PL231842B1 - Sposób i urządzenie do suszenia i termicznego utrwalania materiałów biologicznych, w tym ziaren surowców roślinnych, zwłaszcza sezamu - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób suszenia i termicznego utrwalania surowców roślinnych o wyższej zawartości tłuszczu, w tym ziaren takich, jak: sezam, słonecznik, orzechy, orzeszki pistacjowe, orzechy ziemne, sezam, kawa, kaszy, mak itp., a także urządzenie do suszenia i termicznego utrwalania.

Utrwalanie w wysokiej temperaturze ma na celu usunięcie nadmiaru wody do około 0,5 do 6%, co zapobiega rozwojowi niekorzystnej flory bakteryjnej i grzybów. Celem jest również uzyskanie pożądanych zmian biochemicznych, polegających na przetworzeniu cukrów zawartych w suszonym produkcie, co powoduje poprawę jego walorów smakowo - zapachowych. Na drodze reakcji Maillarda z cukrów uzyskuje się smak przypominający karmel, co korzystnie wpływa na właściwości organoleptyczne produktu. Jednocześnie istotne jest takie dobranie urządzeń i parametrów procesu, aby nie doszło do przypalenia utrwalanego produktu, co często ma miejsce w przypadku małych ziaren, jak na przykład ziarno sezamu.

Znany jest z publikacji rosyjskiego opisu patentowego RU2479808 C1 sposób i urządzenie do suszenia zbóż i ziarna za pomocą promieni podczerwonych. Sposób polega na suszeniu wilgotnego materiału w komorze suszarki, w złożu fluidalnym, poprzez jego przesuw po poziomym sicie. Przesuw jest możliwy dzięki konstrukcji sita i przy jednoczesnym nadmuchu gorącego powietrza od spodu sita. Ponad sitem znajdują się promienniki podczerwieni. Materiał jest suszony w temperaturze od 39 do 46°C. Materiał po opuszczeniu komory suszarki rozdzielany jest na dwie części. Jedna część jest zawracana na początek procesu do mieszalnika i tam mieszana z wilgotnym, surowym ziarnem, natomiast druga część materiału po opuszczeniu komory suszarki podawana jest do silosu schładzającego. Mieszanina powstała z pierwszej części jest podawana częściowo przenośnikiem do zbiornika leżakowania na okres od 2 do 4 godzin i stamtąd kierowana do kosza zasypowego suszarki, a częściowo zawracana do mieszalnika i ponownie mieszana z wilgotnym ziarnem oraz z gorącym ziarnem z suszarki. Silos schładzający, do którego podawana jest druga część zasilany jest świeżym powietrzem podawanym wentylatorem. W silosie schładzającym materiał jest schładzany do temperatury od 4 do 6°C powyżej temperatury otoczenia. Ziarno odbierane jest z dna silosu schładzającego i przenośnikiem cyrkulacyjnie zawracane i zasypywane ponownie do silosu od góry. Niniejszy sposób opisuje również stosowanie cyrkulacji powietrza wychodzącego z suszarki w ilości do 30% i powtórne jego użycie w procesie suszenia. Sposób i urządzenie do suszenia ziarna według powyższego patentu dotyczy suszenia niskotemperaturowego i nie precyzuje parametrów suszenia w tym zastosowanego promieniowania podczerwonego. Strumień materiału jest częściowo zawracany w obiegu zamkniętym zarówno przed suszeniem jak i po suszeniu. Takie rozwiązanie w warunkach przemysłowych skutkuje małą wydajnością urządzenia i dużym zużyciem energii w przeliczeniu na jednostkę produktu, zaś zawrót powietrza podczas suszenia niskotemperaturowego powoduje znaczne obniżenie siły napędowej suszenia. Ponadto, ze względu na przypadkowy obieg części materiału, nie ma możliwości zapewnienia jednakowego stopnia wysuszenia i kontroli procesu.

