NO118326B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte og apparat til utvikling av røk fra sagmugg,

spesielt for rekning av næringsmidler.

Denne oppfinnelse vedrører utvikling av røk fra sagmugg enten ved langsom forbrenning eller ved termisk dekomposisjon uten forbrenning.

Ved røkning av næringsmidler, f. eks.

fisk eller skinke, er det alminnelig at rø-ken utvikles ved delvis forbrenning av en viss mengde sagmugg over hvilken vedkom-mende næringsmiddel som skal røkes hen-ges opp. Selvom den mekaniske type av røkeapparat som brukes er forsynt med vifte for sirkulasjon og en ventilregulering for luftilførslen, er den kontroll som man kan utøve på røkens kjemiske natur meget mindre enn ønskelig, og ingen av de vanlig brukte metoder for røkning muliggjør at de røkede produkters smak kan avpasses og standardiseres og oppnåes påny med de samme egenskaper. Dessuten vil der på grunn av manglende kontroll over røkens natur, ofte kunne oppstå uønsket smak i de røkede produkter.

Nærværende oppfinnelse har til hensikt

å skaffe midler ved hvilke sagmugg kan brennes eller på annen måte dekomponeres termisk for å utvikle røk under meget nøy-aktig kontrollerte betingelser så at man kan kontrollere den kjemiske natur av den utviklede røk og som følge herav også holde kontroll med smaken av de røkede næringsmidler.

De er kjent at de verdifulle bestand-deler av trerøk er sådanne som oppstår enten ved delvis forbrenning eller ved termisk dekomposisjon av tre, til forskjell fra den fullstendige forbrenning som fører til utvikling av kulldioksyd og vanndamp. Så-

: dan delvis forbrenning eller termisk dekomposisjon resulterer i en kompleks blanding av forbindelser hvorav noen er opphav

til den karakteristiske smak i røkede produkter og er i vesentlig grad opphav til den

høye kvalitet av sådanne produkter sam-menlignet med de samme næringsmidler i urøket tilstand.

Når sagmugg brennes, forekommer der visse områder deri hvor forbrenning

. foregår og hvor der oppstår en høy tempe-; råtur, og dessuten andre områder i hvilke . der ikke kan foregå noen forbrenning og ; hvor temperaturen er meget lavere på : grunn av sagmuggens meget lave termiske ' ledningsevne. Denne vanskeliggjør i høy ; grad alle forsøk på å opphete en mengde av i sagmugg jevnt ved en eller annen ytre inn-, retning. i Det er kjent at naturen av de produkter i som oppstår ved den termiske dekomposi sjon eller ved delvis forbrenning av sag- ; mugg varierer efter den temperatur ved l hvilken dekomposisjonen finner sted. Ved forbrenning av en masse sagmugg ved hvil ken temperaturen i forskjellige deler av massen kan variere fra rødglødvarme til . omtrent værelsetemperatur, forekommer i der således et antall områder i massen hvori der utvikles røk med forskjellig natur.

Fordelingen og temperaturen av sådanne

områder kan bare varieres på meget be-grensede og ufullkomne måter ved å holde kontroll med forbrenningsgraden for mas-, sen.

i Fluidiseringsteknikken er helt almin-■ nelig ved kjemisk praksis og.-.består t Å lede.;

en gass oppover gjennom et sjikt av kornet materiale, idet gassens hastighet er stor nok til å adskille partiklene og holde dem i en tilstand av relativ bevegelse i forhold til hinannen og i forhold til deres beholder, men ikke så stor at partiklene føres med i gasstrømmen. Ved oppvarmning eller forbrenning av sagmugg som et fluidisert sjikt i hvilket partiklene nødvendigvis blir kontinuerlig og fullstendig blandet, er det mulig å opprettholde en konstant temperatur gjennom massen av sagmugg og å oppnå denne temperatur hurtig og nøyaktig.

I henhold til oppfinnelsen dekomponeres sagmuggen ved å holdes i fluidisert tilstand ved hjelp av en strøm av forvarmet luft eller luft anriket med oxygen, hvorved der foregår delvis forbrenning av sagmuggen.

