleteloszlás kialakulását.
A találmány szerinti eljárást a példaként bemutatott berendezésen különböző élelmiszereken elvégeztük. Példaként az alábbiakban a csirkehússal, cukkinivel és sárgarépával végzett kísérletek eredményeit ismertetjük.
A találmány szerinti eljárást mindhárom alapanyag esetében lényegében azonos kondíciók mellett valósítottuk meg.
-9Elsö lépésben meghatároztuk a sóoldat optimális koncentrációját abból a szempontból, hogy a 10 fíítőcellán, így a kezelendő élelmiszerben is a lehető legegyenletesebb hőmérsékleteloszlást kapjuk. Módszerünk az volt, hogy először különböző koncentrációjú sóoldatokat készítettünk, amelyek koncentrációja 0,11% és 1,0 t% között változott. Ezután a kezelendő élelmiszerben különböző helyeken hőelemeket rendeztünk el, adott esetben öt hőelemet, úgy, hogy a kezelendő tömeg különböző részein, így a vékony és a vastag tartományokban, a felszínhez közel és az élelmiszer belsejében egyaránt legyen hőelem. A hőelemekkel felszerelt élelmiszert ezután a 10 futőcellába töltött sóoldatba helyeztük. A hevítés során a hőmérsékleteket valamennyi hőelemtől kapott jel alapján feljegyeztük. Az eljárást az összes különböző koncentrációjú sóoldat esetében elvégeztük. A kísérleti eredmények kiértékelése során azt tapasztaltuk, hogy a hevítés során kialakuló hőmérsékleteloszlás egyenletessége a kezelendő élelmiszeren belül az elektrolit koncentrációjától függően változó. Meghatározott koncentráció környezetében az eltérő koncentrációjú sóoldatokhoz képest lényegesen egyenletesebb hőmérsékleteloszlás alakult ki.
A fenti kísérleteket a sóoldat koncentrációtartományának szűkítésével újra és újra elvégeztük, ily módon iteratív módszerrel közelítettük azt a koncentrációértéket, amelynél a találmány szerinti eljárás szempontjából legkedvezőbb mérési eredmények érhetők el.
Az optimális sóoldat-koncentráció meghatározása után meghatároztuk a kezelendő élelmiszer telített gőznyomását az eljárás során megvalósítandó maximális célhőmérsékleten. A telített gőznyomás meghatározása önmagában ismert módon többféleképpen is megoldható; adott esetben iteratív módszert választottunk, amelynek során először olyan nyomást állítottunk be,
-10amely a víz telített gőznyomásával egyenlő, és feljegyeztük a hevítés során mért hőmérsékleteket. Ezt követően a beállított nyomást változtattuk, és a hőmérsékletértékeket a hevítés során ismét feljegyeztük. Az iterációs lépéseket addig ismételtük, amíg olyan nyomásértéket találtunk, amely lehetővé teszi a hevítés során a kívánt célhőmérséklet elérését.
Ezután a sóoldatot és a kezelendő élelmiszert a 10 fíítőcellába helyeztük, és a 10 fíítőcellát a 18 nyomótartályban helyeztük el, majd a 18 nyomótartályban beállítottuk az előzőleg meghatározott telített gőznyomásnak megfelelő nyomásértéket. Ezt követően a 14 elektródákra a 16 váltakozó áramú feszültségfonásról tápfeszültséget kapcsoltunk, és ellenállásfutés révén megkezdtük a sóoldat és a kezelendő élelmiszer tömeghevítését. A kívánt maximális célhőmérséklet elérése után következő pihentetési tartományban az élelmiszer hőmérsékletét névlegesen az elért célhőmérsékleten tartjuk, amihez adott esetben csökkentett teljesítménnyel történő fűtésre lehet szükség. A pihentetési tartomány első szakaszában a kezelendő élelmiszer minden részében eléri a kívánt célhőmérsékletet. Ez a kedvező jelenség a találmány szerinti eljárás során annak köszönhető, hogy mivel a nyomást úgy állítottuk be, hogy az lényegében megegyezzen a kezelendő élelmiszer víztartalmának az adott célhőmérsékleten vett telített gőznyomásával, a gőzfázisba való átmenet tranziens állapotában lévő víz az élelmiszer belsejében a viszonylag forró, célhőmérséklet fölötti tartományokból a viszonylag hűvösebb, célhőmérséklet alatti tartományokba vándorol. Ez a kezelendő élelmiszer belsejében hatékony hőmérsékletkiegyenlítödéshez vezet, mégpedig éppen a kívánt célhőmérséklet irányában.