W publikacji chińskiego opisu patentowego CN102721271 (B) ujawniono suszarkę do szybkiego suszenia imbiru. Suszarka posiada korpus, w którym imbir przesuwany jest kolejno na zestawie trzech pasów i suszony z wykorzystaniem nadmuchu gorącego powietrza kierowanego od spodu pasa górnego. W korpusie suszarki wydzielone są trzy strefy wyposażone w źródło promieniowania podczerwonego, emitujące promieniowanie o krótkich, średnich i długich falach promieniowania podczerwonego. Suszenie fluidyzacyjne odbywa się w strefie krótkich i średnich fal. Ze względu na konstrukcję suszarki, suszony materiał odebrany może być dopiero po przejściu przez wszystkie trzy pasy. Utrudnia to kontrolę na suszonym materiałem.

Suszenie fluidyzacyjne z zastosowaniem promieniowania podczerwonego jako medium grzejnego przedstawione jest również w publikacji japońskiego zgłoszenia patentowego JP2002022362 (A). Ujawniona w nim suszarka do ryżu posiada umieszczony na górze zasobnik, skąd następuje zasilanie materiałem do suszenia. Poniżej, w korpusie suszarki rozmieszczone są na różnych wysokościach płyty z perforowaną powierzchnią. Przez perforację wdmuchiwane jest ogrzane powietrze i w ten sposób realizowane jest suszenie fluidyzacyjne. Ponad każdą z płyt zainstalowane jest źródło fal podczerwonych. Regulacja suszenia realizowana jest poprzez dostosowanie wysokości złoża na płytach. Umożliwia to zamocowana na końcu każdej z płyt płyta zaporowa o regulowanej wysokości, przez którą suszony materiał przelewa się i spada na kolejną płytę, osadzoną poniżej. W dnie korpusu suszarki znajPL 231 842 B1 duje się otwór wylotowy, którym wysuszony materiał jest odbierany. Podobnie jak w rozwiązaniu powyżej, materiał pokonuje długą drogę, podczas której poddawany jest działaniu czynników grzejnych, zanim opuści suszarkę. Powoduje to wydłużenie czasu suszenia, co powoduje degradację wartościowych składników, takich jak: tłuszcze, białko, skrobia, witaminy, związki organiczne, mikroelementy oraz zwiększa zużycie energii.

Znana suszarka według polskiego zgłoszenia patentowego PL403771 (A) przeznaczona jest do suszenia materiałów rolno-spożywczych, w której proces suszenia może odbywać się metodą suszenia fluidyzacyjnego materiałów ziarnistych i rozdrobnionych oraz suszenia rozpyłowego materiałów pylistych w strumieniach powietrza. Suszenie polega na zasypaniu odmierzonej ilości materiału na sito komory a po wysuszeniu gotowy produkt jest wysypywany otwieranym króćcem przyspawanym do ściany komory nad sitem.

Znany jest z literatury inny sposób suszenia zwany prażeniem w wysokiej temperaturze polegający na umieszczeniu wysuszonego do ok. 8-14% zawartości wilgoci surowca w podgrzewanym płaszczowo obracającym się poziomym walcu. Ścianki walca są następnie ogrzewane po jego zewnętrznej stronie za pomocą grzałek lub palników gazowych. Z powodu silnie nagrzanej ścianki walca oraz nierównomiernego mieszania wsadu poszczególne ziarna nie są w równym stopniu poddawane działaniu wysokiej temperatury. W rezultacie otrzymuje się materiał niejednorodnie uprażony o nie jednakowych walorach organoleptycznych.

Znane jest z polskiej normy PN-EN 1991-4:2006 „Oddziaływania na konstrukcje - Część 4: Silosy i zbiorniki” konstruowanie zbiorników posiadających dno stożkowe z przepływem masowym. Dla realizacji przepływu masowego kąt połówkowy wierzchołka leja powinien przyjmować wartość od 0 do 40°, a współczynnik tarcia μ materiału o ścianki leja powinien mieścić się w przedziale od 0 do 0,52. Przy zachowaniu tych warunków materiał zsypuje się równomierne poziomo w całej objętości.

Celem wynalazku jest opracowanie sposobu i urządzenia, które umożliwiłyby skrócenie czasu koniecznego do otrzymania wysuszonego albo uprażonego produktu, przy jednoczesnym zachowaniu cennych substancji odżywczych produkt. Proces powinien być również wydajniejszy.

