SE531149C2 - Metod och anordning för att producera juice från ett koncentrat - Google Patents

Description

25 30 35 531 149 kvaliteten på det vatten som används i processen påverkar naturligtvis det resultat som erhålles.

En anläggning för att rekonstituera juice är förhållandevis energikrävande och man strävar därför efter att utnyttja den energi som åtgår på bästa möjliga sätt. Vidare innefattar en anläggning för juicerekonstitution många dyrbara utrustningar som exempelvis vakuumkärl och vakuumpump för avluftning av vattnet, alternativt avluftning av den färdiga produkten.

Samtidigt måste processen göras rationell med så korta start- och stopptider som möjligt. Processen skall också vara flexibel, så att man snabbt och enkelt, utan stora produktsförluster, kan byta produkt. Processen skall också vara möjlig att använda för olika typer av frukt- eller grönsaksjuicer, även sådan som innehåller fibrer.

Ett ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en process och en anordning för tillverkning av juice från ett koncentrat, där man minimerar energiåtgången.

Ett ytterligare ändamål med föreligganden uppfinning är att metoden och anordningen inte kräver vakuumkärl och vakuumpump för att avlufta vatten eller produkt.

Dessa och andra ändamål har enligt uppfinningen uppnåtts genom att metoden av den inledningsvis beskrivna typen, getts kännetecknen av att vatten och koncentrat värmebehandlas varför sig innan vatten och koncentrat blandas, samt att vattnet innan värmebehandlingen avluftas under atmosfärstryck.

Dessa och andra ändamål har vidare uppnåtts genom att anordningen av den inledningsvis beskrivna typen, getts kännetecknen av att en första upphettningsanordning är anordnad att värmebehandla vattnet och att en andra upphettningsanordning är anordnad att värmebehandla koncentratet innan vatten och koncentrat blandas i en blandningsutrustning, samt att avluftaren utgöres av ett kärl, anordnat att aviufta vattnet under atmosfärstryck.

Föredragna utföringsformer av uppfinningen har vidare getts de av underkraven framgående kännetecknen.

Föredragna utföringsformer av uppfinningen kommer nu närmare att beskrivas, med hänvisning till bifogade ritningar av vilka: Fig. 1 visar, som ett flödesschema, en första föredragen form av uppfinningen Fig. 2 visar, som ett flödesschema, en andra föredragen form av uppfinningen Fig. 2 visar, som ett flödesschema, en tredje föredragen form av uppfinningen Fig. 3 visar ett kärl för avluftning enligt uppfinningen.

I fig. 1 visas den första föredragna utföringsformen av uppfinningen. Det vatten som skall användas för uppflnningens utförande utgöres av avhärdat processvatten av god kvalitet. Vattnet kommer in till anläggningen genom rörledningen 1 till en första upphettningsanordning 2. Den första upphettningsanordningen 2 utgöres företrädesvis 10 15 20 25 30 35 531 149 av en piattvärmeväxlare, men även andra upphettningsanordningar kan förekomma.

Vattnet uppvärmes i ett första steg regenerativt. Regenerativ uppvärmning bidrar till att ge processen ett högre ekonomiskt utbyte och att minska energikostnaderna. Det uppvärmda vattnet som håller en temperatur av ca 75°C leds efter upphettningsanordningen 2 vidare i en ledning 3 till ett kärl 4 för avluftning av vattnet.

Vattnet avluftas så att man därigenom minskar mängden syre som negativt kan påverka juicens näringsinnehåll. Genom att använda sig av avluftat vatten kan man undvika att juicen, i ett senare skede i processen, behöver avluftas. Då man avluftar den färdiga juicen riskerar man att förlora en del aromämnen, vilka bidrar till 'att ge juicen en bättre och mer ”färsk” smak.

Kärlet 4, för avluftning av vattnet, utgöres av ett upptill öppet kärl 4. Kärlet 4 har två koncentriskt anordnade utrymmen, ett yttre 5 och ett inre 6. De båda utrymmena 5, 6 kommunicerar med varandra upptill i kärlet 4. Det yttre utrymmet 5 har ett inlopp 7 för det vatten som skall avluftas. Det inre utrymmet 6 har ett utlopp 8 för det färdigavluftade vattnet. Kärlet 4 är vidare dubbelmantlat, dvs. det har två stycken mantelytor 9, 10 mellan vilka det finns anordnat kanaler 11 för ånga. l mellanrummet mellan mantelytorna 9, 10 finns också ett inlopp 12 för ånga och ett utlopp 13 för den till vatten kondenserade ångan.

