NO153216B - Stroemningsfordeler. - Google Patents

Description

Apparat for frysning av lett bedervelige varer, særlig næringsmidler.

Foreliggende oppfinnelse vedrører hurtig-frysing av lett bedervelige varer, og mer spesielt et system for kontinuerlig overføring av lett bedervelige produkter gjennom en varmeisolert kanal, i hvilken bedervelige varer på-sprøytes et kjølemiddel, f. eks. flytende nitrogen.

Den vanlige fremgangsmåte for frysing

av lett bedervelige varer, som kjøtt, fisk,

grønnsaker, posteier og lignende er å utsette

næringsmidlene i en vindtunnel for en strøm

av kold, relativt tørr luft. Vindtunnel-frysing

krever en forlenget kjøleperiode som varer

mange timer, og som foranlediger en vesentlig

fordampning av fuktighet og lettflyktige

oljer fra næringsmidlet. Tapet av fuktighet

og av de flyktige oljer innvirker uheldig på

næringsmidlets smak, for disse bestanddeler

bestemmer i en viss utstrekning produktets

smak og aroma. Når næringsmidlet således

senere tines og opphetes, mangler det det friskt

kokte næringsmiddels kvalitet og smak. Da

frysingen videre finner sted langsomt i luft,

finner det også sted en viss misfarvning av

næringsmidlet, hvilket ytterligere nedsetter

produktets kvalitet.

Bruken av flytende nitrogen for å bevirke

en hurtig frysing er kjent. Temperaturen av

flytende nitrogen, som ligger ved ca. —145° . C, er langt koldere enn tørris, den koldeste

substans som hittil er blitt anvendt i nærings-middelindustrien. Dette frysemiddel kan

bringe næringsmidlets temperatur ned fra

koketemperaturen til en fullstendig frosset

tilstand i løpet av en tid av noen minutter.

Vannet og oljene i næringsmidlet fryses med

en slik hurtighet at det ikke oppstår noe tap av aroma, og næringsmidlet passerer krystal-liseringspunktet så hurtig at den opprinnelige struktur opprettholdes. Den overordentlig hurtige frysing som bevirkes av flytende nitrogen tjener således til å binde aromaen eller smaken og å bibeholde alle de elementer som adskiller friskt kokte næringsmidler fra næringsmidler som må henstå i flere timer før de sluttelig når den frossede tilstand. Da vann-innholdet videre bibeholdes, hindrer det at næringsmidlet blir tørt og flakaktig.

Til tross for de betydelige fordeler som knytter seg til frysing med flytende nitrogen, har denne fremgangsmåte ikke fått anvendelse på grunnlag av de alvorlige praktiske vanske-ligheter som knytter seg til utførelsen av en slik frysing i kommersiell utstrekning. De ek-stremt lave temperaturer som kommer i be-traktning, har en tendens til å fryse fast de mekanismer og komponenter som man hittil har anvendt, hvorved systemet ikke kan virke. Når flytende nitrogen dryppes på næringsmidler som har en ømfintlig struktur eller en tynn skorpe, eller når det flytende nitrogen kommer i direkte kontakt med dem, vil det flytende nitrogen i mange tilfelle bore seg gjennom næringsmidlet eller sprekke skorpen og herved tar utseendet skade.

Det er følgelig et hovedformål for oppfinnelsen å tilveiebringe et effektivt, pålitelig og billig system, hvor det anvendes et flytende kjølemiddel for hurtig å fryse lett bedervelige næringsmidler.

Mer spesielt er det et formål for oppfinnelsen å tilveiebringe et system, hvor de lett bedervelige produkter føres kontinuerlig gjennom en varmeisolert tunnel, hvor de passerer gradvis gjennom en for-kjølesone og en frysesone og drivmekanismen for transpor-tøren og alle andre arbeidskomponenter befinner seg utenfor disse soner, slik at oppbyg-gingen av frost eller is forhindres og de me-kaniske deler fryser ikke fast.

En vesentlig fordel ved oppfinnelsen er at det flytende kjølemiddel som tilføres systemet, var fullstendig fordampet i løpet av frysingen slik at det ikke er nødvendig å lagre eller pumpe det gjenværende flytende kjølemiddel som ellers ville kunne foreligge.

Det er også et formål for oppfinnelsen å tilveiebringe et nedfrysingssystem i hvilket friskt kokte næringsmidler transporteres på et kontinuerlig belte gjennom en tunnel som er åpen i endene og hvor næringsmidlet for-kjøles i en sone i nærheten av tunnelens inn-løpsside av gass som stammer fra den fordampning av flytende kjølemiddel som finner sted i en sone i nærheten av utløpssiden, hvor næringsmidlet påsprøytes væsken og hvorved det oppnåes en arbeidsøkonomi med hensyn til bruken av kjølemiddel.

t annet formål for oppfinnelsen er å tilveiebringe et system av den ovenfor angitte type, hvor strømmen av flytende kjølemiddel, graden og hastigheten for avkjølingen og alle andre faktorer som knytter seg til nedfrysin-gen av næringsmidlet, lett kan reguleres for å oppnå optimale frysetilstander.