Hensiktsmessig dekomponeres sagmuggen ved å holdes i fluidisert tilstand ved hjelp av en strøm av forvarmet nitrogen eller en blanding av nitrogen og luft, så at sagmuggen dekomponeres uten forbrenning. Det er også mulig å frembringe termisk dekomposisjon uten forbrenning selv om luft brukes som fluidiserende gass, nem-lig ved en passende regulering av temperaturen i det fluidiserte sjikt.

Det har f. eks. vist seg at når et sjikt av ekesagmugg fluidiseres i en strøm av luft og sjiktets temperatur økes ved oppvarmning av den innkommende luft, så vil syn-lig røk utvikles først når sjiktets temperatur når opp til omtrent 150—200° C. Hvis temperaturen opprettholdes på dette trin, vil utviklingen av røk gradvis opphøre, men hvis den økes til 250° C, vil ytterligere røk utvikles. Når røkutviklingen opphører ved 250° C, kan mere røk oppnås ved å heve temperaturen til 320—350° C, men når der ikke utvikles noen røk mere ved denne siste temperatur, er det ikke mulig å oppnå en ytterligere utvikling av røk ved å opphete sagmuggen til den høyere temperatur. Vir-kelig forbrenning av sagmuggen inntrer ikke i det foran nevnte tilfelle før temperaturen er kommet opp i ca. 450° C. Man finner også at farven og lukten av den opp-nådde røk varierer alt efter temperaturen ved dens fremstilling.

Det er vanlig praksis ved fluidiseringsteknikken å utføre denne i et kammer med konstant tverrsnitt, f. eks. i form av en sy-linder. Under disse forhold er det imid-lertid.' ikke lett å holde en masse av sagmugg i .enrerisårtet fluidiseringstilstand og visse partier av massen har tendens til å hoffle "seg uforandret. I dette tilfelle er der stor risiko-for at det uforandrede materiale kan antennes og sette fyr på hele massen av sagmugg, hvorved der hurtig og ukon-trollerbart oppstår en økning av temperaturen. Dette er ikke ønskelig fordi den spe-sielle hensikt med fluidiseringsteknikken er å utvikle røk under nøyaktig kontrollerte temperaturbetingelser.

Man har funnet at ensartet fluidisering av sagmuggen lett og pålitelig kan oppnås hvis hastigheten hos gassene minskes fremadskridende fra det laveste nivå av sagmugg i gassøylen. Dette kan skj e ved å konstruere fluidiseringskåmre i form av en avkortet kjegle med sin trange ende ven-dende nedad, idet sidene av denne kjegle har en vinkel på 5—11° med aksen. Hvis vinkelen ligger utenfor disse grenser, opp-når man ikke lett en ensartet fluidisering. Den perforerte bunn av fluidiseringskammeret, f. eks. et metalltrådnett eller en perforert plate, anbringes ved det laveste parti av den avkortede kjegle.

Det er fordelaktig hvis luft- eller gass-innløpsrøret også har form av en avkortet kjegle, i dette tilfelle med den trangeste ende anordnet ved bunnen av fluidiseringskammeret. Hele apparatet ligner da et ven-turirør med en trådduk eller en perforert plate på tvers ved det trangeste sted. Vin1 kelen mellom sidene av innløpskonusen med vertikalen kan hensiktsmessig ligge mellom 12 og 30°.

Røkutviklingsprosessen i henhold til oppfinnelsen kan utføres chargevis, i hvilket tilfelle sagmugg kan føres periodisk inn i fluidiseringskammeret enten for hånden eller automatisk, mens restproduktet kan bringes ut enten ved utrakning eller ved å øke hastigheten av gasstrømmen i et kort tidsrom idet man avbøyer de produkter som kommer ut fra kammeret til en beholder for oppsamling av restproduktet.

