DD269895A1 - Vorrichtung zur trocknung von gemuesekulturen - Google Patents

Abstract

Vorrichtung zur Trocknung von ausgewaehlten Gemuesekulturen mit einem natuerlichen Wassergehalt bis 95% in einer Wirbelschicht, in der das Gemuese unter die fuer das Bakterienwachstum kritische Grenze abgetrocknet wird. Die Trocknung erfolgt in einer kombinierten Anlage eines Vortrockners (1), der als Wirbelschichttrockner mit einem Ruehrwerk (4) ausgeruestet ist, und einer Nachtrockeneinheit, die als Fliessbett-Trockner in Zellenbauweise (2, 3), unterteilt in Trocken- und Kuehlzonen, ausgebildet ist, und die durch verstellbare Wehre (7) und darueber angeordnete verstellbare Schottelemente (20) getrennt sind. Der dem Vortrockner (1) nachfolgende erste Nachtrockner (2) ist mit Waermeuebertragerrohren (15) ausgestattet. Die Anzahl der Nachtrocken- und Kuehlzonen sowie die Konditionierung der in ihnen zugefuehrten Luft richten sich nach dem Trocknungsgut und der gewuenschten Endfeuchte. Figur

Description

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Titel der Erfindung

Vorrichtung zur Trooknung von Gemüse in der Wirbelschicht

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Trockenkonservierung von Nahrungsmitteln, vorzugsweise zur Trocknung von ausgewählten Gemüsearten in der Wirbelschicht, wobei der natürliche Wassergehalt der Gemüsekulturen von 80 - 95 % unter die für das Bakterienwaohstum kritische Grenze von 12 - 15 /'» und darunter abzutrocknen ist.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Die Trockenkonservierung von Nahrungsmitteln hut mit zunehmender Nachfrage an tischfertigen Produkten wachsende Bedeutung erlangt. Bei der Trocknung von Gemüse sind in erster Linie die Nähr- und Gesundheitswerte des autes möglichst insgesamt zu erhalten, so daß nach der Rekonstitution der Frischezustand de.3 Gemüses annähernd erreicht wird. Ein Gemüsetrookner ist so zu konaipieren, daß er diese Bedingung optimal erfüllt.

Es aind bereits Trocknungsanlagen bekannt, die eine Trocknung mit Hilfe direkt oder indirekt erwärmter Luft ermöglichen, die sowohl stationär als auch fahrbar ausgebildet sind.. Besonders vorteilhaft sind hierfür kontinuierlich arbeitende Trocknungsgeräte, bei denen di? zu trocknenden Produkte während des Trooknungsvorganges beobachtet, und bestimmte Werte, wie beispielsweise die Temperatur und Feuchtigkeitsgehalt, kontinuierlich oder in bentimmten Abständen, ge messen werden und der Trocknungsvorgang gesteuert werden kann.

Zur Trocknung von Produkten mit hoher Anfangsfeuchte >70 % werden vorwiegend Vakuumtrockner oder Bandtrockner eingesetzt.

Im Falle der Verwendung von Vakuumtrooknern sind für die Erzeugung des Vakuums hohe Kosten erforderlich. Außerdem ist durch die Druokempfindlichkeit des feuchten Produktes ein chargenweiser Betrieb erforderlich, der hohe Verweilzeiten voraussetzt. Auoh ist durch die geringe Intensität des Stoff- und Wärmeüberganges in der ruhenden

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Sohüttung die Zuführung der Verdampfungswärme mit Wärmeverlusten verbunden.

Es sind des weiteren Bandtrockner für die Trocknung von Produkten mit hoher Anfangsfeuohte DE-OS 2220577 bekannt. Bei diesen Bandtrocknern bewegt sich das zu trocknende Produkt auf einem endlosen Band und wird dabei im Querstrom von Heißluft über- bzw. zum Teil durchströmt. Da sich die Produktteilohen auf dem Band in ruhender SohUttung befinden, deren Porosität vom Kornspektrum und vom Trooknungsspiel der Teilchen sowie deren Zufallsohüttung abhängig ist, ist das gleichmäßige Überströmen aller Teilchen und damit eine definierte Einstellung der Triebkraft als Punktion der Gutsfeuchte nicht möglich. Da bei der Trocknung in ganz bestimmten Trooknungsphasen starke Temperatur- und triebkraftbedingte Spannungen im Feststoffteilchen auftreten, werden sowohl bei der Vakuum- als auch bei der Bandtrocknung unter konstanten Luftbedingungen große Verweilzeiten und damit geringe Trocknungsgeschwindigkeiten notwendig.

In immer stärkerem Maße erschließt sich die Wirbelsohichtteohnologie neue Anwendungsfälle bei der Trocknung von Lebensmitteln, wobei sich auch der internationale Trend vornehmlich aus den Vorzügen der günstigen Bedingungen für Wärmeübertragungs- und Stoffaustauschprozesse ableitet. Die Trocknung von Gemüse im Wirbel- und Fließbett ist auf Grund der Zellenstruktur und dem hohen Diffusionsgrad von Wasser aus den Gemüsezellen nicht unproblematisch, da Gemüse mit hoher Anfangsfeuchte im Wirbel- bzw. Fließbett schwer fluidisierbar und innerhalb der Schicht zur Zonenbildung geneigt ist. Daher sind Trockner, die die gesamte Gemüsepalette in der Wirbelschicht beherrschen, auf Grund der unterschiedlichen Anströmbodenkonfiguratj on nicht bekannt. So wird ein Wirbelschichtapparat mit einem naoh außen .Abnehmenden öffnungsverhältnie des .Anströmbodens, pneumatisch-klassierendem Graiiulatabzug und speziellem mechanischen Rührer zur Erhöhung des Vermisfihungseffektes, in dem DD-WP B01 J/260785 vorgeschlagen. Soll eine Wirbelsohichtanlage zur Trockenkonservierung von Gemüse mit natürlichem Wassergehalt sowohl chargenweise als auch kontinuierlich betrieben werden, so ist bei der Verwendung bekannter technischer Lösungen der Nachteil zu verzeichnen, daß der Gasstrom sich durch die Abzugsmechanismen mit einer Geschwindigkeit bewegt, die beim

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Chargenbetrieb weit oberhalb und bei kontinuierlicher Prozeßführung wenig unterhalb der Austragsgesohwindigkeit der größten Teilchen gewählt werden muß. In beiden Fällen wird ein fontänenartiges Empoi' schleudern des Gutes unmittelbar über den Abzugsmeohanisinen bewirkt. Damit verbunden ist eine große mechanische Beanspruchung der Teilchen sowie die Gefahr ihres Austragens mit dem Abgas. Eine weitere Sonderform der Wirbelschicht stellt die vibrierende Schicht erzeugt durch eine Bewegung des Anströmbodens - und die pulsierende Fluidströmung, hervorgerufen durch kurzzeitige Änderung der Klappenstellung im Luftkanal, dar. Verbesserungen im Wärme- und Stoffübergang sind die Folge. Es ist aus der Literatur Gupta, R; Mujumdar, A. S. Recent developments in fluidized bed drying, aus: Advances in Drying Vol. 2, Hemisphere Public. Corp. Washington, New York, London 1983, S. 155; bekannt, daß die Tr^oknungsrate bei Gemüse um das Fünffache höher liegt im Vergleich zur konventionellen Wirbelschichttrocknung, jedoch mit erheblich höheren Kosten verbunden ist.

Ziel der Erfindung

Es ist Ziel der Erfindung, ausgewählte Gemüsearten in einer Wirbelschiohtanlage unter Berücksichtigung einer energetisch günstigen Fahrweise der Anlage und Fluidisierbarkeit des Produktes zu trock»- nen.

