DE1908830C3 - - Google Patents
Info
- Publication number
- DE1908830C3 DE1908830C3 DE19691908830 DE1908830A DE1908830C3 DE 1908830 C3 DE1908830 C3 DE 1908830C3 DE 19691908830 DE19691908830 DE 19691908830 DE 1908830 A DE1908830 A DE 1908830A DE 1908830 C3 DE1908830 C3 DE 1908830C3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- freeze
- line
- lumps
- freezing
- tower
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B5/00—Drying solid materials or objects by processes not involving the application of heat
- F26B5/04—Drying solid materials or objects by processes not involving the application of heat by evaporation or sublimation of moisture under reduced pressure, e.g. in a vacuum
- F26B5/06—Drying solid materials or objects by processes not involving the application of heat by evaporation or sublimation of moisture under reduced pressure, e.g. in a vacuum the process involving freezing
- F26B5/065—Drying solid materials or objects by processes not involving the application of heat by evaporation or sublimation of moisture under reduced pressure, e.g. in a vacuum the process involving freezing the product to be freeze-dried being sprayed, dispersed or pulverised
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23F—COFFEE; TEA; THEIR SUBSTITUTES; MANUFACTURE, PREPARATION, OR INFUSION THEREOF
- A23F5/00—Coffee; Coffee substitutes; Preparations thereof
- A23F5/24—Extraction of coffee; Coffee extracts; Making instant coffee
- A23F5/28—Drying or concentrating coffee extract
- A23F5/32—Drying or concentrating coffee extract by lyophilisation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25C—PRODUCING, WORKING OR HANDLING ICE
- F25C1/00—Producing ice
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Freezing, Cooling And Drying Of Foods (AREA)
- Tea And Coffee (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Gefriertrocknen von Getränken wie Kaffee, Milch und
Orangensaft
Flüssige Nahrungsmittel wie Kaffee- Milch und Orangensaft werden zum Zwecke der Lagerung und
Konservierung gefriergetrocknet Da bei der Gefriertrocknung große Mengen an Flüssigkeit verarbeitet
werden müssen, das Endprodukt aber nicht zu teuer sein darf, besteht ein Bedarf nach leistungsfähigen Vorrichtungen.
Es sind zahlreiche Verfahren und Vorrichtungen zur Gefriertrocknung bekannt, die jedoch alle nicht
zufriedenstellend arbeiten.
In der US-PS 30 24 117 wird ein Verfahren zur Gefriertrocknung von flüssigen Nahringsmitteln, insbesondere
ein Verfahren zum Gefrieren von Citrusobstsäften beschrieben. Dieses Verfahren besitzt den
Nachteil, daß der Fruchtsaft nach dem Abtauen wieder in seinen ursprünglichen Zustand überführt wird, d. h.
der Wassergehalt wird aus den gesammelten, gefrorenen
Teilchen nicht absublimiert, was nachteilig ist, da dadurch keine weitere Konzentrierung erreicht wird.
In der US-PS 32 69 025 wird ein Verfahren zur Gefriertrocknung beschrieben, bei dem das zu trocknende
Material, wie z. B. Frucht- und Gemüsesäfte, Suppen und Bouillon, Kaffee-Extrakt, Tee und Milch,
gefroren und das gefrorene Material in einer Wirbelschichtkammer getrocknet wird. Dieses bekannte
Verfahren umfaßt mehrere Verfahrensstufen, und seine Wirtschaftlichkeit ist ungenügend.
In der Literaturstelle Food Technology 1968, Band 22,
S. 952, wird ein Verfahren zum Gefriertrocknen von Nahrungsmitteln beschrieben, bei dem Gas durch eine
Schicht geleitet wird, die sowohl das Nahrungsmittel das gefriergetrocknet werden soll, als auch ein festes
Entwässerungsmittel, das die Feuchtigkeit aufnimmt, enthält. Die Verwendung eines solchen Entwässerungsmittels ist nachteilig, da das Nahrungsmittel mit dem
Entwässerungsmittel vermischt sein kann und das Entwässerungsmittel entweder verworfen werden muß
oder zu seiner Wiederverwendung regeneriert werden muß.