Krótki opis wynalazku

Sposób suszenia i termicznego utrwalania materiałów biologicznych, w tym ziaren surowców roślinnych, zwłaszcza sezamu, w którym oczyszczony materiał umieszcza się w komorze suszarki i poddaje suszeniu w złożu fluidalnym oraz poddaje działaniu fal podczerwonych, polega według obecnego wynalazku na tym, że proces suszenia prowadzi się w temperaturze od 110 do 200°C, przy prędkości strumienia gazu w złożu fluidalnym wynoszącej od 0,8 do 8 m/s nad sitem i w dwóch etapach trwających od 5 do 25 minut. W pierwszym etapie stosuje się promieniowanie podczerwone o długości fali z zakresu od 0,8 do 6 μm i regulowanej mocy elektrycznej promiennika podczerwieni w zakresie od 0,02 do 0,15 kW/kg wsadu materiału. Suszenie oraz prażenie prowadzi się w pierwszym etapie przy jednoczesnym suszeniu w złożu fluidalnym oraz stosowaniu promieniowania podczerwonego. W pierwszym etapie gaz cyrkuluje w obwodzie kilkukrotnie i jest zawracany do komory suszarki, do ponownego wykorzystania każdorazowo przynajmniej w 75% objętości całej porcji gazu zastosowanego w jednej cyrkulacji, pozostała część jest wyrzucana i zastępowana świeżym powietrzem. Natomiast w drugim etapie suszenie prowadzi się z całkowitą wymianą gazu. W drugim etapie nie stosuje się promieniowania, a materiał poddawany jest suszeniu tylko w złożu fluidalnym. Po procesie suszenia materiał poddaje się natychmiastowemu schładzaniu do temperatury od 40 do 50°C i poddaje stabilizacji termiczno-biologicznej. Korzystnie, schładzanie prowadzi się w transporcie pneumatycznym materiału do zbiornika leżakowania. Korzystnie, stabilizację termiczno-biologiczną prowadzi się w zbiorniku leżakowania przez czas od 15 do 60 minut.

Proces, w którym suszenie prowadzone jest w dwóch etapach charakteryzujących się tym, że w etapie pierwszym stosuje się dodatkowe ogrzewanie materiału za pomocą promieniowania podczerwonego i proces prowadzi się przy opisanych parametrach, pozwala znacząco przyśpieszyć podgrzewanie materiału do zadanej temperatury. W rezultacie, ekspozycja materiału na wysoką temperaturę jest krótsza. Krótszy całkowity czas oddziaływania wysokiej temperatury zapobiega utracie prozdrowotnych składników, takich jak białka, witaminy, związki organiczne, mikroelementy. Gaz, który jest całkowicie albo częściowo zawracany w pierwszym etapie, poddawany jest ponownemu podgrzewaniu do zadanej temperatury. Proces całkowitego lub częściowego zawrotu gazu powoduje, że odprowadzenie wilgoci jest wolniejsze, a to z kolei sprawia, że wilgoć zawarta w suszonym i prażonym materiale przemieszcza się z głębszych warstw na powierzchnię zewnętrzną, ale jednocześnie tworzy warstwę

PL 231 842 B1 ochronną, chroniącą przed utratą wartościowych składników. Czas trwania każdego z etapów uzależniony jest przede wszystkim wielkością wsadu suszonego materiału oraz rozmiarem ziarna. Oczywistym jest, że dla drobniejszego materiału oraz mniejszego wsadu czasy te będą krótsze, a dla ziarna grubszego albo większego wsadu odpowiednio dłuższe. Zastosowanie promieniowania podczerwonego o proponowanych parametrach długości fali i mocy promiennika podczerwieni, powoduje szybsze i bardziej równomierne podgrzanie materiału bez podgrzewania samego gazu. Proces prowadzony w dwóch etapach pozwala na skrócenie czasu suszenia oraz prażenia i w efekcie uzyskuje się mniejsze straty cennych substancji oraz mniejsze zużycie energii. W przypadku surowców biologicznych, w tym ziaren i nasion, dłuższe oddziaływanie wysokiej temperatury powoduje degradację wartościowych składników. Niezwłoczne schłodzenie wysuszonego lub uprażonego produktu zimnym powietrzem do temperatury od 40 do 50°C powoduje przerwanie reakcji Maillarda i zatrzymuje związane z tą reakcją procesy, czyli na przykład ciemnienie ziarna oraz utlenianie tłuszczów. Podczas stabilizacji termiczno-biologicznej następuje wyrównanie wilgoci i temperatury oraz utrwalenie cech fizyko-chemicznych decydujących o cechach organoleptycznych, takich jak zapach, kruchość, smak.

Urządzenie do suszenia i termicznego utrwalania materiałów biologicznych, w tym ziaren surowców roślinnych, zwłaszcza sezamu, posiadające suszarkę, która ma w komorze umieszczone sito fluidalne, poniżej którego jest króciec doprowadzający gaz, a nad sitem fluidalnym zamontowany jest promiennik podczerwieni charakteryzuje się tym, że suszarka włączona jest w obwód cyrkulacji gazu, a w obwód ten włączone są kolejno za suszarką odpylacz, wentylator i nagrzewnica, z której gaz tłoczony jest z powrotem do suszarki. Przed wentylatorem dołączona jest ponadto pierwsza czerpnia, którą pobierany jest gaz do procesu, a następnie ta część świeżego gazu, która ewentualnie jest wymieniana w pierwszym etapie procesu. Przepływ gazu zawracanego w obwodzie, gazu wyrzucanego wyrzutnią i świeżego gazu pobieranego pierwszą czerpnią regulowany jest odpowiednimi zaworami, których umiejscowienie precyzyjnie pokazane jest w przykładowym wykonaniu, na rysunku. W komorze suszarki, powyżej sita fluidalnego zamontowany jest króciec odbioru materiału, do którego podłączony jest inżektor zasysający, transportujący materiał pneumatycznie do zbiornika leżakowania. Inżektor zasysający zasilany jest gazem tłoczonym wentylatorem z drugiej czerpni. Gaz pobierany z drugiej czerpni korzystnie oczyszczany jest w filtrze mikrobiologicznym. Promiennik podczerwieni jest promiennikiem o regulowanej mocy elektrycznej. W komorze suszarki, powyżej sita fluidalnego zamontowane jest mieszadło. Korzystnie, zbiornik leżakowania posiada stożkowe dno o kącie wierzchołkowym leja, którego połowa przyjmuje wartość od 0 do 40°, a współczynnik tarcia μ materiału o ścianki leja mieści się w przedziale od 0 do 0,52.

Urządzenie według wynalazku pozwala realizować przedstawiony powyżej dwuetapowy proces suszenia lub prażenia. Pierwszy etap przebiega w obwodzie cyrkulacji gazu. Obwód ten tworzą kolejno suszarka, odpylacz, wentylator i nagrzewnica, z której gaz tłoczony jest z powrotem do suszarki. Przed wentylatorem dołączona jest pierwsza czerpnia, którą pobierana jest część świeżego gazu do procesu. Część gazu, która ma zostać wymieniona, wyrzucana jest do atmosfery poprzez wyrzutnię. Przepływ gazu zawracanego w obwodzie, którego nie powinno być mniej niż 75%, regulowany jest zaworem. Analogicznie przepływ gazu wyrzucanego wyrzutnią i świeżego gazu pobieranego pierwszą czerpnią regulowane są również zaworami. Zawory regulujące przepływ gazu umożliwiają następnie w drugim etapie prowadzenie suszenia lub prażenia z zastosowaniem w całości świeżego gazu pobranego pierwszą czerpnią.

Inżektor zasysający umożliwia realizację pneumatycznego transportu materiału do zbiornika leżakowania. Zasilany jest on gazem tłoczonym wentylatorem z pominięciem nagrzewnicy z drugiej czerpni. Podczas transportu pneumatycznego następuje pożądane szybkie chłodzenie materiału. Materiał zostaje dzięki temu skutecznie schłodzony do temperatury od 40 do 50°C. Promiennik podczerwony o regulowanej mocy elektrycznej pozwala suszyć lub prażyć materiał w pierwszym etapie z pożądaną mocą. Mieszadło poprawia porowatość złoża, dzięki czemu zwiększa się intensywność wymiany ciepła i masy oraz zapobiega się tworzeniu pęcherzy gazowych w złożu fluidalnym. Zbiornik leżakowania o stożkowym dnie według obecnego wynalazku pozwala odbierać gotowy materiał z zastosowaniem jego przepływu masowego. Przede wszystkim zapewnia to jednakowy czas przetrzymywania każdej porcji materiału w jednakowym czasie, kiedy to poddawane są one stabilizacji.

