pl (11) 201080 pl 201080 b1 - Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie

RZECZPOSPOLITA
POLSKA
(12)
OPIS PATENTOWY
(19)
(21) Numer zgłoszenia: 352954
Urząd Patentowy
Rzeczypospolitej Polskiej
(22) Data zgłoszenia: 22.03.2002
PL
201080
(13) B1
(11)
(51) Int.Cl.
F25B 29/00 (2006.01)
F25D 1/00 (2006.01)
F26B 3/06 (2006.01)
Urządzenie do obróbki żywności
(54)
(73) Uprawniony z patentu:
(43) Zgłoszenie ogłoszono:
Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie,Lublin,PL
06.10.2003 BUP 20/03
(72) Twórca(y) wynalazku:
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono:
31.03.2009 WUP 03/09
PL 201080 B1
(57)
Urządzenie do obróbki żywności posiada korpus (1),
wewnątrz znajduje się przestrzeń robocza (3) połączona
poprzez rurki (4) z wymiennikiem ciepła (5), który
łączy się z dmuchawą (6) poprzez kolektor (7). Poniżej
końców rurek (4) znajduje się ekran (10) zaś pomiędzy nimi rozpięta jest siatka (11) stanowiąca nośnik
dla obrabianej żywności. Ekran (10) posiada powierzchnię roboczą (19) o złożonym kształcie. Wewnątrz wymiennika ciepła (5) znajdują się grzałki (14).
W celu przeprowadzenia obróbki żywności układa się
jej kawałki (18) na siatce (11) i uruchamia się dmuchawę (6) po czym włącza się grzałki (14). Dmuchawa (6) tłoczy powietrze do wymiennika ciepła (5)
a dalej poprzez rurki (4) do przestrzeni roboczej (3).
Niektóre strumienie ogrzanego uderzają wprost
w kawałki (18), leżące bezpośrednio pod wylotami
rurek (4) zaś powietrze z pozostałych rurek (4)
przechodzi obok poprzez oka w siatce (11) i odbija
się od powierzchni roboczej (19) ekranu (10). Odbite
powietrze uderza następnie od dołu w kawałki (18).
Franciszek Kluza,Lublin,PL
Dariusz Góral,Lublin,PL
2
PL 201 080 B1
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do obróbki żywności, zwłaszcza do konserwacji lub
preparowania żywności w atmosferze gazowej.
Zdecydowana większość surowców rolniczych pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego wymaga stosowania różnorodnych metod obróbki i konserwowania w celu przedłużenia ich trwałości i zachowania pierwotnych cech jakościowych. Zadanie to jest trudne, ponieważ żywność jest materiałem
biologicznym o wysokiej aktywności biochemicznej i jako taka jest tym samym narażona na szybką
utratę właściwości odżywczych i psucie się. Powszechnie znane są procesy zamrażania, suszenia czy
liofilizacji żywności jednak nie zawsze gwarantują one uzyskanie produktu finalnego o zadowalających
parametrach jakościowych.
Jedną ze stosowanych metod jest metoda impingement polegająca na działaniu szeregiem równoległych strumieni powietrza na materiał zamknięty w określonej przestrzeni. Powietrze w zależności
od potrzeb posiada określoną temperaturę. Metoda ta jest stosowana między innymi do pasteryzacji,
sterylizacji, blanszowania, prażenia czy suszenia żywności.
Z polskiego opisu zgłoszeniowego wynalazku numer 334222 znane jest urządzenie w postaci
zamkniętej komory z wewnętrznym rusztem, na którym układa się obrabiane produkty. Pod rusztem
znajduje się naczynie z substancją, która pod wpływem podgrzewania wytwarza dym. Powyżej rusztu,
w ścianach korpusu znajdują się otwory, przy czym jedne otwory połączone za pośrednictwem kanałów z przestrzenią ssącą urządzenia ssąco tłoczącego zaś drugie otwory połączone są z przestrzenią
tłoczącą. Dym w pierwszej fazie po wytworzeniu przechodzi od dołu do góry, obok produktów, po
czym pod wpływem działania urządzenia ssąco-tłoczącego cyrkuluje nad produktami.
Znane są także suszarki do warzyw i owoców przeznaczone do użytku domowego, składające
się z kilku sit ułożonych, jedno na drugim i przykrytych pokrywą z wentylatorem wymuszającym przepływ powietrza przez wszystkie sita wraz z ułożonymi w nich produktami.
Z kolei z europejskiego opisu zgłoszeniowego nr EP 0756145 znane jest urządzenie do ciągłej
obróbki produktów przy użyciu gazu wydmuchiwanego z szeregu dysz. Urządzenie to zawiera przenośnik składający się z szeregu przedziałów, które przy przechodzeniu przez bębny zwrotne otwierają
się. Przy pierwszym bębnie następuje zasypywanie produktów do przedziałów zaś na drugim bębnie
obrobione już produkty swobodnie opadają na przenośnik odbiorczy. Dno i boczne ściany każdego
przedziału są gładkie natomiast górna ścianka jest perforowana. Przenośnik w trakcie ruchu przesuwa
się pod zespołem dysz zasilanych z ogrzanym powietrzem. Odległość pomiędzy czołem dyszy a górną ścianką przedziału jest niewielka tak, że powietrze wpada do przedziału z dużą energią. Natomiast
otwory w górnych ściankach są na tyle małe, że obrabiane produkty nie mogą się z nich wydostać
a jedynie wirują pod wpływem ruchu powietrza, w każdym przedziale odrębnie. Nie można przy tym wykluczyć mechanicznych uszkodzeń produktów w wyniku ich ciągłych zderzeń ze ściankami przedziału.
Istota urządzenia do obróbki żywności wiązką równoległych strumieni gazu o określonej temperaturze i składzie, zawierającego zespół rurek, których jedne końce połączone są z dmuchawą zaś
drugie końce wnikają do przestrzeni roboczej i są skierowane ku nośnikowi obrabianej żywności, zaś
całość umieszczona jest we wspólnej obudowie, polega na tym, że bezpośrednio poniżej nośnika
znajduje się ekran o złożonej, stałej lub ruchomej, powierzchni roboczej, przy czym nośnik posiada
jedną płaszczyznę roboczą.
Ekran stanowi płyta zawierająca korzystnie, co najmniej jeden rowek, a zwłaszcza wiele wzajemnie przecinających się rowków.
W drugim rozwiązaniu ekran korzystnie stanowi wytłoczka zawierająca na swej roboczej powierzchni, co najmniej jeden dołek, a najkorzystniej wiele dołków a każdy leży w osi innej rurki.
Natomiast nośnik korzystnie stanowi siatka ujęta w ramkę lub taśma bez końca.
Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykładach wykonania na rysunku, na którym:
- fig. 1 przedstawia widok urządzenia do suszenia żywności;
- fig. 2 przedstawia płytę w widoku z boku;
- fig. 3 przedstawia widok urządzenia do mrożenia żywności;
- fig. 4 przedstawia wytłoczkę pokazaną na fig. 3 w widoku z góry;
- fig. 5 przedstawia urządzenie do ciągłej obróbki żywności w widoku z boku.
- fig. 6 przedstawia fragment przegrody pokazanej na fig 6 w widoku z góry.
- fig. 7 przedstawia alternatywną płytę w widoku z boku;
- fig. 8 przedstawia drugi widok alternatywnej płyty;
PL 201 080 B1
3
- fig. 9 przedstawia przekrój poprzeczny przez kolejną postać ekranu;
- fig. 10 przedstawia drugi widok ekranu pokazanego na fig. 9;
- fig. 11 przedstawia klapkę w widoku z boku;
- fig. 12 przedstawia aktywny ekran z wieloma klapkami w widoku z góry;
- fig. 13 przedstawia krążek w widoku z boku.
Urządzenie do suszenia żywności pokazane na figurze 1 posiada korpus (1), wewnątrz którego
powyżej podstawy (2) znajduje się przestrzeń robocza (3) połączona poprzez rurki (4) z wymiennikiem
ciepła (5), który łączy się z dmuchawą (6) poprzez kolektor (7). Przestrzeń robocza (3) posiada kształt
prostopadłościennej komory, otwieranej od frontu, w której na dnie (8), znajduje się pojemnik (9). Na
dnie pojemnika (9) znajduje się ekran (10) natomiast powyżej rozpięta jest siatka (11). Rurki (4) ułożone są w ciąg równoległych szeregów i zajmują znaczną część górnej ścianki przestrzeni roboczej (3).
Zewnętrzne ściany wymiennika ciepła (5) pokryte są izolacją termiczną (12). Wymiennik ciepła (5)
posiada kształt prostopadłościennego zbiornika, w dnie (13), którego osadzone są rurki (4) i zamkniętego od góry kolektorem (7) w kształcie ściętego ostrosłupa, do którego wnika wylot dmuchawy (6).
Wewnątrz wymiennika ciepła (5) znajdują się grzałki (14) w postaci elektrycznych spiral oporowych.
Figura 2 przedstawia widok z boku płyty (15), która stanowi jedną z odmian ekranu (10). Płyta (15)
jest wielokrotnie i na przemian zagiętą w ten sposób, że utworzonych jest szereg równoległych rowków
(16) i grzbietów (17) zaś jej zewnętrzne krawędzie wygięte są w jedną stronę i tworzą boczne podpórki.
W celu przeprowadzenia obróbki żywności układa się jej kawałki (18) na siatce (11) i uruchamia
się dmuchawę (6), po czym włącza się grzałki (14). Dmuchawa (6) tłoczy powietrze do wymiennika
ciepła (5) a dalej poprzez rurki (4) do przestrzeni roboczej (3). Niektóre strumienie ogrzanego powietrza uderzają wprost w kawałki (18), leżące bezpośrednio pod wylotami rurek (4) zaś powietrze z pozostałych rurek (4) przechodzi obok poprzez oka w siatce (11) i odbija się od powierzchni roboczej
(19) ekranu (10). Odbite powietrze uderza następnie od dołu w kawałki (18). Kawałki (18), które poddawane są działaniu powietrza zarówno z góry jak i z dołu zaczynają drgać i lekko unosić się. Tym
samym gorące powietrze ma dostęp do każdego fragmentu powierzchni obrabianych kawałków (18).
Pozwala to na szybką wymianę ciepła a tym samym skuteczną obróbkę.
Urządzenie do mrożenia żywności pokazane na figurze 3 zawiera przestrzeń roboczą (21) połączoną poprzez układ długich rurek (22) z kolektorem (23) połączonym u góry z dmuchawą (6), przy
czym długie rurki (22) przechodzą przez wymiennik ciepła (24). Wymiennik ciepła (24) stanowi zamknięty zbiornik zaopatrzony w króćce (25). Zbiornik wypełniony jest chłodzącym medium, które stale
krąży pomiędzy wymiennikiem ciepła (24) a zewnętrznym agregatem mrożącym. Zewnętrzne ściany
zbiornika pokryte są izolacją termiczną (27). Kolektor (23) posiada kształt ściętego ostrosłupa, w którego dolnej podstawie (28) osadzone są górne końce długich rurek (22), zaś w górnej podstawie znajduje się wylot dmuchawy (6). W dolnej części przestrzeni roboczej umieszczona jest wytłoczka zawierająca dołki (30), przy czym rozstaw dołków (30) jest zgodny z rozstawem długich rurek (22). Powyżej
wytłoczki (29) znajduje się szuflada z dnem w postaci kratki (32) utworzonej z szeregu wzajemnie
przecinających się płaskowników.
Widok z góry wytłoczki (29) pokazany jest na fig. 4.
Urządzenie do ciągłej obróbki żywności pokazane na fig. 5 zawiera tunel (33), w którym przebiega taśma (34) otaczająca bęben zwrotny (35) oraz bęben napędowy (36) zamocowane po obu
stronach tunelu (33). Taśma (34) wykonana jest z pasa siatki i posiada po bokach wzdłużne wzmocnienia. Na całej długości wewnątrz tunelu (33) znajduje się pozioma przegroda (37), która oddziela
górny bieg taśmy (34) od biegu powrotnego. Górna powierzchnia przegrody (37) zawiera szereg
wzdłużnych rowków (38) poprzecinanych poprzecznymi rowkami (39). Widok górnej powierzchni przegrody (37) przedstawia fig. 6. W górnej części tunelu (33), ponad taśmą (34), znajdują się wyloty rurek
(40) zasilanych przegrzaną parą wodną z wytwornicy znajdujące się poza urządzeniem.
Kawałki (18) żywności przeznaczone do obróbki zsuwa się po pochylni (41) na taśmę (34) tuż
za bębnem zwrotnym (35) zaś po przejściu przez tunel (33), w trakcie zawracania taśmy (34) na bębnie napędowym (36), kawałki (18) swobodnie opadają na przykład na dalszy przenośnik (42), którym
są transportowane do następnego miejsca.
Oczywistym jest, że mogą być stosowane różne, znane wymienniki ciepła jak też mogą być wykorzystywane różne źródła ciepła. Powietrze może być zarówno ogrzewane jak i oziębiane, zależnie
od wymagań procesu technologicznego obróbki danego produktu. Możliwe też jest wprowadzanie do
powietrza lotnych substancji, na przykład olejków eterycznych w celu uzyskania dodatkowych efektów
4
PL 201 080 B1
smakowych. Podobnie można stosować gaz lub mieszaniny gazów aktywne bądź obojętne w stosunku do obrabianych produktów. Szczególną postacią jest przegrzana para wodna.
Na figurach 7 i 8 przedstawiona jest alternatywna płyta. Zawiera ona jeden centralny, szeroki
rowek (44). Płyta ta nadaje się szczególnie do obróbki pojedynczych, wydłużonych porcji żywności.
Z kolei na figurach 9 i 10 przedstawiona jest alternatywna postać ekranu przeznaczona do obróbki pojedynczych, okrągłych porcji żywności. Ekran w tej postaci stanowi gruba płyta (45) z centralnym, okrągłym zagłębieniem (46).
Oprócz ekranów o stałych, określonych kształtach możliwe jest też stosowanie ekranów o ruchomych elementach, których chwilowe położenie jest zależne od przysłonięcia lub nie, danego strumienia. Strumień odbijany jest stosownie do położenia ruchomego elementu. Ponieważ każdy element
może ciągle zmieniać swoje położenie stąd też ciągle będzie ulegał zmianie kąt i kierunek zawracania
danego strumienia.
Na figurze 11 pokazana jest w widoku z boku klapka (47) wsparta na ostrzu (48) zamocowanym
do podstawy (49) aktywnego ekranu (50). Nad klapką (47), wzdłuż ostrza (48) przebiega pręt (51),
który uniemożliwia spadnięcie klapki (47) z ostrza (48).
Z kolei na figurze 12 pokazany jest fragment górnej powierzchni aktywnego ekranu (50). Do
podstawy (49) zamocowanych jest szereg równoległych ostrzy (48), przy czym na każdym ostrzu (48)
opartych jest kilka klapek (47) a nad nimi przebiega pręt (50) zamocowany na obu końcach do podstawy (49). Pomiędzy klapki (47) oparte na jednym ostrzu (48a) wchodzą klapki (47) oparte na następnym ostrzu (48b) tak, że powierzchnia podstawy jest maksymalnie przysłonięta przez klapki (47).
Alternatywny ruchomy element przedstawiony jest na fig. 13. Jest to krążek (52) zaopatrzony od
dołu we współosiową tulejkę (53) i zamocowany do odpowiedniej podstawy (54) przy użyciu szpilki (55) przechodzącej przez centralny otwór (56) w krążku (52).
Zastrzeżenia patentowe
1. Urządzenie do obróbki żywności wiązką równoległych strumieni gazu o określonej temperaturze i składzie, zawierające zespół rurek, których jedne końce połączone są z dmuchawą zaś drugie
końce wnikają do przestrzeni roboczej i są skierowane ku nośnikowi obrabianej żywności, zaś całość
umieszczona jest we wspólnej obudowie, znamienne tym, że bezpośrednio poniżej nośnika znajduje
się ekran (10) o złożonej, stałej lub ruchomej, powierzchni roboczej (19), przy czym nośnik posiada
jedną płaszczyznę roboczą.
2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że ekran stanowi płyta (15) zawierająca, co
najmniej jeden rowek (16).
3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że ekran (10) stanowi wytłoczka (29) zawierająca na swej powierzchni roboczej, co najmniej jeden dołek (30).
4. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że ekran stanowi przegroda (37) zawierająca
wzdłużne rowki (38) przecinające się z poprzecznymi rowkami (39).
5. Urządzenie według zastrz. 3, znamienne tym, że dołek (30) leży w osi rurki (22).
6. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że nośnik stanowi siatka (11).
7. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że nośnik stanowi taśma (34) bez końca.
PL 201 080 B1
Rysunki
5
6
PL 201 080 B1
PL 201 080 B1
7
8
PL 201 080 B1
PL 201 080 B1
9
10
PL 201 080 B1
Departament Wydawnictw UP RP
Cena 2,00 zł.