In der US-PS 24 71035 wird ein Verfahren zum
Gefriertrocknen beschrieben, bei dem ein unter Hochdruck stehender Saft in einer Vakuumkammer
eingesprüht wird. Durch die Wasserverdunstung gefrieren die Tröpfchen und werden beim Durchfallen durch
den Vakuum gleichzeitig getrocknet. Das Arbeiten unter hohem Druck erfordert komplizierte Vorrichtungen und ist zum Gefriertrocknen größerer Mengen
ungeeignet
In der US-PS 33 13 032 wird ein Verfahren beschrieben,
bei dem Getränke wie Orangensaft in einen Gefrierturm eingesprüht und dort im Gegenstrorr. zu
einem Inertgas, wie z. B. Stickstoff, bei tiefen Temperaturen zum Gefrieren gebracht werden. Dieses bekannte
Verfahren besitzt den Nachteil, daß die Trf pichen zerfallen und es oft nicht möglicht ist, die einmal
gebildete Tropfenform aufrechtzuerhalten und ein Granulat zu erzeugen.
Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine einfache Vorrichtung zum Gefriertrocknen
großer Mengen von Getränken zu schaffen, die die Nachteile der bekannten Vorrichtungen nicht besitzen.
Gegenstand der Erfindung ist somit eine Vorrichtung zum Gefriertrocknen von Getränken wie Kaffee, Milch
und Orangensaft, umfassend einen evakuierbaren Gefrierturm mit Einspritzdüsen, Mittel zum Erzeugen
eines gekühlten Inertgasstroms zum Gefrieren darin sowie Mittel zum Abführen der getrockneten Partikel,
die gekennzeichnet ist durch ein in der Einspritzdüse angeordnetes Drehventil für die Erzeugung periodischer
Druckpulsationen für den Inertgasstrom und eine an den Gefrierturm, über einen Meßabschnitt angeschlossene
Sublimaticmskammer, welche Tröge enthält,
die an drehbaren Trogträgerscheiben über Wellen drehbar aufgehängt sind.
Durch das in der erfindungsgemäßen Vorrichtung enthaltene Drehvemil gelingt es, im Gefrierturm große
Tröpfchen zu erzeugen. Damit diese nicht wieder zerfallen, wird anstelle eines Fließbettes im Gefrierturm
eine Sublimierkammer eingesetzt, in der die Tröpfchen über eine Meßvorrichtung auf kleine, drehbare Tröge
verteilt werden. Dieses Riesenradprinzip in einer Gefrierkammer ist neu und hat auch nicht nahegelegen.
Es gelingt dadurch, die einmal gebildeten Tröpfchen aufrechtzuerhalten, so daß ein fertiges Granulat
erhalten werden kann.
Eine konzentrierte Lösung des Materials, das gefriergetrocknet werden soll, wird im Oberteil eines
Behälters oder einer Kolonne in die Form relativ gleichförmiger Tröpfchen oder kleiner Teilchen überführt.
Ein zirkulierender Strom eines gekühlten Gases wird durch die Kolonne geleitet, um die fallenden,
flüssigen Teichen unter Bildung von Klümpchen (»Prills«) zu gefrieren. Diese Klümpchen werden
gesammelt und durch Sublimation ihres gefrorenen Flüssigkeitsgehaltes gefriergetrocknet
Nachfolgend wird die erfindungsgemäße Vorrichtung anhand der Zeichnung erläutert; es zeigt
F i g. 1 eine schematische Darstellung, die die Teile der erfindungsgemäßen Gefriertrocknungsvorrichtung
im Vertikalschnitt zeigt;
F i g. 2 einen Vertikalschnitt durch einen Klümpchen-Gefriertrocknungstrog,
der aufgehängt zwischen Fragmenten von drehbar befestigten Trogträgerscheiben gezeigt ist, wobei bei dem Trog ein Mittelstück
herausgeschnitten ist;
F i g. 3 einen Schnitt längs der Linie 3=3 von F i g. 2; und
Fig.4 einen Vertikallängsschnitt entlang der Linie
4-4 von Fig. I durch das erfindungsgemäße Klümpchen-Gefnertrocknungsgehäuse.
Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben.
Gemäß Fig. 1 wird eine Lösung, die gefriergetrock-
Gemäß Fig. 1 wird eine Lösung, die gefriergetrock-
net werden soll, ζ. B, Kaffee, durch die Beschickungsleitung
10 in einen herkömmlichen Kristallisator 11 eingeführt, der eine Kristallisationskammer 12 aufweist,
die von einem Kühlmittel 13 in einem Mantel 14 umgeben ist. Das Kühlmittel 13 tritt in den Mantel 14
durch die Leitung 15 ein und wird durch die Leitung 16 abgezogen. Das Kühlmittel 13 kühlt die Kaffeelösung
ab, wobei darin Kristallwachstum bewirkt wird. Die so gebildete Kaffeelösung und Kristallaufschlämmung
gelangt durch u'ie Leitung 17 in die Zentrifuge 18, worin
Eiskristalle durch die Leitung 19 entfernt werden. Konzentrierte und abgekühlte Kaffeelösung tritt durch
die Leitung 21 in den Flüssigkeitslagertank 20 ein. Gewünsch ten falls kann bis zu diesem Punkt jedes
vielstufige Gefrierkonzentrierungssystem verwendet werden.
