SE509920C2 - Sätt vid och anordning för kontinuerlig kylning av en pumpbar emulsion eller suspension - Google Patents

Description

509 920 10 15 20 25 30 35 Med fördel komprimeras och kondenseras den avskilda gasen för förnyad användning som kylmedium.

Sättet enligt uppfinningen lämpar sig i synnerhet väl om emulsionen eller suspensionen användes för framställning av ett livsmedel varvid den använda gasen är livsmedels- godkänd. Som sådan gas utnyttjas företrädesvis koldioxid.

Särskilt fördelaktigt blir detta om emulsionen eller suspensionen är en svårkyld viskös massa.

Sättet enligt uppfinningen lämpar sig synnerligen väl då suspensionen utgöres av en fettemulsion avsedd för fram- ställning av ett bredbart matfett. Även då den nämnda suspensionen utgöres av en livsmedels- blandning innehållande partikulärt material erhålles avsevärda fördelar. Som exempel på sådana blandningar kan nämnas frukt- eller grönsaksblandningar i egen juice eller saft, såsom t.ex. tomattärningar i juice. Blandningen kan också bestå av kött eller fiskbitar i sås.

En anordning för genomförande av sättet vid kontinuerlig kylning enligt uppfinningen omfattar huvudsakligen ett inlopp för kondenserad gas och ett inlopp för pumpbar emulsion eller suspension, vilka inlopp både mynnar i en zon med begränsad volym för att skapa momentan kontakt mellan kondenserad gas och emulsionen eller suspensionen.

Med fördel finns nämnda zon anordnad i en förångningsventil eller i en förångningskammare ansluten till en separations- kammare.

Nämnda separationskammare står via en ledning i förbindelse med en kompressor för komprimering av gasen. lO 15 20 25 30 35 509 92of Enligt uppfinningen är nämnda separationskammare lämpligen förbunden med ytterligare en separationskammare vilken ytterligare kammare har ett utlopp som står i förbindelse med en andra kompressor.

Med fördel står åtminstone en av kompressorerna via en ledning i förbindelse med en kondensor vilken i sin tur via en ytterligare ledning står i förbindelse med en förråds- tank för kondenserad gas från vilken tank den kondenserade gasen recirkuleras för förnyad föràngning.

Vid sättet enligt uppfinningen bringas alltså en konden- serad gas att förångas i en pumpbar massa bestående av en suspension eller emulsion. Genom att den kondenserade gasen så gott som omedelbart förångas erhålles en mycket snabb kylning av den pumpbara massan. Vilken gas som skall väljas beror naturligtvis av den avsedda applikationen och dess kylbehov samt de konstnader kylsteget kan bära. Skall en mera exklusiv produkt snabbt kylas från t.ex. en viss behandlings- eller blandningstemperatur vid eller strax över rumstemperatur kan eten, freoner eller C02 komma ifråga. Skall kylningen ske vid högre temperaturer väljes en annan gas, såsom propan, etan eller N43, som kondenserar vid en högre temperatur.

Skall den pumpbara emulsionen eller suspensionen utnyttjas för framställning av en livsmedelsprodukt måste gasen vara livsmedelsgodkänd. Som sådan är koldioxid att föredra även om det i sig är möjligt att arbeta exempelvis med kväve om så skulle anses önskvärt. Koldioxid kondenserar vid olika temperatur beroende på trycket. Således är kondensations- temperaturen -30°C vid 14 bar, ~ 0°C vid 35 bar och 25°C vid 60 bar. Att arbeta med högre tryck än 40 bar fördyrar vanligen processen i onödigt hög grad. 509 920 10 15 20 25 30 35 |_'> För att kontakten mellan den kondenserade gasen och den massa (emulsion eller suspension) som skall kylas skall bli så intensiv som möjligt, tillföres både kondenserad gas och massa till en zon med begränsad volym t.ex. så att konden- serad gas tillföres till massan genom ett inlopp som mynnar direkt in i en ström av nämnda massa. Omedelbart efter sammanblandningen förångas den kondenserade gasen med medföljande volymökning och den nämnda zonen måste alltså stå i förbindelse med ett utrymme med större volym.

Temperaturen hos massan sänks omedelbart. Till följd av trycksänkningen och expansionen utsätts massan under detta snabba förlopp också för en mekanisk bearbetning till följd av de höga skjuvkrafter som utvecklas. I separations- kammaren sker en trycksänkning och en del av gasen avskiljs.

Uppfinningen beskrivs närmare med hänvisning till bifogade ritning som schematiskt visar en som exempel vald utföringsform av en anläggning för kylning av fettemulsion.

En ström av fettemulsion med en temperatur av 35°C leds via en ledning l till en förångningskammare 2. Till denna leds också ett flöde av kondenserad gas via en andra ledning 3.

Den kondenserade gasen, som består av C02 har ett tryck av 40 bar. När den kondenserade gasen kommer in i förångnings- kammaren och sammanförs med fettemulsionen förångas den ögonblickligen med samtidig avkylning av fettemulsionen.

Bildad gas och emulsion leds vidare till en separations- kammare 4 där en trycksänkning sker. Den största delen av den frigjorda C02-gasen avleds via en ledning 5 under ett tryck av 30 bar. Blandningen av fettemulsion och resterande gas bringas av tyngdkraften och trycket i kammaren 4 att passera ett organ 6 som endast medger flöde i en riktning in i en andra kammare 7. I denna andra kammare 7 sker ännu en trycksänkning så att frigjord koldioxidgas lämnar 10 15 20 25 30 UI kammaren med ett tryck av 5 bar genom en ledning 8. Fett- emulsionen bringas att passera ännu ett organ 9 innan den med en temperatur av ca l0°C leds in till en bearbetnings- enhet 10 t.ex. en pinnrotor inför efterföljande paketering.

Organen 6 och 9 kan bestå av pumpar eller ventiler som fungerar som slussorgan som avskiljer separationskamrarna sinsemellan och från den efterföljande bearbetningsenheten.

Koldioxidgas kan också avledas från bearbetningsenheten 10.

Koldioxidgasen i ledningen 5 med 30 bars tryck leds till en kompressor ll där trycket höjs till 40 bar. Från denna föres den gasformiga koldioxiden genom en ledning 12, 13 till en kondensor 14. Till kondensorn leds också den komprimerade gasformiga koldioxiden från ledningen 8. Denna gas har komprimerats i en kompressor 15. I kondensorn sänks temperaturen till under 4°C, vilket leder till att gasen kondenseras. Från kondensorn ledes den kondenserade kol- dioxiden till ett förrådskärl 16, som fungerar som balans- kärl. Den mängd koldioxid som krävs för kylningen uttages fràn förràdskärlet 16 och passerar en pump 17 som doserar den kondenserade gasen vid ett tryck av exempelvis 40 bar.

Den kondenserade gasen blandas med ny fettemulsion, för- ángas ányo och avgàr delvis genom ledningen 5.

Kylningen av fettemulsionen sker alltså kontinuerligt och koldioxiden ändrar cykliskt aggregationstillstànd.

I den visade utföringsformen utnyttjas tvâ kamrar där huvuddelen av den frigjorda koldioxidgasen avleds fràn den första kammaren, separationskammaren. Om så anses önskvärt kan enbart en gemensam kammare med ett gasutlopp utnyttjas.

Om enbart ett gasutlopp används är C02-gasens tryck lågt vilket underlättar avgasningen av fettemulsionen men processen blir mera dyrbar. 509 920 10 15 20 25 30 6 I det nu visade utföringsexemplet har kondenserad koldioxid med ett tryck av 40 bar använts för kylningen.

De värden på gastrycket som anges på ritningen utgör endast ett exempel på en för uppfinningen lämplig trycknivà. Många andra alternativ är tänkbara också vid tryck över 40 bar där olika kombinationer av tryck och temperatur hos den kondenserade gasen med värden över 40 bar/4°C kan utnyttjas.

Komprimeras den avskilda koldioxiden till ett högre tryck erfordras mindre kylande yta i kondensorn än om trycket är lägre.

En anläggning av det beskrivna slaget uppvisar stora för- delar gentemot tidigare känd teknik där skrapvärmeväxlare ombesörjt kylningen. Skulle något problem uppstå vid paketeringen avbryts tillförseln av fettemulsion och kondenserad koldioxid till förångningskammaren. När problemet lösts, ofta bara någon minut senare, startar tillförseln på nytt och kylprocessen fortsätter. Mot- svarande avbrott i en anläggning med skrapvärmeväxlare kan leda till att driften stoppar totalt. Först efter rengöring kan àterstart vara möjlig.

Inom ramen för uppfinningen är det möjligt att utnyttja såväl andra livsmedelsgodkända gaser, om den pumpbara massan (emulsionen eller suspensionen) utgörs av en livsmedelsprodukt eller skall vidarebehandlas till en sådan, som andra slags gaser med lämpliga kondensations- temperaturer för andra typer av massor.

Claims (13)

10 15 20 25 30 509 920 w Patentkrav

1. Sätt vid kontinuerlig kylning av en pumpbar emulsion eller suspension, k ä n n e t e c k n a t a v att ett flöde av en kondenserad gas tillföres ett flöde av nämnda emulsion eller suspension under sàdana förhållanden att den kondenserade gasen föràngas, varvid ångbildningsvärmen tas fràn emulsionen eller suspensionen som därigenom avkyles momentant.

2. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t a v att den vid förángningen bildade gasen avskiljs fràn emulsionen eller suspensionen i en separationskammare.

3. Sätt enligt krav 1-2, k ä n n e t e c k n a t a v att emulsionen eller suspensionen och resterande gas ledes till en andra separationskammare där resterande gas avskiljs och avleds från emulsionen eller suspensionen.

4. Sätt enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a t a v att den avskilda gasen komprimeras och kondenseras för förnyad användning som kylmedium.

5. Sätt enligt något av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a t a v att emulsionen eller suspensionen användes för framställning av ett livsmedel och att den använda gasen är livsmedelsgodkänd.

6. Sätt enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a t a v att gasen utgöres av koldioxid.

7. Sätt enligt krav l-6, k ä n n e t e c k n a t a v att den nämnda emulsionen utgöres av en fettemulsion avsedd för framställning av ett bredbart matfett. 509 920 10 15 20 25 30 35

8. Sätt enligt krav 1-6, k ä n n e t e c k n a t a v att nämnda suspension utgöres av en livsmedelsblandning innehållande partikulärt material.

9. Anordning för genomförande av sättet vid kontinuerlig kylning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att anordningen omfattar ett inlopp för kondenserad gas och ett inlopp för en pumpbar emulsion eller suspension, vilka inlopp båda mynnar i en zon med begränsad volym för att skapa momentan kontakt mellan kondenserad gas och emulsionen eller suspensionen.

10. Anordning enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a d a v att nämnda zon finns anordnad i en föràngningsventil eller i en förångningskammare (2) ansluten till en separationskammare (4).

11. ll. Anordning enligt krav 9-10, k ä n n e t e c k n a d a v att separationskammaren (4) via en ledning står i förbindelse med en kompressor (ll) för komprimering av gasen.

12. Anordning enligt krav 9-ll, k ä n n e t e c k n a d a v att den nämnda separationskammaren (4) är förbunden med en ytterligare separationskammare (7), vilken ytter- ligare kammare också har ett utlopp för gas vilket står i förbindelse med en andra kompressor (15).

13. Anordning enligt krav ll eller 12, k ä n n e - t e c k n a d a v att åtminstone en av kompressorerna via en ledning står i förbindelse med en kondensor (14) vilken i sin tur via en ytterligare ledning står i för- bindelse med en förrådstank (16) för kondenserad gas från vilken tank den kondenserade gasen recirkuleras för förnyad förångning.