JPH0312876B2 - - Google Patents

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JPH0312876B2
JPH0312876B2 JP55044759A JP4475980A JPH0312876B2 JP H0312876 B2 JPH0312876 B2 JP H0312876B2 JP 55044759 A JP55044759 A JP 55044759A JP 4475980 A JP4475980 A JP 4475980A JP H0312876 B2 JPH0312876 B2 JP H0312876B2
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JP
Japan
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drying
vacuum
temperature
tank
condensate
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Yoahimu Deiasu Furantsuisuko
Hannen Uirii
Ruuraihi Harutomuuto
Pufuraumu Peeteru
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KERUNFUORUSHUNGUSUANRAAGE YUURITSUHI GmbH
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KERUNFUORUSHUNGUSUANRAAGE YUURITSUHI GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B5/00—Drying solid materials or objects by processes not involving the application of heat
    • F26B5/04—Drying solid materials or objects by processes not involving the application of heat by evaporation or sublimation of moisture under reduced pressure, e.g. in a vacuum
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23B—PRESERVATION OF FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES; CHEMICAL RIPENING OF FRUIT OR VEGETABLES
    • A23B2/00—Preservation of foods or foodstuffs, in general
    • A23B2/90—Preservation of foods or foodstuffs, in general by drying or kilning; Subsequent reconstitution

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Drying Of Solid Materials (AREA)
  • Freezing, Cooling And Drying Of Foods (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は拡げられたばら積み材料の乾燥方法に
関する。
（従来の技術） ばら材料の乾燥は特に食品工業において重要な
役割を果たす。乾燥材料が冷凍点以下にあるもの
（冷凍乾燥）と、乾燥材料が冷凍点の上方の温度
にあるものでは乾燥方法が根本的に異なる。第１
の場合、乾燥は昇華によつて行われ、そして第２
の場合には蒸発によつて行われる。
一般的に通常の方法で蒸気または少なくとも残
留ガスは多かれ少なかれ強大なポンプ装置によつ
て連続して排出される。しかしこの作業方法はエ
ネルギー的不利のみならず、特に芳香物質の消失
によつて著しい品質低下がもたらされ、例えば芳
香物質は一般的に比較的迅速にかつ運転されるポ
ンプの前に配設されるスチームトラツプによつて