Aus dem Behälter 20 wird die Kaffeelösung durch die Leitung 23 in die Einspritzdüse (»Prilling-Kopf«) 22
eingespeist Ein durch den Motor 25 angetriebenes Drehventil 24 unterbricht periodisch den Flüssigkeitsstrom
durch die Leitung 23, um in dei Einspritzdüse 22 periodische Druckpulsationen zu bewirken. D:e Druckpulsationen
können von 2 bis 30/sec variieren. Öffnungen 26 im Boden der Einspritzdüse 22 erlauben
die Bildung von gleichmäßigen und ziemlich großen Tröpfchen 27 aus Kaffeelösung, die in dem Gefrierturm
28 nach unten fallen.
Eine Leitung oder ein Rohr 30 führt vom Oberteil des Gefrierturms 28 zum Gebläse 29, das ein Gas durch die
Leitungen 31 und 32 und durch die Wicklung 33 treibt. Die Wicklung bzw. Schlange 33 ist in einem Mantel 34
angeordnet, in den durch die Leitung 35 Kühlmittel eingeführt wird, das durch die Leitung 36 daraus
abgehoben wird. Somit fließt in dem Gefrierturm 28 ein Gas aufwärts und wird abgezogen, gekühlt und
zurückgeleitet. Dieses Gas, vorzugsweise Stickstoff, der inert ist, gefriert die fallenden Tröpfchen 27 unter
Bildung von kleinen, kugelförmigen Perlen oder Klümpchen 37 aus Kaffeelösung, die sich am Boden des
Gefrierturms 28 ansammeln. Das zum Gefrieren der Klümpchen 37 verwendete Gas liegt vorzugsweise bei
Atmosphärendruck vor, wenngleich der Druck dieses Kühlmittelgases variiert werden kann.
Die Leitung 40 führt aus der Sublimationskammer 41 zu einer geeigneten Vakuumquelle. Die Leitung 42
erstreckt sich vom Boden des Gefrierrurms 28 zu einem
kalten, isolierten Trichter 43 für die gefrorenen Klümpchen 37. Wenn die Ventile 45 und 44 in den
Vakuumleitungen 47 und 4b nacheinander geöffnet und geschlossen werden, wird in dem Vakuumreservoir 48
ein Vakuum erzeugt, das seinerseits ein Vakuum in dem Meßabschnitt 49 für die Klümpchenbeschickung erzeugt.
Wenn das Ventil 50 geöffnet ist, wird in dem Trichter 43 zumindest ein partielles Vakuum erzeugt
und gefrorene Klümpchen gleiten abwärts und füllen den Meßabschnitt 49. Dann wird das Ventil 50
geschlossen. Das partielle Vakuum in dem Trichter 43 kann dazu verwendet werden, um Klümpchen aus dem
unteren Teil des Gefrierturms 28 in den Trichter 43 zu ziehen, wie es in herkömmlichen Luftventil-Zuführungsanlagen
der Fall ist. Es können auch andere Vorrichtungen, z. B. mechanische Fordergeräte, verwendet werden,
um Klümpchen aus dem Gefrierturm 28 zum Trichter 43 zu führen. Wenn das Ventil 50 geöffnet ist,
füllen Klümpchen 37 in der beschriebenen Weise den Meßabschiiitt 49. Das Ventil 50 kann dann geschlossen
und das Ventil 53 in die Leitung 54 geöffnet werden, um den Trögen 55 Klümpchen zuzuführen.
Die Sublimationskammer 41 weist, wie zusätzlich aus F i g. 2 bis 4 ersichtlich ist, zwei Wellen 56 und 57 auf, die Endwände 58 und 59 durch elektrisch isolierte Buchsen 60 und 61 durchdringen. Die Welle 56 wird mittels eines geeigneten Motors 62 zur langsamen Rotation angetrieben. Trogträgerscheiben 63 und 64 sind an den inneren Enden der Wellen 57 und 56 befestigt, Paare von Trogträgerwellen 65 und 66 erstrecken sich von im Abstand angeordneten Stellen um die Peripherie der Trogträgerscheiben 63 und 64 nach innen. Tröge 55 aus Kunststoff od. dgl. sind an jedem Paar von Wellen 65 und 66 mittels ihrer Endwände 67 und 68 drehbar aufgehängt.
Die Sublimationskammer 41 weist, wie zusätzlich aus F i g. 2 bis 4 ersichtlich ist, zwei Wellen 56 und 57 auf, die Endwände 58 und 59 durch elektrisch isolierte Buchsen 60 und 61 durchdringen. Die Welle 56 wird mittels eines geeigneten Motors 62 zur langsamen Rotation angetrieben. Trogträgerscheiben 63 und 64 sind an den inneren Enden der Wellen 57 und 56 befestigt, Paare von Trogträgerwellen 65 und 66 erstrecken sich von im Abstand angeordneten Stellen um die Peripherie der Trogträgerscheiben 63 und 64 nach innen. Tröge 55 aus Kunststoff od. dgl. sind an jedem Paar von Wellen 65 und 66 mittels ihrer Endwände 67 und 68 drehbar aufgehängt.
Das Ventil 53 in der Leitung 54 wird, wie aus F i g. 1 ersichtlich ist, geöffnet, um jeden Trog 55 mit
Klümpchen zu füllen, wenn dieser un'rr ein sich seitlich
öffnendes Ende der Leitung 54 gelang*. Da jeder Trog
55 mit Klümpchen sich dreht, verstreicht eine geeignete Zeitspanne, die Vakuumtrocknung oder sonstige Sublimation
der Klümpchen erlaubt. Ein Federarm 70 erfaßt die sich vorbeibewegenden Tröge 55 und entleert die
getrockneten Klümpchen in einen Produkttrichter 7!,
der im Boden der Sublimationskammer 41 gebildet ist.
Zur Unterstützung der Sublimation der Klümpchen in den Trögen kann ein Heizelement 75 mit niedriger
Kapazität in Form von Wicklungen 76 in den Unterteil bzw. auf den Boden jedes Trogs 55 gelegt werden, wie in
Fig.2 und 3 gezeigt ist. Die Enden 77 und 78 jedes
Elements 75 enden in elektrischen Kontakten 79 und 80 aus Federmaterial, die eine elektrische Verbindung mit
den Wellen 65 bzw. 66 herstellen. Strom wird so jedem Element 75 durch die Leitungen 81 und 82 und durch die
Kontakte 83 und 84 zugeführt, die den Strom zu den Wellen 57 bzw. 56 und den Scheiben 63 und 64 leiten.
Zur Entfernung des Produktes, sublimierten oder gefriergetrockneten Kaffeeklümpchen, werden die
Ven'ile 90 und 91 in den Leitungen 92 und 93 nacheinander geöffnet und geschlossen, um ein Vakuum
in dem Vakuumreservoir 94 und in dem Produktlieferungsabschnitt 97 zu erzeugen. Das Ventil 96 wird
geöffnet, um das Produkt in den ProduUabschr>itt 97
fallen zu lassen, und wird dann geschlossen. Das Ventil 95 kann dann geöffnet werden, um das Produkt aus der
Leitung 98 herausfallen zu lassen.
Gemäß der in F i g. 4 veranschaulichten Ausführungsform sind Feuchtigkeitskondensierungsplatten 100 und
101 gekühlt, um Feuchtigkeit zu kondensieren, die aus den Klümpchen sublimieri. Kühlmittel tritt in die Platten
100 und 101 durch die Leitungen 102 und 103 ein und vei läßi sie durch die Leitungen 104 und 105. Wenn eine
Menge Feuchtigkeit auf diesen Platten 100 und iOl kondensiert und gefroren ist, kann in die Platten für eine
kurze Zeitspanne ein warmes, fließfähiges Medium eingeführt werden, um sie von den darauf gebildeten
Eiskristallen freizirchmelzen, wobei diese in die Eistrichter 109 und 110 fallen gelassen werden. Dieses
Eis wird durch aufeinanderfolgendes öffnen und Schließen der Ventile 111 und 112 bzw. 113 und 114
entfernt, die auf jeder Seite der Eisentfernungsabschnitte 115 und 116 angeordnet sind.
Hierai 2 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentanspruch:Vorrichtung zum Gefriertrocknen von Getränken wie Kaffee, Milch und Orangensaft, umfassend einen evakuierbaren Gefrierturm mit Einspritzdüsen, Mittel zum Erzeugen eines gekühlten Inertgasstromes zum Gefrieren sowie Mittel zum Abführen der getrockneten Partikel, gekennzeichnet durch ein in der Einspritzdüse (22) angeordnetes Drehventil (24) für die Erzeugung periodischer Druckpulsationen für den Inertgasstrom und eine an den Gefrierturm (28), über einen Meßabschnitt (49) angeschlossene Sublimationskammer (41), weiche Tröge (55) enthält, die an drehbaren Trogträgerscheiben (63, 64) über Wellen (65, 66) drehbar aufgehängt sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19691908830 DE1908830B2 (de) | 1969-02-21 | 1969-02-21 | Vorrichtung zum gefriertrocknen von getraenken |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19691908830 DE1908830B2 (de) | 1969-02-21 | 1969-02-21 | Vorrichtung zum gefriertrocknen von getraenken |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1908830A1 DE1908830A1 (de) | 1970-09-10 |
DE1908830B2 DE1908830B2 (de) | 1977-08-11 |
DE1908830C3 true DE1908830C3 (de) | 1978-04-06 |
Family
ID=5725970
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19691908830 Granted DE1908830B2 (de) | 1969-02-21 | 1969-02-21 | Vorrichtung zum gefriertrocknen von getraenken |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1908830B2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3105623A1 (de) * | 1981-02-16 | 1982-09-02 | Erhard Dipl.-Ing.agr. 8000 München Grolitsch | Verfahren zur schonenden gefriertrocknung und pulverisierung von empfindlichen trocknungsguetern wie wasserhaltigen lebensmitteln |
-
1969
- 1969-02-21 DE DE19691908830 patent/DE1908830B2/de active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3105623A1 (de) * | 1981-02-16 | 1982-09-02 | Erhard Dipl.-Ing.agr. 8000 München Grolitsch | Verfahren zur schonenden gefriertrocknung und pulverisierung von empfindlichen trocknungsguetern wie wasserhaltigen lebensmitteln |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE1908830A1 (de) | 1970-09-10 |
DE1908830B2 (de) | 1977-08-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE1551385C3 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Schnell gefrieren von Nahrungsmitteln | |
DE2817454C2 (de) | ||
DE1692272C3 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Extrakts aus Tee oder Kaffee | |
CH625332A5 (en) | Device for continuous manufacture of granulates | |
DE3112807A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines mikroporoesen gefriergetrockneten kaffeeproduktes | |
DE1934885A1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zum kryogenisch-mechanischen Gefrieren | |
DE1692777A1 (de) | Konzentrierungsverfahren | |
DE1501328A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Schnellgefrierung einzelner Nahrungsmittelgegenstaende | |
DE1567348B2 (de) | Verfahren zur herstellung eines dextroseproduktes aus staerkehydrolysat | |
DE1908830C3 (de) | ||
DE2202293A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum gefrieren von lebensmitteln | |
DE1604798C2 (de) | Verfahren zur Gefriertrocknung | |
DE2147878C2 (de) | Verfahren zum Herstellen von gefriergetrockneten Kaffee- oder Tee-Extrakten | |
DE6906930U (de) | Vorrichtung zum gefriertrocknen von getraenken | |
DE4113512C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Gefriertrocknung und Pulverisierung von Lebensmitteln | |
US3637398A (en) | Preparation of particulate matter for freeze drying | |
EP0105880B1 (de) | Verfahren zur herstellung eines tiefgefrorenen pürees | |
DE2260293C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von gefrorenem Hackfleisch | |
DE2857402A1 (de) | Kontinuierliches desorptionsverfahren fuer ein aroma-geschmackstoff- konzentrat | |
DE2256790A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum tiefgefrieren von wasserhaltigen extrakten, suspensionen u. dgl | |
AT277736B (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen von tiefgekühlten, wasserhaltigen, hitzeempfindlichen Materialien | |
AT118620B (de) | Verfahren zur Herstellung fester haltbarer Milch- und Rahmpräparate. | |
DE1927801A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Granulaten als Vorbereitung fuer die Gefriertrocknung | |
DE1567348C3 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Dextroseproduktes aus Stärkehydrolysat Nihon Shiryo Kogyo Co., Ltd., Tokushima (Japan) | |
DE2318770C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Nahrungsmittelsäuren und Zucker enthaltenden feinteiligen Nahrungsmitteln |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |