DE1810745C - Verfahren und Vorrichtung zum Auftauen von tiefgefrore'nen Lebensmitteln, insbesondere zum Auftauen von in Blöcken gefrorenem Fisch - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Auftauen von tiefgefrorenen Lebensmitteln, insbesondere zum Auftauen von in Blöcken gefrorenem Fisch, bei dem Wasserdampf als Wärmeträger beim Auftauvorgang eingesetzt wird,

Zum Auftauen von tiefgefrorenen Lebensmitteln sind eine ganze Reihe von Verfahren bekanntgeworden, bei denen entweder heiße Luft oder auch ein Dampf-Luft-Gemisch als Wärmeträger verwendet wird, der die für den Auftauvorgang nötige Wärmemenge dem Taugut zuführen soll. Bei allen bekannten Verfahren weist der Wärmeträger, d. h. also entweder die heiße Luft und/oder der Wasserdampf, sehr hohe Temperaturen auf, damit der Auftauvorgang in möglichst kurzer Zeit durchgeführt werden kann. Diese bekannten Verfahren haben sich teilweise zum Auftauen tiefgefrorener Speisen bewährt, sind aber in allen den Fällen nicht anzuwenden, wo es sich um tiefgefrorene Lebensmut! handelt, die bei oder nach dem Auftauvorgang verhältnismäßig leicht Verderblieh oder in anderer Weise beeinflußbar sind. Das gilt auch für ein bekanntes Auftauverfahren, bei dem das Taugut elektrischen Feldern ausgesetzt wird, die von Spannungen sehr hoher Frequenz erregt werden.

Bei diesem Verfahren geht der Auftai-prozeß vom Inneren des Gutes nach außen vor sich, und es ist nicht möglich, die Einhaltung gewisser Temperaturen beim Auftauvorgang zu gewährleisten, was beim Auftauen von empfindlichen Lebensmitteln von entscheidender Bedeutung ist. Dieses Verfahren eignet sich daher möglicherweise zum Auftauen vo.· relativ unempfindlichem Gefrierfleisch, aber nicht zum Auftauen von Lebensmitteln, die von ihrer Beschaffenheit her eine sorgfältige Behandlung erfordern.

Insbesondere für das Auftauen von gefrorenem Fisdh, der heute im allgemeinen bereits auf hoher See in Blöcken eingefroren und in diesem Zustand in den Handel gebracht wird, haben sich die für gefrorene Speisen oder tiefgefrorene Konserven bekanntgewordenen Auftauverfahren nicht bewährt, da der Fisch beim Auftauvorgang keinen hohen Temperaturen ausgesetzt sein darf, wenn keine Qualitätsbeeinträchtigung auftreten soll. Andererseits muß der Auftauvorgang aber auch sehr schnell vor sich gehen, da bei einem Auftauvorgang beispielsweise bei Raumlufttemperatur mit einer Auftaudauer von 24 bis 48 Stunden damit gerechnet werden muß, daß der Fisch während dieser Auftauzeit ebenfalls im Geschmack beeinträchtigt wird oder auf andere Weise, beispielsweise durch chemische EinflUsse. an Qualität verliert. Das Auftauen in einem Warmwasserstrom, das einen schnellen Wärmeübergang gewährleistet, hat sich beim Auftauen von Fisch nicht als empfehlenswert erwiesen, weil der Fisch durch das Eintauchen in Wasser an Nährwert verliert. Verfahren mit Heißluft weisen den vorher bereits erwähnten Nachteil auf, daß der Fisch durch die im allgemeinen hohe Temperatur gekocht werden kann und daß vor allen Dingen eine Verfärbung und eine chemische Veränderung des Fisches durch die Oxydation des im Fisch enthaltenen Proteins mit dem in der Luft vorhandenen Sauerstoff auftreten kann. Auch der bei diesem Verfahren zwangläuflg durch die Trocknung auftretende Gewichtsverlust hat sich als nachteilig erwiesen.

