NO148571B - Fremgangsmaate og kjoelesystem for hurtig kjoeling av varme matprodukter. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte og et kjøle-system for hurtig kjøling av varme matprodukter.

I industrien er det nødvendig å behandle matprodukter i store mengder, og mange matvarer lagres ved lave temperaturer av hygieniske grunner for å hindre rask vekst av bakterier og ødeleggelse. Kjøleprosessen senker duggpunktet og har derfor en tendens til å dehydratisere matvarene. Når store mengder matprodukter skal behandles raskt, slik som når de føres gjennom et kjølerom på et bevegelig bånd, har det vært vanskelig å kjøle varene uten å bruke store mengder energi og uten dehydratisering, hvilket ødelegger både varenes utseende og smak. Således har kald luft eller slike gasser som CC>2 vært i bruk i atmosfærer med meget lav fuktighet. Også den nødvendige mengde energi som trengs for å fryse matvarene er uforholdsmessig høy sammenlignet med den nød-vendige energi for å bringe temperaturen i varene til i nærheten av 0°C.

Eksempler på tidligere kjent teknikk på dette område er følgende: Firmaet Certified Manufacturing, Inc., Lynwood, California har markedsført et anlegg for behandling av matvarer, omfattende et transportørbånd, for frysing av varene i nærvær av C02~gass.

US patent 2.846.318 beskriver bruken av lavtrykks vanndamp med små vanndråper, fordampet fra overflaten av produktet. Dette kunne f.eks. ikke gjøres med noen matprodukter slik

som stekt fisk, kjøtt eller kylling, fordi utseende og strukturen ville forandre seg.

US patent 3.412.476 angir transportørbånd som beveger seg

i en spiralbane i et kjølerom, med kald luft som kjølemiddel.

I tillegg til dårlig utnyttelse av energien og tendenser til dehydratisering i kjente typer hurtigkjøleanlegg for matvarer med stor kapasitet er det mange problemer som har forbindelse med hygiene. Når transportører bringer matprodukter gjennom et kjøleanlegg finnes det urenheter og forurensninger som kan samle seg langs banen til transpor-tøren og i kjølesystemet, slik at det kreves ofte rengjøring.

De fleste tidligere kjente systemer er uhensiktsmessig kon-struert med hensyn til å muliggjøre adkomst, rengjøring og rensing som kreves av de godkjennende myndigheter for anlegg til matvarebehandling.

Det er følgelig et formål med den foreliggende oppfinnelse å minske de nevnte ulemper ved kjente anlegg, og å komme frem til en fremgangsmåte og et kjølesystem for effektiv hurtig-kjøling av store mengder matvarer som befinner seg på en kontinuerlig bevegelig transportør. I henhold til oppfinnelsen oppnås dette med en fremgangsmåte og et kjølesystem som angitt i det etterfølgende patentkrav 1 og 2.

For å oppnå hurtigkjøling med høy virkningsgrad og av et stort volum matprodukter pr. tidsenhet, mens den dehydratisering som vanligvis skjer ved hurtigkjraling av matprodukter reduseres, føres avkjølt vann i varmevekslende kontakt med varme matprodukter som beveges i en bane på et transportør-bånd. Kontinuerlig nedkjølt vann føres med av kald, fuktig luft med en temperatur i nærheten av 0°C og.en fuktighet i nærheten av 100%, oppnådd ved å lede luft gjennom en dusj av det kalde vann. Transportørbåndet beveger seg mot den nedkjølte, fuktige luft som kommer fra vanndusjen.

Et isolert kjølekammer inneholder både utstyr for dusjing med vann og transportøren, som beveger seg inn i og ut av huset. Den fuktige, kjølte luft sirkuleres av en vifte i en bane slik at innslippet av varm luft sammen med transportøren og utslippet av kald luft sammen med trans-portøren reduseres, og små vanndråper, som kan bringe med seg forurensninger inn i systemet som kan avsettes på matvarene og ødelegge slike produkter som fisk, kjøtt eller kylling,fjernes fra luften.

Andre trekk som bidrar til både høy virkningsgrad og god hygiene vil fremgå av den følgende beskrivelse av ut-førelseseksempler, vist på de vedføyde tegninger. Fig. 1 viser skjematisk et kjølesystem i henhold til oppfinnelsen . Fig. 2 viser det kabinett som inneholder kjølekammeret i fig. 1, sett fra venstre. Fig. 3 viser skjematisk og i perspektiv systemet for vann-kjøling og fukting av luft som inngår i oppfinnelsen. Fig. 4 viser skjematisk og i perspektiv et kjølekammer med et spiralformet transportørbånd i kammeret.

Fig. 5 viser i perspektiv kabinettet for kjølekammeret.

