DE1810745C

DE1810745C - Method and device for thawing frozen foods, in particular for thawing fish frozen in blocks

Info

Publication number: DE1810745C
Authority: DE
Inventors: der Anmelder. A23k 1-00 ist
Original assignee: Fink, Hermann, Dipl.-Ing., 7000 Stuttgart
Publication date: 1971-12-30

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,The invention relates to a method and a device for thawing frozen foods, especially for thawing fish frozen in blocks with water vapor as a heat transfer medium is used during the thawing process,

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.A whole series of methods have become known for thawing frozen food, in which either hot air or a steam-air mixture is used as a heat transfer medium which is to supply the amount of heat required for the thawing process to the defrosted goods. With all known The method has the heat transfer medium, d. H. so either the hot air and / or the water vapor, very high Temperatures so that the thawing process can be carried out in the shortest possible time. This known methods have partially proven themselves for thawing frozen food, but are in Not to be used in all cases where there is a frozen courage! acts at or after relatively easily perishable during the thawing process or can be influenced in some other way. This also applies to a well-known thawing process in which the Taugut is exposed to electrical fields that are excited by voltages of very high frequency.

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.In this process, the thawing process starts Inside the goods outwards in front of you, and it is not possible to maintain certain temperatures during the defrosting process, which is crucial when defrosting sensitive food Meaning is. This method is therefore possibly suitable for thawing relatively insensitive items Frozen meat, but not for thawing food due to its consistency require careful handling.

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.Especially for thawing frozen fisdh, which today is generally already at a high Lake frozen in blocks and put on the market in this condition have become the for Frozen food or deep-frozen canned food has not been tried and tested in defrosting methods that have become known, because the fish must not be exposed to high temperatures during the thawing process, if none Impairment of quality should occur. On the other hand, the thawing process must also be very proceed quickly, as during a thawing process, for example at room air temperature, with a Thawing time of 24 to 48 hours must be expected that the fish during this thawing time is also impaired in taste or in some other way, for example by chemical means INFLUENCES. loses quality. Thawing in a hot water stream that allows rapid heat transfer guaranteed, has not proven to be advisable when thawing fish because the fish loses nutritional value from immersion in water. Process with hot air have the previously mentioned disadvantage that the fish through the generally high temperature can be cooked and that above all a discoloration and a chemical change in the fish due to the oxidation of the protein in the fish with the oxygen present in the air can occur. Also inevitably through this procedure the weight loss that occurs during drying has been found to be disadvantageous.

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.It is therefore already a method for thawing fish has become known in which one Warmluitsirom a water cup is added to the to prevent drying out and at the same time the transfer of heat to the goods to be thawed should promote. Even with this method, however, the disadvantage of the chemical deterioration occurs Fish in during thawing.

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 schnellenThe present invention is therefore based on the problem of eliminating the disadvantages of the existing building processes to avoid and to provide a method and an apparatus that is fast

ίο Auftauprozeß gewährleisten, der ohne Gefährdung des aufzutauenden Fisches durchgeführt werden kann.ίο Ensure thawing process that is harmless of the fish to be thawed.

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 auchThe method according to the invention consists in that blocks of the frozen fish for thawing are exposed exclusively to the action of water vapor in a vacuum and that the steam, which is relaxing and cooling in the vacuum, is mechanically moved to the surface of the ^{evaporation heat by condensation at about 15 0 C} Makes fish blocks. With this method, the thawing process is essentially determined by the absorption of the heat of vaporization of the steam condensing on the fish blocks, which ensures rapid thawing. At the same time, however, is also

»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.»5 ensured that the fish was defrosted in the absence of air is so that, for example, oxidation of the protein cannot occur and the fish the The moisture content lost during freezing is regained during the thawing process.

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-The new method can be given an expedient embodiment in that the water vapor is supplied in such an amount that the water vapor content does not exceed the saturation value. If the goods to be thawed are also subjected to shaking movements in the method according to the invention exposed, the overrun process can still be accelerated because of the mechanical The fish blocks in the process of being thawed and broken into smaller individual pieces with larger

rei Oberfläche für den Wärmeübergang geteilt werden können.The surface can be divided for the transfer of heat.

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 gestaltetA device has proven to be particularly advantageous for carrying out the method according to the invention proven, which is characterized by a vacuum chamber with a connected steam generator and a vibrating table on which a support means that can be introduced into and removed from the vacuum chamber can be opened for the goods to be thawed, which is designed in a simple manner as one or more wagons

So sein kann, die in der Art eines Traggestelles ausgebildet sind.It can be designed in the manner of a support frame are.

Wettere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen in Verbindung mit der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist.Weather advantages result from the subclaims in connection with the following Description of the drawing in which an exemplary embodiment of the invention is shown.

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 VakuumpumpeIn the drawing, a vacuum chamber 1 is shown, which essentially consists of reinforcements 2 provided winches and with a connection 3 to a vacuum pump, not shown

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 inis provided. Another connection 4 does not lead over illustrated control valves to a steam generator, which is designed, for example, as a known boiler can be. A carriage 8 designed in the manner of a support frame and provided with rollers 9 is shown in FIG

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-ej designed its dimensions so that it fits into the Vacuum chamber 1 can be retracted when its door 5 is open. On the carriage 8 can be in the individual Floors of the support frame that are

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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. »othaw provided frozen fish blocks are inserted, the in *) Generally, the dimensions of 10X61 x 107 cm exhibit and each weighing about 45 kg, the supporting carriage 8 is equipped with special rollers 10 during the insertion of the trolley into the vacuum chamber 1 db rails as a Vibrating table 6 runs up, which is mounted to vibrate within the vacuum chamber and can be made to vibrate, for example, by a vibration motor 7. "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.To thaw the blocks of fish placed on the carriage 8, the temperature of which is between -35 and -40 ° C, the carriage 8 is moved into the open vacuum chamber 1, with the rollers 10 running onto the rails 6 o of the vibrating table 6. The door 5 of the vacuum chamber 1 is then closed, with the evacuation of the interior of the vacuum chamber automatically commencing when it is closed. If the desired vacuum, which ^{can amount to 99 e} / o, for example, is achieved, a signal is emitted via a contact manometer, which is not shown and is built into the vacuum chamber, which opens a volume-controllable valve in the connection line to the boiler, not shown, so that the water vapor generated there is introduced into the vacuum chamber via port 4. The vacuum pump continues to evacuate the chamber to about 99 · / »vacuum, which is the operating vacuum. The steam flowing in expands to its saturation pressure corresponding to the prevailing vacuum. During this expansion of the water vapor, its temperature falls to the temperature previously set by the strength of the vacuum, for example 15 ° C, which corresponds to the evaporation temperature at the vacuum generated. If the vacuum falls below a minimum value during thawing, the vacuum pump is operated again via the contact manometer in order to be switched off again via the contact manometer when the vacuum is reached, while the steam supply takes place uninterruptedly. The atmosphere generated in this way within the vacuum chamber 1 now acts on the olfactory blocks to be thawed. Their surface temperature is always lower than the evaporation temperature of the steam in the vacuum chamber. The steam therefore condenses on the colder fish blocks, giving off its heat of evaporation, so that the thawing process takes place exclusively through steam condensation. Theoretically, an amount of heat of 378 kg calories per hour can be transferred in this thawing process, and because about 6 kg of ice can be melted by about 1 kg of steam, the thawing time for a block of fish with the dimensions mentioned above will be about 0.85 hours. However, the factor of heat transfer of the fish must be taken into account, and therefore it can be assumed that about 4 kg of frozen fish is thawed by 1 kg of water vapor. According to this calculation, it would take about 150 pounds of steam to thaw a ton of fish in two to three hours. However, an allowance of 20 to 25 ° / e must be made in order to maintain the vacuum in the chamber.

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.Since heat transfer through condensation is one of the most effective heat transfers, the FUthhlncke due to the new process approximately in be thawed for three hours and, since the condensation takes place in a vacuum, it can also be unhindered enter. This thawing process does not affect the color, smell or taste of the fish impaired, nor can oxidation of the protein and other sensitive components occur. In addition, the fish regains the moisture content it lost during freezing without losing protein and other soluble nutrients.

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.In order to promote the thawing process, the vibration motor 7 can come into action via a time relay after a certain time, or even simultaneously with the closing of the vacuum chamber door 5, which sets the entire carriage 8 with the frozen fish blocks in shaking movements, so that the thawing fish blocks are also broken apart by this mechanical action. The condensation of the surface, which has become larger as a result, can therefore set in more quickly and more effectively. The carriage 8 is shaken at certain adjustable time intervals. In this case, the vibration motor ^{1 is} operated confused with an automatic timer.

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.Since the steam temperature is only around 15 ° C, the unwanted boiling of the fish can be switched off in any case. After the end of the thawing process, the circuit of the vacuum pump motor is opened by opening a pressure switch, which can be attached to the door 5, and the vacuum pump is switched off. At the same time, air is again admitted into the chamber through an automatic valve coupled to the pressure switch or manually operated in order to enable the door 5 to be opened more easily. By doing _f entering increase of KammerdrucLes to a minimum value, the steam supply is shut off from the boiler, but drove the boiler on a smaller scale, to deliver steam again in a very short time after re-retracting the one other freshly loaded wagon.

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.Of course, it is also possible to load the vacuum chamber automatically or to arrange several vacuum chambers in such a way that, for example, an intermittent defrosting operation is possible made with one or more transport trolleys loaded with the fish blocks can be.

Claims

Patent claims:

1. Process for thawing frozen food, especially for thawing Frozen fish in Block Ken using steam as a heat transfer medium characterized in that the blocks of frozen fish are exclusively for thawing exposed to the action of water vapor in a vacuum and that the im Vacuum relaxing and cooling steam its heat of vaporization through condensation releases at about 15 ° C to the surface of the mechanically moved fish blocks.

2. The method according to claim 1, characterized in that the water vapor in such Amount is supplied so that the water vapor content does not exceed the saturation value.

3. Vorrichlung for performing the method according to claim 1 and 2, characterized through a vacuum chamber (1) with a connected steam generator and a vibrating table (6), on which a support means (8) for the to be thawed in and out of the vacuum chamber Is easy to drive up.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that that one or more carriages (8) designed in the manner of a support frame are provided as support means, the dimensions of which

are adapted to the dimensions of the vacuum chamber (1).

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that that the car or cars (8) with support rollers (10) for driving onto support rails (6 a) of the vibrating table (6) are provided.

6. Apparatus according to claim 3, characterized in that the vibrating table (6) is capable of vibrating mounted table top is designed with one or more vibration motors (7).

1 sheet of drawings