DE202004006122U1 - Method for cooling or freezing food products containing moisture without binding together has vacuum pump and vibration system connected to container - Google Patents

Abstract

The moist food items (1) are contained in a receptacle (2) to which a vibrator (3) is connected to agitate the items as a vacuum pump (4), receiver (5) and valve system (6,7,8) rapidly evacuates the container to reduce the temperature due to evaporation.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Kühlen und/oder Gefrieren feuchter Produkte, insbesondere Lebensmittel, wobei das feuchte Produkt in eine Behandlungskammer eingebracht und der Druck in der Behandlungskammer soweit gesenkt wird, dass das Produkt infolge Verdampfung von Produktfeuchte abkühlt und/oder gefriert. Die Produktfeuchte kann Wasser, eine wasserhaltige Flüssigkeit oder eine andere, im vorgegebenen Druck- und Temperaturbereich verdampfbare Flüssigkeit bzw. ein entsprechendes Flüssigkeitsgemisch sein.The invention relates to a device for cooling and / or freezing moist products, especially food, the moist product being introduced into a treatment chamber and the pressure in the treatment chamber is reduced so far that the product cools down due to evaporation of product moisture and / or freezes. The product moisture can be water, a water-containing liquid or another vaporisable in the given pressure and temperature range liquid or a corresponding liquid mixture his.

Seit längerem sind Verfahren zum Kühlen und/oder Gefrieren von Wasser (nachfolgend abkürzend als Kühlen/Gefrieren bezeichnet) bekannt, bei denen Wasser infolge Druckabsenkung verdampft und die für die Verdampfung erforderliche Energie aus dem Wasservorrat unter Bildung von Eis gewonnen wird (z. B. DE3818820 A1).Processes for cooling and / or Freezing water (hereinafter referred to as cooling / freezing) known in which water evaporates as a result of pressure drop and the for the Evaporation requires energy from the water supply to form is obtained from ice (e.g. DE3818820 A1).

Aus der DE19748362 A1 ist auch ein Verfahren zum Kühlen/Gefrieren wasserhaltiger Produkte bekannt, bei dem ein wasserhaltiges Produkt in eine Vakuumkammer eingebracht wird und durch eine Vakuumpumpe der Kammerdruck soweit abgesenkt wird, dass Wasserdampf aus dem Produkt entweicht und das Produkt durch die direkte Verdampfungskälte abkühlt. Der Wassergehalt des Produkts muss so groß sein, dass die gewünschte Kühl-Temperatur durch direkte Verdampfung erreichbar ist. Erforderlichenfalls muss dem Produkt vor dem Kühlprozess das während der Direktverdampfung entzogene Wasser zugesetzt werden. Eine Reihe von Lebensmitteln muss vor dem Kühlen/Gefrieren bei höheren Temperaturen behandelt werden (Kochen, Backen, Dünsten, Dämpfen, Pasteurisieren, Blanchieren, Brühen ect.). Hierzu ist es aus der DE19748362 A1 bekannt, dass diese Wärmebehandlung innerhalb der noch offenen Vakuumkammer erfolgen kann. Für den anschließenden Kühlprozess muss dann nur noch die Vakuumkammer geschlossen werden und mit dem Evakuiervorgang begonnen werden. Weil jedoch die feuchten Produkte während des Kühlens/Gefrierens verkleben bzw. zusammenfrieren, ist die Anwendbarkeit dieses Verfahrens stark eingeschränkt.From DE19748362 A1 is also a Cooling / Freezing Process known water-containing products, in which a water-containing product is placed in a vacuum chamber and by a vacuum pump the chamber pressure is reduced so far that water vapor from the Product escapes and the product cools down due to the direct evaporative cooling. The The water content of the product must be high enough to achieve the desired cooling temperature direct evaporation is achievable. If necessary, the Product before the cooling process while water removed from the direct evaporation are added. A row of food must be before cooling / freezing at higher temperatures are treated (cooking, baking, steaming, steaming, pasteurizing, blanching, brothing, etc.). For this purpose, it is known from DE19748362 A1 that this heat treatment can take place within the still open vacuum chamber. For the subsequent cooling process then only the vacuum chamber has to be closed and with the Evacuation process can be started. However, because the moist products while of cooling / freezing sticking or freezing together is the applicability of this method highly limited.