除去されてしまう。
生物である乾燥材料の脱水の際に通常、特に迅
速乾燥の際に過熱が起こり、細胞結合が破壊され
又は変化されかつ蛋白質が変質される危険があ
る。従つて敏感な材料は従来実際上生物の永久的
変化をできるだけ僅かにするために専ら冷凍乾燥
によつて脱水された。しかし冷凍乾燥でも特に細
胞組織で生成物による不利な変化が生じる。
（発明の課題） 本発明は敏感な材料の従来達成されなかつたそ
の品質を損なわない乾燥を可能にし、通常特別に
少ないエネルギー消費によつて作業される乾燥方
法を提案することを課題とする。
（課題の解決のための手段） 本発明の課題は特許請求の範囲第１項に記載さ
れた構成によつて解決される。
（発明の効果） 本発明によれば食物又は玉ねぎのような特に敏
感な材料が首尾よく乾燥されることができる。こ
の方法は一般的にも任意のばら積材料に適用され
ることができ、材料は非常に迅速にかつより小さ
い動力をもつて液体を除去される。
真空中の蒸発乾燥では従来真空度が高ければ高
い程乾燥速度が大きい。この理由から真空ポンプ
は乾燥下で運転され、蒸気は乾燥室の外方で凝縮
のための低い温度に保持され、一般に危惧された
凝縮物からの逆蒸発は阻止された。
これに対して本発明による方法では乾燥の始め
にのみ乾燥室が0.1ミリバール以上の最終圧力に
適した簡単な真空ポンプによつて明らかな凝縮物
流が出現しはじめるまで排気され、その後ポンプ
は遮断される。略10〜20分の間続く上記真空化は
水蒸気とともに非凝縮性ガスの充分な除去に繋が
り、このことは活発な凝縮物流動出現で認められ
る。
高真空化される乾燥タンクにおける非凝縮性ガ
スの分圧は乾燥材料からのガスによつてのみ高め
られることができ、分圧は凝縮物流の分離によつ
て一層低下され、必要に応じてそれから更に真空
化される。
拡げられた乾燥材料は好ましくは最終圧力の達
成及びポンプの遮断後に加熱の調整によつて調整
されることができる最高50〜60℃の温度に加熱さ
れる。勿論乾燥工程のはじめにまず非常に豊富な
蒸気によつて僅かな温度上昇しか得られない。特
に敏感な乾燥材料は略30℃の最高温度で乾燥され
るべきである。
しかし凝縮物温度は０℃以上でできる限り低く
されるべきである、凝縮物温度は凝縮物冷却のた
めの冷却水の使用の場合、略12〜18℃にされ得
る。通常乾燥材料と凝縮物面との間の温度差は略
30〜35℃にされる。
凝縮器の比較的大きな凝縮面は除去されるべき
水蒸気の質量搬送を好適にし、その際凝縮面は合
理的に乾燥材料のできる限り近くに配設されてお
りかつ生じた凝縮物が乾燥室から遮断可能かつ運
転中、空にされることができる凝縮物タンク中に
流出するように構成されている。凝縮物タンクが
室温以上であると、凝縮物タンクからの凝縮物逆
流が生じ、このことは望ましいことではない。従
つて冷却剤貫流二重ジヤケツトによつて又は凝縮
物タンクを通る冷却蛇管によつて凝縮物タンクを
同時に冷却することは合理的である。
拡げられた乾燥材料は好ましくは時々又は連続
的に、内蔵撹拌器又は転向部材によつて転向され
る。それによつて乾燥時間が短縮される。乾燥材
料自体が僅かな湿りしかない例えば野菜又は植物
のような敏感な材料の乾燥では最初の真空化の間
僅かな水が蒸発される。この場合に真空化のため
に乾燥室中に、例えば凝縮物タンク中に水を加え
ることが推奨される。真空化されると、この水は
蒸発され、それによつて空気が排出される。
特別に僅かな残留湿りが、続いてもう一度真空
化される場合に保存される。
本発明による品質を損なわない乾燥は特に全て
の蛋白質物質で大きな役割を果たし、その役割と
は50℃と60℃の間の温度で標準的な方法で凝縮さ
れ、不可逆変化を被る。多くの砂糖も高温で不可
逆的に変換される。例えば玉ねぎが50℃以上には
加熱されない、何故ならばさもなければ比較的高
い割合で存在する砂糖が変化されるからである。
本発明による方法により重要なビタミンを保護す
ることは特に有利である。
本発明による品質を損なわない乾燥は特に空気
のような残留ガスの排除の下に比較的低い温度で
直接的な蒸気搬送及び凝縮物搬出によつて迅速に
かつ驚く程僅かな残留湿りにされる。
これに対して従来の乾燥では液体ははじめに乾
燥材料の表面で非常に急速に蒸発される、そのわ
けはガス室中の圧力は非常に小さく保持されるか
らである。それによつて非常に迅速に乾燥表面層
が生じ、この表面層は厚い材料層中の液状の湿り
の搬送を阻止しかつ食物では芳香物質損失に繋が
る。
