NL9101890A - Werkwijze en inrichting voor het behandelingsgereedmaken van een bevroren massa drinkbaar produkt. - Google Patents

Description

Werkwijze en inrichting voor het behandelingsgereedmaken van een bevroren massa drinkbaar produkt %

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het behandelingsgereedmaken van een bevroren massa drinkbaar produkt, zoals vruchtensap of dergelijke, welke massa in een vat in bevroren toestand is opgeslagen.

Het is gebruikelijk om vruchtensappen in het land van herkomst tot concentraten in te dikken, op te slaan in een vat, diep te vriezen en vervolgens te transporteren naar het land van gebruik. Daar kan het geconcentreerde sap worden verder verwerkt tot drinkbare produkten. Bij deze verwerking is het een probleem gebleken om de relatief grote bevroren massa gemakkelijk uit het vat te krijgen en vervolgens te ontdooien, zonder dat er van kwaliteitsverlies sprake is.

De uitvinding beoogt een werkwijze te verschaffen, waarmee dit bezwaar wordt ondervangen, welke werkwijze zich onderscheidt door de volgende stappen: - het alzijdig opwarmen van het vat gedurende een vooraf bepaalde tijd, - het uit het vat verwijderen van de bevroren massa, - het mechanisch in stukken verdelen van de bevroren massa, en - het stapsgewijs toevoeren van warmte aan die massa, zodanig dat de maximum temperatuur van de verkregen vloeistof bij voorkeur 2eC en ten hoogste 5eC bedraagt.

Aangezien de opwarming van het vat alzijdig is, behoeft slechts een gering schildeel van de bevroren massa te worden gesmolten om deze massa als een blok uit het vat te kunnen verwijderen. Vervolgens wordt dit blok verkleind, zodat weliswaar bevroren stukken ontstaan, welke echter i transporteerbaar zijn. Het bezwaar van het transport door middel van een drukpomp is dat de brokstukken opnieuw samenklonteren, zodat het direct daarna moet worden opgewarmd om voldoende vloeibaar en transporteerbaar te blijven. De warmtetoevoer volgens de uitvinding gebeurt stapsgewij s, zodat tussentijds steeds kan worden gemeten hoe hoog de temperatuur van de bevroren massa is, waarbij zeker de maximale temperatuur van 5°C voor het eindprodukt niet wordt overstegen. Dit waarborgt een hoge kwaliteit van het eindprodukt .

De uitvinding heeft voorts betrekking op een inrichting voor het uitvoeren van de voornoemde werkwijze, welke inrichting zich onderscheidt door een drager voor het vat, bij de drager aangebrachte warmtetoevoermiddelen, een station voor het ledigen van het vat, een verkleinings-toestel voor het in stukken verdelen van de bevroren massa, en een warmtewisselaar voor het toevoeren van warmte, welke wisselaar is uitgevoerd als een op een transportpomp aangesloten transportbuis van zekere lengte, waarlangs warmte-middelen zijn aangebracht.

Bij voorkeur is de buis in secties verdeeld, waarbij elke sectie is voorzien van een temperatuurvoeler, waarvan het meetsignaal gebruikt is voor de besturing van de warmtetoevoer in althans de volgende sectie. In een voorkeursuitvoeringsvorm is de buis in de vorm van een serpentine aangebracht, waarbij een of meer delen van de serpentine een sectie vormen.

Volgens een verder ontwikkeling van de uitvinding is de buis dubbelwandig, in de binnenbuis waarvan de bevroren massa door de transportpomp wordt getransporteerd en de buitenbuis is aangesloten op een toevoertoestel voor een warm vloeibaar medium.

Bovengenoemde en andere kenmerken zullen in een hieronderstaande figuurbeschrijving van een uitvoeringsvoor-beeld nader worden toegelicht. In de tekening toont:

Fig. 1 een perspectivisch aanzicht van een transportvat met bevroren inhoud op een drager, fig. 2 een schematisch bovenaanzicht van een transportinrichting voor vaten uit fig. 1, waarbij de drager als transporteur is uitgevoerd, aan het eind waarvan een station voor het ledigen van het vat en een warmtewisselaar is getoond, fig. 3 een schema van een voorkeursuitvoeringsvorm van de warmtewisselaar volgens de uitvinding, fig. 4 een perspectivisch aanzicht van een kantelin-richting met verkleiningstoestel volgens de uitvinding, fig. 5 een diagram van het temperatuurverloop van verschillende concentraten ten opzichte van water, afhankelijk van de toegevoerde warmtehoeveelheid.

Het in fig. 1 getoonde vat 1, ook wel drum genoemd, heeft de bekende vorm, dat wil zeggen in hoofdzaak cilindrisch met twee uitstekende ribben 2 langs de buitenomtrek daarvan. Het vat is voorzien van een dichte bodem en een verwijderbaar deksel, welk laatste niet is getoond.

Vanwege het feit, dat de ribben 2 zijn aangebracht, kan een bevroren massa, zoals bijvoorbeeld bevroren vruchtensap, niet direct uit het vat worden gestort, omdat de ribben van het ijsblok steken in de holle zijden van de ribben 2 van het vat.

Daartoe dient het vat aan de buitenzijde te worden opgewarmd teneinde de ribben van het ijsblok en de buitenomtrek daarvan iets te smelten. Deze temperatuurverhoging mag echter niet zodanig zijn dat de kwaliteit van het vruchtensap wordt aangetast.

Volgens de uitvinding staat het vat 1 op een drager 3, die in de getoonde uitvoeringsvorm, fig. 2, is uitgevoerd met een meandervormig gedeelte 4. De drager 3 kan hier als een rollenbaan zijn gevormd, waarbij het transport van de vaten 1 door middel van een niet getoonde ketting uit mee-nemers of dergelijke kan plaatsvinden.

Het meandervormig deel 4 van de transporteur is aangebracht in een alzijdig gesloten ruimte 5, waarin hete lucht wordt toegevoerd, die door een verwarmingstoestel 5' wordt gegenereerd. Dankzij de meandervormige configuratie van de transporteur kan de gesloten ruimte klein gehouden worden, en toch van voldoende verwarmingscapaciteit zijn.

De warmtetoevoer is hierbij zodanig dat slechts een 2 cm dikke laag aan de buitenzijde van het bevroren blok wordt ontdooid, waardoor het mogelijk wordt om het blok, op een verder deel van de transportband 3, bij een kanteltoe-stel voor het legen van het vat, uit het vat te verwijderen.

Nadat het blok uit het vat is verwijderd, kan het worden verkleind in een verkleiningstoestel.

Fig. 4 toont een dergelijk station voor het ledigen van het vat en het verkleinen van het bevroren blok uit het vat.

Door een kantelinrichting 6 in de vorm van een aan een tweeledige zwenkarm 7 gekoppelde grijper 8, kan telkens een vat 1 worden beetgepakt tussen de klauwen van de grijper 8 en vervolgens worden gekanteld boven een trog 9 terzijde van de transporteur 3. De trog 9 is zodanig gevormd, dat het cilindrische blok met het kopeinde tegen een in de trog 9 aangebracht schraaprol 10 komt te rusten. Onder invloed van de zwaartekracht blijft het blok tegen rol 10 aan liggen, zodat door het verdraaien van de rol 10 door middel van een aandrijfmotor 11 telkens een deel van het blok wordt afge-schraapt. Het schraapsel komt onder in de trog 9 terecht, en loopt via een uitlaat 36 in de inlaat van een transportpomp, hier in de vorm van een schroefpomp 12. De schroef is aangedreven door de motor 13 via een haakse overbrenging 14. De schroeftransporteur beweegt de bevroren geschraapte stukken in de richting van de pijl PI naar een transportbuis 15.

Deze transportbuis leidt naar een buizenwarmtewisselaar 16.

De buizenwarmtewisselaar is in detail nader toegelicht aan de hand van fig. 3..

De buis 15 sluit aan via een afsluiter 66 op een in serpentinevorm gebrachte transportbuis 17, welke plaatselijk dubbelwandig is uitgevoerd bij 18. In de rechte buisdelen van transportbuis 17 kunnen statische mengers in de vorm van schroefelementen 17' zijn aangebracht, welke ervoor zorgen dat de bevroren massa voortdurend in beweging blijft, niet alleen in axiale, maar ook in omtrekszin van de buis 17. Aangezien elk recht buisdeel van buis 17 is voorzien van een buitenbuis 18 kan daartussen een warmtemedium worden toegevoerd. Het warmtemedium, bijvoorbeeld water, wordt door middel van de pomp 19 naar de ruimte tussen de buisdelen 17, 18 gevoerd, welk water via de verbindingsleidingen 20 met telkens het volgende rechte buisdeel 17 stroomt. Na een aantal rechte buisdelen 17 wordt het water opgevangen en via retourleiding 22 teruggevoerd naar pomp 19.

Teneinde het water te kunnen opwarmen, kan het water vooraf in een warmtewisselaar 23 worden opgewarmd, welke warmtewisselaar eveneens dubbelwandig is, waarvan de buitenwand is aangesloten op een stoomverhitter, welke stoom wordt toegevoerd in de toevoerleiding 24 en afgevoerd in de leiding 25. Daarbij kan een deel van het water voorbij de retourleiding 22 in een tweede retourleiding 26 worden gevoerd naar de warmtewisselaar 23, waarbij het transport wordt verzekerd door een pomp 27.

In het achtergelegen gedeelte van de warmtewisselaar 16 is eveneens een dubbelwandig buisdeel 30 aangebracht, hetwelk eveneens via water kan worden verwarmd, welk circuit wordt gevoed door een pomp 31 met toevoerleiding 32 en retourleiding 33.

Tussen dit circuit is een regelbare klep 44 aangebracht.

Aan de ingangszijde van pomp 19 is eveneens een regelbare klep 45 aangebracht. Deze kleppen worden gestuurd door een regelkast 46, die eveneens de transportschroefpomp-motor 13 bestuurt. Ten slotte zijn temperatuurvoelers op voorafbepaalde plekken van de transportbuis 17 geplaatst, welke zijn aangegeven met 48, 49 en 50.