Es besteht deshalb die Aufgabe, die bekannten Lösungen insbesondere für eine Anwendbarkeit auf Lebensmittel so weiterzuentwickeln, dass ein Verkleben bzw.There is therefore the task of known solutions especially for to develop an applicability to food so that a sticking or

Zusammenfrieren des Produkts während des Kühlens/Gefrierens vermieden oder stark reduziert wird.Freeze the product together during the Cooling / freezing is avoided or greatly reduced.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Einrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, wobei insbesondere die Fluidisierung des Produkts mittels Vibrationseinwirkung während des Kühlens/Gefrierens eine erfindungswesentliche Maßnahme darstellt und dem Verkleben bzw. Zusammenfrieren des Produkts entgegenwirkt.According to the invention, this object is achieved by a Device with the features of claim 1 solved, wherein in particular the fluidization of the product by means of vibration while of cooling / freezing a measure essential to the invention represents and counteracts the sticking or freezing of the product.

In vorteilhaften Ausführungsformen der Erfindung ist eine Flüssigkeitsverteilungseinrichtung zum Aufbringen zusätzlicher Produktfeuchte und/oder mindestens einer anderen Flüssigkeit auf das Produkt vorgesehen, um dass das Produkt bei Normaldruck mit einer wasserhaltigen Lösung (z.B. Gelatine) zu beschichten. Alternativ kann die Flüssigkeitsverteilungseinrichtung verwendet werden, um nach dem Absenken des Drucks in der Behandlungskammer Produktfeuchte und/oder mindestens eine andere Flüssigkeit einzudüsen, die sich dabei in stark unterkühlten Hagel verwandeln, der sich unter die aufgewirbelten Produktpartikel mischt und diese kühlt/gefriert.In advantageous embodiments The invention is a liquid distribution device for Applying additional Product moisture and / or at least one other liquid provided on the product so that the product at normal pressure with a water-based solution (e.g. gelatin). Alternatively, the liquid distribution device used to after lowering the pressure in the treatment chamber Product moisture and / or at least one other liquid inject, who were extremely hypothermic Transform hail that swirls among the swirled product particles mixes and cools / freezes.

Weitere vorteihafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und der Einrichtung ergeben sich unmittelbar aus den Unteransprüchen.Other advantageous designs and further developments of the method and the device according to the invention result directly from the subclaims.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen mit weiteren Einzelheiten näher erläutert.The invention is described below of embodiments with further details in more detail explained.

Dabei zeigenShow

1 die schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung mit Vibrator, 1 the schematic representation of an embodiment of the invention with vibrator,

2 die schematische Darstellung, einer Ausführungsform der Erfindung mit einer Einrichtung zum Aufbringen zusätzlicher Produktfeuchte vor und/oder während des Kühlens/Gefrierens, 2 the schematic representation of an embodiment of the invention with a device for applying additional product moisture before and / or during cooling / freezing,

3 die schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung mit Vibrator sowie einer Einrichtung zum Aufbringen zusätzlicher Produktfeuchte vor und/oder während des Kühlens/Gefrierens. 3 the schematic representation of an embodiment of the invention with vibrator and a device for applying additional product moisture before and / or during cooling / freezing.

1 zeigt eine schematische Darstellung der Erfindung mit dem Vibrator, mit dem während des Kühlens/Gefrierens feuchter Produkte im Vakuum der Neigung des Verklebens bzw. Zusammenfrierens entgegengewirkt wird. Das feuchte Produkt 1 befindet sich dazu in der Behandlungskammer 2. Diese Behandlungskammer 2 wird mittels einer oder mehrerer Vibrationseinrichtungen 3 in Schwingung versetzt. Diese Schwingungen übertragen sich auf das Produkt 1 und bewegen bzw. fluidisieren das Produkt 1. In der Behandlungskammer 2 wird mittels der Vakuumbalast-Pumpe 4 direkt und/oder durch Zwischenschaltung eines Rezipienten 5 indirekt ein Vakuum erzeugt. Dieses Vakuum bzw. die Druckabsenkung in der Behandlungskammer 2 kann schlagartig oder nach einem vorgewählten Druck-Zeit-Programm erfolgen. Das Druck-Zeit-Programm kann entweder über die Vakuumbalast-Pumpe 4 oder über die Stellventile 6, 7 und 8 erfolgen. Mit Hilfe der Stell- und Regelmöglichkeit mittels Vakuumbalast-Pumpe 4 und/oder den Stellventilen 6, 7 und 8 kann das feuchte Produkt gezielt gekühlt und/oder eingefroren werden, wobei die Neigung des Produktes 1 zum Verkleben bzw. Zusammenfrieren durch gleichzeitige Vibration der Behandlungskammer 2 und durch Übertragung der Vibrationen/Schwingungen auf das feuchte Produkt 1 vermieden wird. Das Kühlen/Gefrieren des feuchten Produktes erfolgt im Wesentlichen durch Verdampfung bzw. Sublimation eines Teils der Produktfeuchte infolge der Druckabsenkung. Die Behandlungskammer 2 kann zur Vermeidung von Wärmeeinbrüchen mit Isolierung 9 ausgeführt und/oder durch geeignete Einrichtungen gekühlt werden. 1 shows a schematic representation of the invention with the vibrator with which during the cooling / freezing of moist products in the vacuum counteracts the tendency to stick or freeze together. The damp product 1 is located in the treatment chamber 2 , This treatment chamber 2 is by means of one or more vibration devices 3 vibrated. These vibrations are transferred to the product 1 and move or fluidize the product 1 , In the treatment room 2 is by means of the vacuum balancing pump 4 directly and / or by interposing a recipient 5 indirectly creates a vacuum. This vacuum or the pressure drop in the treatment chamber 2 can take place suddenly or according to a preselected pressure-time program. The pressure-time program can either be done via the vacuum balancing pump 4 or via the control valves 6 . 7 and 8th respectively. With the help of the adjustment and control option using a vacuum baffle pump 4 and / or the control valves 6 . 7 and 8th the moist product can be specifically cooled and / or frozen, taking into account the inclination of the product 1 for gluing or freezing together by simultaneous vibration of the treatment chamber 2 and by transferring the vibrations to the damp product 1 is avoided. The cooling / Ge Freezing of the moist product takes place essentially by evaporation or sublimation of part of the product moisture as a result of the pressure drop. The treatment chamber 2 can help prevent heat ingress with insulation 9 executed and / or cooled by suitable devices.