Det vatten som kommer in i kärlet 4 genom inloppet 7 håller en temperatur av ca 75°C. Vatten stiger från inloppet 7 genom det yttre utrymmet 5 och värms under tiden av den ånga som är innesluten i kanalerna 11 mellan de båda mantelytorna 9, 10.

Vattnet värms till ca 98°C och då det når den övre delen av kärlet 4 strömmar det över till det inre utrymmet 6. Samtidigt exponeras den uppvärmde vattenytan 14 mot atmosfären och det i vattnet inneslutna syret och andra gaser avges till atmosfären.

Genom att avlufta vattnet vid atmosfärstryck behöver man inte använda kostsamma vakuumkärl och vakuumpumpar för att få ett avluftat vatten. Eftersom kärlet 4 för avluftning av vatten endast innehåller vatten, är det vid normal drift inte nödvändigt att diska kärlet4.

Vattnet lämnar därefter kärlet 4 genom utloppet 8 och genom rörledningen 15 leds det åter till den första uppvärmningsanordningen 2. l ett första steg värms vattnet med ånga till 100-120°C, så att vattnet blir sterilt. I ett andra steg, iden första uppvärmningsanordningen 2, kyles det upphettade vattnet regenerativ mot det vatten som kommer in till anläggningen. l ett tredje steg, iden första uppvärmningsanordningen 2, kyles vattnet ytterligare med isvatten till önskad temperatur. Vattnet lämnar den första uppvärmningsanordningen 2 genom rörledningen 16.

Det koncentrat, exempelvis av apelsin, som juicen skall tillverkas av, kommer vanligen till juicetillverkaren i frusen form och utgör då en viskös, pumpbar massa. En eller flera koncentrat kan användas i processen beroende på vilken typ av juice som 10 15 20 25 30 35 531 149 skall tillverkas. Även vid tillverkning av apelsinjuice blandas olika koncentrat för att man skall få en jämn och hög kvalitet på den färdiga produkten. Koncentratet är pastöriserat i ett tidigare skede, direkt efter extraktionen, vilket framförallt sker för att inaktivera enzymer i juicen. Mätningar har visat att juicekoncentratet innehåller försumbara mängder syre, varför det inte är nödvändigt att avlufta koncentratet eller den färdigblandade juicen, så länge det vatten som man använder i processen är avluftat.

Koncentratet kommer in till anläggningen genom rörledningen 17 och håller då en temperatur av -10-O°C. Koncentratet pumpas med en för ändamålet lämplig pump 18 till en rörledning 19. Rörledningen 19 är anordnad i åtminstone ett av avluftningskärlets 4 båda utrymmen 5, 6. I den föredragna utföringsformen är rörledningen 19 placerad i det yttre utrymmet 5 i kärlet 4. Rörledningen 19 utgöres av en spiralformad slinga som är helt sluten mot det vatten som finns i kärlet 4. Genom att låta koncentratet passera rörledningen 19 får man en föruppvärmning av koncentratet, med en mycket liten ökning av energikostnaderna. Det föruppvärmda koncentratet lämnar den spiralformade rörledningen 19 genom rörledningen 20.

Via rörledningen 20 förs det föruppvärmda koncentratet vidare ett en andra upphettningsanordning 21. l den första föredragna utföringsformen av uppfinningen utgörs den andra upphettningsanordningen 21 av en värmeväxlare, i vilken koncentratet värms indirekt medelst ånga till 90-120°C. l en efterföljande rörledning 22 hålles koncentratet vid denna temperatur under ett visst tidsintervall.

Rörledningen 22 slutari en blandningsventil 23, till vilken också rörledningen 16 med värmebehandlat vatten kommer. I blandningsventilen 23 blandas det värmebehandlade koncentratet med det värmebehandlade vattnet. Koncentratet och vattnet har således värmebehandlats var för sig i vardera en upphettningsanordning 21 respektive 2. Koncentrat och vatten blandas till rekonstituerat tillstånd, dvs. den mängd vatten som i en tidigare process togs bort från juicen tillsättes nu med samma mängd.

Processutrustningen enligt ovan kan givetvis också användas för tillverkning av drycker med mindre mängd koncentrat, sk. nektar eller still drinks.

Vanligen mäter man i Brix-värdet för produkten för att kontrollera attjuicen har rekonstituerats i korrekt omfattning. Alternativt kan densitetsmätning användas.