Met behulp van de temperatuurvoelers 48, 49 en 50 kan telkens de temperatuur van de in de transportbuis 17 aanwezige massa worden waargenomen, zodat bij een te hoge temperatuur de toevoer van warmtemedium kan worden verminderd. Anderzijds kan bij een te lage temperatuur de toevoer worden vergroot, waardoor de kleppen 44 en 45 navenant worden gesloten respectievelijk geopend. Vanwege de onnauwkeurig in te stellen kleppen is de warmtetoevoer soms te weinig, soms te veel.

Daarom moet volgens de uitvinding tevens worden vastgesteld of de temperatuur bij voeler 48 voldoende is om de naverwarming bij het deel 30 van de warmtewisselaar buiten werking te stellen respectievelijk extra warmte toe te voeren. Een en ander is zodanig dat de temperatuurvoeler 50 nooit meer dan maximaal 5eC mag aanwijzen.

Een dergelijke regeling is in het bijzonder van belang, omdat de toe te voeren warmtehoeveelheid afhankelijk is van de momentane warmteinhoud van de bevroren massa. Ter toelichting wordt in fig. 5 verwezen naar de temperatuur-lijnen, waarbij op de verticale as de temperatuur van het concentraat is aangegeven en op de horizontale as de benodigde warmtetoevoer. Zou de massa uit puur water-ijs bestaan, dan wordt de curve aangegeven met A gevolgd. Afhankelijk van het soort concentraat worden de curves B, C, D, E, F gevolgd. Vanwege het horizontale deel in de temperatuur-lijn is het moeilijk vast te stellen of de juiste hoeveelheid warmte al is toegevoerd. Zou namelijk voor de curve A de 0eC-temperatuur zijn bereikt, dan is het niet te meten hoeveel warmte nog moet worden toegevoerd of dat er al voldoende warmte is toegevoerd om uiteindelijk de temperatuur van maximaal 5°C in het vloeibare produkt te krijgen.

Vanwege deze onzekerheid is de warmtewisselaar 16 volgens fig. 3 in secties is verdeeld met de bijbehorende temperatuurvoelers 48, 49 en 50. Zou temperatuurvoeler 49 reeds l'C aangeven, dan behoeft nauwelijks meer warmte te worden toegevoerd in de laatste sectie van de warmtewisselaar 16. Heeft de temperatuurvoeler 49 nog steeds een 0°C-aanwijzing, dan zal er warmte, niettemin relatief weinig warmte extra behoeven te worden toegevoerd, omdat de ijsmassa zich reeds in het rechter gedeelte van het horizontale deel van de temperatuurlijn bevindt.

De uitvinding is niet beperkt tot de hierboven beschreven uitvoeringsvorm.

Claims (8)

1. Werkwijze voor het behandelingsgereedmaken van een bevroren massa drinkbaar produkt, zoals vruchtensap of dergelijke, welke massa in een vat in bevroren toestand is opgeslagen, gekenmerkt door - het alzijdig opwarmen van het vat gedurende een vooraf bepaalde tijd, - het uit het vat verwijderen van de bevroren massa, - het mechanisch in stukken verdelen van de bevroren massa, en - het stapsgewijs toevoeren van warmte aan die massa, zodanig dat de maximum temperatuur van de verkregen vloeistof bij voorkeur 2°C en ten hoogste 5*C bedraagt.

2. Inrichting voor het uitvoeren van de voornoemde werkwijze, gekenmerkt door een drager voor het vat, bij de drager aangebrachte warmtetoevoermiddelen, een station voor het ledigen van het vat, een verkleiningstoestel voor het in stukken verdelen van de bevroren massa, en een warmtewisselaar voor het toevoeren van warmte, welke wisselaar is uitgevoerd als een op een transportpomp aangesloten transportbuis van zekere lengte, waarlangs warmtemiddelen zijn aangebracht.

3. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de buis in secties is verdeeld, waarbij elke sectie is voorzien van een temperatuurvoeler, welke is gekoppeld aan een besturingseenheid voor de warmtetoevoermiddelen in de sectie.

4. Inrichting volgens conclusie 2 of 3, met het kenmerk, dat de buis een serpentinevorm heeft.

5. Inrichting volgens conclusie 2 t/m 4, met het kenmerk, dat de buis dubbelwandig is, waarbij de binnenbuis is aangesloten op de transportpomp voor de te behandelen massa, en de buitenbuis is aangesloten op een toevoertoestel voor een warm vloeibaar medium, bijvoorbeeld water.

6. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies 2 t/m 5, met het kenmerk, dat de drager is uitgevoerd als een transportbaan, bijvoorbeeld rollenbaan, met een in bovenaanzicht meandervormige gestalte.

8. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies 2 t/m 5, met het kenmerk, dat het verkleiningstoestel is gevormd als een messenrol, waarbij de invoer van de transporteur naar de onderzijde van de rol is gericht.

9. Inrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat het meandervormige gedeelte van de transporteur is gevat in een gesloten ruimte voorzien van warmtetoevoermiddelen, zoals een hete-lucht generator.