用于干燥和/或处理松散食品的设备和方法
【专利摘要】一种用于干燥和/或处理松散产品(106)的设备(1、101)和方法，该松散产品诸如是食品，例如玉米、面粉、种子类、调味料、茶和咖啡、经干燥豆类、如榛子等经干燥或带壳果实、诸如干燥蘑菇等干燥食品类等，上述松散产品可能经受以下类型的处理：诸如除虫、卫生处理、巴氏消毒、灭菌等，其中上述设备包括：用于松散产品(106)的传送机(2、102、109)；处理单元(3、103)，其限定处理腔室(4,104)；用于产生射频电磁辐射的装置；用于施加射频电磁辐射和/或微波的装置，其作用于该处理腔室或区(4、104)中且设计成影响穿过处理腔室或区(4,104)输送的松散产品(106)；混合装置(108、109)，其用于布置在处理腔室(4、104)中待处理的松散产品(106)。
【专利说明】
用于干燥和/或处理松散食品的设备和方法
技术领域
[0001]本发明有关于一种用于干燥和/或处理松散产品的设备和方法，松散产品诸如是食品例如玉米、面粉、种子类、调味料、茶和咖啡、经干燥的豆类、经干燥的果实或不带壳的果实、干燥产品类等，该经干燥的果实或不带壳的果实例如是榛子、花生、杏仁;该干燥产品类诸如是经干燥的蘑菇、烟草、草药等，上述松散产品可经受以下类型的处理:诸如除虫、卫生处理、巴氏消毒、灭菌等。
【背景技术】
[0002]到目前为止，已提出了多种用于处理松散食品类的设备。
[0003]实际上，如果类似上文所列出的那些产品未经适当处理，则可能会发生的是，它们和昆虫或微生物一起被包装，并且/或者，视情况而定，它们可能并未经充分地干燥、杀虫、卫生处理、巴氏消毒或灭菌。
[0004]当然，这些问题造成低品质的最终产品，这些低品质最终产品是终端用户所不可接受的，并且/或者在储存期间快速变质和/或甚至不利于用户的健康，并且因此这导致需要丢弃和消除这些产品。
[0005]由于不正确地处理上述产品而导致的另一缺陷是由过度流失水分造成的，这可能实际上造成产品变质;或甚至在此情况下，获得产品较差的感官品质。
[0006]此外，由于不合需要地的水分流失，也造成重量成比例的损失和因此产品本身降低的经济价值。
[0007]已经提出了通过射频或微波加热来处理食品，这种处理，特别是对于高水分含量的广品而目，确保了最佳的热效率，因为在较短时间(而且几秒)，能获得在食品表面和食品内部很高的温度，从而消除了其中所包含的微生物。高加热速度使得能对产品进行巴氏消毒，而不会导致它们被烹熟。
[0008]美国专利US4974503例如，教导了一种用于对食品进行巴氏消毒和/或灭菌的设备，包括:处理腔室;位于腔室内侧的传送带；用于致动传送带的辊；以及，用于引导辊的机构。待处理的产品位于容器中，容器放置于传送带上。此外，电极和对电极设置于处理腔室内侦U，电极和对电极被布置成形成产品的用于电磁辐射的站，该电磁辐射具有在13MHz与440MHz之间范围的电磁场频率。
[0009]另一方面，美国专利US6638475描述了一种用于向诸如基础农产品的产品施加射频电磁场的方法和系统，以便防止农产品中病原体或变质剂的存在。
[0010]施加的射频辐射范围在0.1MHz与1000MHz之间并且具有低强度，从而确定对于病原体不利的环境，之后对产品本身进行局部加热。
[0011]然而，到目前为止所提出的方案，以及根据上文所评论的美国专利的设备和方法，不能以高效并且均匀的方式或者根据需要实现对松散产品的干燥和/或处理，所述处理诸如是除虫、卫生处理、巴氏消毒、灭菌等。
[0012]实际上，利用以射频或微波操作的已知类型的机器，上述松散产品不能被正确地干燥和/或处理。
[0013]大部分松散产品的质量可能在该质量本身的一个区域与另一区域之间显著不同；在一区域中，松散产品可能太干燥;而在其它区域中，松散产品仍可能太潮湿和/或未经充分处理。此外，由于残留湿度，在大部分松散产品中，可能形成产品的结块或聚集，这防止产品本身以正确的方式向前移动。
【发明内容】
[0014]本发明的目的在于提供一种对松散食品进行干燥和/或诸如除虫、卫生处理、巴氏消毒和灭菌等处理的新颖的改进设备或者新颖的改进方法。
[0015]本发明的另一目的在于提供如在上文所提到的设备或方法，其能以快速、有效并且均匀的方法对松散产品进行干燥和/或诸如除虫、卫生处理、巴氏消毒和灭菌等处理。