Darlegung des Wesene der Erfindung

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, ->ine Vorrichtung zur Trocken konservierung von Lebensmitteln, vorzugsweise Gemüse mit Eintrittsfeuchten von etwa 90 %, zu schaffen, die mit einer Fluidisierungshilfe zum schonenden Aufsohluß des Produktes ausgebildet is-fc und aus mehreren Trocknungsabsohnitten besteht, so daß entsprechend den Verfaiirensanforderungen der verschiedenen Gemüsearten ein charakteristischer Trooknungsablauf für eine kontinuierliche Trocknung eingestellt werden kann.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Vorrichtung zur Trocknung aus der Kombination eines Vortrookners, ausgebildet als Wirbelsohiohttrookner zylindrischer Bauart, unterteilt duroh einen perforierten Anströmboden, mit einem darüber angeordneten langsamumlaufenden, höhenverstellbaren Rührwerk als Fluidieierungshilfe und einer Naohtrookoneinheit, ausgebildet als Fließbetttrookner in rechteckiger Zellenbauweise mit Trooken- und Kühlzone, besteht. Zwischen dem Vortrockner und den Zellen der Naohtrockeneinheit sind über dem Siebboden verstellbare Wehre und darüber verstellbare Sohottelemente und innerhalb der Zellen der Trockenzonen, über dem Siebboden verstellbare Unterlaufwehre angeordnet. Der dem Vortrookner nachfolgende erste Naohtrockner ist außerdem mit Wärmeübortragungsröhren ausgestattet. Die Trockner sind mit Lufteintritts- und Luftaustritts- sowie Entwässerungseinrichtungen versehen. Es gehört auch zur Erfindung, daß das im Vortrockner angeordnete Rührwerk wahlweise mit Stiften oder flachen Stegen ausgerüstet werden kann.

Das langsamlaufende Rührwerk (4 bis 10 min ) verteilt das Gut über den Anströmboden, sohließt es schonend auf und verhindert die Bildung von Kratern, "durch die die Trockenluft wirkungslos entweichen könnte. Angetrocknetes Gut schwimmt auf und Peuchtgut sinkt in der wirbelnden Schicht unter. Durch die Rotation der Rührelemente wird das Gut zu einem Überlaufwehr geführt, über das es in die angeschlossene Nachtrockenzone gelangt. Das in seiner Höhe regulierende Wehr bestimmt die Verweildauer des Produktes, und nur Gutteilohen mit einem bestimmten Peuchtegrad, die von der Trocknungsluft entsprechend hoch fließen, können es überwinden.

Die Anzahl der Naohtrocken- und Kühlzonen sowie die Konditionierung der in ihnen zugefUhrfen Luft richten sich nach dem Trooknungsgut, der gewünschten Endfeuchte und der Produktaustrittstemperatur. Jede der Zuluxtstufen enthält je einen separaten Ventilator, Heizregister, Zuluftkanal und -verteilung unter dem Siebboden sowie eine AbluftabfUhrung. Auf diese Weise kann die Pluidisierung in jeder Stufe dem Zustand des Produktes angepaßt werden. In Abhängigkeit des Peuchtegehaltes können Druok und Mengen der Zuluft so geregelt werden,.daß der Lookerungspunkt gerade überschritten

wird. Der vom Abluftstrom mitgeführte Peinanteil wird über ein Zyklon abgesohieden und kann dem Trockengut wieder zugeführt werden. Der Produkteintrag und der -austrag erfolgt über regelbare Zellenradsohleusen. Um eine RUokvermischung des Abluftstromes zu verhindern, sind zwisohen den Trockenst-.ufen veretellbare Sohottelemente angeordnet. Durch die Kombination der Bauelemente bietet die modulare Bauweise eine variable Anpassung an die zu verarbeitenden Produkte.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird anhand eines Ausfuhrungsbeispieles mit dazugehöriger Zeichnung näher erläutert.

Die Vorrichtung zur Trocknung von ausgewählten Gemüseprodukten besteht aus der Kombination eines Vortrockners 1, ausgebildet als Wirbelschichttrookner zylindrischer Bauart, und mehreren Naohtrooknern 2, 3 in rechteckiger Zellenbauweise mit Trockenzonen und einer Kühlzone. Der Vortrookner 1 ist mit einer PluidisierunfjS-hilfe 4 ausgerüstet, die als höhenverstellbares Stiftenrührwerk 5 ausgeführt und unmittelbar über einem Siebboden 6 angeordnet ist. Das Stiftenrührwerk £ kann wahlweise mit Stiften oder flachen Stegen ausgerüstet werden, entsprechend dem zu trocknenden Produkt. Das langsamlaufende Rührwerk 1 (4 bis 10 min" ) verteilt das zu trocknende Produkt über den Siebboden 6, schließt es schonend auf und verhindert die Bildung von Kratern, durch die die Trocknungsluft entweichen könnte. Durch die Rotation der Rührelemente 5 wird das Produkt zu den höhenverstellbaren Überlaufwehren 7, die zwisohen dem Vortrockner 1 und den Nachtrocknerzellen 2 sowie der KUhlzelle angeordnet sind, geführt. Dio Überlaufwehre 7 und die Unterlaufwehre 8, die innerhalb der Nachtrookner 2 angeordnet sind, bestimmen die Verweilzeit des Produktes. Nur Teilchen mit einem bestimmten Peuchtegrad, die von der Trocknungsluft entsprechend hoch getragen werden, können die Wehre überwinden. Die Zuführung der Trocknungsluft in den Vortrookner 1, die Naohtrookner 2 und der Kühlzone 3 erfolgt über jeweils unterhalb der Zellen angeordnete Lufteintritte 9, 10, 11 und der Abluftstrom erfolgt aus den oberhalb der Trockner 1, 2, 3 angeordneten Luftaustrittsstutzen 12. Der Produkteintrag

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oberhalb des Vortrookners 1 und der Produktaustrag 14 unterhalb der KUhlzone 3 wird duroh jeweils eine Zellenradschleuse 17 geregelt, wobei der Peinanteil aus dem Abluftstrom der Luftaustritte 12 über einen Zyklrnscheider 19 einer Zellenradschleuse 18, und von dieser der Zellenradschleuse 17, dem Vortrookner 1 wieder zugeführt wird. Jede der Zuluftstufen enthält je einen separaten Ventilator, Zuluftkanal und -verteilung unter dem Siebb-.den 6, so daß die Pluidisierung in jeder Stufe dem Zustand des Produktes angepaßt wird. In der ersten Stufe des Nachtrockners 2 sind zur wirksamen Absenkung des natürlichen Wassergehaltes des besonders feuchten Produktes Wärmeübertragerrohre 15 installiert. Eine Entwässerungsmögliühkeit ist in jeder einzelnen Trooknerstufe duroh die Entwässerungseinrichtung 16 vorgesehen. Um eine Rückvermischung des Abluftstromes weitgehend auszuschließen, sind zwischen den Trockenstufen verstellbare Schottelemente 20 angeordnet. Die Anzahl der Nachtrooken- und Kühlzonen sowie die Konditionierung der ihnen zugeführten Luft richten sich nach dem' Produkt, der gewünschten Endfeuchte und der Produktaustrittstemperatur.

Claims (1)

1. 2698

   - J-

   Patentansprüche

   Vorrichtung zur Trooknung von Gemüsekulturen mit einem natürlichen Wassergehalt von 80 - 95 f», ausgebildet als Wirbelsohiohtanlage, in deren Wirbelschiohtkammer über dem Anströmboden eine meohanisohe Fluidisierungshilfe angeordnet ist, und die Anlage mit regelbaren Luft- und Wärmezufuhren, separaten Entwässerungen sowie RüokfUhrungsmögliohkeiten für die Peinanteile ausgerüstet ist, gekennzeichnet duroh die Kombination eines Vortrookners (1), ausgebildet als Wirbelschichttrockner, und einer Naohtrookeneinheit, ausgebildet als Fließbett-Trockner in Zellenbauweise (2, 3), u.iterteilt in Trocken- und Kühlzonen, die durch verstellbare Wehre (7) und darüber angeordnete verstellbare Schottelemente (12) getrennt sind, wobei die dem Vortrockner (1) nachfolgende erste Trockenzelle (-2) mit Wärmeübertragerröhren (15) und die letzte Nachtrockenzelle (3) als Kühlzone ausgebildet ist.