NL1020441C2 - Drooginrichting en werkwijze voor het drogen. - Google Patents

Description

DROOGINRICHTING EN WERKWIJZE VOOR HET DROGEN

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een drooginrichting voor het drogen van bijvoorbeeld groenten, 5 kruiden en/of fruit in combinatie met een werkwijze voor het drogen van groenten, kruiden en/of fruit en op groenten, kruiden en/of fruit die gedroogd zijn volgens de bovengenoemde werkwijze.

In de voedingsmiddelenindustrie is de bewerking van 10 de producten onderhevig aan een voortdurende verbetering. De eisen die aan de producten gesteld worden met betrekking tot versheid, bacterie-opbouw en geur en aanzicht daarvan worden steeds strenger. Daarbij ontstaat er een toenemende vraag naar kant en klare maaltijden en voorgesneden versproducten. 15 De in deze maaltijden en voorgesneden producten verwerkte groenten en fruit moeten voldoen aan strenge normen, en daarbij is de houdbaarheid van belang.

Met systemen die bekend zijn volgens de stand van de techniek worden groenten, kruiden en/of fruit na het bewerken 20 daarvan gedroogd door middel van warme lucht die over de producten gevoerd wordt. Deze warme lucht zorgt zowel voor het drogen van de producten als voor het afvoeren van het verdampte water. Met een dergelijke droogwerkwijze wordt echter een te korte houdbaarheid verkregen om verse groenten 25 in bijvoorbeeld salade's of andere kant en klare voorgesneden versproducten te verwerken.

De onderhavige uitvinding heeft tot doel de bovengenoemde problemen te ondervangen en verschaft daarvoor een werkwijze voor het drogen van producten zoals groenten, 30 kruiden en/of fruit, in combinatie met een inrichting voor het drogen van producten zoals groenten, kruiden en/of fruit, omvattende: - een huis; ' J2 34 4 2 - in het huis aangebrachte droogmiddelen (infraroodsysteem), die één of meer IR-emitters omvatten, die' infrarode straling in een gewenst spectrum uitzenden voor het drogen van de producten; 5 - in het huis aangebrachte transportmiddelen voor het met een gewenste snelheid langs de droogmiddelen voeren van de producten; en - in of aan het huis aangebrachte ventilatormiddelen voor het afvoeren van het door de droogmiddelen vrijgemaakte 10 vocht van de oppervlakte van de producten.

Een dergelijke inrichting kan producten drogen tot een gewenste vochtigheid, waarbij een langere houdbaarheid van de producten behaald wordt, waarbij de producten er beter uitzien dan bij producten die gedroogd zijn volgens de stand 15 van de techniek, waarbij een energiebesparing wordt bereikt ten opzicht van het drogen volgens de stand van de techniek en waarbij de producten niet beschadigd worden waardoor de kwaliteit van de eindproducten verbetert.

In een verdere voorkeursuitvoeringsvorm omvat de 20 inrichting klopmiddelen voor het opschudden van de producten. Door toepassing van dergelijke klopmiddelen worden de producten aan alle zijden daarvan op gelijke wijze gedroogd teneinde de kwaliteit van de eindproducten te verbeteren.

In een verdere voorkeursuitvoeringsvorm omvatten de 25 transportmiddelen twee of meer, en bij voorkeur drie, transportbanden voor het transporteren van de producten. Door het toepassen van twee of meer transportbanden wordt de lengte van de inrichting beperkt tot een van te voren bepaalde lengte.

30 In een verdere voorkeursuitvoeringsvorm omvat de inrichting koelmiddelen voor het koelen van de produkten met koele lucht, waardoor de temperatuur van de producten 3 verlaagd wordt zodat de houdbaarheid van de producten verbeterd wordt en de voedingsstoffen daarin bewaard blijven.