Miután az élelmiszer teljes tömege elérte a kívánt célhőmérsékletet, a pihentetési tartomány következő szakaszában hatékony sterilizálás játszódik • ·
- 11 le. Ezen szakaszban a fűtést már megszüntethetjük, vagy csökkentett teljesítménnyel folytatjuk.
A pihentetési tartomány végén a tápfeszültséget - ha addig még egyáltalán alkalmaztuk - megszüntetjük, és a sóoldatot a 10 fűtöcellából a 12 edénybe kivezetjük.
A hűtés következik, amit adott esetben a 18 nyomótartályban létrehozott részleges vákuum alkalmazásával segítünk elő. A részleges vákuum következtében létrejövő párolgás révén hatékony hűtés érhető el. A hűtést követően a 12 nyomótartályba levegőt vezetünk, és ily módon helyreállítjuk az atmoszférikus nyomást.
A fent ismertetett eljárás során a hőelemeket a kezelendő élelmiszer különböző részeibe helyeztük, hogy a hevítéssel elért célhőmérséklet egyenletességét ellenőrizhessük. Az öt hőelem által regisztrált hőmérsékletértékeket a 2-4. ábrák hőmérséklet-idődiagrammjai szemléltetik. A 2. ábra esetében a kezelendő élelmiszer csirkehús, a 3. ábra esetében cukkini, a 4. ábra esetében sárgarépa volt.
A 2. ábrán szemléltetett kísérlet esetében a kezelendő élelmiszer 150 gramm tömegű csirkemell. A sóoldat koncentrációja 0,6 t%. A kezelendő csirkehúsra meghatározott telített gőznyomás 132 °C-on 1,75· bar. Az ellenállásfütéshez 50 Herz frekvenciájú, 180 volt amplitúdójú váltakozó áramot használtunk, amellyel a 14 elektródák között a sóoldaton és a kezelendő csirkehúson keresztül áramot létesítettünk. Amikor a hőelemek közül az utolsó is 132 °C értéket jelzett, a tápfeszültséget lekapcsoltuk, és a 10 fűtőcellában a kezelendő élelmiszert 36 másodperc ideig pihentettük. Ezt követően a sóoldatot a leeresztőszelepen keresztül kivezettük a 10 fűtőcellából, majd 0,5 bar értékű vákuumot létesítettünk a 10 fűtőcellában, és ezáltal ha-12tékony hűtést értünk el. Meghatározott hűtési idő elteltével a vákuumot megszüntettük, a 10 fűtőcellába (a 18 nyomótartályba) levegőt vezettünk, majd a 18 nyomótartályt kinyitottuk és a hőkezelt csirkemellet eltávolítottuk.
A 3. ábra szerinti kísérlet esetében a kezelendő élelmiszer 3 cm hoszszú, 3,5 cm átmérőjű cukkini volt. Az egyetlen különbség az előző példakénti eljáráshoz képest, hogy a sóoldat koncentrációja ez esetben 0,15 t%, a váltakozó feszültség értéke pedig 400 V volt.
A 4. ábra esetében a kezelendő élelmiszer sárgarépa, és a példakénti eljárás az előzőektől csupán abban különbözik, hogy a sóoldat koncentrációja 0,125 t%, az alkalmazott váltakozó feszültség pedig 450 V volt. Az eljárás egyéb kondíciói megegyeznek az előzőekben ismertetett, csirkemellel végrehajtott eljárás kondícióival. A sárgarépát egyébként 1 cm oldalhosszúságú kockákra darabolva helyeztük a 10 fűtőcellába, összesen öt ilyen kockát.
A 2-4. ábrákon Ti és T2 időpontokat jelöltünk. A Ti időpont a pihentetési időtartomány kezdetét, a T2 időpont pedig azt a pillanatot jelöli, amikor az utolsó hőelem által regisztrált hőmérséklet is lényegében elére a 132 °C értékű célhőmérsékletet.
A 2. ábra esetében - csirkemell - a Ti időpont közelítőleg 110 másodperc. A termoelemek által érzékelt hőmérsékletek között mintegy 150 °C eltérés tapasztalható. Az ellenállásfutést a Ti időpont után folytatva a T2 időpontra az ötödik hőelem környezetében is elérjük a 132 °C célhőmérsékletet, miközben a többi hőelem környezetében a hőmérséklet érdemlegesen nem emelkedik. A diagrammból kitűnik, hogy a T2 időpontban a kezelendő élelmiszer egész tömegében lényegében egyenletes hőmérséklet mérhető, és ez a hőmérséklet éppen a kívánt célhőmérséklet, az adott esetben 132 °C. A • · · ·
-13 diagrammból kitűnik egyébként, hogy két hőelem környezetében már lényegében a Ti időpontban is elértük a 132 °C célhőmérsékletet, a további hőelemek környezetében azonban a Ti és T2 időpontok között még jelentős hőmérsékletnövekedés tapasztalható.
Miután a T2 időpontban a tápfeszültséget lekapcsoltuk, a kezelendő csirkemell hőmérséklete a pihentetést időtartomány végéig az összes hőelem környezetében, tehát azt mondhatjuk, hogy a kezelt élelmiszer teljes tömegében lényegében változatlan maradt. Az élelmiszer hőmérséklete a hűtés nyomán meredeken, de ugyancsak egyenletesen csökken.
A 3. ábra - cukkini - esetében a Ti időpontban, tehát a pihentetést időtartomány kezdetén még igen nagy a kezelendő élelmiszeren belüli hőmérsékletszórás. Csupán egyetlen hőelem környezetében értük el a 132 °C körüli hőmérsékletet, a legalacsonyabb regisztrált hőmérsékletérték pedig a Ti időpontban ennél mintegy 70 °C-al alacsonyabb. A függvény diagram jól szemlélteti, hogy a T2 időpontra mind az öt hőelem környezetében elértük a kívánt célhőmérsékletet, és ez az érték egyenletesen fennáll a pihentetési időtartomány végéig.
A 4. ábra - sárgarépa - esetében a hevítés időtartományában kisebb hőmérsékletszórást tapasztaltunk, a Ti időpont környezetében lényegében mind az öt mérőelem környezetében elértük a 132 °C-os célhőmérsékletet. Ezt követően, tehát a pihentetési időtartományban azonban az egyik hőelem környezetében a többihez képest jelentős hőmérsékleteltérést tapasztaltunk. Mint kiderült, ez annak következménye, hogy az egyik hőelem véletlenül elvált a sárgarépa-darabtól, és szabadon lebegett az elektroliton. A többi hőelem vonatkozásában azonban a pihentetési tartomány teljes ideje alatt meglehetősen egyenletes, 130 °C körüli hőmérsékletet regisztráltunk.
·«
-14Amint a fenti példákból kitűnik, bizonyos mértékű eltérések és pontatlanságok a kísérletek során tapasztalhatók voltak. Ezek az eltérések elsősorban a kísérleti rendszer hiányosságaiból, a kísérleti körülmények és paraméterek, például az elektromos teljesítmény és a nyomás beállításával illetve vezérlésével kapcsolatos nehézségekből adódnak, a kézi vezérlésű kísérleti rendszerben. Fejlett, automatikus vezérlésű rendszerben azonban a tapasztalt eltérések gyakorlatilag kiküszöbölhetők.
A fenti példák esetében a nyomást a kezelendő élelmiszer víztartalmának a maximális célhőmérsékleten vett telített gőznyomás értékére állítottuk be. A találmány szerinti eljárással és berendezéssel azonban a fentieknél jobb eredmények - egyenletesebb hőmérsékleteloszlás, kisebb szórások a hevítési tartományban - érhetők el az esetben, ha a pihentetési tartományt megelőző hevítési tartományban a nyomást a növekvő hőmérsékletekhez rendelt növekvő pillanatnyi telített gőznyomásoknak megfelelően folyamatosan szabályozzuk.
Claims (19)
1. Eljárás szilárd élelmiszer illetve élelmiszer-alapanyag tömeghevítéssel történő kezelésére/feldolgozására, azzal jellemezve, hogy meghatározzuk az élelmiszer illetve -alapanyag telített gőznyomását egy maximális célhőmérsékleten, és legalább a tömeghevítési művelet egy résztartományában az élelmiszer illetve -alapanyag körüli környezeti nyomást a meghatározott telített gőznyomással összefüggésben úgy vezéreljük, hogy a kitűzött célhőmérsékleten az élelmiszer illetve -alapanyag hőmérséklete a kezelendő tömeg egészében lényegében egyenletes legyen.
2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a tömeghevítés művelete közben van egy pihentetési tartomány, amely pihentetési tartományban a hűtést megelőzően meghatározott ideig a maximális célhőmérsékletet tartjuk, és eközben a környezeti nyomást úgy szabályozzuk, hogy a szilárd élelmiszer illetve -alapanyag a kezelendő tömeg egészében lényegében egyenletes hőmérsékletű legyen.
3. A 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a környezeti nyomást a tömeghevítés során, de legalább a pihentetési tartományt megelőző időtartományban állandó értéken tartjuk.
4. A 2. vagy 3. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a pihentetési tartomány legalább egy résztartományában a környezeti nyomást úgy állítjuk be, hogy az legalább közelítőleg megegyezik a kezelendő élei-
-16miszer illetve -adalék víztartalmának telített gőznyomásával a maximális célhőmérsékleten.
5. A 4. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a környezeti nyomást a tömeghevítési művelet alatt a kezelendő élelmiszer illetve -alapanyag víztartalmának telített gőznyomásával egyenlő értéken tartjuk.
6. A 4. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a környezeti nyomást úgy szabályozzuk, hogy az közel egyenlő legyen a kezelendő élelmiszer illetve -alapanyag víztartalmának a maximális célhőmérsékletre történő hevítés során egyre növekvő telített gőznyomásával.
7. A 2-6. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a pihentetési tartomány egy első szakaszában a környezeti nyomást úgy szabályozzuk, hogy a kezelendő tömeg egésze elérje a maximális célhőmérsékletet, egy második szakaszában pedig úgy, hogy a maximális célhőmérsékletet a kezelendő tömeg egészében egyenletesen fenntartsuk a kívánt hatás, adott esetben a sterilizálás érdekében.
8. Az 1-7. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a tömeghevítést elektromos áram segítségével, ellenállásfutéssel valósítjuk meg.
9. A 8. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az ellenállásfűtés megvalósításához a kezelendő élelmiszert illetve alapanyagot elektromosan vezető folyadékba merítjük, amelybe elektródák nyúlnak be.
·· ·**
-υιό.
A 9. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a vezető folyadék sóoldat.
11. A 9. vagy 10. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a kezelendő tömegen belüli egyenletes hőmérsékleteloszlás szempontjából a lehető legkedvezőbb elektrolitkoncentrációt választunk.
12. A 11. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az oldat ionerősségét iteratív módszerrel határozzuk meg, ahol a tömeghevítés műveletét és a hőmérsékletméréseket a vezető folyadék különböző koncentrációi mellett végezzük el.
13. A 7-12. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a kezelendő élelmiszert illetve -alapanyagot a vezető folyadékot tartalmazó íutöcellában (10) helyezzük el, és a vezető folyadékot a futőcellából (10) a tömeghevítés műveletét követően, de a hűtés műveletét megelőzően kivezetjük.
14. A 13. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a hűtés műveletét úgy valósítjuk meg, hogy a fütőcellában (10) részleges vákuumot állítunk elő, ami hűtőhatással járó párolgást eredményez.
15. Berendezés szilárd élelmiszer illetve élelmiszer-alapanyag tömeghevítéssel történő kezelésére/feldolgozására, azzal jellemezve, hogy nyomótartálya (18) van, amelyben a kezelendő élelmiszer illetve -alapanyag elhelyezhető, továbbá a nyomótartályban (18) lévő kezelendő élelmiszer illetve • · · · • ·
16. A 15. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a kezelendő élelmiszer illetve -alapanyag sóoldatba van merítve, amelybe elektródák (14) nyúlnak be, amelyekre váltóáramú feszültségforrás (16) csatlakozik, amely az elektródák között a sóoldaton és a kezelendő tömegen keresztül elektromos áramot létrehozva ellenállásfütést valósít meg.
17. A 16. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a nyomásvezérlő eszköznek olyan eszköze van, amely a nyomótartályban (18) a tömeghevítési művelet jelentős szakaszán - amíg a kezelendő tömeg hőmérséklete az előre meghatározott maximális célhőmérsékletet eléri - egy előírt állandó vagy változó nyomást tart fenn, és a pihentetési tartomány legalább egy szakaszán, amely közben a kezelendő tömeg hőmérséklete a maximális célhőmérsékleten marad, a nyomótartályban (18) a kezelendő élelmiszer illetve -alapanyag kritikus maximális hőmérséklethez tartozó telített gőznyomásával lényegében egyező nyomást tart fenn.
18. A 17. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a nyomásvezérlö eszköz olyan eszközzel rendelkezik, amely a nyomótartályban (18) a tömeghevítés alatt a telített gőznyomással lényegében egyenlő nyomást tart fenn.
-18-alapanyag előre meghatározott célhőmérsékletre történő tömeghevítésére alkalmas eszköze van, továbbá nyomásvezérlő eszköze van, amelynek révén a nyomótartályban (18) lévő nyomás a tömeghevítés művelete közben egy előre meghatározott telített gőznyomás értékkel összefüggésben úgy szabályozható, hogy a kezelendő tömeg minden részletének hőmérséklete elérje a maximális célhőmérsékletet.
19. A 17. vagy 18. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a nyomásvezérlő eszköz továbbá olyan eszközzel rendelkezik, amely a pihentetési tartomány befejezését és a sóoldat nyomótartályból (18) történő levezetését követően a nyomótartályban (18) részleges vákuumot létesít a kezelendő élelmiszer illetve -alapanyag párolgással történő hűtése érdekében.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP92309217 | 1992-10-09 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HU9500862D0 HU9500862D0 (en) | 1995-05-29 |
| HUT74596A true HUT74596A (en) | 1997-01-28 |
Family
ID=8211514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU9500862A HUT74596A (en) | 1992-10-09 | 1993-10-04 | Method and apparatus for the treatment and processing of solid food stuffs and raw materials |
Country Status (17)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0663799B1 (hu) |
| JP (1) | JPH08504322A (hu) |
| KR (1) | KR950703288A (hu) |
| AT (1) | ATE146659T1 (hu) |
| AU (1) | AU668603B2 (hu) |
| CA (1) | CA2146460A1 (hu) |
| CZ (1) | CZ88795A3 (hu) |
| DE (1) | DE69306968T2 (hu) |
| ES (1) | ES2095675T3 (hu) |
| HU (1) | HUT74596A (hu) |
| MX (1) | MX9306268A (hu) |
| PL (1) | PL172509B1 (hu) |
| SG (1) | SG77571A1 (hu) |
| SK (1) | SK45495A3 (hu) |
| TW (1) | TW304160B (hu) |
| WO (1) | WO1994008475A1 (hu) |
| ZA (1) | ZA937187B (hu) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ATE199480T1 (de) * | 1994-07-19 | 2001-03-15 | Unilever Nv | Heizbehandlungsverfahren für feste nahrungsmittel |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3398251A (en) * | 1964-05-04 | 1968-08-20 | Cryodry Corp | Microwave heating of substances under hydrostatic pressure |
| AU6544190A (en) * | 1990-07-06 | 1992-02-04 | William I Kreisner | Combined hand-held calculator assembly and jewelry article |
| EP0607127A1 (en) * | 1990-08-03 | 1994-07-27 | Kansas State University Research Foundation | Heat processing of a product |
| CH684458A5 (fr) * | 1992-08-13 | 1994-09-30 | Nestle Sa | Procédé de traitement thermique. |
-
1993
- 1993-09-28 ZA ZA937187A patent/ZA937187B/xx unknown
- 1993-10-04 SG SG1996008615A patent/SG77571A1/en unknown
- 1993-10-04 WO PCT/GB1993/002058 patent/WO1994008475A1/en not_active Application Discontinuation
- 1993-10-04 CA CA002146460A patent/CA2146460A1/en not_active Abandoned
- 1993-10-04 KR KR1019950701353A patent/KR950703288A/ko not_active Application Discontinuation