本発明による真空乾燥方法による作用効果を確
保するための前提は次の条件による。比較的高い
圧力で乾燥が行われるとしても（好ましくは略５
〜30ミリバール）、乾燥機自体は高真空密にされ、
即ち略10-4ミリバールから10-5ミリバールの圧力
にされる。好適な乾燥工業が真空ポンプが遮断さ
れてから行われる。乾燥時間は数時間で、この時
間内に空気の標準状態における凝縮不可能なガス
の分圧はできる限り小さく保持されなければなら
ない。たとえば乾燥室内の圧力が比較的高いとし
ても真空ポンプが遮断された乾燥タンクは全く僅
かな漏洩率しか有しない。乾燥室内の非圧縮性ガ
スの分圧の増加にともなつて、凝縮表面への乾燥
材料からの蒸気の搬送量が著しく低下し、それに
応じて乾燥速度が減少する。
本発明による方法の他の特徴は乾燥工程のはじ
めに必要な乾燥室の真空化のためにコストの高い
高真空ポンプ装置は必要とされないことにある。
簡単な真空ポンプで充分である。
乾燥機及び真空ポンプの通常のデメンシヨンで
は乾燥材料に従つて５〜20分程度の時間が必要で
ある。不十分な真空化は一般的に不十分な凝縮物
流となつて現れる。
本願の方法では蒸発されるべき液体が有毒又は
腐食性のものである場合、ポンプ吐出部の後方で
収集される。
真空化のために合理的に通常の油ポンプの代わ
りにガス放射部を備えた液体リング真空ポンプが
使用される、そのわけは油で作動する真空ポンプ
では大きな液体挿入量のために度々の油交換が必
要であるからである。
一般的に本発明による方法は従来公知のものに
比して一連の注目すべき利点を有する。
乾燥材料と凝縮物との間の質量流動は非常に大
きい。
本発明による方法は更に経済性によつて特徴づ
けられる、そのわけは材料温度の達成のための乾
燥材料の冷凍のためのエネルギーは必要ないから
である。乾燥材料の加熱のための比較的少ない熱
量で充分であり、かつ冷却に必要なエネルギーも
少ない。真空の生成のためにもポンプのみであ
る。それから空気は蒸発された液体によつて除去
され乾燥室に対してポンプは遮断される。
本発明によれば乾燥材料はばら積み高さ８cmま
でのものが乾燥材料特性に従つて完全に乾燥され
ることができ、一方従来普通の方法では４cmまで
のばら積み高さまでしか使用されなかつた。
比較的僅かだけ凝縮温度を越えていない乾燥材
料温度では既に良好な乾燥速度が得られることが
できる。食品工業の材料では乾燥材料は例えば最
高50℃に加熱され、一方凝縮物温度は10〜15℃に
なる。
乾燥室中の他の真空乾燥方法と比較しうる高い
蒸気圧のために上層部は底部接触加熱では例えば
まず乾燥工程の終結まで乾燥され、即ち乾燥材料
の内方でも最適の質量搬送が存在する。直接乾燥
材料中１重量％及びそれ以下の残留湿りが達成さ
れる。
調整されうる低い材料温度のために本発明によ
る方法は敏感な材料、特に食品及び薬剤の迅速な
乾燥のために非常に好適である。
敏感な食品又は薬剤の乾燥のために本発明によ
る方法は容易に蒸発可能な芳香−又は有効物質が
この際僅かだけ湿りをもつて蒸発されるという利
点を有する、そのわけは乾燥室内の全圧は地の真
空乾燥方法の場合よりも高いからである。
溶剤又は腐食（例えば酸）の形の湿りがある
と、これらの剤による真空ポンプの負荷はかなり
小さい、そのわけはポンプは短時間しか運転され
ないからである。
（実施例） 第１図は本発明による方法によつて作動する真
空乾燥機を示す。真空タンクは固定の底部１と上
方へ運動可能なフード２とから成る。パツキング
３は両タンク部の高真空密の閉塞のために設けら
れている。フードの内壁には冷却剤供給口５及び
排出口６を備えた凝縮機４が配設されており、凝
縮機４から凝縮物が下方へ底部１へと流下する。
フード２の内方に真空タンクの底部に固定され
た、加熱板８を支持する支柱７がある。加熱板は
９で流入し、１０で流出する加熱剤によつて加熱
される。加熱板８の上に乾燥材料１を備えた皿状
物がある。凝縮機４から滴下する凝縮物は高真空
弁１２を介して凝縮物タンク１３に達し、その際
液体は高真空密弁１４を通過する。高真空弁１４
を介して凝縮物タンクは空にらされ、そして空に
された後接続管１５の開閉によつて弁１２によつ
て乾燥室が遮断された場合、真空弁１６を介して
真空化される。弁１７は真空ポンプ１８の排気の
ために使用される。
使用例 １ 〔じやがいもの乾燥〕 85重量％の湿りのじやがいも25Kgが略２cm厚さ
に真空乾燥機の皿状物に充填される。乾燥材料の
表面積は1.6m2である。まず略10分真空化され、
その際14ミリバールの圧力が達成される。冷却水
温度は14℃になる。真空化の後に高真空タンクは
ポンプから遮断され、真空ポンプは取り外され
る。加熱底部は加熱され、その際乾燥面において
は24℃の材料温度が達成された。３時間後に真空
タンク中の圧力は乾燥材料のガス化によつて略20
ミリバールに上昇される。10分間真空化され、そ
れから再び真空材料が遮断される。６時間後にじ
やがいもの乾燥は終わる最大材料温度は乾燥の終
わりに46℃になり、乾燥材料の残留湿りは10.2重
量％であり、全乾燥中の平均乾燥速度は略２Kg／
ｈm2である。
〔玉ねぎの乾燥〕 82重量％の湿りの玉ねぎ36Kgが４cmの厚さで真
空乾燥の皿状物に充填される。乾燥材料の表面は
3.2m2になる。まず略10分間真空化され、その際
14ミリバーールの圧力が得られた。冷却水温度は
13℃になる。真空化の後真空タンクはポンプか遮
断され、真空ポンプは取り外される。加熱底部は
加熱されその際最高30℃のガス温度が達成され
た。４〜５時間後に圧力は乾燥材料のガス化によ
つて略18ミリバールに上昇する。曝気された乾燥
材料は手で転向された。その後新たに10分間真空
化された。９時間後、玉ねぎの乾燥は終わつた。
最大材料温度は乾燥のおわりに35℃になり、乾燥
材料の残留湿りは８重量％で全乾燥時間の平均乾
燥速度は１Kg／ｈm2であつた。
使用例 ３ 〔バインダで被われた炭素剤から成る粉体の乾
燥〕 略50重量％の湿りのバインダげ被れた粒子から
成る粉体64Kgが略４cmばら積み高さで真空乾燥機
の皿状物に充填される。乾燥材料の表面は3.2m2
である。まず略10分間真空化され、その際略10ミ
リバールの圧力が達成された。13時間後に粉体の
乾燥は終わつた。材料の最高温度は乾燥の終わり
に48℃になり、１重量％の乾燥材料の残留湿り及
び全乾燥の平均の乾燥速度は略0.81ｇ／ｈm2であ
つた。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明によつて作動する真空乾燥装置
の図式図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 拡げられたばら積み材料の乾燥方法におい
    て、投入及び遮断可能な真空ポンプに接続された
    高真空密なタンクに材料が分散された形で搬入さ
    れ、タンクは活発な凝縮物流動の出現で認められ
    得る、非凝縮性ガスの分離まで0.1ミリバール以
    上の圧力に真空化され、それからポンプが遮断さ
    れ、その際材料は遅くともポンプの遮断後湿り分
    の蒸発のために適合した温度T1に加熱され、そ
    の際水蒸気はタンクの内方で気化前の液体よりも
    低い温度T2で凝縮され、凝縮物は集められかつ
    タンクから除去されそしてタンクは再び真空化さ
    れることを特徴とする乾燥方法。 ２ 容器は５〜30ミリバールの圧力に真空化さ
    れ、乾燥材料は非圧縮ガスの分離後最高略50℃の
    温度に加熱されかつ発生した水蒸気は略12〜18℃
    に冷却されたコルドトラツプで除去される特許請
    求の範囲第１項記載の真空乾燥方法。 ３ 比較的湿りの少ない乾燥材料の乾燥のため
    に、はじめに乾燥室内、特に凝縮物収集部内に水
    が付与される、特許請求の範囲第１項又は第２項
    記載の真空乾燥方法。 ４ 乾燥材料は６〜８cmよりも大きくないずり高
    さで乾燥室を通つて案内される特許請求の範囲第
    １項又は第２項記載の真空乾燥方法。 ５ 乾燥物が乾燥室内でずらされ又は転向される
    特許請求の範囲第３項記載の真空乾燥方法。 ６ 乾燥材料から出る有毒または浸食性媒体は真
    空ポンプの後方で捕集される、特許請求の範囲第
    １項記載の真空乾燥方法。
JP4475980A 1979-04-07 1980-04-07 Method and device for drying material in bulk and dried product Granted JPS55140080A (en)

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JPS55140080A JPS55140080A (en) 1980-11-01
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