[0016]根据本发明的一方面，提供根据权利要求1所述的设备。
[0017]根据本发明的另一方面，提供根据权利要求15所述的方法。
[0018]独立权利要求涉及本发明的优选并且有利的实施例。
【附图说明】
[0019]通过在附图中示出的根据本发明的设备的实施例的描述，本发明的其它特征和优点将会变得更加显然，在附图中:
[0020]图1是根据本发明的设备的正透视图，其中移除了某些零件；
[0021 ]图2是根据前一附图的某些放大细节的透视图；
[0022]图3是根据先前附图的设备的侧透视图，其中移除了某些零件；
[0023]图4是从根据先前附图的设备的上方看到的视图，其中某些零件以截面图示出并且移除了其它零件；
[0024]图5是根据本发明的设备的另一形式的透视图；以及
[0025]图6是根据前一附图的设备的侧视图，其中某些零件以截面图示出；
[0026]图7和图8是根据前一附图的设备的两种形式的某些放大细节的两个截面图。
[0027]在附图中，相同零件或部件具有相同的附图标记。
【具体实施方式】
[0028]参考图1至图4，示出了一种用于对松散产品进行干燥和/或诸如除虫、卫生处理、巴氏消毒、灭菌等处理的设备I。
[0029]该设备I基本上包括:用于输送松散产品的输送装置，该输送装置诸如是传送带2，如在下文中更详细地描述的，其可选地设有振动装置或者适合于混合产品的其它装置;处理单元3，其界定由传送带2经过的一个或多个处理腔室或区4;以及，发生装置5，其用于产生射频电磁辐射和/或微波；以及，用于施加射频电磁辐射和/或微波的装置，其在附图中未示出，其作用于处理腔室或区4中并且与发生装置5进行电通信。
[0030]该设备I包括:通风和调节单元10(图3和图4)，其提供用来处理松散产品的空气。
[0031]用来施加电磁辐射的装置用于利用电磁辐射来撞击由传送带2输送经过处理腔室4的松散产品，这种用于施加电磁辐射的装置并未详细地描述，因为它们并不是本发明的部分。
[0032]传送带2具有一系列孔或开口6，特别地参看图4，其允许空气流通过。
[0033]根据在图2中更详细地示出的视图，在处理腔室4，用于支承传送带2和正被处理的松散产品的平面具有一系列第一开口 8。
[0034]通过此类第一开口 8发送空气流，该空气流可能被合适地湿润以便抵消对正处理的产品的过度干燥。
[0035]在传送带2的侧部，设置第二开口9用来回收来自第一开口 8的空气流，因此形成空气循环，空气循环能根据松散产品的处理需要而被加热和湿润。
[0036]为了更好地维持处理条件，处理腔室4设有由热绝缘材料制成的壁7，该热绝缘材料对于电磁辐射是可透射的并且根据具体情况，对于微波是可透射的，该热绝缘材料例如可以是适合于这个目的的膨胀型聚合物类型。
[0037]提供热的和潮湿的空气流的通风和调节单元10包括一个或多个风扇，例如离心风扇15，其合适地由马达装置致动。更详言之，根据在图3和图4中示出的视图，通风和调节单元10和处理单元3由递送管线11和抽吸管线12连接，递送管线11向处理腔室4中的第一开口8发送空气，抽吸管线12通过第二开口 9抽吸空气。
[0038]在通风和调节单元10与处理单元3之间，设有可替换和/或可洗涤型空气过滤器13，其被设计成清洁用于处理腔室4的空气流，此类过滤器例如定位于抽吸管线12上，但是它们也可以定位于递送管线11上。
[0039]设备I包括热交换器14，热交换器14处于靠近待处理的松散产品的位置从而避免热损失，因此，热交换器14定位于用于传送带2和待处理的松散产品的搁置平面下方。
[0040]在热交换器14的下游，还设置湿润装置(未图示)以用来湿润用于所述松散产品的空气，此类湿润装置可以包括例如喷射器，喷射器与蒸汽发生器部件成流体连通。
[0041]待处理的松散产品的湿润也可以首先通过喷水装置16来获得，喷水装置16布置于处理腔室4(图2)上游或者遍布整个产品处理过程(未图示)。
[0042]在此情况下，由于水是热的并且经受电磁辐射和/或微波环境，所以水快速地汽化，提供所希望的湿度水平。
[0043]通风和调节单元10通过定位于抽吸管线12的入口处的测量装置来检查所希望的湿度水平，该测量装置例如是传感器(未图示)。
[0044]如果湿度水平太高，风扇15可以从外部而不是从处理腔室4抽吸具有较低湿度水平的空气。此外，设置空气抽出装置18(图1)，其直接布置于处理单元3上。空气抽出装置18从处理单元3并且因此从处理腔室4抽吸潮湿空气，并且由此，具有较低湿度的空气从外部环境被吸入。
[0045]用于待处理的松散产品的温湿条件的全部或至少大部分最重要的调节器装置，SP风扇15、热交换器14、湿润装置、喷水装置16、空气抽出装置18等能由控制电路(未图示)控制，该控制电路设计成从测量装置接收输入信号并且根据合适程序来控制调节器装置的输出。
[0046]因此，测量装置和调节器装置确保了对待处理的产品的温湿条件的控制。
[0047]根据本发明，处理腔室4包括第一区41(图4)，其中，松散产品经受电磁辐射和/或微波，从而根据确定的温度/湿度-时间曲线逐渐地升高温度和湿度。
[0048]作为示例并且根据待处理的产品类型，在I分钟与10分钟之间的时间范围内，实现预期的温度和湿度条件，根据处理类型(除虫、卫生处理、巴氏消毒、灭菌等)，该温度和湿度条件始于室温并达到50 °C与120 0C之间的温度，和在1 %与95 %之间的相对湿度水平。
[0049]在预期的处理类型所需的时间实现了预期的温度是由于电磁辐射和/或微波与由必需水平的辐射功率和热功率加热的空气的组合。
[0050]根据本发明，处理腔室4可选地包括第二保持区42，其中，松散产品保持在之前第一区41中实现的温度和湿度条件，并且持续与在第一区41中处理的时间间隔类似的时间间隔，即例如在I分钟与10分钟之间的范围。
[0051]在第二区42中，保持先前实现的温度和湿度条件也可以在不利用电磁辐射和/或微波的情况下实现，即，松散产品可以仅经受热的和/或潮湿的空气流。
[0052]具有预期的温湿条件的第二保持区42可能非常重要以便获得所希望的除虫、卫生处理、巴氏消毒、灭菌效果，从而确保杀死所有滋生的物种和/或细菌和/或微生物等，因为在需要的情况下，实际上在预期温度和湿度条件下延长特定时间确保了 100%上述滋生物种和/或细菌和/或微生物被杀死。
[0053]该设备I的另一重要特征在于包括用于待处理的松散产品的混合装置。
[0054]应当指出的是，由电磁辐射和/或微波和热空气提供的加热取决于在所处理批次中的产品本身的取向和具体位置，并且因此它们必须尽可能被混合以便获得在传送带2上传递的所有松散产品中的均匀加热和湿润。
[0055]混合装置可以包括布置于处理腔室4中的混合器臂(未图示)或者施加到传送带2上的振动装置(未图示)或者布置于传送带2上方的致偏器装置(未图示)，或者穿过整个传送带2的、具有合适流率和压力水平的加热空气流可以使待处理的松散产品进行充分混合；此外，可以提供上述装置中一个或多个的组合。
[0056]图5至图8示出了总体上以附图标记101指示的、根据本发明的设备的另一变型。
[0057]根据这个变型，该设备101也基本上包括:用于输送松散产品的装置102;用于处理松散产品的单元103;用于处理松散产品的区104;用于产生射频电磁辐射和/或微波的区105;以及，用于施加射频电磁辐射和/或微波的装置(未图示)。
[0058]根据在图6中示出的变型，输送装置包括管，例如竖直布置的圆柱形管102，其中，在此处以附图标记106示出的松散产品由于重力或者通过其它机械传送系统向下移动。
[0059]圆柱形管102由热绝缘材料制成并且对于电磁辐射和/或微波是可透射的并且因此也构成处理区或腔室104。
[0060]松散产品106从上方通过例如漏斗等合适的引入装置(未图示)引入，并且从该管的下部，通过例如旋转阀的流动调节装置107出来，该流动调节装置能调整松散产品106的下降和因此向前移动的速度或体积或质量流率。
[0061 ]在图7所示的变型中，可以设置倾斜挡板108，倾斜挡板108具有松散产品106的混合装置的功能，因为它们防止松散产品106本身被压缩和形成结块。
[0062]在图8中示出的变型中，利用螺旋或阿基米德螺旋109实现了松散产品106的混合功能，螺旋或阿基米德螺旋109根据箭头R旋转并且因此能使松散产品106进行受控制的向下前移。
[0063]而且，根据本发明的这种变型，该设备101可以包括通风和调节单元10，通风和调节单元10用来供应热的和潮湿的空气流，热的和潮湿的空气流从管102的下方引入到管102内并且相对于产品106的向前移动以逆流向上升高，这种流动也可以充当混合手段。根据本发明的另一变型，因为管102相对较小并且良好地绝缘，电磁辐射和/或微波仅能足够到达特定处理类型所需的温度水平并且因此设备101也可以没有通风和调节单元10。就将获得的湿度水平而言，由松散产品106本身发出的湿度水平可能是足够的，因为管102表示充分受约束的区域，水分能从不能从该区域出来。
[0064]此外，待处理的松散产品106的湿润也可以主要利用洒水装置(未图示)来实现，洒水装置布置成靠近管102的入口。而且在本发明的这种变型中，管102，即处理腔室104包括第一区141(图6)，其中，松散产品经受电磁辐射和/或微波，从而根据确定的温度/湿度-时间曲线，逐渐地升高温度和湿度。
[0065]此外，管102或处理腔室104可选地包括第二保持区142，其中，松散产品106保持在第一区141中先前实现的温度和湿度条件并且持续与第一区141的处理类似的时间；而且，在本发明的这种变型中，这种第二保持区142可以没有无射频电磁辐射和/或微波。
[0066]根据本发明用于对松散产品进行干燥和卫生处理的方法提供:通过输送装置2、102、109在例如腔室4、104等至少一个处理腔室或区中传送松散产品；并且然后在处理腔室或区中施加射频电磁辐射和/或微波，从而影响松散产品。
[0067]在处理腔室中并且作为施加电磁辐射的步骤的补充，提供了藉由热空气对松散产品进行加热的步骤和湿润步骤。
[0068]在松散产品的加热和湿润步骤中，也提供松散产品的混合步骤以便获得对所有松散产品的均匀加热和湿润。
[0069]应了解，在根据本发明的方法和设备中，电磁辐射、热空气和蒸气协同地用来处理松散食品。
[0070]此外，可选地具有第二保持区(其中，松散产品保持在先前所实现的温度和湿度条件)的可能性，确保了在需要的情况下，所有种类的滋生物和/或细菌和/或微生物等全都被杀死。
[0071]在权利要求所限定的保护范围内，可以做出修改和变型。
【主权项】
1.一种用于干燥和/或处理松散产品(106)的设备(1、101)，所述松散产品(106)诸如是食品，例如玉米、面粉、种子类、调味料、茶和咖啡、经干燥的豆类、经干燥或去壳的果实、干燥产品类等，所述经干燥或去壳的果实例如是榛子、花生、杏仁等，所述干燥产品类诸如是干燥蘑菇、烟草、草药等，所述松散产品(106)可能经受的处理为以下类型:诸如除虫、卫生处理、巴氏消毒、灭菌等，所述设备包括: 所述松散产品(106)的至少一个传送装置(2、102、109); 至少一个处理单元(3、103)，其限定至少一个处理腔室或区(4、104)； 用于产生射频电磁辐射的装置(5、105); 用于施加射频电磁辐射和/或微波的装置，其作用于所述处理腔室或区(4、104)中，与所述发生器装置电通信，并且设计成接合由所述传送装置(2、102、109)输送通过所述至少一个处理腔室或区(4、104)的所述松散产品； 其特征在于，所述设备包括 混合装置(108、109)，其用于布置在所述至少一个处理腔室或区(4、104)中待处理的散装产品(106)。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述用于待处理的松散产品的混合装置包括:布置于所述处理腔室(4)中的混合器臂;或施加到所述传送装置(2)上的振动装置;或布置于所述传送装置(2)上方的致偏器装置;或用于产生空气流的装置，所述空气流具有合适的流率和压力水平，所述空气流撞击所述待处理的产品(106);或各所述装置中一个或多个的组合;或倾斜挡板(108);或螺旋或阿基米德螺旋(109)。3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，包括:通风和调节单元(10)，其将热的和潮湿的空气流供应到所述处理腔室或区(4、104)内。4.根据前一权利要求所述的设备，其特征在于，所述通风和调节单元(10)包括用来调节所述热的和潮湿空气的温度和湿度的调节装置(15、16、18)。5.根据前一权利要求所述的设备，其特征在于，包括:至少一个控制单元，其用于接收从测量装置输入的温度和湿度信号并且在向所述散装产品(106)施加所述电磁辐射期间控制所述调节装置。6.根据权利要求4或5所述的设备，其特征在于，所述调节器装置包括至少一个风扇(15)，所述至少一个风扇(15)用于将热空气进给到全部所述松散产品(106)。7.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述至少一个传送装置(2)具有贯穿开口(6)，并且其中，在所述腔室(4)中，设有第一开口(8)，并且热的和潮湿的空气流穿过所述开口(6、8)。8.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，在所述腔室(4)中，设有第二开口( 9)，空气流通过所述第二开口( 9)被抽吸。9.根据前一权利要求所述的设备，其特征在于，包括:至少一个风扇(15)，所述风扇(15)的引入口与所述第二开口(9)成流体连通。10.根据前述权利要求4至9中任一项所述的设备，其特征在于，所述调节装置包括至少一个蒸汽分配部件或者用于将水喷在所述松散产品(106)的装置(16)。11.根据前一权利要求所述的设备，其特征在于，所述至少一个蒸汽分配部件将蒸汽进给到由所述至少一个风扇(15)递送的空气内。12.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，包括:喷水装置(16)，其布置于所述处理腔室(4、104)上游以直接湿润待处理的所述松散产品(106)。13.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述腔室(4、104)包括第一区(41、141)，在所述第一区(41、141)中，所述松散产品(106)经受电磁辐射和/或微波，从而根据确定的温度/湿度-时间曲线，逐渐地升高温度和湿度。14.根据前一权利要求所述的设备，其特征在于，所述腔室(4、104)包括第二保持区(42、142)，在所述第二保持区(42、142)中，所述松散产品(106)基本上保持在之前所述第一区(41、141)中实现的温度和湿度条件，并且所保持的时间与在所述第一区(41、141)的处理时间相似。15.—种用于干燥和/或处理松散产品(106)的方法，所述松散产品(106)诸如是食品，例如玉米、面粉、种子类、调味料、茶和咖啡、经干燥的豆类、经干燥或去壳的果实、干燥产品类等，所述经干燥或去壳的果实例如是榛子、花生、杏仁等;所述干燥产品类诸如是经干燥的蘑菇、烟草、草药等，所述的松散产品(106)可能经受的处理为以下类型:诸如除虫、卫生处理、巴氏消毒、灭菌等，所述方法包括以下步骤: 将所述松散产品传送到至少一个处理腔室或区(4、104); 在所述至少一个处理腔室或区(4、104)中施加射频电磁辐射或微波以便接合所述松散产品(106); 其特征在于，所述方法包括以下步骤:使布置于所述至少一个处理腔室或区(4、104)中的、待处理的所述松散产品(106)混合。16.根据前一权利要求所述的方法，其特征在于，包括:将热的和/或潮湿的空气流喷射到所述处理腔室或区(4、104)内。17.根据权利要求15或16所述的方法，其特征在于，包括从所述处理腔室或区(4、104)抽吸热的和/或潮湿的空气流。18.根据前一权利要求所述的方法，其特征在于，包括:测量由所述处理腔室或区(4、104)吸入的空气的温度和/或湿度并且在所述施加电磁辐射和/或微波的步骤期间调节注射到所述处理腔室或区(4、104)内的空气的温度和/或湿度。19.根据前一权利要求所述的方法，其特征在于，调节所述处理腔室或区(4、104)中的湿度的所述步骤包括在使所述松散产品(106)进入到所述处理腔室或区(4、104)内之前向所述松散产品(106)上进给蒸汽或喷水。20.根据权利要求15至19中任一项所述的方法，其特征在于，包括:向所述松散产品(106)施加电磁辐射和/或微波以及热的和/或潮湿的空气的所述步骤能够确定约50 °C至约.120 ℃的温度，和约1 %至约95 %的相对湿度，并持续约1分钟至约10分钟的时间。
【文档编号】A23L3/01GK105828636SQ201380080406
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2013年11月15日
【发明人】M·卡维斯特罗
【申请人】斯塔拉姆股份公司