I overensstemmelse med det foran anførte går oppfinnelsen ut på et apparat for frysning av lett bedervelige varer, særlig næringsmidler, som omfatter en tunnel utstyrt med et åpent innløp og åpent utløp, en transportør som strekker seg gjennom tunnelen for å føre varene som skal fryses fra innløpet til utløpet og en sprøyteinnretning anordnet inne i tunnelen for å bringe varene i kontakt med et flyktig kryogenisk kjølemiddel, såsom flytende nitrogen, og det karakteristiske ved apparatet er at sprøyteinnretningen er anordnet i nærheten av det åpne utløpet til tunnelen og påsprøyter varene kjølemidlet som fordamper når det kommer i kontakt med varene, og en sugeinnretning som kommuniserer med tunnelen anordnet i nærheten av det åpne innløpet og som fører i alt vesentlig hele mengden av den dannete kolde gass henimot innløpet for progressivt å for-kjøle varene som føres frem gjennom tunnelen på transportøren.

For å lette forståelsen av oppfinnelsen skal den i det følgende beskrives i forbindelse med vedlagte tegning, hvorav også andre formål og trekk vil fremgå.

Fig. 1 viser skjematisk i lengdesnitt et flytende nitrogen-frysesystem i henhold til oppfinnelsen, og

fig 2 viser systemet i endeoppriss og

snitt.

Systemet i henhold til oppfinnelsen omfatter en langstrakt tunnel eller kanal 10, som er åpen i begge ender og som har rek-tangulært tverrsnitt, og kanalens vegger er forsynt med en passende varmeisolering, f. eks. ved hjelp av skumpolyuretanplast av den type som brukes i kjøleskap. De lett bedervelige varer føres gjennom kanalen ved hjelp av en transportør som består av et kontinuerlig belte 12, som er ført gjennom kanalen og som understøttes mellom to kjedehjul 13 og 14.

Kjedehjulet 13 er anordnet på passende lagre i nærheten av kanalens innløpsside 10A, mens kjedehjulet 14 er understøttet på lagret i nærheten av utløpssiden 10B til kanalen. Den øvre del av det kontinuerlige belte er anordnet slik at det løper i en rett linje gjennom kanalen i nærheten av dennes bunnvegg, mens den nedre del av beltet som befinner seg utenfor kanalen, er løst understøttet på tomgangs-valsen 15 anordnet mellom kjedehjulene.

Transportøren drives ved hjelp av en mo-tor 16, som hensiktsmessig kan arbeide med variabel hastighet, og som er tilkoblet kjedehjulet 14, hvorved transporthastigheten lett kan reguleres. Beltet kan være av den kjede-leddete type og tjener til å transportere, i det viste eksempel, fire rekker av næringsmiddel-skåler eller fat 17A, 17B, 17C og 17D, gjennom kanalen. Fatene kan bestå av plast, papir, me-tall eller et annet passende materiale, og er fylt med kokt kjøtt, fisk eller andre lett bedervelige næringsmidler. Det vil forståes at oppfinnelsen kan anvendes for frysing av et stort antall forskjellige næringsmidler fra den type som kalles «TV-retter», posteier og bakte varer og frisk frukt, grønnsaker, kjøtt og fisk. De ufrossete fat eller skåler anbringes på transportøren enten generelt eller ved hjelp av automatiske midler ved transport-organets innløpsside og tas av transportøren i frossen tilstand ved utløpssiden.

I kanalen 10 som understøttes horison-talt over gulvet, virker kjededelen som befinner seg i nærheten av utløpssiden 10 B og som utgjør ca. en tredjedel av kanalens total-lengde, som frysesone. I denne sone blir rek-ken av de bevegete næringsmiddelfat 17A til 17D, som ankommer fra utløpssiden 10A, på-sprøytet nitrogen fra tilsvarende anordnete fordelings- eller grenrør 18A, 18B, 18C og 18D.

Hvert grenrør som f. eks. grenrøret 18D, som vist på fig. 1 er utstyrt med en serie av i en viss avstand anordnete munnstykker Ni, N- >, Nm osv., hvorfra flytende nitrogen påsprøy-tes i sonebanen langsetter næringsmiddelfat-rekken. De mange grenrør er tilkoblet en fel-les beholder 19 som tilføres flytende nitrogen fra en passende tank (ikke vist på tegningen) gjennom en reguleringsventil 20. På tegningen er vist fire næringsmiddelrekker og fire for-greningsrør, men det vil forståes at dette antall tjener til å klargjøre oppfinnelsen, og det kan naturligvis i praksis anvendes et større eller mindre antall.

Påsprøytingen av flytende kjølemiddel reguleres i forhold til mengden og temperaturen av næringsmidlet som passerer og hastigheten for passeringen, hvorved hele mengden av væsken koker og fordampes i løpet av frysingen av næringsmidlet slik at det dannes kold gass. Omdannelsen til gass finner for-trinnsvis sted ved kontakt med næringsmiddel-overflatene for å forhindre dryppe-effekter. Denne gass suges nedover i kanalen i retning mot innløpet 10A i varmeutvekslingsforhold med næringsmidlet som transporteres henimot frysesonen, ved hjelp av en eller flere suge-vifter 21. Viften er utstyrt med innløp 21a, som kommuniserer med kanalen 10 i nærheten av innløpet og gassen som suges fra kanalen, føres ut gjennom et utløpsrør 21b. Den ut-sugete gass som fremdeles er ganske kold, kan anvendes for å utføre andre kjøleproses-ser i en fabrikk for behandling av næringsmidler, som f. eks. for for-kjøling av kjøtt-kraft eller sauser for bruk i næringsmidler, eller det kan påny overføres til flytende form for fornyet anvendelse i systemet. Alternativt kan man slippe det ut i atmosfæren hvis dette er økonomisk mulig som følge av en lav pris av kjølemidlet.

Den kolde gass som suges nedover gjennom kanalen 10 virker til å for-kjøle næringsmidlet før det kommer inn i frysesonen og følgelig tjener de gjenværende to tredjedeler av kanalen som en for-kjølesone, hvorved næringsmidlet etter som det føres fra innløpet til utløpet avkjøles gradvis, inntil det når frysesonen hvor en ytterligere og plutselig reak-sjon av temperaturen finner sted. Kanalhøyde-dimensjonene er slik at det tilveiebringes relativt små endeåpninger så at en meget liten mengde nitrogen går tapt fra endene. Ytterligere besparelser kan om ønskes oppnåes ved hjelp av passende endegasslokk som arbeider i forbindelse med transportøren som tilfører næringsmiddelfatene.

Mens den øvre del av kjedebeltet beveger seg gjennom frysesonen og for-kjølingssonen i kanalene, vil ikke frost eller is få anledning til å dannes på transportøren, for den passerer utenfor kanalen og opphetes til den om-givende temperatur før den påny går inn i kanalen. Som nevnt tidligere er drivmekanismen for transportøren anordnet utenfor selve kanalen og dette er også tilfelle med suge-motoren. De arbeidende deler vil således ikke bli utsatt for uheldige innvirkninger som følge av frysingen med de resulterende me-kaniske problemer som knytter seg til de lave temperaturer.

Det er klart at jo varmere næringsmidlet er i sin opprinnelige tilstand og jo større mengder det er av næringsmidlet, desto større mengde flytende kjølemiddel må anvendes ved en bestemt transportørhastighet. Hastigheten kan lett reguleres ved hjelp av motoren som kan arbeide med variabel hastighet og ved hjelp av strømmen som reguleres av ventilen for herved å oppnå optimale frysetilstander for en bestemt mengde næringsmiddel.

Det vil forståes at næringsmidlet som er frosset i det ovenfor beskrevne system og som senere opphetes, f. eks. i en høyfrekvensovn, vil oppvise den ønskede «nettopp kokte» kvalitet og vil være i besittelse av den i høy grad appetittvekkende aroma, farge og smak.

Claims (2)

1. Apparat for frysing av lett bedervelige varer, særlig næringsmidler, omfattende en tunnel utstyrt med et åpent innløp og åpent utløp, en transportør som strekker seg gjennom tunnelen for å føre varene som skal fryses fra innløpet til utløpet og en sprøyteinnret-ning anordnet inne i tunnelen for å bringe varene i kontakt med et flyktig kryogenisk kjølemiddel, som flytende nitrogen, karakterisert ved at sprøyteinnretningen (18) er anordnet i nærheten av det åpne utløpet (10B) til tunnelen (10) og påsprøytet varene (17) kjølemidlet som fordamper når det kommer i kontakt med varene (17), og en sugeinnretning (21) som kommuniserer med tunnelen (10) anordnet i nærheten av det åpne innløpet (10A) og som fører i alt vesentlig hele mengden av den dannete kolde gass he-imot innløpet (10A) for progressivt å for-kjøle varene (17) som føres frem gjennom tunnelen (10) på transportøren.

2. Apparat som angitt i påstand 1, karakterisert ved at sprøyteinnretningen (18) omfatter flere fordelings- eller grenrør (18A, 18B, 18C, 18D) som strekker seg langs den øvre vegg til tunnelen (10) og hver av fordelingsrørene er utstyrt med en serie munnstykker (N), samt at det flytende kjølemiddel tilføres fordelingsrørene (18) gjennom en beholder (19) og reguleres av en ventil 20).