In een verdere voorkeursuitvoeringsvorm omvat de inrichting eerste, tweede, derde en vierde regelmiddelen voor 5 het aansturen van de ventilatormiddelen, de droogmiddelen, de transportmiddelen en de koelmiddelen respectievelijk en die daarmee gekoppeld zijn teneinde een, indien mogelijk, snelle en energiebesparende droging van de producten te verkrijgen met een hoge kwaliteit. Door het toepassen van deze 10 regelmiddelen kan de temperatuur van de versproducten bij het afdrogen beperkt worden tot onder de 20°C, en bij voorkeur tot 12°C - 17°C, bij welke temperatuur de voedingsstoffen in de producten bewaard blijven en de houdbaarheid daarvan verlengd wordt, en bij het doordrogen van de uiteindelijk 15 gedroogde producten bij voorkeur tot 30°C tot 70°C.

In een verdere voorkeursuitvoeringsvorm zijn de onderdelen van de inrichting waar mogelijk uitgevoerd in roestvrij staal (RVS), voor toepassing daarvan in de voedingsmiddelenindustrie. Door toepassing van kwalitatief 20 hoogwaardige materialen zoals roestvrij staal voldoet de inrichting aan strenge normen voor de voedingsmiddelenindustrie.

In een verdere voorkeursuitvoeringsvorm omvatten de droogmiddelen zogenoemde STIR-modules (Selective Transformed 25 Infra-Red) voor het uitstralen van infraroodstraling met een van te voren bepaalde golflengte. Door toepassing van dergelijk STIR-modules is het mogelijk alleen de watermoleculen te laten verdampen zonder dat de voedingsproducten daardoor aangetast worden, waarbij de 30 golflengte zodanig gekozen kan worden dat de producten gelijktijdig gesteriliseerd worden.

In een verder voorkeursuitvoeringsvorm wordt de temperatuur van de infraroodmodules beperkt tot 180 - 270°C

102 04 4 < 4 enerzijds voor het minimaliseren van de thermische belasting van de producten en anderzijds voor het verbeteren van de houdbaarheid van de producten. Door de infraroodmodules in dit temperatuurbereik in te stellen wordt een steriliserende 5 en schonende droging van de producten verkregen tot een restvochtgehalte van 0-4% bij het doordrogen respectievelijk een oppervlaktevochtigheid van 0-2 % bij het afdrogen.

Volgens een verder aspect verschaft de onderhavige 10 uitvinding een werkwijze voor het drogen van voedingsproducten zoals groenten, kruiden en/of fruit, omvattende de stappen van: - het aanbrengen van een huis; - het in het huis aanbrengen van droogmiddelen, 15 omvattende één of meer IR-modules, voor het uitzenden van infrarode (IR) straling van een gewenst spectrum voor het drogen van de producten; - het in het huis aanbrengen van transportmiddelen voor het met een gewenste snelheid langs de droogmiddelen 20 voeren van de producten; en - het in of aan het huis aanbrengen van ventilatormiddelen voor het afvoeren van vocht uit de producten.

Met een dergelijke werkwijze worden producten tot een 25 gewenste vochtigheid gedroogd, waarbij een langere houdbaarheid van de producten behaald wordt, waarbij de producten er beter uitzien dan producten die gedroogd zijn volgens de stand van de techniek, waarbij een energiebesparing wordt bereikt ten opzicht van het drogen 30 volgens de stand van de techniek en waarbij de producten niet beschadigd worden waardoor de kwaliteit van de gedroogde producten verbetert.

5

Verdere voordelen en kenmerken van de onderhavige uitvinding worden verduidelijkt aan de hand van de bij gevoegde figuren, waarin tonen: - fig. 1, een perspectivisch aanzicht van een 5 inrichting volgens de onderhavige uitvinding in een eerste voorkeursui tvoeringsvorm; - fig. 2, een perspectivisch achteraanzicht van de inrichting uit figuur 1; - fig. 3, in onderdelen uit elkaar gehaalde 10 droogmiddelen volgens de onderhavige uitvinding in een eerste voorkeursuitvoeringsvorm; - fig. 4, zijaanzicht van transportmiddelen en klopmiddelen volgens de onderhavige uitvinding in een eerste voorkeursuitvoeringsvorm; en 15 - fig. 5, klopmiddelen volgens de onderhavige uitvinding in een eerste voorkeursuitvoeringsvorm.

Een drooginrichting 1 (fig. 1) volgens de onderhavige uitvinding omvat een huis 2 waarbinnen het droogproces plaatsvind. De voedingswaren worden bij 4 in de machine 20 ingevoerd en via de transportband 6, die in een blauwe kleur is uitgevoerd zodat het onderscheid tussen de voedingswaren en de onderdelen van de transportband duidelijk is, verder de machine 1 ingevoerd. In het huis zijn een aantal deuren 8 aangebracht welke geopende kunnen worden voor het in en uit 25 de machine schuiven van infraroodmodules 10. De infraroodmodules 10 zijn langwerpig en plat uitgevoerd zodat deze eenvoudig boven de transportband 6 aangebracht kunnen worden. Aan het andere uiteinde van de transportband 6 bevindt zich een opvangscherm 12 via welk scherm de 30 voedingsproducten van de band 6 afvallen en op een daaronder gelegen tweede transportband 14 terecht komen. Deze tweede transportband 14 beweegt in een tegenovergestelde richting, zodat de totale lengte van de machine 1 verkort wordt. Naar 6 keuze kunnen in andere voorkeursuitvoeringsvormen meerdere transportbanden die telkens in een tegenovergestelde richting' dan de bovengelegen transportband bewegen aangebracht worden voor het verder verkorten van de lengte van de 5 drooginrichting 1. Boven de transportband 14 zijn naar keuze weer infraroodmodules 10 aangebracht voor het uitstralen van infraroodstraling voor het verdampen van water en het drogen van de producten. De voedingsproducten verlaten de drooginrichting 1 bij 16 en worden van daar verder 10 getransporteerd voor verdere verwerking. Tevens tonen de ventilatoren 18 die lucht van buiten de machine dwars op de bewegingsrichting van de draagband de drooginrichting inblazen voor het koelen van de voedingsmiddelen en tevens voor het afvoeren van vochtige lucht. Regelkasten 20 zijn 15 bovenop resp. naast het huis 2 van de machine aangebracht voor het regelen van de snelheid van de kloppers 64,66, de snelheid van de ventilatoren 18, de snelheid van de transportbanden 6, 14 en van de energie van de infraroodmodules 10.

20 Een perspectivisch achteraanzicht van de drooginrichting 1 (fig. 2) toont, naast de hierboven reeds beschreven onderdelen, de twee motoren 22 en 24 voor het aandrijven van de transportbanden 6 en 14 respectievelijk. Verder tonen twee elektromotoren 26 voor het aandrijven van 25 kloppereenheden die onder de transportbanden 6 en 14 zijn aangebracht voor het lichtelijk omschudden van de producten op de transportbanden, welke kloppereenheden later worden toegelicht. Aan de bovenzijde van de drooginrichting 1 zijn afzuigkappen met afvoerbuizen 28 en 30 aangebracht voor het 30 in de lengterichting van de inrichting afzuigen van vochtige lucht die zich boven de transportbanden bevindt met behulp van verder niet getoonde ventilatoren. Door het regelen van de afzuigsnelheid in de lengterichting kan de f Γι /< .. Λ 7 producttemperatuur op een vooraf bepaalde waarde gehandhaafd worden.

Een infraroodmodule 10 (fig. 3) omvat keramische elementen 40 voor een gewoon infrarood (IR) resp. voor STIR 5 (Selective Transformed Infra-Red) waardoorheen twee of meer elektrisch geleidende gloeidraden 42 lopen. Door het regelen van het in de gloeidraden 42 gediscipeerde elektrische vermogen kan de door de cilindervormige keramische elementen 40 uitgestraalde infraroodstraling tot een vooraf bepaald 10 stralingsvermogen (W/cm2) aangestuurd worden. Het door het keramiek vooraf bepaalde stralingsbereik resp. golflengten λ blijven daarbij hoofdzakelijk constant en komen zo veel mogelijk overeen met het absorptievermogen (trillingskarakteristiek) van de watermolekulen. Zodoende kan 15 het water bij het drogen doelmatig van biologische producten verwijderd worden bij lagere temperaturen dan bij het drogen met convectiewarmte volgens de stand van de techniek. Om de gloeidraden 42 is daarvoor een drager aangebracht, bij voorkeur een cilindervormige buis van keramiek materiaal. Bij 20 de STIR-elementen is om de drager nog een keramieklaag aangebracht, voor het bereiken van een hogere efficiëntie. Kenmerken van het beschreven Selectieve Getransformeerde Infra-Rood-element zijn een hoog emissiegetal ε en een emissiespectrum λ dat goed geabsorbeerd wordt door water. Het 25 IR-vermogen P dat met de elementen 40 kan worden opgewekt ligt in het bereik van ongeveer 1,25 - 25 kW/m2.