Es ist daher auch schon ein Verfahren zum Auftauen von Fisch bekanntgeworden, bei dem einem Warmluitsirom ein Wasserncbcl zugemischt wird, der das Austrocknen verhindern soll und gleichzeitig auch den Wärmeübergang auf das zu tauende Gut fördern soll. Auch bei diesem Verfahren tritt jedoch der Nachteil der chemischen Beeinträchtigung des Fisches während des Auftauens ein.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bestehenden *uftauvcrfahren zu vermeiden und ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die einen schnellen

ίο Auftauprozeß gewährleisten, der ohne Gefährdung des aufzutauenden Fisches durchgeführt werden kann.

Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, daß di,: Blöcke des gefrorenen Fisches zum Auftauen ausschließlich der Einwirkung von Wasserdampf im Vakuum ausgesetzt werden und daß der sich im Vakuum entspannende und abkühlende Dampf ieine Verdampfungswärme durch Kondensation bei etwa 15⁰C an die Oberfläche der mechanisch bewegten Fischblöcke abgibt. Bei diesem Verfahren wird der Auftauvorgang im wesentlichen durch die Aufnahme der Verdampfungswärme des an den Fischblöcken kondensierenden Dampfes bestimmt, die ein schnelles Abtauen gewährleistet. Gleichzeitig wird aber auch

»5 sichergestellt, daß der Fisch unter Luftabschluß aufgetaut wird, so daß beispielsweise eine Oxydation des Proteins nicht eintreten kann und der Fisch den während des Gefrieren« verlorengegangenen Feuchtigkeitsgehalt beim Auitauvorgang wieder erlangt.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung kann das neue Verfahren dadurch erhalten, daß der Wasserdampf in solcher Menge zugeführt wird, daß der Wasserdampfgehalt den Sättigungswert nicht überschreitet. Wird das aufzutauende Gut bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zusätzlich auch noch Rüttelbewegungen ausgesetzt, so kann der Auflauvorgang nocn beschleunigt werden, weil durch die mechanische Einwirkung die im Tauen begriffenen Fischblöcke aufgebrochen und in kleinere Einzelstücke mit größe-

rei Oberfläche für den Wärmeübergang geteilt werden können.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens hat sich eine Vorrichtung als besonders vorteilhaft erwiesen, die gekennzeichnet ist durch eine Vakuumkammer mit einem angeschlossenen Dampferzeuger und einem Rütteltisch, auf dem ein in die Vakuumkammer ein- und ausführbares Tragmittel für das aufzutauende Gut auffahrbar ist, das in einfacher Weise als ein oder mehrere Wagen gestaltet

So sein kann, die in der Art eines Traggestelles ausgebildet sind.

Wettere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen in Verbindung mit der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist.

In der Zeichnung ist eine Vakuumkammer 1 gezeigt, die im wesentlichen aus mit Verstärkungen 2 versehenen Winden besteht und die mit einem An» Schluß 3 an eine nicht dargestellte Vakuumpumpe

versehen ist. Ein weiterer Anschluß 4 führt über nicht dargestellte Steuerventile zu einem Dampferzeuger, der beispielsweise als bekannter Boiler ausgebildet sein kann. Ein in der Art eines Traggestelles ausgebildeter und mit Rollen 9 versehener Wagen 8 ist in

ej seinen Abmessungen so gestaltet, daß er in die Vakuumkammer 1 einfahrbar ist, wenn deren Tür 5 geöffnet ist. Auf den Tragwagen 8 können in die einzelnen Stockwerke des Traggestelles die zum Auf-

I 810

tauen vorgesehenen gefrorenen Fischblöcke eingelegt werden, die in*) allgemeinen die Abmessungen 10X61 x 107 cm aufweisen und je etwa 45 kg wiegen, Der Tragwagen 8 ist mit besonderen Rollen 10 ausgerüstet, die beim Einschieben des Wagens in die Vakuumkammer 1 auf db Schienen da eines Rütteltisches 6 auflaufen, der schwingungsfähig innerhalb der Vakuumkammer gelagert ist und beispielsweise von einem Vibrationsmptor 7 in Schwingungen versetzt wsrden kann. »o