Alternativt kan fremgangsmåten ut-føres kontinuerlig. I dette tilfelle kan sagmugg mates kontinuerlig inn i kammeret ved hjelp av en roterende vingeinnretning, en skrue eller et lignende innmatnings-apparat. I dette tilfelle kan det forkullede restprodukt fjernes på lignende måte, eller det kan på grunn av sin lave spesifikke vekt føres bort med strømmen av gass og røk og adskilles fra denne strøm før den kommer til røkeapparatet. Dét" kan således fjernes fra røkstrømmen ved en syklonseparator eller en lignende innretning som innskytes mellom fluidiseringskammeret og røkeapparatet.

Bruken av en sådan separator har deri ytterligere fordel at der kreves meget mindre forutbehandling av sagmuggen før den føres inn i fluidiseringskammeret. Hvis derimot en sådan separator ikke anvendes, er det ønskelig å holde området av partik-kelstørrelsen meilom partikkelstørrelser som går gjennom en britisk standardsikt med 40 masker og som holdes tilbake av en tilsvarende sikt med 60 masker. Med en separator er det ikke nødvendig å fjerne det meget fine tremel (f. eks. når det ikke går gjennom maskene av en britisk standardsikt med 100 masker), da dette vil føres bort av gasstrømmen før det blir forkullet, men ikke vil nå røkeapparatet. Hermed følger at sagmuggen ikke nødvendigvis be-høver å tørkes på forhånd før sikting og at all sagmugg som går gjennom en britisk standardsikt med 25 masker kan mates direkte inn i fluidiseringskammeret. Når sagmuggen mates inn i fluidiseringskammeret vil de meget fine partikler bringes direkte til separatoren, mens resten vil forkulles inntil deres spesifikke vekt når et visst nivå, og også disse vil da bli ført bort av gass-strømmen. Den konstante bortførsel av sagmugg som er blitt forkullet til en viss grad, ér også fordelaktig derved åt risikoen forminskes for at dette materiale antennes og setter fyr på hele massen av sagmugg i kammeret og derved fører til en hurtig og ukontrollerbar økning av temperaturen i kammeret.

Den forkullede rest fra separatoren er selv brennbar og kan brennes for å levere varme til gasstrømmen for den termiske dekomposisjon av frisk sagmugg. -

Det er å foretrekke at den innkommende luft opphetes til en bestemt temperatur før den kommer inn i fluidiseringskammeret. Dette kan skje ved å føre luften gjennom en masse av Lessing-ringer eller lignende pakning som selv er opphetet elektrisk, ved forbrenning av den forkullede sagmugrest eller ved andre midler. I dette tilfelle oppnås den nøyaktige kontroll av gasstemperaturen best ved å holde varme-tilførslen til Lessing-ringene konstant og ved å ha en regulert del av den innkommende luft passere forbi disse og blande denne del av luften med den opphetede luft før inngangen i fluidiseringskammeret. Alternativt kan den forkullede rest forbren-nes fullstendig i den innkommende luft og temperaturen kan reguleres ved å variere volumet av den innkommende luft eller ved å blande uoppvarmet luft med den luft hvori kullet er blitt forbrent. Det er ikke nødvendig at fluidiseringskammeret mates med friskluft. Innløpsgassen kan i det min^ ste delvis tas fra røkeapparatet og, på denne

<:>måte oppnås en større tetthet' av røken i apparatet.

i Oppfinnelsen skal nu forklares som eksempel ved henvisning til den skjema-tiske tegning. For å gi en idé om dimen-sjoner i tilfelle av at der anvendes en røk-generator med et fiskerøkningsapparat av den art som er omhandlet i engelsk patent 544.229 og har en chargevis kapasitet av (omtrent 63,5 kg fisk, lar man røkgenerato-iren være omtrent 1 m høy. Der anvendes et fluidiseringskammer 1 med ca. 70 cm's høyde og en øvre diameter på omtrent 26,5 cm samt en nedre diameter på omtrent 10 cm Gassinnløpskonusen 2 er om-, trent 15 cm høy og har en øvre diameter av omtrent 10 cm og en nedre av omtrent 20 cm.. -

Man leder gass som er opphetet til en temperatur hvori den dekomponerer sagmuggen for utvikling av, føk, i retning av

pilen 3 gjennom venturistrupepartiet 4

med én hastighet av omtrent 17—20 m pr. minutt ved dette parti 4. Fluidiseringskammeret holdes omtrent en tredjedel fyllt med sagmug, som har passert gjennom en britisk standardsikt med 25 masker, enten ved chargevis mathing eller ved kontinuerlig matning.. Således kan der f. eks. brukes

en snekke som antydet ved 7, men man kan

også bruke en hvilkensomhélst annen passende innretning, f. eks. med en roterende skovl. Et trådnett 5 er festet tvers over venturirørets strupetverrsnitt ved utløpet

fra den øvre ende av fluidiseringskammeret

1, og føres gjennom en syklonseparator 6 ved røkeapparatet.

Når sagmuggen kommer inn i kammeret 1, vil de fineste partikler føres med gasstrømmen direkte til separatoren uten å forkulles i noen nevneverdig grad. Resten opprettholdes i en fluidisert tilstand ved gasstrømmen mens den forkulles for å utvikle røk. Alt efter som dekomposisjonen av sagmuggen skrider frem, vil den spesifikke vekt gradvis minskes inntil et visst punkt hvor partiklene føres med gasstrøm-men til separatoren. Fra separatoren strøm-mer gassen videre til røkeapparatet mens kullet tas ut ved 8 for senere å brennes eller på annen måte tas vare på.

Om det ønskes kan i det minste endel av gassen og røken fra røkeapparatet sirku-leres om igjen gjennom fluidiseringskammeret for å øke røkens konsentrasjon.

Når man bruker en røkgenerator og et apparat av de foran omtalte størrelser, kan en charge av fisk behandles på omtrent fire timer ved bruk av ca. 4,54 kg sagmugg. Dette kan sammenlignes med 13 kg sagmugg som kreves i det samme apparat

når man bruker åpne taubrennere av en

vanlig konstruksjon.

Som det vil forståes kan generatoren

utføres i forskjellige størrelser til bruk med

forskjellige størrelser av røkeapparater, og

den inngående gass kan oppvarmes på hvil-kensomhelst ønsket og passende måte.

Claims (8)

1. Fremgangsmåte til utvikling av røk

fra sagmugg, karakterisert ved at sagmuggen dekomponeres ved å holdes i fluidisert tilstand ved hjelp av en strøm av forvarmet luft eller luft anriket med oxygen, hvorved der foregår delvis forbrenning av sagmuggen.

2. Fremgangsmåte til utvikling av røk fra sagmugg, karakterisert ved at sagmuggen dekomponeres ved å holdes i fluidisert tilstand ved hjelp av en strøm av forvarmet nitrogen eller en blanding av nitrogen og luft, så at sagmuggen dekomponeres uten forbrenning.

3. Fremgangsmåte ifølge påstander 1 og 2, karakterisert ved at sagmuggen dekomponeres ved en temperatur mellom 150 og 350° C.

4. Fremgangsmåte ifølge en av på- standene 1—3, karakterisert ved at den for kullede sagmugg føres fra fluidiseringssjik-tet ved hjelp av strømmen av gass og røk og adskilles derfra før strømmen når frem til et røkeapparat.

5. Fremgangsmåte ifølge en av påstandene 1—4, karakterisert ved at gassens hastighet avtar fremover fra det laveste nivå av sagmugg i gassøylen.

6. Apparat til utførelse av fremgangsmåten ifølge en av påstandene 1—4,-karakterisert ved at det inneholder et fluidiseringskammer i form av en omvendt forkor-tet kjegle som strekker seg oppover fra en perforert bunn og hvis siders skråvinkel danner 5—11° med aksen.

7. Apparat ifølge påstand 6, karakterisert ved at fluidiseringskammeret utgjør den øvre del av et vertikalt venturirør hvis snevreste parti befinner seg ved bunnen av fluidiseringskammeret og hvis laveste for-kortede koniske parti utgjør et gassinnløp.

8. Fremgangsmåte ifølge påstand 7, karakterisert ved at sidene av gassinntaks-konusen danner med aksen en vinkel på 12—30° C.