De elementen 40 zijn in een houder 44 aangebracht met aan de uiteinden daarvan de bedrading 46 voor het toevoeren van elektrisch vermogen. Boven de elementen 40 is de 30 reflector 48 aangebracht van een goed spiegelend metaal, zoals edelstaal dat aan de oppervlakte gepolijst is of waarvan de oppervlakte verguld is. De reflector 48 zorgt dat IR-straling niet alleen rechtstreeks maar ook via de 8 reflector 48 de te drogen producten bereikt. Tevens is aan de zichtzij de van de elementen 40 een beschermrooster 50 van roestvrij staal aangebracht. Het geheel van reflector 48, IR-elementen 40 en beschermrooster 50 is in een beschermkap 52 5 van roestvrij staal aangebracht. De beschermkap heeft een langwerpige platte vorm zodat deze gemakkelijk in en uit de drooginrichting 1 (fig. 1) te schuiven is. Voor gebruik in de levensmiddelenindustrie, om te voldoen aan de strenge zekerheidseisen en standaarden, zijn de onderdelen getoond in 10 fig. 3 door verlijmen, lassen of verklikken in de beschermkap 52 aangebracht, en er zijn geen klinknagels, pennen of schroeven gebruikt of andere bevestigingstechnieken die gemakkelijk bevuilen. De droogeenheid 10 is zodanig opgebouwd dat deze wasbaar is met in de voedingsmiddelenindustrie 15 gangbare schoonmaakmethoden met zuren, basen en mechanische reinigingsmiddelen die overeenkomen met de hygiënische eisen van de levensmiddelentechniek.

Voor een betere algehele droging worden de producten 60 die zich op de aanvoerband 6 bevinden (fig. 4) door onder 20 de aanvoerband aangebracht klopeenheden omgeschud, zodat de producten 60 aan alle zijden daarvan drogen. Een klopeenheid bestaat uit een centrale as 62 waaraan tegenoverliggende zijde daarvan twee excentrische assen 64 en 66 zijn aangebracht. Bij draaiing van de as 62 raken de excentrische 25 assen 64, 66 afwisselend de draagband 6 waardoor deze in de orde van 10 - 100 mm wordt opgelicht voor het omschudden van de producten 60. De draaifrequentie van de as 62 kan geregeld worden, afhankelijk van de gewenste droging en het product 60.

30 Afhankelijk van de lengte van de drooginrichting 1 kunnen één of meer klopeenheden met de twee assen 64 en 66 die om de as 62 draaien na elkaar worden aangebracht. De assen 62 worden aangedreven door een elektromotor 26. Het 102 04,11 9 vermogen daarvan wordt via overbrengingsmechanisme 68 verdeeld over de centrale assen 62. Aan het tegenoverliggende uiteinde daarvan zijn de assen 62 bevestigd in lagering 70.

Met de bovenbeschreven drooginrichting kunnen 5 voedingsproducten zoals ijsbergsla, bladsla, spinazie, broccoli, uien en wortelen met een oppervlaktevochtigheid van 25 - 7% gedroogd worden tot een oppervlaktevochtigheid van 4 - 0% waarbij de versheid van het product behouden blijft en de houdbaarheid daarvan in de orde van 4-20 dagen is door de 10 producten in het temperatuurbereik van 20°C tot 1°C te houden tijdens het drogen daarvan. Tevens is het mogelijk bladvormige voedingsproducten zoals thee, hop, kruiden, uien en broccoli van een productvochtigheid van ongeveer 90 - 60% tot een productvochtigheid van 12 - 0% te drogen waarbij de 15 producten in het voedingsstofbehoudende temperatuurbereik van 90 - 20°C gehouden worden tijdens het droogproces.

