NL1007219C2 - Werkwijze voor het invriezen van dagverse vloeibare voedingsmiddelen, alsmede de aldus verkregen ingevroren voedingsmiddelen. - Google Patents
Werkwijze voor het invriezen van dagverse vloeibare voedingsmiddelen, alsmede de aldus verkregen ingevroren voedingsmiddelen. Download PDFInfo
- Publication number
- NL1007219C2 NL1007219C2 NL1007219A NL1007219A NL1007219C2 NL 1007219 C2 NL1007219 C2 NL 1007219C2 NL 1007219 A NL1007219 A NL 1007219A NL 1007219 A NL1007219 A NL 1007219A NL 1007219 C2 NL1007219 C2 NL 1007219C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- freezing
- food
- liquid
- frozen
- sprayed
- Prior art date
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23C—DAIRY PRODUCTS, e.g. MILK, BUTTER OR CHEESE; MILK OR CHEESE SUBSTITUTES; MAKING THEREOF
- A23C3/00—Preservation of milk or milk preparations
- A23C3/04—Preservation of milk or milk preparations by freezing or cooling
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
- A23L3/00—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs
- A23L3/36—Freezing; Subsequent thawing; Cooling
- A23L3/361—Freezing; Subsequent thawing; Cooling the materials being transported through or in the apparatus, with or without shaping, e.g. in form of powder, granules, or flakes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
- A23L3/00—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs
- A23L3/36—Freezing; Subsequent thawing; Cooling
- A23L3/37—Freezing; Subsequent thawing; Cooling with addition of or treatment with chemicals
- A23L3/375—Freezing; Subsequent thawing; Cooling with addition of or treatment with chemicals with direct contact between the food and the chemical, e.g. liquid nitrogen, at cryogenic temperature
-
- 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
-
- 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
- F25C2303/00—Special arrangements or features for producing ice or snow for winter sports or similar recreational purposes, e.g. for sporting installations; Special arrangements or features for producing artificial snow
- F25C2303/048—Snow making by using means for spraying water
- F25C2303/0481—Snow making by using means for spraying water with the use of compressed air
-
- 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
- F25C3/00—Processes or apparatus specially adapted for producing ice or snow for winter sports or similar recreational purposes, e.g. for sporting installations; Producing artificial snow
- F25C3/04—Processes or apparatus specially adapted for producing ice or snow for winter sports or similar recreational purposes, e.g. for sporting installations; Producing artificial snow for sledging or ski trails; Producing artificial snow
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Nutrition Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Freezing, Cooling And Drying Of Foods (AREA)
Description
Werkwijze voor het invriezen van dagverse vloeibare voedingsmiddelen, alsmede de aldus verkregen ingevroren voedingsmiddelen,
De onderhavige aanvrage heeft betrekking op een werkwijze voor het invrie-5 zen van dagverse vloeibare voedingsmiddelen.
In de voedingsmiddelenindustrie bestaat een voortdurende behoefte aan technieken voor het verbeteren van de houdbaarheid van vloeibare voedingsmiddelen, in het bijzonder van dagverse vloeibare voedingsmiddelen, zoals melk en melkproduk-ten, vruchtensappen en dergelijke. Dergelijke technieken zouden de opslag van deze 10 middelen over langere tijd mogelijk maken, zodat zij in een periode van overschot kunnen worden gebufferd.
Op dit moment toegepaste technieken zoals vriesdrogen en/of concentreren, waarbij water aan het product wordt onttrokken, hebben echter het nadeel dat na reconstitutie (d.w.z. door het opnieuw toevoegen van water) de kwaliteit aanzienlijk 15 is verminderd ten opzichte van het oorspronkelijke dagverse voedingsmiddel.
Het in een houder invriezen van bijvoorbeeld melk duurt te lang, daar er een verschuiving in de lactoseconcentratie optreedt en ijskristallen worden gevormd die de celstructuur van de melk beschadigen. Beide fenomenen leiden opnieuw tot een onacceptabel kwaliteitsverlies.
20 Het Amerikaanse octrooischrift 4.912.927 beschrijft een inrichting en werk wijze voor het invriezen van vloeibare voedselproducten, in het bijzonder van vloeibaar ei. Hierbij worden druppels van het vloeibare voedselproduct, verkregen uit een "droplet dispenser", ingevroren door deze op een met stikstof gekoelde wals te druppelen, waarop zij als afzonderlijke druppels bevriezen.
