SE525606C2 - Metod och anordning för att kontrollera uppehållstiden i en hållarcell vid infusionsuppvärmning - Google Patents

Description

25 30 35 f “l l J m1 C.-\ L.) LD 2 placerat i tryckkärlets övre del, alternativt längre ned i tryckkärlet. Oavsett ånginloppets placering skall den heta vattenångan värma produktdropparna under deras väg ner genom tryckkärlet.

All modern värmebehandling av livsmedelsprodukter syftar dels till att värma produkten till en viss förutbestämd temperatur, dels till att hålla produkten vid denna temperatur under visst bestämt tidsintervall. I samband med infusionsuppvärmning är det vanligast att man använder en separat hållarcell, dvs. en rörslinga, i direkt anslutning till tryckkärlets produktutlopp. Dylika hållarceller är inte helt tillförlitliga, då skumbildning lätt uppstår då produkten lämnar tryckkärlet. Ett sätt att reducera detta är att placera en pump mellan tryckkärlets utlopp och hållarcellen. Detta är dock en förhållandevis dyrbar lösning.

Den svenska patentskriften SE 513 537 beskriver en hållarcell som är integrerad i tryckkärlet. l tryckkärlets koniska botten finns placerad en konisk kropp som upptar större delen av tryckkärlets koniska botten och mellanrummet mellan tryckkärlet och den koniska bottnen utgör en väl definierad hållarcell.

Denna hållarcell regleras medelst en utloppsventil placerad i produktutloppet.

Utloppsventilen styrs av ett differentialtryck. Denna reglering har visat sig tillförlitlig för många produkter, men då skumbildning uppstår får man felaktiga mätvärden och därmed en hålltid som inte överensstämmer med den förutbestämda hålltiden.

Skumbildningsrisken varierar med produkten men den kan också bero av ångbubblor som inte kondenserat. Okondenserade ångbubblor kan följa med produkten ner i infusionskärlet om produkten redan har uppnått önskad temperatur. Eftersom önskan att erhålla en hög produktkvalitet innebär minsta möjliga värmepåverkan ställs mot kravet på en fullgod steril produkt är det önskvärt att kunna reglera hålltiden med största möjliga noggrannhet.

Ett ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en metod för att få en så noggrann reglering av hålltiden som möjligt i samband med infusionsuppvärmning och där skumbildning i produkten inte försämrar regleringsmöjligheterna.

Ett ytterligare ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en anordning för att genomföra metoden enligt uppfinningen Dessa och andra ändamål har enligt uppfinningen uppnåtts genom att metoden av den inledningsvis beskrivna typen, getts kännetecknen av att tryckkärlets utlopp är kommunicerande förbundet med ett lodrätt rör samt att en flottör i det lodräta röret kontrollerar nivån i hållarcellen, så att produktens 10 15 20 25 30 35 525 SSS 1 i f . .~ . 3 uppehållstid blir densamma oavsett densitetsförändringar pga. bubblor i produkten.

Uppfinningen har vidare uppnåtts genom att anordningen av den inledningsvis beskrivna typen getts kännetecknen av att tryckkärlets utlopp är kommunicerande förbundet med ett lodrätt rör samt att en nivågivare i det lodräta röret är anordnad att kontrollera nivån i hållarcellen genom att nivågivaren styr utloppsventilen.

Föredragna utföringsformer av uppfinningen har vidare getts de av underkraven framgående kånnetecknen.

En föredragen utföringsform av uppfinningen kommer nu närmare beskrivas med hänvisning till bifogade ritningar, vilka: Fig. 1 visar, delvis i sektion, ett infusorkärl Fig. 2 visar, delvis i sektion, nedre delen av ett infusionskärl.

Ritningarna visar endast de för förståelsen av uppfinningen väsentliga detaljerna och infusorns inplacering i en värmebehandlingsanläggning, vilken är välkänd för en fackman, är utelämnad.

Fig. 1 visar principen för en infusor. lnfusorn innefattar ett tryckkärl 1 med konisk botten 2. l tryckkärlets 1 övre del finns anordnat ett inlopp 3 för den produkt som skall värmebehandlas. Produkten kan utgöras av en flytande mejeriprodukt, såsom mjölk, grädde eller yoghurt. I anslutning till produktinloppet 3 finns en anordning 4 för att fördela den inkommande produkten till små droppar eller strålar. Anordningen 4 för att finfördela produkten kan exempelvis utgöras av en fördelningskammare som i sin undre vägg har upptaget ett stort antal hål eller spaken lnfusorns tryckkärl 1 har vidare ett inlopp 5 för ånga. Ånginloppet 5 kan såsom visas i Fig. 1 vara koncentrisk och placerat i tryckkärlets 1 övre del.