Een praktische uitvoering van de drooginrichting 1 omvat 1-4 klopeenheden per meter, waarbij de amplitude van de klopper 10 - lOOmm is waarmee de voedingsmiddelen in een 20 bereik van 10 - 200mm in verticale richting worden bewogen.

De klopperfrequentie ligt in het bereik van 0,1 - 10Hz. De laagdikte van het op de aanvoerband 6 geplaatste voedingsmiddel ligt in het bereik van 0 - 200mm. De intensiteit van de infraroodwarmte die afgegeven wordt door 25 de IR-modules ligt in het bereik van 0 - 20kW/m2. De intensiteit van de beluchting via ventilatoren 18 en de ontluchting via buizen 28 kan geregeld worden, waarbij de beluchtingstemperatuur in het bereik van 0 - 40°C ligt en de vochtigheid van de aangeblazen lucht in het bereik van droge 30 tot vochtige lucht ligt. Tevens kan de drogingsduur, afhankelijk van de bandsnelheid, gevarieerd worden van bijvoorbeeld 2 - 120 min. Door het gunstig instellen van de bovengenoemde parameters kan per product de kwaliteit en 10 versheid daarvan worden ingesteld. Voor ijsbergsla en andere soorten salade's kan een langere houdbaarheid van de producten verkregen worden tot 4-20 dagen. De groente ziet er beter uit na het droogproces. Tevens wordt een 5 energiebesparing bereikt ten opzichte van centrifugetechnieken of drogen met lucht. Daarbij wordt de salade niet beschadigd, wat wederom leidt tot een betere versheid en houdbaarheid daarvan en kan de temperatuur van de sla tot maximaal 15°C oplopen tijdens het droogproces.

10 De gezochte bescherming is niet beperkt tot de bovenbeschreven voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding waarin velerlei modificaties denkbaar zijn, deze wordt echter bepaald door de bij gevoegde conclusies.

Claims (29)

1. Werkwij ze voor het drogen van voedingsmiddelen zoals groenten, kruiden en/of fruit met een inrichting voor 5 het drogen van producten, waarbij de inrichting omvat: - een huis; - in het huis aangebrachte droogmiddelen, omvattende één of meer IR-modules, voor het uitzenden van infrarode (IR) straling van een gewenst spectrum voor het drogen van de 10 producten; - in het huis aangebrachte transportmiddelen voor het met een gewenste snelheid langs de droogmiddelen voeren van de producten; en - in of aan het huis aangebrachte ventilatormiddelen 15 voor het koelen van de voedingsmiddelen en tevens voor het afvoeren van vochtige lucht.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de inrichting tevens klopmiddelen omvat die nabij de transportmiddelen zijn aangebracht voor het door elkaar 20 schudden van de producten.

3. Werkwij ze volgens conclusie 1 of 2, waarbij de transportmiddelen twee of meer, en bij voorkeur drie, transportbanden voor het transporteren van de producten omvatten.

4. Werkwijze volgens conclusie 3, waarbij de transportbanden van kunststof zijn.

5. Werkwijze volgens conclusie 1-4, waarbij de inrichting tevens koelmiddelen omvat voor het koelen van de producten door middel van luchtstromen en voor het afvoeren 30 van oppervlaktevochtigheid en ruimtevochtigheid.

6. Werkwijze volgens conclusie 5, waarbij de koelmiddelen één of meer ventilatoren omvatten voor het aanblazen van lucht van een gewenste snelheid en temperatuur. 10 204 41

7. Werkwijze volgens één van de conclusies 1-6, waarbij de onderdelen van de inrichting waar mogelijk uitgevoerd zijn in roestvrij staal (RVS), voor toepassing daarvan in de voedingsmiddelenindustrie.

8. Werkwij ze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de IR-modules een keramisch materiaal van metaaloxide omvatten.

9. Werkwijze volgens één van de conclusie 8, waarbij de droogmiddelen STIR-modules (Selective Transformed Infra-

10. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de inrichting tevens eerste regelmiddelen 15 omvat voor het aansturen van de ventilatormiddelen, teneinde de producten op een gewenste temperatuur te houden en het droogproces doelmatiger te maken.

10 Red) resp. gewone keramische IR-modules omvatten voor het uitstralen van infraroodstraling met een van te voren bepaalde golflengte.

11. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, tevens omvattende tweede regelmiddelen voor het 20 aansturen van de droogmiddelen, teneinde infraroodstraling met een van te voren bepaald stralingsvermogen op te wekken.

12. Werkwij ze volgens één van de voorgaande conclusies, tevens omvattende derde regelmiddelen voor het aansturen van de transportmiddelen, voor het met een gewenste 25 snelheid langs de droogmiddelen voeren van de producten.

13. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, tevens omvattende vierde regelmiddelen voor het aansturen van de koelmiddelen, voor het op een gewenste temperatuur houden van de producten.

14. Werkwijze volgens één van de conclusies 1-13, waarbij de ventilatormiddelen de temperatuur van de producten tot 20°C beperken, en bij voorkeur tot in een bereik van 12- 10 20.4 41 17°C voor het verbeteren van de houdbaarheid van de producten.

15. Inrichting voor het drogen van voedingsmiddelen zoals groenten, kruiden en/of fruit, omvattende: 5. een huis; - in het huis aangebrachte droogmiddelen, omvattende één of meer IR-elementen, voor het uitzenden van infrarode (IR) straling van een gewenst spectrum voor het drogen van de producten; 10. in het huis aangebrachte transportmiddelen voor het met een gewenste snelheid langs de droogmiddelen voeren van de producten; en - in of aan het huis aangebrachte ventilatormiddelen voor het koelen van de voedingsmiddelen en tevens voor het 15 afvoeren van vochtige lucht.

16. Inrichting volgens conclusie 15, tevens omvattende klopmiddelen die nabij de transportmiddelen zijn aangebracht voor het door elkaar schudden van de producten.

17. Inrichting volgens conclusie 14 of 15, waarbij de 20 transportmiddelen twee of meer, en bij voorkeur drie, transportbanden voor het transporteren van de producten omvatten.

18. Inrichting volgens conclusie 17, waarbij de transportbanden van kunststof zijn.

19. Inrichting volgens conclusie 15-18, tevens omvattende koelmiddelen voor het koelen van de droogmiddelen door middel van luchtstromen.

20. Inrichting volgens conclusie 19, waarbij de koelmiddelen één of meer ventilatoren omvatten voor het 30 aanblazen van lucht van een gewenste snelheid en temperatuur.

21. Inrichting volgens één van de conclusies 15-20, waarbij de onderdelen van de inrichting waar mogelijk 1020441 uitgevoerd zijn in roestvrijstaal (RVS), voor toepassing daarvan in de voedingsmiddelenindustrie.

22. Inrichting volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de IR-elementen een keramisch materiaal 5 van een metaaloxide omvatten.

23. Inrichting volgens één van de conclusie 22, waarbij de droogmiddelen STIR-elementen (Selective Transformed Infra-Red) omvatten voor het uitstralen van infraroodstraling met een van te voren bepaalde golflengte.

24. Inrichting volgens één van de voorgaande conclusies, tevens omvattende eerste regelmiddelen voor het aansturen van de ventilatormiddelen, teneinde de producten op een gewenste temperatuur te houden.

25. Inrichting volgens één van de voorgaande 15 conclusies, tevens omvattende tweede regelmiddelen voor het aansturen van de droogmiddelen, teneinde infraroodstraling met een van te voren bepaalde golflengte op te wekken.

26. Inrichting volgens één van de voorgaande conclusies, tevens omvattende derde regelmiddelen voor het 20 aansturen van de transportmiddelen, voor het met een gewenste snelheid langs de droogmiddelen voeren van de producten.

27. Inrichting volgens één van de voorgaande conclusies, tevens omvattende vierde regelmiddelen voor het aansturen van de koelmiddelen, voor het op een gewenste 25 temperatuur houden van de droogmiddelen.

28. Inrichting volgens één van de conclusies 15-27, waarbij de ventilatormiddelen de temperatuur van de producten tot 20°C beperken, en bij voorkeur tot in een bereik van 12-17°C voor het verbeteren van de houdbaarheid van de 3. producten.

29. Groente, kruiden en/of fruit, gedroogd met een werkwijze volgens één van de conclusies 1-15 of met een inrichting volgens één van de conclusies 15-28. W20441