25 Bij deze werkwijze wordt echter geen twee-fasen sproeier toegepast voor het vormen van de druppels, noch een invriezende gasstroom voor het vriezen ervan. Ook worden de druppels op/door de wals eenzijdig ingevoren, waardoor verschuiving van de vaste stoffen-concentratie wordt bevorderd; hoe verder weg van het vriezende (wals)oppervlak, des te hoger wordt deze concentratie. Verder duurt vries-30 proces volgens deze referentie -gezien het aantal omwentelingen van de wals (maximaal 4 rpm)- bij de kleinste druppelgrootte minimaal 60:4 = 15 seconden. Het Amerikaanse octrooischrift 5.216.890 beschrijft een inrichting en werkwijze voor het produceren van zeer fijne ingevroren deeltjes van een vloeibaar materiaal, met name 1007219 2 water, waarbij de vloeistof wordt versproeid en vervolgens in contact gebracht met een koelende gasstroom, zoals stikstofgas bij lage temperatuur. Het invriezen van vloeibare voedselproducten zoals melk wordt beschreven noch gesuggereerd; ook doen de problemen ten aanzien van het kwaliteitsverlies bij het invriezen van dag-5 verse vloeibare voedingsmiddelen zich niet voor bij het vriezen van (zuiver) water.
Het Amerikaanse octrooischrift 4.848.094 beschrijft een inrichting en werkwijze voor het vormen van in wezen bolvormige ingevroren druppels van een vloeibare biologische of organisch materiaal bevattende vloeistof. Hierbij wordt de vloeistof onder druk toegevoerd aan een voedingsmond onder vorming van een stroom, 10 die van enige hoogte in een bad van vloeibare stikstof wordt valt. Hierbij valt de vloeistofstoom uiteen in druppeltjes met een grootte van ongeveer 0,6 tot 5 mm gemiddelde diameter, die in het vloeibare stikstofbad vriezen en aan de onderzijde van het bad worden verzameld. H :t gebruik van een twee-fasen sproeier noch het gebruik van een invriezend gas wordt beschreven of gesuggereerd.
15 Soortgelijke werkwijzen waarbij vloeibare stikstof of een soortgelijk vries- medium wordt gebruikt worden beschreven in de Amerikaanse octrooischriften 4.655.047, 3.932.943, 3.755.530, 3.721.725, 4.687.672 en 4.712,310. Het gebruik van vloeibare stikstof als vriesmiddel is echter kostbaar, omslachtig en niet ongevaarlijk.
20 Doel van de uitvinding is derhalve het verschaffen van een techniek voor het invriezen van vloeibare dagverse voedingsmiddelen zonder dat na reconstitute (d.w.z. ontdooien) onacceptabel kwaliteitsverlies optreedt, zelfs na opslag over langere tijd.
Het is nu gevonden dat een dergelijke werkwijze kan worden verschaft door 25 dagverse vloeibare voedingsmiddelen te verstuiven met behulp van een "twee-fasen" sproeier en vervolgens zeer snel in te vriezen onder toepassing van een invriezend gas. Een dergelijke werkwijze is op zichzelf bekend voor de vorming van kunstsneeuw door middel van een sneeuwkanonproces, maar is niet eerder toegepast bij het invriezen van voedingsmiddelen.
30 De uitvinding heeft derhalve betrekking op een werkwijze voor het invriezen van vloeibare voedingsmiddelen, omvattende: het versproeien van het voedingsmiddel onder toepassing van een twee-fasen sproeier tot een druppelgrootte van 30 tot 200 μιη: 1007219 3 het in contact brengen van het versproeide voedingsmiddel met een invriezende gasstroom, zodanig dat de druppels van het versproeide voedingsmiddel binnen 10 seconden, bij voorkeur binnen 1 seconde worden ingevroren, en eventueel; 5 - het (af)scheiden, verzamelen en/of verdichten van het aldus gevormde inge vroren voedingsmiddel.
De uitvinding heeft verder betrekking op de aldus verkregen ingevroren voedingsmiddelen, alsmede op vloeibare voedingsmiddelen verkregen door reconsti-tutie (met name ontdooien) van het ingevroren voedingsmiddel van de uitvinding.
10 In de figuren is - figuur 1 een tekening van de volgens de uitvinding verkregen ingevoren voedingsmiddel, waaruit de structuur alsmede de grootteverdeling van bolletjes blijkt; - figuur 2 een schematisch aanzicht van de uitvoeringsvorm van de uitvinding waarbij boven een conus geplaatste sneeuwkanonnen worden toegepast; en 15 - figuur 3 een schematisch aanzicht van de uitvoeringsvorm van de uitvinding waar bij een cycloon wordt toegepast, waarbij fig. 3a een bovenaanzicht en fig. 3b een zijaanzicht geeft.
De uitvinding is geschikt voor toepassing bij alle vloeibare voedingsmiddelen die gevoelig zijn voor kwaliteitsverlies bij invriezen, en dergelijke middelen zullen 20 aan deskundigen duidelijk zijn.
De uitvinding is met name geschikt voor het invriezen van "dagverse" vloeibare voedingsmiddelen zoals vruchtensappen en in het bijzonder voor melk of vloeibare melkproducten. Zoals bekend hebben dergelijke "dagverse" voedingsmiddelen een celstructuur dan wel micelstructuur, die door bekende vriesprocessen kan 25 worden aangetast.