Alternativt kan ånginloppet 5 ha en annan utformning och det kan också vara placerat längre ner i tryckkärlet 1. l tryckkärlets 1 koniska bottnen 2 finns placerat en koniskt formad kropp 6, vilken upptar större delen av den volym som utgör den koniska bottnen 2.

Resterade utrymme 7, mellan den koniska bottnen 2 och den koniskt formade kroppen 6 utgör en hållarcell. Genom att minimera det utrymme 7 i infusorn som utgör en inbyggd hållarcell innebär det att man kan uppnå mycket korta hålltider för produkten. För att minimera vikten på den koniska kroppen 6 kan denna göras ihålig.

Den koniskt formade kroppen 6 kan ha samma konvinkel som tryckkärlets 1 koniska botten 2. I den föredragna utföringsformen av uppfinningen har den 10 15 20 25 30 35 - fi w a » . koniska kroppen 6 en vinkel som ger ett utrymme 7 som har samma volym per millimeter, vilket ger en reglermässig fördel för hållarcellen.

Den koniska kroppen 6 har en övre yta 13 som är så utformad att det bildas en liten samling av uppvärmd produkt ovanpå den koniska kroppen 6.

Detta för att förhindra att den produkt som faller ned genom tryckkärlet 1 kan bränna på den koniska kroppens 6 övre yta 13.

Den koniska kroppen 6 har i sin övre del styrpinnar eller liknande anordningar för att centrera den koniska kroppen 6 i tryckkärlets 1 koniska bottendel 2. För att variera infusorns kapacitet med bibehållen uppehållstid för produkten kan höjden på den koniska kroppens 6 placering itryckkärlets 1 koniska bottendel 2 varieras. Höjden kan regleras medelst ett ställdon 15. infusorns tryckkärl 1 avslutas längst ner med ett utlopp 8 för den värmebehandlade produkten. På utloppet 8 finns vidare placerat en utloppsventil 9 vilken utgöres av en reglerventil, såsom en expansionsventil. Från utloppsventilen 9 förs produkten vidare, vanligen till ett vakuumkärl (ej visat i bild) där det tillskott av vatten, som produkten fått genom ånguppvärmningen, åter avlägsnas.

Till tryckkärlets 1 utlopp 8 är anslutet en i huvudsak horisontell rörledning 10 med en förhållandevis klen diameter. Den horisontella rörledningen 10 är också ansluten till ett lodrätt rör 11, så att det lodräta röret 11 det horisontella röret 10 och nedre delen av infusorns tryckkärl 1 bildar ett kommuniserande kärl.

Det lodräta röret 11 är anslutet till tryckkärlets 1 vägg med en rörbit 12, så att fördelarna 10, 11 och 12 samt tryckkärlet 1 bildar en sluten enhet. Därigenom kommer kondensvatten från tryckkärlets 1 väggar att rinna ut genom rörbiten 12 och till rördelarna 10 och 11. Kondensvatten fyller den horisontella rördelen 10 och rördelen 11 till en förutbestämd nivå. Den förutbestämda nivån bestäms av produktens uppehållstid. Genom att minimera produkt i rördelarna 10 och 11 så minimeras risken för påbränning av produkt i rördelarna 10 och 11. På rörbiten 12 finns också en diskanslutning 16, så att rördelarna 10, 11 och 12 kan diskas i samband med övig utrustning i ett CIP-program (Cleaning ln Place). l det lodräta röret 11 finns en nivågivare 14, företrädesvis en flottör som har någon form av beröringsfri avkänning, såsom magnetisk avkänning.

Avkänningen av nivågivarens 14 läge reglerar utloppsventilen 9.

Produktens vätskenivå 17 i hållarcellen bestämmer uppehållstiden för produkten. Då produkten kommer in i infusorns tryckkärl 1 genom inloppet 3 finfördelas produkten i en fördelningsanordning 4 och faller som små droppar ned genom tryckkärlet 1. På sin väg ner möter produktdropparna ångan och produkten värmes mycket snabbt till önskad temperatur. Den uppvärmda 10 15 20 25 30 35 525 60? 5 produkten fortsätter ned till produktansamlingen på den koniska kroppens 6 ovansida 13 och vidare ner i utrymmet 7 mellan den koniska kroppen 6 och tryckkärlets 1 bottendel 2.

Den tid som produkten befinner sig i utrymmet 7 mellan den koniska kroppen 6 och bottendelen 2 utgör produktens uppehållstid. Produktens uppehållstid kan varieras mellan en maximinivå för produkten 18 och en miniminivå 19. Genom en viss kapacitet på produktinflödet och en given vätskenivå 17 får man produktens uppehållstid. Vätskenivån 17 regleras via utloppsventilen 9 Genom att fördelarna 10 och 11 samt den nedre delen av tryckkärlet 1 utgör ett kommunicerande kärl kommer således nivågivaren eller flottören 14 att placera sig på samma nivå som produktens våtskenivå 17. Eventuella variationer i densitet mellan produkten och kondensvattnet i rördelarna 10, 11 kan kompenseras för i anläggningens styrprogram. För att ytterligare säkerställa att densiteten är den samma bör innehållet fördelarna 10, 11 värmas till ungefär samma temperatur som produkten håller. Uppvårmningen sker lämpligen med utanpåliggande värmeslingor.

Vätskan i det lodräta röret 11 är stillastående och fritt från bubblor.

Vätskenivån 17 i hållarcellen kommer att vara den samma som i röret 11 så länge produkten inte innehåller bubblor av luft eller ånga. Skumbildningen är mycket produktberoende, men de flesta produkter kan få med sig bubblor av luft eller ånga. Eftersom man inte kan kontrollera skumbildningen kan man riskera en för kort uppehållstid om skumbildningen blir omfattande. Genom att flottören 14 i det lodräta röret 11 bestämmer Vätskenivån 17 så kommer vätskenivån i hållarcellen att öka till en högre nivå 20 om densiteten i hållarcellen minskar, dvs. att produkten skummar eller innehåller en massa luft- eller ångbubblor.

Genom det kommunicerade kärlet som bildas av rören 10, 11 och tryckkärlets 1 nedre del, så kommer massan i varje del av det kommunicerade kärlet att vara den samma och den nya vätskenivån 20 med en skumbildande produkt kommer alltså att motsvara vätskenivån 17 för en icke skumbildande produkt.

Som framgått av ovanstående beskrivning åstadkommes med föreliggande uppfinning en metod och en anordning som man enkelt och mycket säkert kan reglera. Genom att metoden är så tillförlitlig kan man säkerställa produktens uppehållstid. Man behöver inte överbehandla produkten för att vara säker på att den är steril. Detta ger produkter som har en bättre smakkvalitet.

Metoden och anordningen kompenserar också för eventuell skumbildning i produkten då den uppehåller sig hållarcellen.

Claims (5)

10 15 20 25 30 35 .1 .-.= 525 606 PATENTKRAV

1. Metod för att kontrollera uppehållstiden i en hållarcell vid infusionsuppvärmning, med en infusor som utgöres av ett tryckkärl (1) med en konisk botten (2) och där tryckkärlets (1) koniska botten (2) till största delen är uppfyllt av en koniskt formad kropp (6) och att resterande utrymme (7) i tryckkärlets (1) botten (2) utgöres av en hållarcell, kännetecknad därav att tryckkärlets (1) utlopp (8) är kommunicerande förbundet med ett lodrätt rör (11) samt att en flottör (14) i det lodräta röret (11) kontrollerar nivån i hållarcellen, så att produktens uppehällstid blir densamma oavsett densitetsförändringari produkten.

2. Anordning för att kontrollera uppehållstiden i en hållarcell vid infusionsuppvärmning, anordningen innefattar en infusor, vilken utgöres av ett tryckkärl (1) med en konisk botten (2), tryckkärlet (1) har ett i dess övre del beläget inlopp (3) för produkt och ett i dess nedre del beläget utlopp (8) med en utloppsventil (9), ett inlopp (5) för ånga, samt att tryckkärlets (1) koniska botten (2) till största delen är uppfyllt av en koniskt formad kropp (6) och att resterande utrymme (7) i tryckkärlets botten (2) utgöres av en hållarcell, kännetecknad därav att tryckkärlets (1) utlopp (8) är kommunicerande förbundet med ett lodrätt rör (1 1) samt att en nivågivare (14) i det lodräta röret (11) är anordnad att kontrollera nivån i hållarcellen genom att nivågivaren (14) styr utloppsventilen (9).

3. Anordning i enlighet med patentkravet 2 kännetecknad därav att det lodräta röret (11) är slutet förbundet med tryckkärlet (1) medelst en rörbit (12) samt att det lodräta röret (11) är förbundet med utloppet (8) medelst en rörbit (10).

4. Anordning i enlighet med patentkraven 2 eller 3, kännetecknad därav att den koniska kroppen (6) är ställbari höjdled.

5. Anordning i enlighet med patentkravet 4, kännetecknad därav att den koniska kroppen (6) är ställbar medelst ett ställdon (15).