Po prażeniu lub suszeniu w suszarce uzyskane ziarno nabiera pożądanej słomkowej barwy, jego konsystencja staje się krucha i delikatna, poprawia się smak i uzyskuje się korzystny aromat, nadmiar

PL 231 842 B1 wody jest odparowany i następuje pasteryzacja produktu, co gwarantuje eliminację biologicznych patogenów: salmonelli, drożdży, pleśni i innych szkodliwych drobnoustrojów. Natomiast w zbiorniku magazynującym następuje stabilizacja uzyskanych cech, wyrównanie barwy, aromatu i delikatnej kruchości.

Przedmiot wynalazku przedstawiony został szczegółowo w przykładach wykonania. Przykłady dotyczą sposobu oraz urządzenia, które zobrazowane jest na rysunku. Załączony rysunek przedstawia urządzenie schematycznie.

P r z y k ł a d 1.

Ziarno sezamu w ilości 75 kg i wilgotności 10%, po oczyszczeniu z zanieczyszczeń zasypano do komory suszarki 1 uprzednio nagrzanej do temperatury około 150°C, a następnie suszono i prażono w pierwszym etapie w złożu fluidalnym przy prędkości fluidyzacji około 1,5 m/s. Równocześnie ziarno naświetlano falami podczerwonymi o długości fal od 2 do 6 pm emitowanymi przez promiennik podczerwieni 2 o nastawie jego mocy elektrycznej na 0,04 kW/kg. Za pomocą nagrzewnicy parowej 3 utrzymywano stałą temperaturę gazu na poziomie około 145°C. Proces prowadzono przez 15 minut stosując tę samą porcję powietrza uzupełnianą jedynie o świeże powietrze z pierwszej czerpni 4 w ilości wynoszącej około 20% jego całkowitej objętości. Następnie prowadzono suszenie i prażenie w etapie drugim przez 10 minut przy tej samej wartości temperatury. Cykl ten prowadzono z całkowitą wymianą powietrza i z odzyskiem ciepła w rekuperatorze 5. Ziarno poddawane było dodatkowo mieszaniu mieszadłem 6, w celu zwiększenia i wyrównania jego porowatości. Następnie przy pomocy tr ansportu pneumatycznego realizowanego przez inżektor 7 połączony ze zbiornikiem leżakowania 8 ziarno sezamu zostało szybko schłodzone zimnym powietrzem do temperatury około 50°C. W zbiorniku leżakowania 8 porcja ziarna przetrzymywana była przez 30 minut w celu stabilizacji termiczno-biologicznej. Uzyskano uprażone ziarno które charakteryzowało się słomkową barwą, miało przyjemny zapach i kruchość ziaren. Wilgotność ziarna po uprażeniu wyniosła 1%. Po badaniu organoleptycznie stwierdzono, że stopień uprażenia kwalifikuje ziarno do produkcji cukierniczej na wyrób chałwy. Degradacja wartościowych składników, takich jak: tłuszcze, białko, skrobia, witaminy, związki organiczne, mikroelementy wystąpiła w nieznacznym zakresie, co potwierdza prozdrowotny charakter procesu.

P r z y k ł a d 2.

W przykładzie tym suszeniu i prażeniu poddano orzech laskowy. Proces prowadzono analogicznie jak w przykładzie pierwszym, z tą różnicą, że zastosowano następujące parametry:

- temperatura procesu wynosiła około 150°C;

- czas pierwszego etapu wynosił 20 minut, a czas drugiego etapu wynosił 25 minut;

- pierwszy etap prowadzono z całkowitym zawrotem powietrza, bez pobierania świeżego powietrza z pierwszej czerpni 4;

- czas stabilizacji termiczno-biologicznej w zbiorniku leżakowania 8 wynosił 100 minut;

- prędkość fluidyzacji wynosiła od 6 do 8 m/s.

P r z y k ł a d 3.

Urządzenie do suszenia i termicznego utrwalania materiałów biologicznych, w tym ziaren surowców roślinnych posiada suszarkę 1, która zasilana jest materiałem z leja zasypowego 9. Suszarka 1 ma w komorze umieszczone sito fluidalne 10, poniżej którego jest króciec 11 doprowadzający powietrze, a nad sitem fluidalnym 10 zamontowany jest promiennik podczerwieni 2. Do króćca 11 suszarki 1 dołączona jest nagrzewnica 3 oraz wentylator 12. Powietrze do wentylatora 12 doprowadzone jest przewodem z odpylacza 13, do którego trafia powietrze z suszarki 1. Wymienione elementy tworzą obwód cyrkulacji powietrza i pozwalają na realizację pierwszego etapu suszenia lub prażenia, prowadzonego z całkowitym zawrotem powietrza. By umożliwić częściową wymianę powietrza, w obwód cyrkulacji powietrza, przed wentylatorem 12 przyłączony jest przewód pierwszej czerpni 4. Jednocześnie przed miejscem przyłączenia przewodu pierwszej czerpni 4 znajduje się wyrzutnia 14, przez którą powietrze wyrzucane jest do atmosfery. W tym wykonaniu przed wyrzutnią 14 znajduje się rekuperator 5, który pozwala odzyskać ciepło z usuwanego powietrza i ogrzać nim świeże powietrze pobierane czerpnią 4. Komora suszarki 1 ma powyżej sita fluidalnego 10 zamontowany zawór 15 odbioru materiału, do którego podłączony jest inżektor zasysający 7. Inżektor zasysający 7 zasilany jest powietrzem tłoczonym przez wentylator 12, z pominięciem nagrzewnicy 3. Powietrze pobierane do schładzania w transporcie pneumatycznym pobierane jest z drugiej czerpni 16 i oczyszczane w mikrobiologicznym filtrze 17. Wysuszony materiał podawany jest następnie do zbiornika leżakowania 8. W komorze suszarki 1, powyżej ponad sitem fluidalnym 10 wyprowadzone jest mieszadło 6. W ścianie komory suszarki znajduje się probiercze gniazdo 18 do kontroli jakości i stopnia wysuszenia lub uprażenia materiału. Promiennik podczerwieni 2 jest promiennikiem o regulowanej mocy elektrycznej. Zbiornik leżakowania 8 wykonany

PL 231 842 B1 jest ze stali i posiada stożkowe dno 19, którego kąt wierzchołkowy leja wynosi a=60°. Współczynnik tarcia μ materiału, którym zwykle są ziarna, o ścianki leja zawiera się w zakresie od 0 do 0,52.

Zasada działania urządzenia jest następująca. Z leja zasypowego 9 wprowadzana jest do komory suszarki 1 porcja materiału i zamykany jest zawór 20. Materiał jest suszony i prażony w złożu fluidalnym, gdzie strugi gorącego powietrza o zadanej temperaturze unoszą cząstki materiału nad sitem fluidalnym 10, a jednocześnie materiał w złożu jest dodatkowo ogrzewany promiennikami poczerwieni 2. Dla usprawnienia procesu fluidyzacji złoże dodatkowo jest spulchniane za pomocą mieszadła 6. Wilgotne powietrze przy otwartym zaworze 21 przepływa z komory suszarki 1 do odpylacza 13, skąd po oczyszczeniu jest w pierwszym etapie zawracane do wentylatora 12. Całkowity zawrót powietrza umożliwia zawór 22, który jest wówczas otwarty, oraz zawory 23 i 24, które są wówczas zamknięte. Zawór 23 zamyka odpływ powietrza do wyrzutni 14, a zawór 24 zamyka dopływ świeżego powietrza z pierwszej czerpni 4. Przy częściowym zawrocie powietrza odpowiednio otwarty jest każdy z zaworów: 22, 23 i 24. Powietrze po podgrzaniu w nagrzewnicy 3 jest tłoczone pod sito fluidalne 10 komory suszarki 1. W drugim etapie powietrze jest kierowane do rekuperatora 5 przy otwartych zaworach 23 i 24, a zamkniętym zaworze 22 i wyrzucane do atmosfery wyrzutnią 14. Taka konfiguracja pozwala na całkowitą wymianę powietrza. Po wysuszeniu i uprażeniu ziarna zamykane są zawory 21,25, znajdujący się przed nagrzewnicą 3 i 26 znajdujący się na wyjściu z rekuperatora 5. Otwierane są, dotąd zamknięte: zawór 27, dopływu powietrza z drugiej czerpni 16, zawór 15 odbioru materiału i zawór 28 umieszczony na przewodzie zasilającym powietrzem inżektor zasysający 7. Przy pomocy inżektora zasysającego 7 wysuszony materiał zostaje wybrany z komory suszarki 1 i schłodzony w pneumatycznym transporcie do zbiornika leżakowania 8. Ze zbiornika leżakowania 8, dzięki jego konstrukcji umożliwiającej wypływ masowy, materiał odbierany jest bez mieszania się ze sobą kolejnych porcji. Powietrze ze zbiornika leżakowania 8 kierowane jest do odpylacza 13.

Claims (8)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób suszenia i termicznego utrwalania materiałów biologicznych, w tym ziaren surowców roślinnych, zwłaszcza sezamu, w którym oczyszczony materiał umieszcza się w komorze suszarki i poddaje suszeniu w złożu fluidalnym oraz poddaje działaniu fal podczerwonych, znamienny tym, że proces suszenia prowadzi się w temperaturze od 110 do 200°C, przy prędkości strumienia gazu w złożu fluidalnym wynoszącej od 0,8 do 8 m/s nad sitem i w dwóch etapach trwających od 5 do 25 minut, przy czym gaz stosowany w etapie pierwszym jest zawracany do 75% objętości całej porcji gazu użytego w tym etapie i ponadto wykorzystuje się promieniowanie podczerwone o długości fali z zakresu od 0,8 do 6 μm i regulowanej mocy elektrycznej promiennika podczerwieni (2) w zakresie od 0,02 do 0,15 kW/kg wsadu materiału natomiast w drugim etapie suszenie prowadzi się z całkowitą wymianą gazu, a po procesie suszenia materiał poddaje się natychmiastowemu schładzaniu do temperatury od 40 do 50°C i poddaje stabilizacji termiczno-biologicznej.
2. 2. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że schładzanie prowadzi się w transporcie pneumatycznym materiału do zbiornika leżakowania (8).
3. 3. Sposób według któregokolwiek z poprzednich zastrz. znamienny tym, że stabilizację termiczno-biologiczną prowadzi się w zbiorniku leżakowania (8) przez czas od 15 do 120 minut.
4. 4. Urządzenie do suszenia i termicznego utrwalania materiałów biologicznych, w tym ziaren surowców roślinnych, zwłaszcza sezamu, posiadające suszarkę, która ma w komorze umieszczone sito fluidalne, poniżej którego jest króciec doprowadzający gaz, a nad sitem fluidalnym zamontowany jest promiennik podczerwieni, znamienne tym, że suszarka (1) włączona jest w obwód cyrkulacji gazu, a w obwód ten włączone są kolejno za suszarką (1) odpylacz (13), wentylator (12) i nagrzewnica (3), z której gaz tłoczony jest z powrotem do suszarki (1), przy czym przed wentylatorem (12) dołączona jest pierwsza czerpnia (4) gazu, a przepływ gazu zawracanego w obwodzie, gazu wyrzucanego wyrzutnią (14) i świeżego gazu pobieranego pierwszą czerpnią (4) regulowany jest odpowiednio zaworami (22, 23, 24).
5. 5. Urządzenie według zastrz. 5, znamienne tym, że komora suszarki (1) ma powyżej sita fluidalnego (10) zamontowany zawór (15) odbioru materiału, do którego podłączony jest inżektor zasysający (7) transportujący pneumatycznie do zbiornika leżakowania (8).

   PL 231 842 Β1
6. 6. Urządzenie według zastrz. 5 albo 6, znamienne tym, że promiennik podczerwieni (2) jest promiennikiem o regulowanej mocy elektrycznej.
7. 7. Urządzenie według któregokolwiek z zastrz. od 5 do 7, znamienne tym, że w komorze suszarki (1), powyżej sita fluidalnego (10) wyprowadzone jest mieszadło (6).
8. 8. Urządzenie według któregokolwiek z zastrz. od 5 do 8, znamienne tym, że zbiornik leżakowania (8) posiada stożkowe dno (19) o kącie wierzchołkowym (a) leja, którego połowa przyjmuje wartość od 0 do 40°, a współczynnik tarcia μ materiału o ścianki leja mieści się w przedziale od 0 do 0,52.