Beroende på lagstiftningen i olika länder skall rekonstituerad apelsinjuice tillverkad från ett koncentrat, hålla 11-12°Brix. Eventuellt kan man efter mätningen behöva att kompensera för ett felaktigt Brix-värde, genom att öka eller minska mängden av vatten in till blandningen.

Efter blandningsventilen 23 bringas de sammanförda flöden av koncentrat och vatten att passera en sk. statisk mixer 24 i vilken den båda flödena blandas samman till en homogen blandning. Via en rörledning 25 förs den färdigblandade, rekonstituerade juicen vidare till en värmeväxlare 26 i vilken juicen kyles till lämplig temperatur. Den kylda juicen förs därefter vidare till någon form av förpackningsmaskin 27. l 10 15 20 25 30 35 531 149 förpackningsmaskinen 27 förpackas juicen i konsumtionsförpackningar. Genom att värmebehandla koncentrat och vatten vid en lämplig temperatur kan man få en produkt, som då den packas i aseptiska förpackningar, kan distribueras och försäljas utan kylförvaring. i den andra fördragna utföringsformen av uppfinningen som visas i Fig. 2, behandlas vattnet på samma sätt som ovan beskrivits.

Det koncentrat, exempelvis av apelsin, som juicen skall tillverkas av, kommer vanligen till juicetillverkaren ifrusen form och utgör då en viskös, pumpbar massa. En eller flera koncentrat kan användas i processen beroende på vilken typ av juice som skall tillverkas. Även vid tillverkning av apelsinjuice blandas olika koncentrat för att man skall få en jämn och hög kvalitet på den färdiga produkten. Koncentratet är pastöriserat i ett tidigare skede, direkt efter extraktionen, vilket framförallt sker för att inaktivera enzymer ljuioen. Mätningar har visat att juicekoncentratet innehåller försumbara mängder syre, varför det inte är nödvändigt att avlufta koncentratet eller den färdigblandade juicen, så länge det vatten som man använder i processen är avluftat.

Koncentratet kommer in till anläggningen genom rörledningen 17 och håller då en temperatur av -10-0°C. Koncentratet pumpas med en för ändamålet lämplig pump 18 till en rörledning 19. Rörledningen 19 är anordnad i åtminstone ett av avluftningskärlets 4 båda utrymmen 5, 6. l den föredragna utföringsformen är rörledningen 19 placerad i det yttre utrymmet 5 i kärlet 4. Rörledningen 19 utgöres aven spiralformad slinga som är helt sluten mot det vatten som finns i kärlet 4. Genom att låta koncentratet passera rörledningen 19 får man en föruppvärmning av koncentratet, med en mycket liten ökning av energikostnaderna. Det föruppvärmda koncentratet lämnar den spiralformade rörledningen 19 genom rörledningen 20.

Via rörledningen 20 förs det föruppvärmda koncentratet vidare ett en andra upphettningsanordning 21. I den andra föredragna utföringsformen av uppfinningen utgörs den andra upphettningsanordningen 21 av en injektor, i vilken koncentratet värms direkt medelst ånga till 90-120°C. I en efterföljande rörledning 22 hålles koncentratet vid denna temperatur under ett visst tidsintervall.

Det efterföljande blandningsförfarandet, då man rekonstituerar juicen görs på samma sätt som i den första föredragna utföringsformen av uppfinningen, som är beskriven här ovan. Vid en direktuppvärmning med ånga får man emellertid en tillförsel av vatten till koncentratet redan i uppvärmningen, vilket måste kompenseras för vid den efterföljande inblandningen av vatten.

I den tredje fördragna utföringsformen av uppfinningen som visas i Fig. 3, behandlas vattnet på samma sätt som ovan beskrivits.

Det koncentrat, exempelvis av apelsin, som juicen skall tillverkas av, kommer vanligen till juicetillverkaren i frusen form och utgör då en viskös, pumpbar massa. En eller flera koncentrat kan användas i processen beroende på vilken typ av juice som 10 15 20 25 30 531 149 skall tillverkas. Även vid tillverkning av apelsinjuice blandas olika koncentrat för att man skall få en jämn och hög kvalitet på den färdiga produkten. Koncentratet är pastöriserat i ett tidigare skede, direkt efter extraktionen, vilket framförallt sker för att inaktivera enzymer i juicen. Mätningar har visat att juicekonoentratet innehåller försumbara mängder syre, varför det inte är nödvändigt att avlufta Koncentratet eller den färdigblandade juicen, så länge det vatten som man använder i processen är avluftat.