Som det fremgår av fig. 1,anbringes varme matprodukter 10H slik som fisk, kjøtt, fugl eller annet som kommer direkte fra en koker eller en annen behandlingsenhet, på det ende-løse, kontinuerlig bevegelige transportørbånd 11 i en lastestasjon 12, og etter behandlingen i kjøleenheten 13 fjernes de kjølte produkter 10C ved endestasjonen 14. Kjøle-enheten befinner seg i et isolert kabinett 15, og som vist i fig. 2, har kabinettet dører 16 i hver side for å gi adkomst for vasking, rensing og vedlikehold av enheten. Transportørbåndet kommer inn i det øvre parti av kabinettet 15, gjennom en sluse eller annen åpning 17, kommer ut gjennom en lavere sluse eller åpning 18, og beveger seg i en returbane fra endestasjonen 14 gjennom en kanal 19, som forløper gjennom en utsparing 20 i kabinettet,for derved å hindre at båndet skal bringe med seg forurensninger tilbake gjennom kjøleenheten fra endestasjonen 14,ved å bruke en kort returbane. Fortrinnsvis går båndet 11 gjennom en vaskeenhet 21, f.eks. med en dusj av vaskemiddel, før nye produkter 10 anbringes på båndet med lastestasjonen 12.

Matvarene kjøles ved kontakt med kald, fuktig luft i området 5°C, inntil 0°C,idet vannet kjøles i kjølemaskinen 23 i kjøle-enheten 22. Vanntilførselen 24 har renset vann for å sikre at ingen forurensninger kommer inn sammen med vannet. Vannet gir effektiv varmeovergang med produktet, og sirkuleres gjennom kjøleenheten 13 i en rørledning 25 og strømmer tilbake gjennom vannkjøleren i et returrør 26.

Fordi mange matvarer, slik som fisk, kjøtt eller fugl øde-legges i strukturen eller utseende, eller utvannes eller trekker til seg vann ved kontakt med vann og-derfor ikke bør komme i direkte kontakt med vann eller vanndråper, er det nødvendig å påse at vannet som varmevekslermedium brukes i en prosess som er alminnelig akseptert for alle matprodukter som er fuktige og må beskyttes mot tap av smak eller fjernelse av essenser, eller mot opptak av vann eller dehydratisering. Dette oppnås med den foreliggende oppfinnelse.

Således sprøytes det kalde vann som en tåke ut fra dyser 27 som befinner seg i et nedre varmevekslerrom 28, som i det minste delvis er isolert fra transportørrommet 29. Vannet bringes i kontakt med produktet når det beveger seg ned-

over på spiraltransportørbåndet 30 ved hjelp av en strøm av kald luft som er mettet med fuktighet og passerer et filter 31 for å fjerne eventuelle små vanndråper, og sirku-

leres av viften 32 for å strømme oppover mot banen til tran-sportørbåndet, slik at de kaldere produktene ved bunnen møter den kalde luften direkte fra sprøytekammeret, og den varmere luften ved toppen kan fremdeles utveksle varme med de innkommende, varme produkter ved toppen av transpor-tørrommet 29.

Fortrinnsvis er produktene 10 av slike typer, størrelser og vekter at de kan kjøles helt gjennom mens de beveger seg langs den spiralformede banen 30 i kjølekammeret.

Trykket inne i kabinettet 15 holdes fortrinnsvis over atmosfæretrykk, ved at innstrømmende luft reguleres med viften 32 og utslipp av luft av midler som skal beskrives i det følgende. Dette gir en bedre kjølevirkning på grunn av en nærmest magnetisk tiltrekning til produktet og inn i slike produkter som frukt, salat, kjøtt e.l., som kommer inn med det lavere atmosfæretrykk på utsiden. Kjøletiden kan velges med hastigheten til transportøren og antall vindinger av det spiralformede bånd inne i kammeret 29.

Som vist med strømningslinjene 32, 33 for luften, frembringer viften fortrinnsvis en luftstrøm som ledes gjennom transpor-tørkammeret 29, ved hjelp av f.eks. en lededyse 34. Dette sikrer ikke bare nær kontakt med alle steder på båndet for varmeoverføring og bortføring av varmeinnhold i produktene, men det forbedrer også virkningsgraden ved å minske energi-tapene både ved innløpet 35 til transportørbåndet og ved utløpet 36.

Strømningslinjen 32 for luft viser en strømningsbane som i nærheten av innløpet 35 for båndet, der fuktig luft strømmer tilbake til varmevekslerkammeret 28, strømmer motsatt av bevegelsesretningen til båndet. Det er således dannet en lomme med stillestående luft og motstand mot innstrømning av varm luft som bringes med utenfra og inn i kjølekabi-nettet 15 av båndet 11, slik at det oppnås en reduksjon av varmetapene i en ikke-produktiv prosess som ikke kjøler produktet. Luftstrømmen langs strømningslinjen 33 i nærheten av utløpet 36 for båndet er motsatt av den utgående bevegelse av båndet, og virker til å hindre at det medføres store mengder av kald, fuktig luft ut av kjølekammeret sammen med båndet.

En ytterligere reduksjon av tapene på grunn av varmetil-førsel eller utslipp av kjølemedium oppnås ved hjelp av slusene 17 og 18 som skal beskrives i det følgende.

Det fremgår av strømningsbanene 32 og 33 for luften at den varme luft som dannes på grunn av varmevekslingen med produktene strømmer tilbake til varmevekslerkammeret 28 i en bane som gjør at luften ikke kommer i kontakt med produktene som kjøles.