Als de twee-fase-sproeier (pneumatic atomizing nozzle) kan iedere op zichzelf bekende inrichting/techniek worden gebruikt waarmee de vloeibare voedingsmiddelen op geschikte wijze tot de vereiste druppelgrootte kunnen worden versproeid, en dergelijke technieken/inrichtingen zullen aan deskundigen bekend zijn, bijvoor-30 beeld uit sneeuwkanonprocessen. Deze technieken worden bij de werkwijze volgens de uitvinding op analoge wijze ingezet voor het invriezen van het dagverse vloeibare voedingsmiddel.
Hierbij wordt het voedingsmiddel bij voorkeur versproeid met een in wezen 1 0072 1 9 4 inert gas dat geen afbreuk doet aan de eigenschappen van het voedingsmiddel, zoals lucht, stikstof, kooldioxide, of mengsels hiervan. Bij voorkeur wordt perslucht toegepast, die eventueel kan worden voorgekoeld.
De in de twee-fasen sproeier gebruikte persluchtstroom, wordt bij voorkeur 5 vooraf gedroogd, zodat er geen extra vocht door middel van condensatie aan het product wordt toegevoegd. Dit wordt bij voorkeur uitgevoerd door middel van het hieronder beschreven compressie/droogproces, dat een verder aspect van de aanvrage vormt. Verder wordt bij het uitvoeren van de uitvinding verontreiniging van het produkt zoveel mogelijk vermeden.
10 Bij het versproeien (verstuiven) dient een druppelgrootte te worden bereikt van 30 tot 200 μπι, om snel invriezen mogelijk te maken. Deze druppelgrootte kan alleen worden bereikt met de bovengenoemde twee-fasen sproeiers, en niet met een "een fase"-sproeier.
De gemiddelde grootte van de versproeide druppels ligt bij voorkeur in het 15 traject van 50-150 μπι, en is in het bijzonder ongeveer 70 μπι.
De deskundige zal voor het overige in staat zijn het versproeien op geschikte wijze uit te voeren, daarbij gelet op -naast de te bereiken druppelgrootte en doorzet-factoren zoals het zelfreinigend aspect van bijvoorbeeld vezelhoudende vloeistoffen en invriesongevoeligheid.
20 Het aldus versproeide voedingsmiddel wordt vervolgens ingevroren onder toepassing van een invriezend gas, waaronder wordt verstaan een gas met een zodanige temperatuur dat de druppels van het versproeide voedingsmiddel, wanneer zij met het gas in aanraking komen, snel worden ingevroren. Dit kan een in wezen stilstaand gas zijn, maar is bij voorkeur een invriezende gasstroom, waaronder wordt 25 verstaan een gasstroom met een temperatuur en debiet (ten opzichte van de toevoer van het voedingsmiddel) die geschikt zijn voor het snel invriezen van het vloeibare voedingsmiddel zoals hierin omschreven.
Hierbij kan opnieuw ieder geschikt gas worden gebruikt dat de eigenschappen van het voedingsmiddel niet nadelig beïnvloedt, zoals lucht, stikstof, kooldioxide, of 30 mengsels hiervan, zoals hetzelfde gas dat is gebruikt voor het versproeien van het voedingsmiddel.
Bij voorkeur wordt koude omgevingslucht toegepast, dat wil zeggen lucht met een temperatuur van -15°C tot -25°C. Deze lucht kan opnieuw vooraf worden '10072 1 9 5 gedroogd, bij voorbeeld op een op zichzelf bekende wijze.
De versproeide druppels worden door de inwerking van de invriezende gas-stroom bij voorkeur in minder dan 10 seconden, met meer voorkeur minder dan 3 seconden, met de meeste voorkeur in minder dan 1 seconde ingevroren (waarbij de 5 verblijftijd van de druppeltjes in het invriezende gas voldoende zal zijn om dit invriezen te bereiken).
Door dit snelle invriezen zullen geen ijskristallen ontstaan, waardoor de celstructuur van het vloeibare voedingsmiddel behouden blijft en het vocht in de cellen aanwezig blijft. Verder worden de druppeltjes van het voedingsmiddel door het 10 gebruik van een invriezende luchtstroom worden alzijdig en gelijkmatig ingevroren, zonder dat hierbij een verschuiving in de vaste stoffen-concentratie optreedt zoals bij vriezen op een (vast) oppervlak, bijvoorbeeld op een walsoppervlak zoals beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 4.912.927. Hierdoor blijft het dagve~se karakter van de voedingsmiddelen behouden, ook na opslag over langere tijd en reconstitutie, 15 met name door ontdooien.
Door toepassing van de werkwijze van de uitvinding ontstaan kleine, ingevroren "kogeltjes" of "bolletjes" van het voedingsmiddel gevormd, zoals schematisch weergegeven in de bijgevoegde figuur 1. De vorming van deze kogeltjes (die in wezen een bolvorm, druppelvorm, ovaalvorm of soortgelijke vorm zullen hebben) 20 kan eenvoudig met optische middelen worden vastgesteld.
De gevormde kogeltjes laten zich gemakkelijk en zonder kwaliteitsverlies door middel van trillen verdichten, dit in tegenstelling tot ingevoren produkten die uit (ijs)kristallen bestaan. Hierdoor kan een hoge dichtheid voor opslag worden bereikt.
De aldus ingevroren voedselproducten kunnen over langere tijd in een vriescel 25 worden opgeslagen zonder dat na ontdooien -mits op geschikte wijze uitgevoerd- een aanmerkelijk verlies aan kwaliteit optreedt ten opzichte van het oorspronkelijke dagverse voedingsmiddel. Bij deze opslag dient de opslagtemperatuur constant te worden gehouden, met name op een constante temperatuur van -18°C of lager.
Het ontdooien wordt bij voorkeur in twee stappen uitgevoerd, te weten een 30 eerste stap onder toepassing van een temperatuur tot ten hoogste het vriespunt van het voedingsmiddel, gevolgd door geheel ontdooien tot omgevings- of gebruiks-temperatuur.
Wanneer het invriezen, bewaren en ontdooien op de bovenstaande wijze wor- i nn 7? 19 6 den uitgevoerd zijn de verkregen bewaartijden, alsmede de optredende kwaliteits-verandering, vrijwel identiek aan bijvoorbeeld die van consumptieijs. Dergelijke resultaten zijn niet eerder verkregen met dagverse voedingsmiddelen.
De werkwijze van de uitvinding wordt bij voorkeur uitgevoerd in een gekoel-5 de, afgesloten ruimte/inrichting van geschikt(e) afmetingen en geschikt ontwerp, zoals een vriescel die is voorzien van de twee-fasen sproeiers en middelen voor het opvangen/verzamelen van het ingevoren produkt. Hierbij kan het voedingsmiddel bijvoorbeeld door middel van een in wezen horizontaal geplaatste sproeiers in het bovenste gedeelte van de ruimte worden gesproeid, waarna het aldus versproeide, 10 ingevroren produkt onder invloed van de zwaartekracht naar de onderzijde van de ruimte valt en daar wordt verzameld.
Hieronder zullen twee bijzondere uitvoeringsvormen van de uitvinding worden besproken, die de uitvinding echter niet beperken.
Volgens de eerste uitvoeringsvorm wordt het voedingsmiddel versproeid en 15 ingevroren door middel van een op een twee-fasen sproeier gebaseerd sneeuwkanon, dat boven of aan de periferie van een conus met een in wezen verticale as is geplaatst, zodanig dat de ingevoren deeltjes van de voedingsmiddel, die door het sneeuwkanon worden uitgeworpen, in de conus worden opgevangen en onder invloed van de zwaartekracht naar de onderzijde van de conus bewegen, waar zij worden 20 verzameld door middel van onder de conus voorziene opvangmiddelen.
Hierbij kunnen bijvoorbeeld sneeuwkanonnen worden gebruikt zoals worden ingezet bij het maken van kunstsneeuw; dergelijke inrichtingen worden onder meer omschreven in de Amerikaanse octrooischriften 5.400.966; 5.230.218; 4.836.446; 4.813.598 en 4.383.646, waarvan de inhoud hierin door verwijzing is opgenomen.
25 Voor productie op grotere schaal kunnen meerdere sproeiers gelijktijdig worden ingezet, die gelijkmatig zijn verdeeld over de periferie van de bovenring van een conus, waarvan de grootte wordt bepaald door de benodigde worp van de sneeuwkanonnen. Deze worp is afhankelijk van de te bereiken doorzet/productie, en hangt samen met factoren zoals de vriesluchttemperatuur, het watergehalte en de 30 druppelgrootte, met daaraan gekoppeld de minimaal benodigde snelheid. Een deskundige zal in staat zijn deze factoren op geschikte wijze te regelen.
Bij deze uitvoeringsvorm kan het proces met voordeel worden uitgevoerd als een combinatie van een of meer sneeuwkanonnen in combinatie met een getrilde 1007219 7 opvangconus, die als geheel is geplaatst in een vriescel. Hierbij kan in een reeds aanwezige standaard vriescel worden gewerkt.
Deze uitvoeringsvorm kan bijvoorbeeld worden uitgevoerd zoals aangegeven in figuur 2, waarin (1) de sneeuwkanonnen voorstellen, die een sproeier (2) alsmede 5 hoge drukventilatoren (3) omvatten; (4) de conus is, (5) de met de draagstroom (vrieslucht) versproeide sproeinevel is, (6) de onder in de conus verzamelde sneeuw is en (7) een onder trillingen werkende transportinrichting is. Hierbij zijn de sproeiers (2), waaraan de vloeistof en de gedroogde en voorgekoelde perslucht toegevoerd worden, gemonteerd aan de uittrede-periferie van een hoge druk buis-10 ventilatoren (3) van de sneeuwkanonnen (1). Deze ventilatoren zijn op hun beurt weer, ruimelijk verdeeld, gemonteerd in een gekoelde ruimte (vriescel), met een temperatuur van ongeveer -18°C. De ruimtelucht wordt aangezogen door deze ventilatoren (3) en met een zodanige snelheid uitgeblazen dat de door sproeiers (2) tot druppels versproeide voedingsmiddel lang genoeg in zwevende toestand worden 15 gehouden tot de grootst te verwachten druppels (200 μιη) bevroren zijn. Dit proces in in wezen analoog aan bekende sneeuwkanonprocessen. De sproeinevel (5) verzameld zich als sneeuw (6) onder in conus (4), en wordt afgevoerd door middel van vibrator (7).