Koncentratet kommer in till anläggningen genom rörledningen 17 och håller då en temperatur av -10-0°C. Koncentratet pumpas med en för ändamålet lämplig pump 18 till en andra upphettningsanordning 21. l den tredje föredragna utföringsformen av uppfinningen utgörs den andra upphettningsanordningen 21 av en utrustning för behandling med mikrovågor, alternativt radiovågor, ivilken Koncentratet värms till 90- 120°C. l en efterföljande rörledning 22 hålles koncentratet vid denna temperatur under ett visst tidsintervall.

Genom att värmebehandling med mikrovågor eller radiovågor är mycket snabbare och effektivare än andra uppvärmningsmetoder erfordras ingen föruppvärmning av Koncentratet. Därigenom får man ett billigare kärl 4 för avluftning, eftersom rörledningen 19 inte behövs i avluftningskärlet 4. Naturligtvis kan man dock kombinera uppvämtningsförfarandet i den tredje utföringsformen med föruppvärmning av koncentratet.

' Det efterföljande blandningsförfarandet, då man rekonstituerar juicen, görs på samma sätt som i den första föredragna utföringsformen av uppfinningen, som är beskriven i den första utföringsformen.

Som framgått av ovanstående beskrivning åstadkommes med föreliggande uppfinning en metod och en anordning för att tillverka juice från ett koncentrat, där energiåtgången minimeras. Anläggningen kan också göras betydligt billigare än konventionella anläggningar, då varken vakuumkärl och vakuumpump krävs för att avlufta vatten eller produkt.

Claims (9)

10 15 20 25 30 35 531 149 PATENTKRAV

1. Metod för att producera juice fràn ett koncentrat, vartill tillsättes vatten och/eller ànga till ett rekonstituerat tillstànd, kännetecknad därav att vatten och koncentrat värmebehandlas var för sig innan vatten och koncentrat blandas, samt att vattnet innan värmebehandlingen avluftas under atmosfärstryck.

2. Metod i enlighet med patentkravet 1, kännetecknad därav att avluftningen av vattnet sker i samma kärl (4) som föruppvärmningen av koncentratet.

3. Anordning för att producera juice fràn ett koncentrat, där vatten och/eller ånga tillsättes till koncentratet, så att en rekonstituerad juice erhålles, anordningen innefattar upphettningsutrustning, blandningsutrustning, avluftare samt erforderliga rörledningar och ventiler, kännetecknad därav att en första upphettningsanordning (2) är anordnad att värmebehandla vattnet och att en andra upphettningsanordning (21) är anordnad att värmebehandla koncentratet innan vatten och koncentrat blandas i en blandningsutrustning (23), samt att avluftaren utgöres av ett kärl (4), anordnat att avlufta vattnet under atmosfärstryck.

4. Anordningi enlighet med patentkravet 3, kännetecknad därav att kärlet (4) för avluftning är så anordnat att det också kan användas för föruppvärmning av koncentratet.

5. Anordning i enlighet med patentkravet 3, kännetecknad därav att avluftningskärlet (4), som är öppet upptill, har två koncentriska utrymmen, ett yttre (5) och ett inre (6) som kommunicerar upptill samt att kärlet (4) är dubbelmantlat och där utrymmet mellan den yttre (9) och den inre (10) mantelytan har kanaler (11) för ånga samt ett inlopp (12) för ångan, vidare har kärlets (4) yttre utrymme (5) ett inlopp (7) för vatten och kärlets (4) inre utrymme (6) har ett utlopp (8) för vattnet.

6. Anordning i enlighet med patentkraven 4 och 5, kännetecknad därav att åtminstone ett av kärlens (4) båda koncentriska utrymmen (5, 6) inrymmer en sluten rörledning (19) för koncentratet.

7. Anordning i enlighet med patentkravet 3, kännetecknad därav att den andra upphettningsanordningen (21) utgöres av en värmeväxlare. 53'i 149

8. Anordning i enlighet med patentkravet 3, kännetecknad därav att den andra upphettningsanordningen (21) utgöres av en ånginjektor.

9. Anordning i enlighet med patentkravet 3, kännetecknad därav att den 5 andra upphettningsanordningen (21) utgöres av en utrustning för behandiing med mikrovàgor alternativt radiovågor.