DE19741289C1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Fruchtzubereitungen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von FruchtzubereitungenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Herstellung von Fruchtzube
reitungen aus einer aus einem Fluid und stückigem Gut bestehenden Gutsmenge.
Bei einer Fruchtzubereitung handelt es sich um ein Lebensmittel, das aus Fruchtstücken,
Fruchtsaft und Verdickungsmitteln, wie beispielsweise Stärke oder Xanthan, sowie unter Um
ständen aus Zucker besteht. Charakteristisch für Fruchtzubereitungen sind dabei die tiefen
Abfülltemperaturen unterhalb von 20°C, um einen Temperaturbereich um 30°C sicher zu
meiden, da dort das größte mikrobiologische Risiko besteht. Typisch für Fruchtzubereitungen
ist des weiteren, daß die darin enthaltenen Gutsstücke das heißt, in der Regel ganze Früchte
bzw. Fruchtstücke, nach Möglichkeit unzerstört erhalten bleiben, was insbesondere bei hoch
sensiblen Früchten wie Himbeeren oder Erdbeeren ein erhebliches Problem darstellt.
Aus der DE 195 27 342 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung von Lebensmittelzubereitungen,
insbesondere Fruchtzubereitungen, bekannt, bei dem eine vorbestimmte Menge einer Mi
schung aus einem Fluid und einem stückigen Gut in einen beheiz- und/oder kühlbaren ge
schlossenen Behälter mit einem Rührwerk gegeben wird. Bei dem bekannten Verfahren wird
die Gutsmenge zunächst zwecks Pasteurisierung erhitzt und anschließend wieder auf eine Ab
fülltemperatur abgekühlt. Dabei wird die Gutsmenge sowohl während des Heiz- als auch wäh
rend des Kühlvorgangs mittels des Rührwerks ständig durchmischt, um eine möglichlist homo
gene Temperaturverteilung sicherzustellen. Um insbesondere bei sensiblen Fruchtarten eine
Aufnahme des Fluids in das stückige Gut zu erzielen, werden auf die gerade bearbeitete Guts
menge nach einer vorbestimmten Zeitabhängigkeit mehrere Druckwechselvorgänge ausgeübt.
Des weiteren wird zur Vermeidung längerer Wartezeiten während des Aufheizens vorgeschla
gen, die Gutsmenge in einem separaten Kocher bis zu der Temperatur vorzukochen, bei der
die Druckwechselvorgänge sinnvoll begonnen werden.
Das bekannte Verfahren besitzt jedoch den Nachteil, daß insbesondere empfindliche Früchte
durch die Rühreinrichtung mechanisch gestreßt werden und dabei unter Umständen zerstört
werden können. Des weiteren ist weder bei der Aufheiz- noch bei der Kühlphase trotz der
stetigen Durchmischung mittels des Rührwerks zu garantieren, daß die Temperaturverteilung
hinreichend homogen ist und keine sogenannten Kältenester auftreten, in denen die erforderli
che Pasteurisationstemperatur nicht erreicht ist, so daß die Keimfreiheit der Fruchtzuberei
tung nicht sichergestellt ist. Ferner lassen sich mittels des bekannten Verfahrens aufgrund der
chargenweisen Herstellungsmethode nur begrenzte Produktionsmengen erreichen. Dieses
Problem kann auch durch das Vorkochen in einem vorgeschalteten Behälter nicht wirkungs
voll beseitigt werden.
Ferner zeichnen sich derartige Rührkessel durch ungünstige Volumen-Oberflächenver
hältnisse aus, woraus unerwünscht lange Aufheiz- und Abkühlzeiten resultieren. Dies hat
zwangsläufig Einbußen bei der Qualität des Fertigproduktes zur Folge. Schließlich sind auch
die Investitionskosten derartiger Rührkessel, insbesondere solcher mit separaten Behältern
zum Vorkochen, sehr hoch.
Außerdem ist aus der DE 39 30 934 C2 ein Verfahren zur Herstellung von Fruchtzubereitun
gen bekannt, bei dem eine gefrorene Gutsmenge in einem geschlossenen Kochapparat durch
Erwärmung aufgetaut und gerührt wird und unter Zugabe weiterer Gutsmengen und Zu
schlagstoffe auf Sterilisationstemperatur erhitzt und anschließend auf Verpackungstemperatur
abgekühlt wird. Bei diesem bekannten Verfahren wird zum rascheren Auftauen der gefrore
nen Gutsmenge die entstehende Gutsflüssigkeit am Boden des Kochapparats abgezogen und
oben in den Kochapparat zurückgeleitet. Eine zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete
Vorrichtung weist aus diesem Grund eine vom Boden des Kochapparats her zur Behälterdecke
führende Außenleitung auf. In diese Außenleitung ist ein Wärmetauscher integriert, der
entweder als Heizvorrichtung oder als Kondensator betrieben werden kann.
Aufgrund des Einsatzes von Rührorganen in dem Kochapparat werden die Fruchtstücke bei
dem bekannten Verfahren vergleichsweise stark belastet, was insbesondere bei empfindlichen
Fruchtsorten zu einen erheblichen Verlust der Stückigkeit führen kann.
Eine andere allgemein bekannte Verfahrensweise bei der Herstellung von Fruchtzubereitun
gen besteht darin, daß die Gutsmenge auf flächige Wärmetauscher aufgebracht wird, auf de
nen sie mittels einer schaberartigen Fördereinrichtung entlang bewegt wird. Bei diesem kon
tinuierlichen Verfahren, das sich durch einen entsprechend hohen Produktdurchsatz auszeich
net, werden die Früchte durch den Einsatz der Schaber jedoch ebenfalls mechanisch hoch
beansprucht, worunter die Formbeständigkeit bzw. Unversehrtheit der Früchte leidet. Des
weiteren kommt es infolge der notwendigerweise geringen Transportgeschwindigkeit auf den
Wärmetauschern häufig zu Anbrennungen, die einerseits zu geschmacklichen Beeinträchti
gungen und andererseits zu einer erhöhten Fruchtzerstückelung bzw. Zerquetschung führen.
Schließlich ist noch ein Verfahren zur Herstellung von Konfitüren bekannt, bei dem die
Gutsmenge durch Röhrenwärmetauscher gefördert wird. Eine Konfitüre weist einen im Ver
gleich mit Fruchtzubereitungen deutlich höheren Zuckergehalt auf. Des weiteren liegen die
Abfüll
temperaturen bei Konfitüren sehr hoch, oberhalb der Gelierungstemperaturen. Die Anwen
dung des vorgenannten kontinuierlichen Herstellungsverfahrens mittels Röhrenwärmetau
schern ist jedoch auf den Bereich der Konfitüren beschränkt, da nur hierbei aufgrund der ge
ringen Temperaturdifferenz zwischen der Pasteurisations- und der Abfülltemperatur entspre
chend kurze Rohrlängen für die Wärmeübertragung gewählt werden konnten. Auch ist die
Viskosität der Konfitüre bis zum Abfüllzeitpunkt wegen der hohen Abfülltemperatur ver
gleichsweise gering, weshalb zur Förderung des Gutsstroms durch das Rohrsystem relativ
geringe Förderdrücke ausreichen, wodurch eine Fruchtzerstörung, insbesondere auch in den
Pumpen, vermieden werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Fruchtzuberei
tungen aus einer aus einem Fluid und stückigem Gut bestehenden Gutsmenge vorzuschlagen,
mit dem eine Fruchtbeschädigung bzw. Zerstörung auch bei hochsensiblen Früchten vermie
den wird und große spezifische Produktionsmengen bei einer hohen Ausnutzung des Rohwa
reneinsatzes realisierbar sind. Des weiteren soll das mikrobiologische Risiko bei der Herstel
lung der Fruchtzubereitung weiter minimiert werden. Schließlich besteht die Aufgabe darin,
eine zur Durchführung des vorgenannten Verfahrens geeignete Vorrichtung bereitzustellen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung von Fruchtzube
reitungen mit den folgenden Verfahrensschritten gelöst:
- a) Die Herstellung der Fruchtzubereitung aus der vermischten, mittels Vakuum entlüfteten und auf eine Temperatur T1 von 40°C bis 60°C vorerwärmten Gutsmenge erfolgt auf kontinuierliche Weise während des Durchfließens einer Rohrstrecke als Gutsstrom.
- b) Der Gutsstrom wird in einem ersten Röhrenwärmetauscher, der einen Abschnitt der Rohrstrecke bildet, auf eine Temperatur T2 von 75°C bis 100°C erhitzt.
- c) Der Gutsstrom wird anschließend in einem Abschnitt der Rohrstrecke im wesentlichen auf der Temperatur T2 gehalten.
- d) Der Gutsstrom wird daraufhin in einem zweiten Röhrenwärmetauscher, der ebenfalls einen Abschnitt der Rohrstrecke bildet, auf eine Temperatur T3 < 30°C abgekühlt.
- e) Der Gutsstrom wird mit einer Verdrängerpumpe durch die Rohrstrecke gefördert.
Aufgrund der kontinuierlichen Herstellungsweise lassen sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
sehr große spezifische Produktionsmengen bei gleichzeitig sehr guter Ausnutzung des Rohwarenein
satzes (wegen des kontinuierlichen Prozesses) realisieren. Dabei läßt sich das mikrobiologische Risi
ko aufgrund einer sehr homogenen Temperaturverteilung innerhalb der Rohrstrecke sehr gering hal
ten. Die Hochstückigkeit der Fruchtzubereitung kann selbst bei sehr sensiblen Fruchtarten garantiert
werden, da zur Durchmischung keinerlei mechanische Werkzeuge, wie beispielsweise Rührwerke,
erforderlich sind. Die Durchmischung erfolgt allein aufgrund von hydraulischen Kräften während des
Durchströmens der Gutsmenge durch die Rohrstrecke.
Die Früchte werden dabei unter anderem auch deshalb vor einer Zerstörung bewahrt, weil die Guts
menge vor der Erhitzung , d. h. vor dem Durchströmen des ersten Röhrenwärmetauschers, mit Hilfe
eines Vakuums entlüftet wird, was insbesondere bei Erdbeeren, die einen relativ großen Luftanteil
aufweisen, von erheblicher Bedeutung ist, um ein späteres Aufplatzen der Früchte zu vermeiden.
Aufgrund der sehr hohen Temperaturdifferenz zwischen der Pasteurisationstemperatur und der Ab
fülltemperatur (die Temperaturdifferenz übertrifft die bei Konfitüren um mehr als 50 K), sind zur
Realisierung des nicht beliebig steigerbauen Wärmeübergangs entsprechend große Rohrlängen nötig.
Diese großen Rohrlängen bewirken jedoch einen großen Widerstand bei der
Förderung des Gutsstroms durch die Rohrstrecke. Dies kommt insbesondere dann zum Tragen, wenn
der Gutsstrom während der Abkühlphase zunehmend in seiner Viskosität zunimmt. Bei dem erfin
dungsgemäßen Herstellungsverfahren sind daher Förderdrücke bis zu 12.105 Pa erforderlich. Der zur
Förderung der Gutsmenge verwendeten Pumpe kommt daher eine Schlüsselrolle zu, um eine Zerstö
rung der Früchte innerhalb des Förderorgans zu verhindern.
Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Verdrängerpumpe bewirkt aufgrund ihres Arbeitsprinzips eine
besonders schonende Förderung der Gutsmenge. Im Gegensatz zu Kreiselpumpen, die zu den Strö
mungsmaschinen zu rechnen sind und ein mit Schaufeln versehenes rotierendes Laufrad besitzen,
arbeiten Verdrängerpumpen mit einem Verdrängerkörper (Kolben, Membran, Flügel o. ä.), der in
einem abgegrenzten Raum durch Antrieb von außen bewegt wird und dadurch eine abgetrennte
Flüssigkeitsmenge in periodischer Folge fördert. Es kommt dabei zu keiner Erhöhung der Strö
mungsenergie des geförderten Fluids, wie es jedoch für Kreiselpumpen kennzeichnend ist. Bei Ver
drängerpumpen kann es somit im Gegensatz zu Kreiselpumpen nicht zu einer Zerquetschung der
Fruchtstücke zwischen dem rotierenden Laufrad und dem Gehäuse bzw. einem feststehenden nachge
schalteten Leitrad kommen.
Aufgrund der in der Rohrstrecke vorliegenden günstigen Oberflächen-Volumenverhältnisse kann die
Prozeßzeit im Vergleich insbesondere mit großdimensionierten Rührkesseln deutlich reduziert wer
den. Hieraus ergibt sich eine weitgehende Schonung der Früchte, die sich in einer außerordentlich
hohen Produktqualität niederschlägt.
Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß der Gutsstrom zumindest
innerhalb eines der Röhrenwärmetauscher durch ein entlang seiner Längsachse verdrehtes Rechteck
rohr gefördert wird.
Der Wärmeübergang bei Verwendung eines solchen speziellen Rechteckrohrs kann im Vergleich mit
herkömmlichen Rohren mit kreisrundem Querschnitt um ca. 10 bis 15% gesteigert
werden. Die zur Erzielung einer bestimmten Temperaturdifferenz erforderliche Rohrlänge
kann hierdurch entsprechend reduziert werden, wodurch sich vorteilhafterweise der notwen
dige Förderdruck ebenfalls absenken läßt. Ein geringerer Förderdruck bewirkt wiederum eine
Schonung der Stückigkeit der Fruchtzubereitung.
Als verfahrenstechnisch besonders vorteilhaft hat es sich herausgestellt, wenn die Erhitzung
des Gutsstromes in dem ersten Röhrenwärmetauscher mittels Heißwasser erfolgt, wobei die
Führung des Heizmediums und/oder Kühlmediums in dem Röhrenwärmetauscher für die
Erhitzung bzw. Abkühlung bevorzugterweise jeweils im Gegenstrom erfolgen sollte.
Wenn die Erhitzung und/oder Abkühlung zweistufig in zwei hintereinandergeschalteten Röh
renwärmetauschern erfolgt, läßt sich der gewünschte Temperaturverlauf besonders exakt ein
stellen und regeln.
In verfahrenstechnischer Hinsicht besonders günstig ist es, daß die Temperatur T1 nach der
Vorerwärmung und vor der Erhitzung 40°C bis 60°C, die Temperatur T2 nach der Erhitzung
75°C bis 100°C und der Normaldruck in der Rohrstrecke während der Herstellung der Le
bensmittelzubereitung 8.105 Pa bis 12.105 Pa beträgt.
Eine Vorrichtung zur Herstellung von Fruchtzubereitungen zur Durchführung des vorgenann
ten Verfahrens besteht aus:
- a) einer Rohrstrecke, durch die die vermischte mittels Vakuum entlüftete und auf eine Temperatur T1 von 40°C bis 60°C vorerwärmte Gutsmenge als Gutsstrom leitbar ist,
- b) einem ersten Röhrenwärmetauscher, der einen Abschnitt der Rohrstrecke bildet und mit dem der Gutsstrom auf eine Temperatur T2 von 75°C bis 100°C erhitzbar ist,
- c) einer gegen Wärmeleitung isolierten Haltestrecke, die einen Abschnitt der Rohrstrecke bildet,
- d) einen zweiten Röhrenwärmetauscher, der einen Abschnitt der Rohrstrecke bildet und mit dem der Gutsstrom auf eine Temperatur T3 <30°C abkühlbar ist und
- e) einer Verdrängerpumpe, mit der der Gutsstrom durch die Rohrstrecke förderbar ist.
Mit einfachen und an sich bekannten und bewährten Komponenten läßt sich auf diese Weise
eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen kontinuierlichen Herstellungsver
fahrens realisieren.
Bevorzugterweise ist dabei als Verdrängerpumpe eine Exzenterschneckenpumpe vorzusehen,
die sich durch besonders geringe Rückströmverluste auszeichnet, sofern für eine ausreichend
hohe Klemmung, das heißt, enge Passung zwischen dem Rotor in Form einer exzentrischen
Schnecke und dem Stator gesorgt wird. Bei Pumpen mit zu großen Rückströmverlusten
kommt es infolge der Quetschung der Gutsstücke zum vermehrten Auftreten von passierten
Früchten, die als erheblich qualitätsmindernd anzusehen sind.
Eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß die Rohrstrecke
im Bereich der Röhrenwärmetauscher als ein entlang seiner Längsachse verdrehtes Rechteck
rohr ausgebildet ist, wodurch der Wärmeübergang im Vergleich zu herkömmlichen Rohren
mit kreisförmigem Querschnitt gesteigert werden kann.
Mittels eines mehrstufigen Aufbaus eines oder beider Röhrenwärmetauscher läßt sich der
Herstellungsprozeß besonders feinfühlig regulieren sowie energetisch optimieren.
Um zu verhindern, daß bei der Abkühlung des Gutsstroms in dem zweiten Röhrenwärmetau
scher durch eine zu große Temperaturdifferenz an den kalten Wärmeübertragungsflächen eine
sogenannte Unterkühlung des Produktes und damit ein sogenannter Konsistenzaufbau erzeugt
wird, wird vorgeschlagen, daß die Temperatur des Kühlmediums des zweiten Röhrenwärme
tauschers einstellbar ist. Dies läßt sich beispielsweise durch Mischen des Vorlaufs und des
Rücklaufs des Kühlmediums erreichen.
Eine Belastung der Fruchtstücke durch Strömungskräfte kann dadurch verringert werden, daß
die Krümmungsradien der Rohrstrecke größer sind als das 3fache des Innendurchmessers der
Rohrstrecke.
Um bei einer unerwünschterweise kurzzeitig auftretenden hohen Steifigkeit des Gutsstromes in
einem bestimmten Abschnitt der Rohrstrecke, z. B. in der Kühlstrecke, ein Stocken bzw. ein
Zusammenbruch des gesamten Gutsstromes zu verhindern, ist es erfindungsgemäß vorgese
hen, daß die Verdrängerpumpe einen Nenndruck aufweist, der das 1,5- bis 2fache des im Be
trieb auftretenden Normaldrucks beträgt sowie einen Nennförderstrom aufweist, der das 2- bis
3fache des im Betrieb auftretenden Normaiförderstroms beträgt. Bei einer derartig überdi
mensionierten Verdrängerpumpe kann ein Zusammenbrechen der Strömung auch bei kurzzei
tigen Propfenbildungen sicher ausgeschlossen werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels einer
Vorrichtung, die in der Zeichnung schematisch dargestellt ist, näher erläutert. Die Zeich
nungsfigur zeigt ein Blockschaltbild der Vorrichtung gemäß der Erfindung.
Die Vorrichtung besteht aus einem Vormischbehälter 1, einem nachgeschalteten Pufferspeicher
2, einer als Exzenterschneckenpumpe ausgebildeten Verdrängerpumpe 3, einem ersten Röh
renwärmetauscher 4, einem Heißhalter 5 sowie einem zweiten Röhrenwärmetauscher 6. Sämt
liche vorgenannten Komponenten sind durch Abschnitte einer Rohrstrecke 7 miteinander ver
bunden. Sowohl der Vormischbehälter 1 als auch der Pufferspeicher 2 sind mit einem Rühr
werk 8 versehen. An den Vormischbehälter 1 ist ein Vakuum anlegbar, wodurch die darin ent
haltene Gutsmenge, bestehend aus stückigem Gut und einem Fluid, entlüftbar ist.
Die Verdrängerpumpe 3 ist derartig überdimensioniert, daß sie einen Nenndruck besitzt, der
das 2fache des im Betrieb auftretenden Normaldrucks beträgt und einen Nennförderstrom
liefert, der das 3fache des im Betrieb auftretenden Normalförderstroms beträgt. Im Innern der
beiden Röhrenwärmetauscher 4 und 6 besteht die Rohrstrecke 7 aus einem entlang seiner
Längsachse verdrehten Rechteckrohr, das gegenüber herkömmlichen Rohren mit kreisförmi
gem Querschnitt einen um 10 bis 15% höheren Wärmeübergangskoeffizienten aufweist.
Der Heißhalter 5 besteht aus einer allseits hinreichend isolierten Rohrstrecke mit einem kreis
förmigen Innenquerschnitt.
Das mit der zuvor beschriebenen Vorrichtung durchführbare Verfahren läuft folgendermaßen
ab:
In den Vormischbehälter 1 werden sämtliche Rohstoffe i. d. R. in gefrorenem Zustand zugege ben, unter stetigem Rühren aufgetaut und auf einer bestimmten Temperatur (40°C bis 60°C) gehalten. Ist die Vormischung mittels Vakuum vollständig entlüftet, wird sie an den Puffer speicher 2 übergeben, von wo aus mit Hilfe der Verdrängerpumpe 3 kontinuierlich die nach folgende Rohrstrecke 7 beschickt wird.
In den Vormischbehälter 1 werden sämtliche Rohstoffe i. d. R. in gefrorenem Zustand zugege ben, unter stetigem Rühren aufgetaut und auf einer bestimmten Temperatur (40°C bis 60°C) gehalten. Ist die Vormischung mittels Vakuum vollständig entlüftet, wird sie an den Puffer speicher 2 übergeben, von wo aus mit Hilfe der Verdrängerpumpe 3 kontinuierlich die nach folgende Rohrstrecke 7 beschickt wird.
Sowohl die Erhitzung als auch die Heißhaltung und die Kühlung der herzustellenden Frucht
zubereitung sind über eine Rohrstrecke 7 realisiert. Dabei wird der Gutsstrom im Anschluß an
die Verdrängerpumpe 3 zunächst in dem ersten Wärmetauscher 4 auf ca. 95°C erhitzt. In dem
Röhrenwärmetauscher 4 wird das Heizmedium (Heißwasser) im Gegenstrom geführt. Der
Röhrenwärmetauscher 4 ist 2stufig aufgebaut, wobei mit Hilfe einer ersten Stufe lediglich
eine Vorerhitzung durchgeführt wird und in einer zweiten Stufe eine Erhitzung auf die End
temperatur durchgeführt wird. Die Endtemperatur kann auf diese Weise separat eingestellt und
Anbrennungen an den Wärmeübertragungsflächen vermieden werden. Bei einem Produkt
durchsatz von ca. 1,2 t/h läßt sich der Gutsstrom in ca. 4,8 Minuten von 40°C auf 95°C er
hitzen.
Die Durchströmzeit durch den Heißhalter 5 beträgt 3 Minuten, wobei die Temperatur am En
de des Heißhalters 5 noch annähernd 95°C beträgt. Um Verweilzeitdifferenzen im Heißhalter
5 auszuschließen, ist der Durchmesser des dort verwendeten Rohres gering.
Um den Aufbau einer Isolierschicht an den kalten Wärmeübertragungsflächen des Röhren
wärmetauschers 6 während der Abkühlung des Gutsstroms zu verhindern, ist die Temperatur
des verwendeten Kühlmediums einstellbar, was durch Mischen des Vorlaufs und des Rück
laufs realisiert wird. Bei dem bereits oben erwähnten Produktdurchsatz von 1,2 t/h läßt sich
der Gutsstrom in 6,4 Minuten von 95°C auf 20°C abkühlen.
Bei einer Erhitzungszeit von 4,8 Minuten, einer Heißhaltezeit von 3 Minuten und einer Ab
kühlzeit von 6,4 Minuten ergibt sich insgesamt eine Prozeßzeit von 14,2 Minuten. Um die
mechanische Belastung der Früchte beim Durchströmen des Röhrensystems so gering wie
möglich zu halten, sind die im Blockschaltbild nicht abgebildeten Krümmungsradien in der
Rohrstrecke 7 (einschließlich der Röhrenwärmetauscher 4 und 6 sowie des Heißhalters 5)
größer als das 3fache des Innendurchmessers der Rohrstrecke. Bei einem gewählten Innen
durchmesser der Rohrstrecke von 50 mm sorgen die im Gutsstrom enthaltenen Früchte bzw.
Fruchtstücke für hinreichende Turbulenzen, so daß sich eine hinreichend homogene Tempera
turverteilung ergibt. Bei dem vorgenannten Rohrdurchmesser von 50 mm ist für die Realisie
rung des vorgenannten Prozeßverlaufs ein Förderdruck der Verdrängerpumpe 3 von ca. 10 bar
erforderlich.
Im Anschluß an den zweiten Röhrenwärmetauscher 6 wird der Gutsstrom in einen Behälter
aus Edelstahl abgefüllt.
Das zuvor beschriebene Verfahren läßt sich prinzipiell auch bei Gutsmengen ohne Fruchtstücke
durchführen. Hierbei ist der Rohrdurchmesser jedoch vorteilhafterweise kleiner zu wählen.
Claims (13)
1. Verfahren zur Herstellung von Fruchtzubereitungen aus einer aus einem Fluid und stückigem
Gut bestehenden Gutsmenge mit folgenden Verfahrensschritten:
- a) Die Herstellung der Fruchtzubereitung aus der vermischten, mittels Vakuum entlüfteten und auf eine Temperatur T1 von 40°C bis 60°C vorerwärmten Gutsmenge erfolgt auf kontinuierliche Weise während des Durchfließens einer Rohrstrecke (7) als Gutsstrom.
- b) Der Gutsstrom wird in einem ersten Röhrenwärmetauscher (4), der einen Abschnitt der Rohrstrecke (7) bildet, auf eine Temperatur T2 von 75°C bis 100°C erhitzt.
- c) Der Gutsstrom wird anschließend in einem Abschnitt der Rohrstrecke (7) im wesentli chen auf der Temperatur T2 gehalten.
- d) Der Gutsstrom wird daraufhin in einem zweiten Röhrenwärmetauscher (6), der ebenfalls einen Abschnitt der Rohrstrecke (7) bildet, auf eine Temperatur T3 < 30°C abgekühlt.
- e) Der Gutsstrom wird mit einer Verdrängerpumpe (3) durch die Rohrstrecke (7) gefördert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gutsstrom zumindest innerhalb
eines der Röhrenwärmetauscher (4, 6) durch ein entlang seiner Längsachse verdrehtes Recht
eckrohr gefördert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhitzung des Gutsstro
mes in dem ersten Röhrenwärmetauscher (4) mittels Heißwasser erfolgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung
des Heizmediums und/oder Kühlmediums in dem Röhrenwärmetauscher (4, 6) für die
Erhitzung bzw. Abkühlung im Gegenstrom erfolgt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhit
zung und/oder Abkühlung zweistufig in zwei hintereinandergeschalteten Röhrenwärme
tauschern erfolgt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Normal
druck in der Rohrstrecke (7) während der Herstellung der Lebensmittelzubereitung
83.105 Pa bis 12.105 Pa beträgt.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahren zur Herstellung von Fruchtzubereitungen
aus einer aus einem Fluid und stückigem Gut bestehenden Gutsmenge nach Anspruch 1
mit
- a) einer Rohrstrecke (7), durch die die vermischte, mittels Vakuum entlüftete und auf eine Temperatur T1 von 40°C bis 60°C vorerwärmte Gutsmenge als Gutsstrom leitbar ist,
- b) einem ersten Röhrenwärmetauscher (4), der einen Abschnitt der Rohrstrecke (7) bildet und mit dem der Gutsstrom auf eine Temperatur T2 von 75°C bis 100°C erhitzbar ist,
- c) einer gegen Wärmeleitung isolierten Haltestrecke, die einen Abschnitt der Rohr strecke (7) bildet,
- d) einen zweiten Röhrenwärmetauscher (6), der einen Abschnitt der Rohrstrecke (7) bildet und mit dem der Gutsstrom auf eine Temperatur T3 < 30°C abkühlbar ist und
- e) einer Verdrängerpumpe (3), mit der der Gutsstrom durch die Rohrstrecke (7) för derbar ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrängerpumpe (3)
eine Exzenterschneckenpumpe ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrstrecke (7)
im Bereich der Röhrenwärmetauscher (4, 6) als ein entlang seiner Längsachse verdreh
tes Rechteckrohr ausgebildet ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der erste
Röhrenwärmetauscher (4) und/oder der zweite Röhrenwärmetauscher (6) mehrstufig
aufgebaut ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die
Krümmungsradien der Rohrstrecke (7) größer als das 3fache des Innendurchmessers
der Rohrstrecke (7) sind.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Ver
drängerpumpe (3) einen Nenndruck aufweist, der das 1,5- bis 2fache des im Betrieb
auftretenden Normaldrucks beträgt.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ver
drängerpumpe (3) einen Nennförderstrom aufweist, der das 2- bis 3fache des im Be
trieb auftretenden Normalförderstroms beträgt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19741289A DE19741289C1 (de) | 1997-09-19 | 1997-09-19 | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Fruchtzubereitungen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19741289A DE19741289C1 (de) | 1997-09-19 | 1997-09-19 | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Fruchtzubereitungen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19741289C1 true DE19741289C1 (de) | 1999-03-25 |
Family
ID=7842889
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19741289A Expired - Lifetime DE19741289C1 (de) | 1997-09-19 | 1997-09-19 | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Fruchtzubereitungen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19741289C1 (de) |
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1997
- 1997-09-19 DE DE19741289A patent/DE19741289C1/de not_active Expired - Lifetime
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