Bij de tweede uitvoeringsvorm, die is bedoeld om de procesafmetingen te 20 beperken, komt het door de twee-fasen sproeiers tot een nevel versproeide voedingsmiddel in een roterende vriesluchtstroom, waar de versproeide druppeltjes worden ingevroren.
Hierbij is de invriezende gasstroom in de vorm van een wervelstroom of cycloon, zoals weergegeven in Figuren 3a en 3b, waarin (8) de twee-fasen sproeiers 25 zijn, die zich in in quasi dode ruimte (9) bevinden; (10) de cycloon van het invriezende gas is; (11) jets voor het invriezende gas zijn; (12) de wand van de cycloon is; (13) een hoge drukventilator voor het aanzuigen van lucht uit de vriescel is; (14) de ruimte voor het verzamelen/opvangen van het voedingsmiddel is; (15) het centrale recirculatiekanaal voor de uit de cycloon tredende vriesluchtstroom voorstelt, (16) 30 middelen voor het verwijderen van kleine deeltjes uit de vriesluchtstroom zijn; (17) het verzamelde ingevroren voedingsmiddel is en (18) een vibrator is. Dit geheel is geplaatst in vriessilo (19).
Het voedingsmiddel wordt versproeid uit (het mondstuk van) de twee-fasen )007219 8 sproeiers (8), die zich in quasi dode ruimte (9) bevinden. Deze sproeiers (8) zijn boven cycloon (10) geplaatst, zodanig dat het versproeide voedingsmiddel onder invloed van de zwaarekracht tot in cycloon (10) valt, waar het in contact komt met de roterende vrieslucht in de cycloon (10) en bevriest.
5 Deze vrieslucht wordt aan cycloon (10) toegevoerd door jets (11), en kan bijvoorbeeld worden aangezogen uit silo (18) door middel van hoge drukventilatoren (13) die via een ringkanaal met jets (11) zijn verbonden. De uit de cycloon tredende vrieslucht wordt uit ruimte (14) verwijderd via centraal kanaal (15), en kan door middel van deeltjesverwijderaars (16) van kleine deeljes worden ontdaan alsvorens 10 het weer uittreedt naar silo (19).
De deeltjes van het ingevroren voedingsmiddel bewegen zich vanuit cycloon (10) onder invloed van de zwaartekracht langzaam naar de onderzijde van ruimte (14) , waar zij worden opgevangen en verzameld als sneeuw/poeder (17), dat eventueel kan worden verdicht door middel van vibrator (18), en door middel van een 15 afvoer (niet weergegeven) kan worden afgevoerd.
Hierbij wordt bij voorkeur zodanig gewerkt, dat de druppels van het voedingsmiddel de cycloonwand (12) niet raken, zodat voorkomen wordt dat de druppels hieraan vastvriezen. Om dit te bereiken wordt de vrieslucht bij voorkeur langs de periferie van de cycloon via jets (11) toegevoerd, zodat een luchtfilm ont-20 staat die met hoge snelheid langs de cycloonwand (12) beweegt. Hierdoor wordt voorkomen dat druppels in onbevroren toestand de cycloonwand (11) raken.
De afmetingen van de cycloon worden opnieuw bepaald door de bovengenoemde factoren van vriesluchttemperatuur, watergehalte, druppelgrootte en minimaal benodigde snelheid, waarbij de cycloon met voordeel kan worden uitgevoerd 25 voor grootschalige produktie.
De bij de uitvinding toegepaste gasstromen worden bij voorkeur na gebruik opnieuw ingezet. In de eerste uitvoeringsvorm zoals hierboven omschreven wordt dit bijvoorbeeld bereikt doordat het gas, dat enigszins kan zijn opgewarmd, uit de conus stijgt en daar door in de ruimte aanwezige koelers weer wordt afgekoeld. In de 30 tweede uitvoeringsvorm kan dit worden bereikt doordat het gas via de cycloonafvoer wordt afgevoerd om daarna door de ruimtekoelers afgekoeld te worden.
De bij de uitvinding als draaggas en/of vrieslucht toegepaste omgevingslucht wordt middels standaard lamellenluchtkoelers en een normale koelmachine op 1007219 9 geschikte temperaturen gehandhaafd. De gebruikte perslucht wordt bij voorkeur gedroogd zodat er geen extra vocht door middel van condensatie aan het product wordt toegevoegd. Dit wordt bij voorkeur uitgevoerd door middel van het hieronder beschreven compressie/droogproces, dat een verder aspect van de aanvrage vormt.
5 Gebruikelijke zuiger- en schroefcompressoren zijn in de regel niet geschikt, daar zij smeermiddelen zoals olie bevatten, die in het voedselproduct terecht kunnen komen en tevens omdat zij de lucht door het compressieproces sterk verwarmen.
Volgens de uitvinding wordt derhalve bij voorkeur een uit de vacuumtechniek bekende olievrije vloeistofringcompressor toegepast, waarvan de vloeistof sterk 10 onderkoeld wordt. De via een biocel-filter aangezogen en dus kiemvrije lucht wordt uit het productieproces gehaald. Een keukenzoutoplossing gekoeld tot dezelfde temperatuur als de proceslucht wordt ingezet voor het in stand houden van de vloei-stofring. De lage dampspanning en temperatuur van deze oplossing garanderen een droge verstuivingslucht, waardoor het naschakelen van een persluchtdroger niet 15 nodig is. Een zogenaamde compactafscheider zorgt er voor dat de lucht druppelvrij aan de verstuivers wordt toegevoerd.
Daar gedurende het compressieproces water uittreedt wordt de zoutconcentratie door middel van op zichzelf bekende doseerapparatuur op peil gehouden.
Bij beide processen bestaat de mogelijkheid dat de allerkleinste druppels van 20 het versproeide en bevroren voedingsmiddel in het opgewarmde gas meegevoerd worden en dus niet gevangen worden. Deze zullen ongecontroleerd in de ruimte zweven, met name bij toepassing van sneeuwkanonnen, en eventueel door de luchtkoelers aangezogen worden. Om te vermijden dat de luchtkoelers dichtslaan kan een speciale warmtewisselaar voorgeschakeld worden, waarvan de oppervlaktetempera-25 tuur boven 0°C ligt. Hierdoor zal de stuifsneeuw neerslaan en smelten. De benodigde warmte wordt bij voorkeur toegevoerd uit het koudemiddel-condensaat. De onderkoeling van dit koudemiddelcondensaat verbetert de koelcapaciteit. Daar de absolute massa stuifsneeuw zeer gering is is het onderkoeltraject van het koude-middel groot genoeg om de smeltwarmte geheel terug te winnen. Deze smelt kan 30 vanwege vervuiling doorgaans niet meer opnieuw worden toegepast.
Voor toepassing van de speciale cycloon wordt bij voorkeur een op de afvoer van de cycloon aangebrachte warmtewisselaar -bij voorkeur zoals hierboven omschreven- als demister toegepast.
i007219 10
De deskundige zal verder in staat zijn -mede aan de hand van de onderhavige beschrijving- de werkwijze van de uitvinding op geschikte wijze uit te voeren en te regelen, aan de hand van factoren zoals de aard van het vloeibare voedingsmiddel, de gewenste doorzet, de gebruikte apparatuur, de druppelgrootte, de gebruikte 5 debieten en de temperatuur van het invriezende gas; hiervoor eventueel vereiste wijzigingen en/of aanpassingen zullen binnen het gebied van de uitvinding vallen.
De uitvinding betreft verder een inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding. Deze "ultra quick liquid freezer" is bij voorkeur uitgevoerd zoals omschreven in de bovenomschreven voorkeursuitvoeringsvormen en de 10 figuren, d.w.z. in de vorm van een conus waarboven een of meer sneeuwkanonnen op basis van twee-fasen sproeiers voor het toevoeren, versproeien en invriezen van het vloeibare voedingsmiddel zijn geplaatst, dan wel in de vorm van een wervel-bedinrichting, waarboven een of meer twee-fasen sproeiers voor het toevoeren en versproeien van het voedingsmiddel zijn geplaatst.
15 De uitvinding betreft tenslotte de toepassing van deze inrichtingen bij het invriezen van dagverse vloeibare voedingsmiddelen.
'10072 1 9
Claims (15)
1. Werkwijze voor het invriezen van vloeibare voedingsmiddelen, omvattende: het versproeien van het voedingsmiddel onder toepassing van een twee-fasen 5 sproeier tot een druppelgrootte van 30 tot 200 μτη: het in contact brengen van het versproeide voedingsmiddel met een invriezend gas, bij voorkeur een invriezende gasstroom, zodanig dat de druppels van het versproeide voedingsmiddel binnen 10 seconden, bij voorkeur binnen 1 seconde worden ingevroren, en eventueel; 10. het (afscheiden, opvangen, verzamelen en/of verdichten van het aldus ge vormde ingevroren voedingsmiddel.
2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij het vloeibare voedingsmiddel een "dagvers" vloeibaar voedingsmiddel is, bij voorkeur melk of een vloeibaar melk- 15 product.
3. Werkwijze volgens een der voorafgaande conclusies, waarbij het voedingsmiddel in de twee-fasen sproeier wordt versproeid voorgekoelde en gedroogde perslucht. 20
4. Werkwijze volgens een der voorafgaande conclusies, waarbij als invriezend gas lucht met een temperatuur van -15°C tot -25°C, bij voorkeur ongeveer -18°C, wordt toegepast.
5. Werkwijze volgens een der voorafgaande conclusies, waarbij het vloeibare voedingsmiddel wordt versproeid en ingevoren door middel van een of meer op zichzelf als sneeuwkanonnen bekende inrichtingen, die aan de bovenperiferie van een conus, bij voorkeur een getrilde conus, voor het opvangen en/of afvoeren van het ingevroren voedingsmiddel zijn geplaatst. 30
6. Werkwijze volgens een der conclusies 1-5, waarbij het door de twee-fasen sproeiers versproeide voedingsmiddel wordt ingevroren in een roterende vrieslucht-stroom, met name in een cycloon. 1007? 19
7. Werkwijze volgens een der conclusies voorafgaande conclusies, uitgevoerd in een vriescel die op een temperatuur van bij voorkeur minder dan -18°C wordt gehouden.
8. Werkwijze volgens een der conclusies voorafgaande conclusies, waarbij het ingevroren voedingsmiddel wordt opgeslagen bij een in wezen constant gehouden temperatuur van -18°C of lager.
9. Werkwijze volgens een der conclusies voorafgaande conclusies, verder omvat-10 tende de stap van reconstitutie van het vloeibare voedingsmiddel uit het ingevroren voedingsmiddel, met name door ontdooien.
10. Werkwijze volgens conclusie 9, waarbij het ontdooien in twee stappen wordt uitgevoerd, te weten een eerste stap tot op een temperatuur lager dan het vriespunt 15 van het voedingsmiddel, en een tweede stap tot op omgevings- of gebruikstempera-tuur.
11. Werkwijze volgens een der voorafgaande conclusies, waarbij de invriezende gasstroom gerecirculeerd wordt en waarbij deeltjes van het ingevroren voedings- 20 middel, die niet worden verzameld, uit de gerecirculeerde gasstroom worden verwijderd door middel van een lamellenwarmtewisselaar, die voor een eventueel in het recirculatiecircuit aanwezige luchtkoeler is geplaatst.
12. Ingevroren voedingsmiddel, verkregen of verkrijgbaar volgens de werkwijze 25 van een van de conclusies 1-7.
13. Inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de een der conclusies 1-5, omvattende een in een vriescel aanwezige conus, waarboven een of meer sneeuwkanonnen op basis van twee-fasen sproeiers voor het toevoeren, versproeien 30 en invriezen van het vloeibare voedingsmiddel zijn geplaatst, zodanig dat de deeltjes van het versproeide en ingevroren voedingsmiddel, die uit de sneeuwkanonnen worden geworpen, in de conus kunnen worden opgevangen. 1 007212
14. Inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de een der conclusies 1-4 en/of 6, omvattende een in een vriescel aanwezige wervelbedinrichting, waarboven een of meer twee-fasen sproeiers voor het toevoeren en versproeien van het vloeibare voedingsmiddel zijn geplaatst, zodanig dat de druppeltjes van het ver- 5 sproeide voedingsmiddel, die uit de twee-fasen sproeier treden, in de wervelbed inrichting kunnen worden opgevangen.
15. Toepassing van een inrichting volgens conclusie 13 of 14 bij het invriezen van dagverse vloeibare voedingsmiddelen. 10 *** 10072 0
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL1007219A NL1007219C2 (nl) | 1997-10-07 | 1997-10-07 | Werkwijze voor het invriezen van dagverse vloeibare voedingsmiddelen, alsmede de aldus verkregen ingevroren voedingsmiddelen. |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL1007219A NL1007219C2 (nl) | 1997-10-07 | 1997-10-07 | Werkwijze voor het invriezen van dagverse vloeibare voedingsmiddelen, alsmede de aldus verkregen ingevroren voedingsmiddelen. |
NL1007219 | 1997-10-07 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL1007219C2 true NL1007219C2 (nl) | 1999-04-08 |
Family
ID=19765799
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL1007219A NL1007219C2 (nl) | 1997-10-07 | 1997-10-07 | Werkwijze voor het invriezen van dagverse vloeibare voedingsmiddelen, alsmede de aldus verkregen ingevroren voedingsmiddelen. |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
NL (1) | NL1007219C2 (nl) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1653172A3 (de) * | 2004-10-26 | 2008-01-23 | Innovag AG Aktiengesellschaft für innovative Industrietechnik | Schneeraum |
ITBS20110076A1 (it) * | 2011-05-25 | 2012-11-26 | K190 S R L | Apparato e procedimento per la preparazione di gelato o prodotti alimentari affini |
ITNA20150018A1 (it) * | 2015-05-06 | 2016-11-06 | Profeta Antonio | Surgelatore istantaneo a neve in continuo per latte ed altri liquidi |
