WO2017081545A1

WO2017081545A1 - Verfahren zum trockeneis-/trockenschnee-strahlen (co2-strahlen) von organischen lebensmitteln im durchlauf-, umlauf- oder batchverfahren

Info

Publication number: WO2017081545A1
Application number: PCT/IB2016/001837
Authority: WO
Inventors: Bernd Pössel
Original assignee: Bernd Pössel
Priority date: 2015-11-10
Filing date: 2016-11-29
Publication date: 2017-05-18
Also published as: DE102015014422B3

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, das es ermöglichen soll, geeignete Lebensmittel (z.B. Rohkaffeebohnen u.ä.) im Durchlauf- / Umlauf- oder Batchverfahren mittels Eisstrahlen oder Schneestrahlen an der Oberfläche zu bearbeiten, um unerwünschte Oberflächenanhaftungen zu entfernen oder auch in Einzelfällen die Oberflächenstruktur zu verändern. Im Arbeitsprozess treffen die gefrorenen CO ₂-Partikel im deutlichen Minusgradbereich auf die Lebensmittel-Oberfläche und kühlen diese ebenfalls deutlich ab, so dass dort eine Versprödung eintritt. Die dabei entstehende Oberflächenspannung führt zur Ablösung der Anhaftungen oder Verunreinigungen. Das Verfahren nutzt das steuerbare Mischverhalten von Lebensmitteln, wenn diese in größeren Mengen gleichzeitig bewegt werden, wie dies auf unterschiedliche Art und Weise in Trommeln oder anderen Behältnissen möglich ist, um sie dann während der fortlaufenden Durchmischung untereinander punktuell an der Oberfläche mittels CO ₂-Strahlen zu bearbeiten.

Description

BESCHREIBUNG

0001 Für die Umsetzung eines Verfahrens zum Trockeneis- / Trockenschnee -Strahlen (CO2- Strahlen) von organischen Lebensmitteln im Durchlauf-/ Umlauf- oder Batchverfahren sind mit dem Eisstrahlen und dem Schneestrahlen bereits Verfahren bekannt, die mittels gefrorener

Kohlendioxid (CO₂) - Partikel und hohen Strömungsgeschwindigkeiten und geeigneter Drücke und Düsen, meist Druckluft- unterstützt, für Reinraumbedingungen auch Stickstoff- unterstützt, Oberflächen bislang großer oder aber stationärer Bauteile bearbeiten können. Mit der Patentschrift DE 10 2006 047 742 AI wird weiterhin ein Trockeneisstrahlverfahren zur Objektreinigung aufgezeigt, das Anhaftungskräfte mittels zuvor aufgebrachter Funktionsschichten bereits vorab mindert.und zu optimierten thermischen Eigenschaften und damit zu einem insgesamt sanfteren Eisstrahleinsatz führen kann. Im Durchlaufverfahren ist beispielsweise auch eine Eisstrahl-Anlage zur Kokillenreinigung, also ebenfalls größerer Teile, im Einsatz. Für den Bereich geeigneter Lebensmittel ist derartiges hingegen noch nicht bekannt.

0002 Während das Trockeneisstrahlen in der Regel auf der Basis von druckluftunterstützten C0₂-Pellets basiert, nutzt das Schneestrahlen druckluftunterstütztes flüssiges Kohlendioxid, das entweder in einer Agglomerationskammer oder aber mittels Zweistoffringdüse entspannt. Das Zweistoffringdüsenverfahren führt dabei zu feineren Schneeflocken mit geringerer Abrasivität und geringerer kinetischer Energie und damit zu einer sanfteren Bearbeitung.

0003 Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Trockeneisstrahlen, bzw. das weniger abrasive Trockenschneestrahlen für die umfängliche Lebensmittelbearbeitung nutzbar zu machen.

0004 Die Aufgabenstellung wir erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein geeignetes

Zustellverfahren die Lebensmittel gleichzeitig in größeren Mengen so an eine oder mehrere Eisstrahl- / Schneestrahl-Station(en) heran- oder auch hindurchführt, dass eine Bearbeitung an der Oberfläche der im Düsenstrahl befindlichen Produkte erfolgt. Durch das mehrfache Passieren einer Strahlstation oder das Passieren mehrerer Strahlstationen kommen bei entsprechender Umwälzung der Lebensmittel untereinander nach und nach alle Oberflächenpartien mit dem Strahlmedium in Kontakt und werden so umfänglich an der Mantelfläche bearbeitet. Dabei ist dafür Sorge zu tragen, dass der Strahldruck und die Zustell- und Umwälzbewegung derart harmonieren, dass die Ablaufbewegung weder übermäßig gehemmt, noch beschleunigt wird, sondern sich quasi harmonisch fortsetzt. Entsprechend zu profilierende Schikanen, Steigungen oder Gefällstrecken, sowie Verstellmöglichkeiten der Anlage (z.B. Drehzahlen oder Anstellwinkel) und auch der Strahleinheiten (Düsenwahl, Abstände, Winkel, Drücke etc.) sind geeignete Hilfsmittel, je nach Anwendungsfall .

0005 Aus der Praxis sind weiterhin verschiedene Anlagentypen aus anderen oder ähnlichen Anwendungsbereichen bekannt, die größere Stückzahlen von unterschiedlichsten Produkten so in Bewegung versetzen und umwälzen, dass die Oberfläche dieser Produkte aufgrund stetiger Durchmischung rundum zu bearbeiten ist oder sie einfach auch nur transportiert werden. Diese Prinzipien können auch als Zustelleinheiten auf das Lebensmittel- CO2 -Strahlen übertragen und damit kombiniert werden.

Als Zustelleinheit geeignet sind im Einzelnen die Prinzipien von Gleitschleif- und Polieranlagen als Vibratoren z.B. mit Unwuchtmotoren und Zentrifugen / Fliehkraftanlagen oder auch deren Trocknungseinheiten, diversen Mischern, Glocken, Trommellackieranlagen, Dragierkesseln, Filmcoatinganlagen, Wirbelschichtanlagen oder auch verschiedenen Fördereinrichtungen für den Materialtransport, wie z.B. Schwingrinnen, Schnecken oder auch Schleuderräder usw., die jeweils Produkte in größeren Stückzahlen bewegen und untereinander stetig umzuwälzen und bei Bedarf (je nach Anlagentyp) als Ganzes auch vorwärts bewegen können.

0006 Während und / oder nach der Oberflächenbearbeitung können die Lebensmittel z.B. durch Absieben von den abgelösten Partikeln leicht getrennt werden. Verschiedene der hier benannten Zustellverfahren (z.B. das Gleitschleifprinzip) verfügen bereits optional über Absiebstrecken, da hier eine ähnliche Zielsetzung für die typischen Produkte gilt, allerdings auch zugesetzte Schleifoder Polierkörper, sowie Flüssigkeiten wieder abgetrennt und Trocknungsprozesse angeschlossen werden müssen.

Feuchtigkeit entsteht demgegenüber beim C0₂ -Strahlen nicht, da das C0₂ direkt gasförmig an die Umgebungsluft abgegeben wird, ohne eine Flüssigphase. Die Entsorgungsproblematik beschränkt sich daher auf die von den Produkten abgetragenen Partikel, bei Lebensmitteln sind diese in der Regel kompostierbar.

0007 Am Beispiel des C0₂ -Strahlens an rohen (grünen) Kaffeebohnen wird ersichtlich, wie in diesem Fall verschiedene Vorteile zum Tragen kommen.

An grünen Kaffeebohnen haftet üblicherweise bis zum Rösten noch die s.g. Silberhaut an, die während des Röstens und dem damit verbundenem Aufgehen der Kaffeebohnen (ähnlich dem Popkorn) üblicherweise leicht abgesondert werden kann, weil sich die Bohnen in gängigen Röstprozessen in Bewegung befinden.