Zum Auftauen der auf den Tragwagen 8 aufgelegten Fischblöcke, deren Temperatur etwa zwischen — 35 und - 40° C liegt, wird der Tragwagen 8 in die geöffnete Vakuumkammer 1 eingefahren, wobei die Rollen 10 auf die Schienen 6 ο des Rütteltisches 6 auflaufen. Anschließend wird die Tür 5 der Vakuumkammer 1 geschlossen, wobei beim Schließen automatisch die Evakuation des Innenraumes der Vakuumkammer einsetzt. Ist das gewünschte Vakuum, das beispielsweise 99^e/o betragen kann, errcLht, so wird Über ein nidit dargestelltes, in die Vakuumkammer eingebautes Kontaktmanometer ein Signal abgegeben, welches ein mengenmäßig steuerbares Ventil in der Verbindungsleitung zu dem nicht dargestellten Boiler öffnet, so daß der dort erzeugte Wasserdampf über as den Anschluß 4 in die Vakuumkammer eingeführt wird. Die Vakuumpumpe evakuiert die Kammer weiter bis zu etwa 99·/» Vakuum, das dem Betriebsvakuum entspricht. Der einströmende Dampf dehnt sidh bis zu seinem dem herrschenden Vakuum entsprechenden Sättigungsdruck aus. Während dieser Expansion des Wasserdampfes fällt seine Temperatur auf die vorher durch die Stärke des Vakuums beispielsweise auf 15° C festgesetzte Temperatur, die der Verdampfungstemperatur bei dem erzeugten Vakuum entspricht. Sinkt das Vakuum während des Auftauens unter einen Mindestwert, so wird die Vakuumpumpe über das Kontaktmanometer wieder betrieben, um bei dem erreichten Höctatvakuum über das Kontaktmanometer wieder abgeschaltet zu werden, während die Dampfzufuhr ununterbrochen stattfindet. Nun wirkt die so erzeugte Atmosphäre innerhalb der Vakuumkammer 1 auf die zu tauenden Fiechblöcke ein. Dabei ist deren Oberflächentemperatur stets niedriger als die Verdampfungsteniperatur des Dampfes in der Vakuumkammer. Der Dampf kondensiert daher an den kälteren Fischblöcken, gibt dabei seine Verdampfungswärme ab, so daß der Auftauvorgang ausschließlich durch Dampfkondensation vor sich geht. Theoretisch kann bei diesem Auftau-Vorgang eine Wärmemenge von 378 kg Kalorien pro Stunde übertragen werden, und weil etwa 6 kg Eis von etwa 1 kg Dampf geschmolzen werden können, wird die Auftauzeit für einen Fischblock mit den obenerwähnten Abmessungen etwa 0,85 Stunden betragen. Es muß jedoch der Faktor der Wärmeübertragung des Fisches berücksichtigt werden, und deshalb kann angenommen werden, daß etwa 4 kg gefrorenen Fisches yon I kg Wasserdampf aufgetaut werden. Nach dieser Berechnung würden etwa 272 kg Dampf erforderlich sein, um eine Tonne Fisch in einer Zeit von zwei bis drei Stunden aufzutauen. Es muß jedoch ein Zuschlag von 20 bis 25°/e gemacht werden, um das Vakuum in der Kammer zu erhalten.

Da der Wärmeübergang durch Kondensation einer der wirksamsten Wärmeübergänge ist, können die FUthhlncke durch das neue Verfahren etwa in drei Stunden abgetaut werden und, da die Kondensation im Vakuum stattfindet, k*isn sie auch ungehindert eintreten. Bei diesem Auftauvorgang werden weder die Farbe, Geruch und Geschmack dee Fisches beeinträchtigt, noch kann eine Oxydation des Proteins und anderer empfindlicher Bestandteile eintreten. Außerdem erlangt der Fisch seinen Feuchtigkeitsgehalt wieder, der ihm während des Gefriereis verlorengegangen ist, ohne daß er dabei an Protein und anderen lösbaren Nährstoffen verliert.