US10624363B2 (en) | 2014-03-27 | 2020-04-21 | Cornell University | Process and apparatus for rapid freezing of consumable and non-consumable products using the expansion of dense gas |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE559605A (nl) * | ||||
GB288310A (en) * | 1927-04-08 | 1929-06-27 | Boris Pavlovitsch Tsitovitsch | Improvements relating to the freezing of colloidal liquids |
FR1186009A (fr) * | 1957-11-13 | 1959-08-12 | Procédé et dispositif de congélation du lait | |
NL6409455A (nl) * | 1963-10-02 | 1965-04-05 | ||
NL6601401A (nl) * | 1966-01-11 | 1967-07-12 | ||
EP0478118A1 (en) * | 1990-08-31 | 1992-04-01 | Taiyo Sanso Co., Ltd. | Apparatus for producing frozen particles |
US5180106A (en) * | 1990-04-24 | 1993-01-19 | Turbines S.M.S. Inc. | Snow making machine |
US5216890A (en) * | 1991-03-25 | 1993-06-08 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Device for and method of producing hyperfine frozen particles |
-
1997
- 1997-10-07 NL NL1007219A patent/NL1007219C2/nl not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE559605A (nl) * | ||||
GB288310A (en) * | 1927-04-08 | 1929-06-27 | Boris Pavlovitsch Tsitovitsch | Improvements relating to the freezing of colloidal liquids |
FR1186009A (fr) * | 1957-11-13 | 1959-08-12 | Procédé et dispositif de congélation du lait | |
NL6409455A (nl) * | 1963-10-02 | 1965-04-05 | ||
NL6601401A (nl) * | 1966-01-11 | 1967-07-12 | ||
US5180106A (en) * | 1990-04-24 | 1993-01-19 | Turbines S.M.S. Inc. | Snow making machine |
EP0478118A1 (en) * | 1990-08-31 | 1992-04-01 | Taiyo Sanso Co., Ltd. | Apparatus for producing frozen particles |
US5216890A (en) * | 1991-03-25 | 1993-06-08 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Device for and method of producing hyperfine frozen particles |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1653172A3 (de) * | 2004-10-26 | 2008-01-23 | Innovag AG Aktiengesellschaft für innovative Industrietechnik | Schneeraum |
ITBS20110076A1 (it) * | 2011-05-25 | 2012-11-26 | K190 S R L | Apparato e procedimento per la preparazione di gelato o prodotti alimentari affini |
WO2012160532A1 (en) * | 2011-05-25 | 2012-11-29 | K190 S.R.L. | Apparatus and process for producing ice cream or similar food products |
US10624363B2 (en) | 2014-03-27 | 2020-04-21 | Cornell University | Process and apparatus for rapid freezing of consumable and non-consumable products using the expansion of dense gas |
ITNA20150018A1 (it) * | 2015-05-06 | 2016-11-06 | Profeta Antonio | Surgelatore istantaneo a neve in continuo per latte ed altri liquidi |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100239334B1 (ko) | 액체공급용 적하장치 및 냉동실로의 액체조성물 공급방법 | |
US6223542B1 (en) | Cryogenic processor for liquid feed preparation of a free-flowing frozen product and method for freezing liquid composition | |
US3615723A (en) | Spray-drying apparatus | |
US8012313B2 (en) | Drying process and apparatus | |
AU655413B2 (en) | Cryogenic apparatus | |
EP0266859A1 (en) | Method and apparatus for producing microfine frozen particles | |
US4848094A (en) | Droplet freezing method and apparatus | |
CN101738063B (zh) | 冷冻喷雾造粒流化床多功能间歇干燥***及方法 | |
CN1086802C (zh) | 一种冷冻设备与冷冻方法 | |
CN1429329A (zh) | 用于可自由流动的冷冻产品的液态供给制备的低温处理器 | |
US5299426A (en) | Freezing process and apparatus | |
CN102226629A (zh) | 一种惰性粒子喷雾冷冻干燥设备及方法 | |
EP2522935B1 (de) | Vorrichtung zum Pelletieren oder Granulieren eines flüssigen oder pastösen Stoffes | |
NL1007219C2 (nl) | Werkwijze voor het invriezen van dagverse vloeibare voedingsmiddelen, alsmede de aldus verkregen ingevroren voedingsmiddelen. | |
JP2004232883A (ja) | 噴霧式真空凍結乾燥装置 | |
JP2005503767A (ja) | ポップコーン形冷凍製品の製造方法とその装置 | |
US4829783A (en) | Device for the controlled freezing of viscous liquids | |
JP2005168904A (ja) | 噴霧式真空乾燥法による封入装置 | |
NZ529594A (en) | Spray freeze drying of liquid substance with chamber held below triple point of liquid substance | |
US5156006A (en) | Apparatus for cooling a heat transfer fluid | |
US5121611A (en) | Refrigeration apparatus and method of refrigeration | |
EP1677903B1 (en) | Process and apparatus for cooling and atomizing liquid or pasty-like substances | |
JPS6125351B2 (nl) | ||
EP0956773A1 (en) | Method and apparatus for freezing of suspensions into pellets | |
US3111011A (en) | Apparatus for preserving liquids by freezing |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD2B | A search report has been drawn up | ||
VD1 | Lapsed due to non-payment of the annual fee |
Effective date: 20030501 |