Sobald sich die Bohnen aber in Ruhelage befinden, um geröstet zu werden (Umluftröstung, wie das auch leicht in vielen Haushalten durchgeführt werden könnte), funktioniert dieser automatische Absonderungseffekt nicht. Die anhaftende Silberhaut blockiert stattdessen die gleichmäßige Röstung der Bohne und verbrennt möglicherweise selbst sogar unter starker Geruchs- und Rauchentwicklung.

Es ist daher sinnvoll, für die Umluftröstung bereits von der Silberhaut befreite Rohbohnen verfügbar zu haben.

Derartige Bohnen sind z.B. als gleichzeitig entkoffeinierte Bohnen verfügbar, die mit verschieden Nass-/Dämpf- Verfahren (z.B. SWP- Verfahren (Schweizer- Wasser-Prozess),

Chlorkohlenwasserstoffverfahren, Lendrich- Verfahren) bearbeitet werden. Das Thum- Bürstverfahren ist dabei ein weiteres Nassverfahren, dass aber keine Entkoffeinierung bewirkt. In einigen Fällen werden Kaffeebohnen auch poliert, wobei gleichzeitig die Silberhaut entfernt wird. Auch die Offenlegungsschrift DE 4033828 AI befasst sich mit dem Entfernen der Silberhaut mittels einer Polierwalze innerhalb eine Polierkammer, - ein international tätiges, großes japanisches Unternehmen der Reis- und Kaffeebranche sieht damit offenbar ebenfalls einen Bedarf .

Das C0₂ -Strahlen bewirkt demgegenüber lediglich die Beseitigung der Silberhaut ohne gleichzeitig Koffein aus der Bohne zu entziehen und ohne sie zu wässern oder zu dämpfen, mit gleichzeitig sortenreinem, kompostierbarem Abfallprodukt in Form von Silberhautpartikeln. Die Bohnen lassen sich anschließend im Umluftverfahren mit ruhenden Bohnen - oder auch konventionell - deutlich leichter rösten. Die Bohnen wiederum behalten ihre Qualität und sind frei von zusätzlichen Verunreinigungen, die wiederum später das Mahlen behindern oder den

Geschmack beeinflussen könnten.

Grüner Rohkaffee kann überdies in Deutschland und einigen weiteren Ländern Kaffeesteuer- frei vermarktet werden.

Claims

ANSPRÜCHE

1. Verfahren zum Trockeneis- / Trockenschnee -Strahlen (CC -Strahlen) von organischen Lebensmitteln im Durchlauf-, Umlauf- oder Batchverfahren dadurch gekennzeichnet, dass die organischen Lebensmittel als Menge so bewegt und durchmischt werden, dass jede Oberflächenpartie der einzelnen Lebensmittel während der Verfahrensdauer hinreichend oft in den Bearbeitungsbereich des C0₂-Strahlmittels/der C0₂-Strahldüse(n) gelangt und dort anforderungsgerecht bearbeitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass wahlweise mit Trockeneis oder Trockenschnee aus Kohlendioxid, Druckluft- oder Stickstoff-unterstützt, gearbeitet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zustellung und

Fortbewegung der Lebensmittel auf verschiedene Weise im Batch- oder Durchlauf- / Umlauf- Verfahren erfolgen kann, wie mittels a) Trommeln, ähnlich Dragierkesseln oder Trommellackieranlagen

b) Trommeln, ähnlich Dragier- und Filmcoating- Anlagen

c) Trommeln, ähnlich Scheuerglocken

d) Vibrationsbehältern, z.B. ähnlich Gleitschleifanlagen oder deren Trockner e) Fliehkraft- Anlagen oder Zentrifugen

d) Wirbelschichtanlagen

e) Mischern

f) Förderschnecken

e) Schwingrinnen

g) Schleuderrädern

h) Gerätschaften, ähnlich Pelletiertellern

i) Trommeln ähnlich Wäschern und Trocknern

4. Verfahren nach Anspruch 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass Trenn-, Absieb- oder

Absaugvorgänge gleichzeitig ablaufen oder nachschaltbar sind.