- 1993-10-04 DE DE69306968T patent/DE69306968T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1993-10-04 AU AU51518/93A patent/AU668603B2/en not_active Ceased
- 1993-10-04 PL PL93308265A patent/PL172509B1/pl unknown
- 1993-10-04 ES ES93922567T patent/ES2095675T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1993-10-04 JP JP6509731A patent/JPH08504322A/ja active Pending
- 1993-10-04 AT AT93922567T patent/ATE146659T1/de not_active IP Right Cessation
- 1993-10-04 SK SK454-95A patent/SK45495A3/sk unknown
- 1993-10-04 CZ CZ95887A patent/CZ88795A3/cs unknown
- 1993-10-04 EP EP93922567A patent/EP0663799B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-10-04 HU HU9500862A patent/HUT74596A/hu unknown
- 1993-10-06 TW TW082108261A patent/TW304160B/zh active
- 1993-10-08 MX MX9306268A patent/MX9306268A/es not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0663799A1 (en) | 1995-07-26 |
| SG77571A1 (en) | 2001-01-16 |
| WO1994008475A1 (en) | 1994-04-28 |
| ES2095675T3 (es) | 1997-02-16 |
| ZA937187B (en) | 1995-03-28 |
| EP0663799B1 (en) | 1996-12-27 |
| SK45495A3 (en) | 1995-11-08 |
| AU5151893A (en) | 1994-05-09 |
| TW304160B (hu) | 1997-05-01 |
| PL172509B1 (pl) | 1997-10-31 |
| KR950703288A (ko) | 1995-09-20 |
| CA2146460A1 (en) | 1994-04-28 |
| DE69306968D1 (de) | 1997-02-06 |
| HU9500862D0 (en) | 1995-05-29 |
| AU668603B2 (en) | 1996-05-09 |
| JPH08504322A (ja) | 1996-05-14 |
| CZ88795A3 (en) | 1995-12-13 |
| DE69306968T2 (de) | 1997-05-07 |
| MX9306268A (es) | 1994-07-29 |
| ATE146659T1 (de) | 1997-01-15 |
| PL308265A1 (en) | 1995-07-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2896165B2 (ja) | 加熱装置の温度制御装置及び温度制御方法 | |
| AU2014284265B2 (en) | Continuous low temperature food pasteurization system and method | |
| De Alwis et al. | The use of direct resistance heating in the food industry | |
| US5283033A (en) | Process for sterilizing the contents of a sealed deformable package | |
| US5491323A (en) | High frequency heating apparatus for heating a material and a method of heating a material by high frequency irradiation | |
| EP0240474A2 (en) | A method of heat stabilization | |
| US5652006A (en) | Method of heat processing foodstuff | |
| US1958590A (en) | Cooking utensil | |
| HUT74596A (en) | Method and apparatus for the treatment and processing of solid food stuffs and raw materials | |
| CN105308393A (zh) | 用于烹饪食物的方法和烹饪设备 | |
| CN110376948A (zh) | 烹饪器具的控制方法及烹饪器具 | |
| US20230270143A1 (en) | Process And Installation For Producing A Preserved Food Item From A Raw Material. In Particular A Snack Product | |
| US5789006A (en) | Method of heat processing of solid food | |
| JP3284409B2 (ja) | 解凍方法とその装置 | |
| Hong et al. | Effects of air blast thawing combined with infrared radiation on physical properties of pork | |
| Ohlsson | Sterilization of food by microwaves | |
| Sagita et al. | Recent studies and prospective application of ohmic heating for fermentation process: a mini-review | |
| RU2058084C1 (ru) | Электроконтактный способ приготовления пищевых продуктов | |
| Yongsawatdigul et al. | Texture degradation kinetics of gels made from Pacific whiting surimi | |
| Sivashankari et al. | Ohmic Heating: Thermal Processing of Fruits and Vegetables | |
| Gossett | SOME PHYSICAL AND RHEOLOGICAL PROPERTIES OF RAW AND COAGULATED PH-ADJUSTED OR SUCCINYLATED EGG ALBUMEN WITH RESPECT TO WATER RETENTION PROPERTIES. | |
| JPS62186774A (ja) | 密封容器詰食品の加熱殺菌方法及び処理装置 | |
| JPH0731436A (ja) | 食品の通電加工における通電制御方法 | |
| KR20140137467A (ko) | 통전가열을 이용한 수육의 제조방법 | |
| ES2351828B1 (es) | Horno microondas y procedimiento para calentar productos mediante dicho horno. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| DFC4 | Cancellation of temporary protection due to refusal |