Returluften treffer det nylig avkjølte vann fra dysene 27, og oppvarmet vann strømmer tilbake i ledningen 26. Dusjingen holder luftfuktigheten på eller nær 100% hele tiden for maksimal varmevekslervirkning.

Dette system har den ytterligere fordel at renholdet er enkelt, ved at det tilføres en vaskemiddeloppløsning 38

i stedet for vann for å rense systemet, idet oppløsningen passerer gjennom kjøleenheten 13.

Vannkjøl ingen og utstyret for varmeveksling ved sprøyting er vist i fig. 3, og det er anvendt de samme henvisningstall i alle figurer.

Vannkjøleenheten 22, 23 er en konvensjonell type kjøle-tårn, med et varmevekslerelement 40, idet varmt vann strøm-mer fra innløpsrøret 26 øverst og nedover utenpå elementet 40, for å kjøles og strømme ut gjennom røret 25, drevet av pumpen 41. Et kjølemedium slik som ammoniakk eller lignende sirkuleres inne i elementet 40, fra nederst til øverst ved hjelp av et rør 42, som fortrinnsvis er isolert.

Utpumping av vann fra utløpet 43 i varmevekslerrommet 28 skjer ved hjelp av en pumpe 44 som pumper vann som er oppvarmet ved varmeveksling med luften som sirkuleres gjennom vanndusjen i rommet 28. Innløpsledningen 45 for renset vann muliggjør tilførsel av vann for erstatning av tapt vann. Alternativt føres en vaskemiddeloppløsning gjennom systemet ved hjelp av et rør 46, og pumpes ut og samles opp i et returrør 47.

Som vist i fig. 4, kommer transpororbåndet 11 ut fra kjøle-kabinettet 15 ved en sluse 18. Ledeplater 50 virker til å bremse strømmen av kald luft og kjølemedium i form av vann som bringes ned fra transportørrommet 29. Dessuten bevirker viften 51 en motstrøm mot retningen av båndets bevegelse,

og danner en effektiv sluse for å opprettholde overtrykks-atmosfæren inne i transportørrommet 29 og for å hindre tap av energi ved tap av varmevekslermedium når båndet beveger seg ut av kjøleenheten 13. På lignende måte, som vist i fig. 1, søker slusen 17 å hindre innstrømning av varm luft i kjøleenheten 13 når båndet og produktene beveger seg inn i enheten.

Et annet viktig trekk er at drivmekanismen for transportøren, slik som tannhjul 55, er plassert utenfor kjølekabinettet 15, i et eget rom 56. Dette gjør at det ikke finnes meka-nismer som krever smøring inne i kjøleenheten, og det unngås varmetap, og dessuten unngås forurensing som ville kreve særskilte tiltak med hensyn til rengjøring, vedlikehold og rensing.

Fig. 5 viser en stor kjøleenhet 13 i et isolert kabinett 15, med adkomstdører 16 på hver side og drivmekanismer isolert i et eget hus 56. En gangbro gir et inntrykk av dimen-

sjonene, og gir adkomst til en dør 16T og for periodisk vedlikehold av mekanismen inne i huset 56.

Claims (5)

1. Fremgangsmåte for hurtig kjøling av varme matprodukter til en temperatur i nærheten av 0°c, karakterisert ved at vann kjøles til nevnte temperatur og sprøytes inn i en strøm av luft for å oppnå en relativ fuktighet i nærheten av 100%, idet strømmen av kald, fuktig luft ledes omkring produktene i et kammer.

2. Kjølesystem for hurtig kjøling av varme matprodukter, omfattende et kjølekammer og et kontinuerlig bevegelig transportørbånd for å føre produktene på båndet i en bane gjennom kjølekammeret for å kjøle de varme produkter ned til en forut bestemt temperatur, karakterisert ved midler (32) for å lede kald, fuktig luft gjennom kjølekammeret (29) i en bane omkring produktene på transportøren (30) for å bringe luften i kontakt med produktene og kjøle disse hurtig uten dehydratisering, og midler (27) for kjøling og fukting av luften som har passert produktene, ved å lede luften gjennom en dusj med kaldt vann, samt midler (23) for kjøling av vannet før fukting av luften.

3. Kjølesystem som angitt i krav 2, karakterisert ved at en drivmekanisme (55) som er innrettet til å drive transportørbåndet (30) gjennom en spiralformet bane er montert utenfor kjølekammeret, slik at det unngås forurensning og muliggjøres smøring.

4. Kjølesystem som angitt i krav 2, karakterisert ved at et kabinett (15) som omgir kjølekammeret (29) har sluser (17, 18) ved inn-løpet og utløpet til båndet, samt en vifteanordning for å sirkulere fuktig luft sammen med båndene ut av kammeret.

5. Kjølesystem som angitt i krav 6, karakterisert ved at det omfatter en filter-anordning (31) for å fjerne små vanndråper fra den fuktige luft før luften sirkuleres rundt den nevnte bane.