Um den Auftauvorgang noch zu fördern, kann beispielsweise über ein Zeitrelais nach einer gewissen Zeit, oder auch schon gleichzeitig mit dem Schließen der Vakuumkammertür 5, der Vibrationsmotor 7 in Aktion treten, der den gesamten Wagen 8 mit den gefrorenen Fischblöcken in Rüttdbewegungen versetzt, so daß die tauenden Fischblöcke durch diese mechanische Einwirkung auch noch auseinandergebrochen werden. Die Kondensation £.« der dadurch größer gewordenen Oberfläche kann dther schneller und wirksamer einsetzen. Das Rütteln des Wagens 8 erfolgt in gewissen, einstellbaren Zeitintervallen. Dabei wirr¹ der Vibrationsmotor über einen automatischen Zeitschalter betrieben.

Da die Dampftemperatur nur etwa 15° C ist, kann in jedem Fall das unerwünschte Kochen des Fisches auegeschaltet werden. Nach Beendigung des Auftauvorganges wird durch das öffnen eines Druckschalters, der an der Tür 5 angebracht sein kann, auch der Stromkreis des Vakuumpumpenmotors geöffnet und die Vakuumpumpe abgeschaltet. Gleichzeitig wird wieder Luft durch ein automatisches, mit dem Druckschalter gekoppeltes oder von Hand betriebenes Ventil in die Kammer eingelassen, um ein leichteres öffnen der Tür 5 zu ermöglichen. Durch das dabei_f eintretende Ansteigen des KammerdrucLes auf einen Mindestwert wird die Dampfzufuhr vom Boiler geschlossen, der Boiler jedoch auf einer kleineren Stufe weitergefahren, um in kürzester Zeit nach dem Wiedereinfahren eines anderen frisch beladenen Wagens wieder Dampf liefern zu können.

Selbstverständlich ist es auch möglich, die Beschickung der Vakuumkammer automatisch vorzunehmen oder mehrere Vakuumkammern so anzuordnen, daGi beispielsweise ein intermittierender Auftaubetrieb mit einem oder mehreren mit den Fischblöcken belc'denen Transportwagen vorgenommen werden kann.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Auftauen von tiefgefrorenen Lebensmitteln, insbesondere zum Auftauen von in Blöc Ken gefrorenem Fisch, bei dem Wasserdampf als Wärmeträger eingesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Blöcke des gefrorenen Fisches zum Auftauen ausschließlich der Einwirkung von Wasserdampf im Vakuum ausgesetzt werden und daß der sich im Vakuum entspannende und abkühlende Dampf seine Verdampfungswärme durch Kondensation bei etwa 15° C an die Oberfläche der mechanisch bewegten Fischblöcke abgibt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserdampf in solcher Menge zugeführt wird, daß der Wasserdampfgehalt den Sättigungswert nicht überschreitet.

3. Vorrichlung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch eine Vakuumkammer (1) mit einem angeschlossenen Dampferzeuger und einem Rütteltisch (6), auf dem ein in die Vakuumkammer ein- und ausführbares Tragmittel (8) für das aufzutauende Gut auffahrbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Tragmittel ein oder mehrere in der Art eines Traggestelles ausgebildete Wagen (8) vorgesehen sind, deren Abmessungen

den Abmessungen der Vakuumkammer (1) angepaßt sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Wagen (8) mit Tragrollen (10) zum Auffahren auf Tragschienen (6 a) des Rütteltisches (6) versehen sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rütteltisch (6) als schwingangsfähig gelagerte Tischplatte mit einem oder mehreren Vibrationsmotoren (7) ausgebildet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen