RS57680B1 - Aparatura i postupak za proizvodnju sladoleda - Google Patents

Description

Opis

[0001] Pronalazak se odnosi na aparaturu za proizvodnju proizvoda na bazi sladoleda, koji obuhvata kupatilo za uranjanje koje se može napuniti tečnom masom za preliv, uređaj za uvođenje zamrznutog jezgra od sladoleda u kupatilo za uranjanje za proizvodnju ledenog proizvoda koji se sastoji od jezgra prelivenog masom za preliv i uređaja za hlađenje površine ledenog proizvoda. Pronalazak se osim toga odnosi na odgovarajući postupak.

[0002] Da bi se proizvodi na bazi sladoleda u obliku sladoleda na štapiću (ili "ledene lizalice") sa prelivom od, na primer, čokolade ili voćnog sosa, sladoled koji se nalazi na štapiću ili na vafelu potapa kratko vreme u kupatilo za uranjanje sa tečnom masom za preliv. Posle toga se ledeni proizvod sa prelivom hladi, pri čemu se masa za preliv stvrdnjava tako da se ledeni proizvod može pakovati. Primer ove vrste poznat je recimo iz EP 500940 A1. Da bi se ubrzao proces proizvodnje, predloženo je u dokumentu EP 2223 607 A1 da se bazen za uranjanje napunjen masom za preliv dimenzioniše tako da se više ledenih proizvoda može potopiti istovremeno. Međutim, poznati procesi imaju nedostatak da tokom transporta ledenih proizvoda do uređaja za pakovanje delovi mase za preliv koji još nisu potpuno očvrsli mogu kapati sa ledenog proizvoda. Rezultat su česte pauze za čišćenje sistema.

[0003] Kako bi se ubrzalo očvršćavanje preliva, predloženo je u EP 0971 598 B1 da se sladoled na štapiću sa prelivom u trajanju od 7 do 25 sekundi potopi u tečno azotno kupatilo. Posle ovog procesa hlađenja, sladoled na štapiću može da se pakuje kao gotov proizvod ili sa jednim ili više dodatnih preliva u sledećem koraku procesa. Ovakvim postupkom moguće je značajno ubrzati stvrdnjavanje i na taj način sprečiti kapanje mase za preliv; s druge strane, međutim, on je povezan sa značajnim troškovima za opremu i velikom potrošnjom tečnog azota.

[0004] Aparature za proizvodnju proizvoda na bazi sladoleda sa uređajem za uvođenje zamrznutog jezgra od sladoleda u kupatilo za uranjanje sa tečnom masom za preliv i uređajem za hlađenje u kojem se ledeni proizvod za hlađenje i očvršćavanje površine preliva uranja u kupatilo sa tečnim azotom takođe su poznate iz dokumenata EP 0971 598 B1, JP H07 163301 A, JP H08126476 A, DE 29724064 U1, EP 1767 099 A1 i EP 0919 133 A2. Uređaji u kojima se ledeni proizvodi prskaju tečnim azotom radi hlađenja i očvršćavanja ili se provlače kroz atmosferu koja sadrži tečni azot opisani su u JP H07115911 A, EP 0857 425 A2, US Patent 5,813,237 A, EP 0960574 A1 DE 19548 104 A1 i FR 2766 738 A1813 237 A, EP 0960 574 A1, DE 19548 104 A1 i FR 2766 738 A1.

[0005] Iz stručnog rada YU BAONING, "Application of liquid nitrogen freezing technology in production of ice cream", SHIPIN YU JIXIE - FOOD AND MACHINERY, GAI KAN BIANJIBU, CHANGSHA, CN, Nr.3, 01. januar 2002., strane 25-26, XP008175592, prijave EP 1302 112 A1, GB 1482 484 A kao i stručnog rada MAGGI ET AL, "Azoto e Ice Cream. [Nitrogen and ice cream]", IL LATTE, TECNICHE NUOVE, MAILAND, IT, (19980701), sv.23, br.7, strana 41 - 43, XP008175590 s poznati su postupci i aparature u kojima se za proizvodnju proizvoda na bazi sladoleda u svakom slučaju zamrznuto jezgro od sladoleda uvede u kupatilo za uranjanje sa tečnom masom za preliv. Površina mase za preliv se zatim ohladi i očvršćava prskanjem preliva tečnim azotom. Kupatilo za uranjanje sa tečnim azotom radi očvršćavanja preliva u ovim slučajevima nije potrebno, što naročito smanjuje potrošnju azota. Naravno, ovi aranžmani u pogledu brzine procesa i potrošnje azota još uvek mogu da se poboljšaju.

[0006] U osnovi pronalaska je zadatak da obezbedi postupak i aparaturu za proizvodnju proizvoda na bazi sladoleda, posebno sladoleda na štapiću, koji se odlikuju brzim očvršćavanjem mase za preliv i osim toga imaju veću ekonomičnost nego poznati postupci.

[0007] Ovaj zadatak se rešava aparaturom koja ima karakteristike prema zahtevu 1 i postupkom koji ima osobine prema zahtevu 5. Za preferirane oblike izvođenja pronalaska se traži patentna zaštita u podzahtevima.

[0008] Prema pronalasku se proizvodi na bazi sladoleda koji se obično transportuju konvejerom (u daljem tekstu samo "ledeni proizvodi") dopremaju uzastopno do rasporeda mlaznica raspoređenog u rashladnom uređaju, kojima se tokom perioda od na primer, između 3 sekunde i 10 sekundi prskaju kriogenim rashladnim sredstvom. Rashladno sredstvo koje nailazi na površinu ledenog proizvoda pri tom apsorbuje toplotu iz površine ledenog proizvoda i kasnije se odvodi. Na taj način, bar se površina preliva brzo hladi i očvršćuje tako da je moguće kasnije pakovanje bez dugih dodatnih vremena hlađenja. Time što se kriogeno rashladno sredstvo direktno iz rasporeda mlaznice naprskava na površinu ledenog proizvoda, hladnoća kriogenog sredstva se ciljano koristi za hlađenje ledenog proizvoda. Nema potrebe za upotrebu azotne kupke. Pored toga, količina rashladnog sredstva koja se isporučuje mlaznicama može da se precizno dozira i prilagodi odgovarajućim zahtevima. Sklop mlaznica može biti dimenzionisan i tako da se na više ledenih proizvoda istovremeno dovede kriogeno rashladno sredstvo. Pronalazak je za hlađenje preliva koji sadrže masti, poput čokoladnih preliva, pogodan kao i za hlađenje preliva sa malo masti, kao što su prelivi od voćnih smeša ili sladoled na bazi vode.

[0009] Preferiran je raspored mlaznica postavljen u rashladnom tunelu, kroz koji pomoću transportnog uređaja prolaze ledeni proizvodi koji treba da se hlade. Kao rezultat, negativni uticaji ambijentalne atmosfere na proces hlađenja su u velikoj meri isključeni, a sadržaj hladnoće upotrebljenog rashladnog sredstva je posebno dobro iskorišćen. Rashladni tunel je poželjno opremljen toplotno izolovanim zidovima kako bi se smanjili gubici toplote.

[0010] Pronalazak predviđa da raspored mlaznice obuhvata najmanje dva otvora za mlaznice, na primer u obliku mlaznica za raspršivanje, koji su postavljeni na suprotnim stranama transportne putanje kroz koju prolaze ledeni proizvodi u rashladnom uređaju ili u rashladnom tunelu kada se uređaj koristi kako je predviđeno. U ovom izvođenju pronalaska, na ledeni proizvod se tokom procesa hlađenja istovremeno sa obe strane dovodi rashladno sredstvo i tako vrlo brzo hladi.

[0011] Uređaj za hlađenje poželjno ima vod za uzimanje gasa opremljen usisnim uređajem za gasovito kriogeno rashladno sredstvo. Na taj način se izbegava da izduvni gas koji nastane, na primer ispareli azot ili ugljen-dioksid, pobegne u okolinu rashladnog uređaja. Prikupljeni izduvni gas se može odvesti ili dovesti do dalje obrade. S obzirom na to da i dalje postoji značajna preostala hladnoća, posebno je pogodno koristiti ga za hlađenje u daljim procesima pripreme sladoleda.

[0012] Da biste mogli da prilagodite količinu isporučenog kriogenog rashladnog sredstva što je moguće više odgovarajućim zahtevima, pogodno je da je raspored mlaznica aktivno povezan sa upravljačkim uređajem, pomoću kojeg se prema zadatim ili neprekidno merenim parametrima može podesiti i/ili regulisati količina rashladnog sredstva nanetog na ledene proizvode. Konkretno, moguće je prilagoditi količinu rashladnog sredstva, vrstu, oblik i / ili veličinu površini koja se hladi. Stoga je na primer potrebna veća količina rashladnog sredstva za očvršćivanje, za na primer preliv od čokolade koji ima veliku debljinu ili preliv koji sadrži komadiće lešnika ili slične sastojke nego za tanak preliv od čokolade. Da bi se trajanje delovanja kriogenog rashladnog sredstva što preciznije odredilo, upravljačkoj jedinici je na primer dodeljen tajmer, koji u sadejstvu sa ventilom u dovodu za kriogeno sredstvo obezbeđuje snabdevanje kriogenim rashladnim sredstvom preko zadatog ili programski upravljanog vremenskog perioda. Alternativno, upravljačkom uređaju su dodeljena optička sredstva detekcije, koja detektuju prolaz ledenog proizvoda i omogućavaju trajanje primene kriogenog rashladnog sredstva u zavisnosti od vremena trajanja prolaza.

[0013] Zadatak pronalaska se takođe rešava postupkom za proizvodnju proizvoda na bazi sladoleda koji imaju karakteristike iz zahteva 6.

[0014] Hlađenje proizvoda na bazi sladoleda nakon njegove proizvodnje se odvija prema postupku prema ovom pronalasku tako što se površina ledenog proizvoda, na primer površina preliva na ledenom proizvodu, kriogenim rashladnim sredstvom prska iz sklopa mlaznica, na primer sklopa mlaznica koji se sastoji od jedne ili više mlaznica. Na taj način dolazi do brzog očvršćavanja površine preliva i ledeni proizvodi se mogu dovoditi do mašine za pakovanje i pakovati bez produženih vremena čekanja. Prema tome, postupak prema ovom pronalasku doprinosi ubrzanju procesa rada.

[0015] Kao poželjno kriogeno rashladno sredstvo u aparaturi ili postupku prema pronalasku se koristi veoma hladan tečni gas, posebno tečni azot, koji se prska na površinu ledenog proizvoda i prilikom kontakta sa ledenim proizvodom uzima sa njegove površine toplotu i zatim bar delimično isparava. Međutim, u okviru ovog pronalaska je moguće usmeriti mlaz hladnog gasa na površinu koja se hladi, ukoliko je rashladno dejstvo dovoljno da bi se obezbedilo brzo očvršćavanje površine ledenog proizvoda. Kao alternativa veoma hladnom tečnom gasu ili hladnom gasu, kao kriogeno rashladno sredstvo takođe može da se koristi tečni ugljendioksid pod pritiskom, koji se na izlazu iz mlaznice rasterećuje na pritisak okoline i uz snažno hlađenje pretvara u smešu snega od suvog leda i hladnog ugljendioksida.

[0016] Trajanje tretmana zavisi od odgovarajućih zahteva, posebno u vezi vrste i debljine preliva. Prema pronalasku, ledeni proizvod se izlaže tečnom azotu ili drugom kriogenom rashladnom sredstvu u trajanju od 3 sekunde do 10 sekundi. U odnosu na isti zadatak hlađenja je time vreme hlađenja kod pronalaska znatno kraće nego kod rashladnih uređaja sa kupatilima za uranjanje; razlog za to može biti činjenica da se kod prskanja sa kriogenim rashladnim sredstvom, za razliku od kupatila za uranjanje, na površini ledenog proizvoda (Lajdenfrost efekat) ne formira sloj toplotno izolujućeg gasa od isparelog rashladnog sredstva.

[0017] Preferirana razrada pronalaska predviđa da je količina kriogenog rashladnog sredstva naprskanog na površinu ledenog proizvoda regulisana prema zadatom programu i/ili u zavisnosti od kontinuirano merenih parametara. Kao rezultat se različiti ledeni proizvodi, na primer sladoled na štapiću sa različitim prelivima i/ili različitim oblicima i/ili veličinama, mogu optimalno ohladiti u istom aparatu, a zatim pakovati bez bilo kakvih dodatnih dugih vremena čekanja.

[0018] Na temelju crteža, primer izvođenja pronalaska će biti detaljnije objašnjeno u nastavku. U šematskim pogledima je prikazan:

Sl. 1: Uređaj za hlađenje ledenih proizvoda u uzdužnom preseku i

Sl. 2: Uređaj iz sl.1 u poprečnom preseku duž ravni II-II iz sl.1.

[0019] Rashladni uređaj 1 prikazan na crtežu je deo uređaja za proizvodnju proizvoda na bazi sladoleda, koji nije ovde prikazan, u primeru izvođenja za proizvodnju sladoleda na štapiću. Sladoled na štapiću se proizvodi na poznat način koji ovde nije prikazan, na primer, ekstrudiranjem jezgra od sladoleda, zatim umetanjem štapića od drveta ili plastike u jezgro i odgovarajućim sečenjem ekstrudiranog sladoleda. Ledeno jezgro se onda prebacuje u tunel za očvršćavanje i dovodi na nisku temperaturu manju od na primer -20 ° C. Da bi se pripremio preliv, sladoled na štapiću je potom uronjen u kupatilo za uranjanje napunjeno tečnom masom za preliv. Dolazeći iz kupatila za uranjanja, ledeni proizvod se zatim dovodi na uređaj za hlađenje 1 opisan u nastavku.

[0020] Uređaj za hlađenje 1 obuhvata transportni uređaj 2 sa transportnom trakom 3, na kojem su raspoređene stezne naprave 4 za demontažno pričvršćivanje svakog ledenih proizvoda 5 sa prelivom od npr. čokolade. U radu uređaja za hlađenje 1, na primer, stezne naprave 4 su na primer pričvršćeni za štapić za sladoled. Ledeni proizvodi 5 pričvršćeni za stezne naprave 4 prolaze kroz rashladni tunel 7 koji, posmatrano u smeru kretanja ledenih proizvoda 5 koji je naznačen strelicom 8, ima odgovarajuće protočne otvore 11, 12 za ledene proizvode 5 na prednjoj i zadnjoj strani, ali je inače opremljena toplotno izolovanim zidovima. Iz razloga održavanja, donji deo 13 rashladnog tunela 7 je projektovan kao demontažna ploča.

[0021] U okviru rashladnog tunela 7 obezbeđen je sklop 15 mlaznice, koji je preko voda za napajanje 14 povezan sa izvorom kriogenog rashladnog sredstva koji nije prikazan ovde. Vod za napajanje 14 je opremljen motornim pogonom, elektronski upravljanim ventilom 17 i manometrom 18, koji su oba u komunikaciji sa elektronskom upravljačkom jedinicom 19. Još jedna veza za podatke postoji između upravljačke jedinice 19 i optičkog senzora 20, na primer svetlosna barijera koja je postavljena u unutrašnjosti rashladnog tunela 7. Sklop mlaznice 15 sastoji se od dve grane 23, 24 koje su postavljene na obe strane putanje ledenih proizvoda 5 kroz rashladni tunel 7. Svaka od grana 23, 24 sadrži vod za napajanje, koji je protočno spojen sa vodom za napajanje 14 i opremljena je mlaznicom za raspršivanje 25, 26 na svom kraju koji je u smislu protoka suprotan vodu za napajanje 14.

[0022] Tokom rada uređaja za hlađenje 1 se ledeni proizvodi proizvode na poznat način, a zatim ih transportni uređaj 3 u smeru strelice 8 prenosi kroz rashladni tunel. U rashladnom tunelu 7, se ledeni proizvodi 5 iz mlaznica za raspršivanje 25, 26 sa obe strane naprskavaju kriogenim rashladnim sredstvom, na primer sa tečnim azotom. U tu svrhu se otvara ventil 17 kada se ledeni proizvod 5 približi i tečno rashladno sredstvo struji preko voda za napajanje 14 i dve grane 23, 24 sklopa mlaznica 15 do odgovarajućih mlaznica za raspršivanje 25, 26. Približavanje ledenog proizvoda 5 sklopu mlaznica 17 se detektuje preko optičkog senzora 20, posle čega upravljački uređaj 19 deblokira vod za napajanje 14 u trajanju prolaska ledenog proizvoda. Izduvni vod 27 služi za pražnjenje gasovitog rashladnog sredstva iz rashladnog tunela 7. U izduvnom vodu 27 - nije prikazano ovde – može biti postavljen usisni uređaj, koji osigurava da nikakva ili samo mala, po rukovaoca bezopasna količina isparelog rashladnog sredstva ne izađe iz rashladnog tunela 7.

[0023] Primenom kriogenog rashladnog sredstva postiže se brzo očvršćavanje ledenih proizvoda 5, pri čemu ne dolazi ili samo u maloj meri dolazi do kapanje mase za preliv sa ledenih proizvoda 5. Uz pomoć upravljačke jedinice 19, može da se upravlja dopremljenom količinom rashladnog sredstva i da se reguliše, na primer, kao funkcija temperature izmerene u rashladnom tunelu 7 ili pritiska u vodu za napajanje 14. Dodatna mogućnost regulacije se sastoji u tome da se vreme boravka ledenih proizvoda u rashladnom tunelu 7 varira preko brzine transporta konvejerom 3 i prilagođava odgovarajućim zahtevima. Na ovaj način se snaga hlađenja i količina korišćenog rashladnog sredstva mogu veoma precizno prilagoditi odgovarajućim zahtevima.

Spisak referentnih oznaka

[0024]

Claims (7)

Patentni zahtevi

1. Aparatura za proizvodnju proizvoda na bazi sladoleda sa kupatilom za uranjanje koje se može napuniti masom za preliv, uređajem za uvođenje ledenog jezgra od sladoleda u kupatilo za uranjanje radi proizvodnje ledenog proizvoda (5), koji se sastoji od jezgra prelivenog masom za preliva i uređaja za hlađenje (1) u svrhu hlađenja i očvršćavanja površine preliva ledenog proizvoda (5),

naznačena time, što uređaj za hlađenje (1) obuhvata transportni uređaj (2) za transport ledenog proizvoda (5), kao i na vod za napajanje (14) za kriogeno sredstvo priključeni sklop mlaznica (15) za podvrgavanje površine ledenog proizvoda (5) kriogenom rashladnom sredstvu, pri čemu sklop mlaznica (15) obuhvata najmanje dve mlaznice za raspršivanje (25, 26) koje su raspoređene na suprotnim stranama transportne putanje kojom pri namenskoj upotrebi aparature ledeni proizvod (5) prolazi kroz uređaj za hlađenje (1).

2. Aparatura prema zahtevu 2, naznačena time, što je sklop mlaznice (15) raspoređen u rashladnom tunelu (7) koji je poželjno opremljen toplotno izolovanim zidovima i kroz koji prolazi transportni uređaj (2).

3. Aparatura prema jednom od prethodnih zahteva, naznačena time, što uređaj za hlađenje (1) ima vod za uzimanje gasa (27) opremljen usisnim uređajem.

4. Aparatura prema jednom od prethodnih zahteva, naznačena time, što je sklop mlaznice (15) aktivno povezan sa upravljačkim uređajem (19) pomoću kojeg se količina rashladnog sredstva ispuštenog na ledeni proizvod (5) može podesiti i/ili regulisati prema zadatim ili kontinuirano merenim parametrima.

5. Postupak za proizvodnju proizvoda na bazi sladoleda, kod kojeg se površina zamrznutog jezgra od sladoleda uranja u kupatilo za uranjanje napunjeno masom za preliv, zatim se ledeni proizvod (5) sa prelivom uklanja iz kupatila za uranjanje i očvršćuje kako bi se površina ledenog proizvoda dovela do uređaja za hlađenje (1),

naznačen time,

što se u uređaju za hlađenje (1) površina ledenog proizvoda (5) prska kriogenim rashladnim sredstvom iz sklopa mlaznica (15), pri čemu se površina ledenog proizvoda (5) izlaže kriogenom rashladnom sredstvu u trajanju od 3 sekunde do 10 sekundi.

6. Postupak prema zahtevu 5, naznačen time, što se tečni azot koristi kao kriogeno rashladno sredstvo.

7. Postupak prema jednom od zahteva 5 ili 6, naznačen time, što se količina kriogenog rashladnog sredstva naprskana na površinu ledenog proizvoda (5) reguliše prema zadatom programu i/ili kontinuirano merenim parametrima.