Die 2 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung mit einer Einrichtung zum Aufbringen zusätzlicher Produktfeuchte und/oder einer anderen Flüssigkeit oder einem Flüssigkeitsgemisch vor und/oder während des Kühlens/Gefrierens auf das Produkt. Das feuchte Produkt 1 befindet sich dazu in der Behandlungskammer 2. Die Baugruppen 4 bis 9 in 2 besitzen die gleiche Funktion wie die entsprechenden Baugruppen in 1. Die Behandlungskammer 2 ist mit einer oder mehrerer Flüssigkeitsverteilungseinrichtungen 10 ausgestattet. Diese Flüssigkeitsverteilungseinrichtungen 10 können dabei an und/oder in der Behandlungskammer positioniert werden. Die Flüssigkeitseinbringung kann dabei aus allen erdenklichen Richtungen erfolgen. Die Position der Flüssigkeitsverteilungseinrichtung 10 zum feuchten Produkt 1 soll unter anderem über den Weg zum feuchten Produkt den Aggregatzustand der auf dem feuchten Produkt zu verteilenden Flüssigkeit beeinflussen. Die Flüssigkeit oder das Flüssigkeitsgemisch wird aus einem Vorratsbehälter 11 mittels Pumpe 12 zur Flüssigkeitsverteilungseinrichtung gepumpt. Der Vorratsbehälter ist von einem Doppelmantel 13 zur Kühlung oder Beheizung umgeben. Zur verbesserten Flüssigkeitsverteilung kann Druckluft an die Flüssigkeitsverteilungsverteilungseinrichtung 10 angeschlossen werden. Im Vorratsbehälter 11 werden Flüssigkeitseigenschaften wie z.B. Zusammensetzung, Temperatur, Viskosität eingestellt. Das Aufbringen zusätzlicher Feuchte und/oder einer anderen Flüssigkeit oder Flüssigkeitsgemisch während des Kühlens/Gefrierens durch Vakuum bzw. Druckabsenkung kann bei unerwünschten Verbrauch an Produktwasser durch die Fremdflüssigkeit reduziert werden. Durch die gezielte Wahl, Zusammensetzung und Eigenschaften der Flüssigkeit können durch die Aufbringung dieser Flüssigkeit vor und/oder während des Kühlens/Gefrierens die Produkteigenschaften maßgeblich beeinflusst werden. Diese Maßnahme ist insbesondere beim Gefrieren von Obst oder Gemüse bzw. deren Zubereitungen zweckmäßig, um das Fruchtwasser und damit wertvolle Inhaltstoffe wie Geschmacksstoffe, Vitamine etc. im Produkt zu erhalten. Das Kühlen/Gefrieren des feuchten Produktes erfolgt im Wesentlichen durch Verdampfung bzw. Sublimation eines Teils der Produktfeuchte und/oder aufgebrachter Flüssigkeit infolge der Druckabsenkung. Die Druckabsenkung erfolgt analog den Beschreibungen zur 1.The 2 shows an embodiment of the invention with a device for applying additional product moisture and / or another liquid or a liquid mixture before and / or during cooling / freezing on the product. The damp product 1 is located in the treatment chamber 2 , The assemblies 4 to 9 in 2 have the same function as the corresponding modules in 1 , The treatment chamber 2 is with one or more liquid distribution devices 10 fitted. These liquid distribution devices 10 can be positioned on and / or in the treatment chamber. The liquid can be introduced from all conceivable directions. The position of the liquid distribution device 10 to the moist product 1 is intended to influence, among other things, the physical state of the liquid to be distributed on the moist product via the route to the moist product. The liquid or the liquid mixture is made from a storage container 11 by means of a pump 12 pumped to the liquid distribution device. The storage container is of a double jacket 13 surrounded for cooling or heating. Compressed air can be supplied to the liquid distribution distribution device for improved liquid distribution 10 be connected. In the storage container 11 liquid properties such as composition, temperature, viscosity are set. The application of additional moisture and / or another liquid or liquid mixture during cooling / freezing by vacuum or pressure reduction can be reduced if the foreign liquid consumes product water undesirably. Through the targeted selection, composition and properties of the liquid, the product properties can be significantly influenced by the application of this liquid before and / or during cooling / freezing. This measure is particularly useful when freezing fruit or vegetables or their preparations in order to maintain the amniotic fluid and thus valuable ingredients such as flavors, vitamins, etc. in the product. The cooling / freezing of the moist product takes place essentially by evaporation or sublimation of part of the product moisture and / or liquid applied as a result of the pressure drop. The pressure is reduced analogously to the descriptions for 1 ,

Die Ausührungsform der Erfindung gemäß 3 kombiniert die in den 1 und 2 beschriebenen Varianten und deren Vorteile. 3 zeigt schematisch den Fall der Vibrationseinwirkung während des Kühlens/Gefrierens und Aufbringung zusätzlicher Produktfeuchte vor und/oder während des Kühlens/Gefrierens des feuchten Produkts 1. Die Baugruppen 1 bis 13 in 3 besitzen die gleiche Funktion wie die entsprechenden Baugruppen in 1 und 2.The embodiment of the invention according to 3 combines the in the 1 and 2 described variants and their advantages. 3 shows schematically the case of exposure to vibration during cooling / freezing and application of additional product moisture before and / or during cooling / freezing of the moist product 1 , The assemblies 1 to 13 in 3 have the same function as the corresponding modules in 1 and 2 ,

Claims (4)

Einrichtung zum Kühlen und/oder Gefrieren feuchter Produkte (1 ), insbesondere Lebensmittel, mit – einer das Produkt (1) aufnehmenden Behandlungskammer (2), an die Mittel (4;5) für eine schlagartige oder eine nach einem vorgewählten Druck-Zeit-Programm erfolgende Absenkung des Drucks in der Behandlungskammer (2) angeschlossen sind, – mindestens einem Vibrator (3) zur Fluidisierung des Produkts (1) mittels während des Kühlens und/oder Gefrierens, der mit der Behandlungskammer (2) als Ganzem oder einem in der Behandlungskammer (2) angeordneten Produktträger in Wirkverbindung steht, – Mitteln zum Aufbringen zusätzlicher Produktfeuchte und/oder mindestens einer anderen Flüssigkeit auf das in der Behandlungskammer (2) befindliche Produkt (1) vor und/oder während des Kühlens und/oder Gefrierens.Device for cooling and / or freezing moist products ( 1 ), especially food, with - one the product ( 1 ) receiving treatment chamber ( 2 ) to the means ( 4 ; 5 ) for an abrupt pressure drop or a drop in the pressure in the treatment chamber based on a preselected pressure-time program ( 2 ) are connected, - at least one vibrator ( 3 ) to fluidize the product ( 1 ) by means of cooling and / or freezing that is connected to the treatment chamber ( 2 ) as a whole or one in the treatment chamber ( 2 ) arranged product carrier is in operative connection, - means for applying additional product moisture and / or at least one other liquid to that in the treatment chamber ( 2 ) current product ( 1 ) before and / or during cooling and / or freezing. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Absenkung des Drucks in der Behandlungskammer (2) als Ballast-Vakuumpumpe (4) ausgebildet sind.Device according to claim 1, characterized in that the means for lowering the pressure in the treatment chamber ( 2 ) as a ballast vacuum pump ( 4 ) are trained. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Behandlungskammer (2) und Ballast-Vakuumpumpe (4) ein Rezipient (5) geschaltet ist.Device according to claim 2, characterized in that between the treatment chamber ( 2 ) and ballast vacuum pump ( 4 ) a recipient ( 5 ) is switched. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Aufbringen zusätzlicher Produktfeuchte und/oder mindestens einer anderen Flüssigkeit als Flüssigkeitsverteilungseinrichtung (10), insbesondere als Verdüsungseinrichtung ausgebildet sind.Device according to claim 1, characterized in that the means for applying additional product moisture and / or at least one other liquid as a liquid distribution device ( 10 ), in particular as a spray device.