183860. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés fluid anyagok sterilizálást ill. pasztőrözését is magában foglaló mechanikai/termikus kezelésére
1 183 860 2 A kitűzött célt olyan eljárás kialakításával és alkalmazásával érjük el, amelynek során a találmány szerint az anyagot, különösen kakaómasszát, vékony rétegben eloszlatva 100 °C alatti hőmérsékleten folyamatos művelettel savmentesítjük, nedvességtartalmát csökkentjük és gáztalanítjuk, majd a folyamatosan továbbított anyagot feltorlasztjuk és a feltorlasztott anyagtartományban belső súrlódás révén 100 °C és mintegy 150 °C közötti, előnyösen 135 °C hőmérsékletet állítunk elő, miközben a feltorlasztott anyagban belső súrlódás révén beállított csírátlanítási hőmérsékletet kívülről történő hőbevezetéssel vagy a környezetbe történő hőelvezetéssel meghatározott középértékén tartjuk, a feltorlasztott anyagtartományból folyamatosan továbbvezetett anyagot a gőzfázis kondenzálása mellett 100 °C alatti hőmérsékletre hűtjük vissza, majd a visszahűtött anyagból annak maradék nedvesség- és gáztartalmát eltávolítjuk, és a betáplált anyagmennyiséggel azonos mennyiségben az anyagot továbbfeldolgozáshoz elszállítjuk. Előnyösnek bizonyultak a találmány szerinti eljárás olyan foganatosítási módjai, amelyek szerint a feltorlasztott anyagtartományból történő továbbítást közvetlenül megelőzően vagy azt közvetlenül követően az anyagáramlást megcsapoljuk és a megcsapolással nyert anyagrészáramot a feltorlasztott anyagtartományba visszavezetjük, és/vagy a folyamatos anyagáramba a kezdeti vékonyréteges savmentesítő, nedvességcsökkentő és gáztalanító kezelési műveletet megelőzően csekély mennyiségű vizet injektálunk. Az eljárás foganatosítására alkalmas ugyancsak találmány szerinti berendezésnek egymással csővezetékek útján folyamatos anyagáramlási rendszerbe sorbakapcsolt két vékonyréteges kezelőegység közé beiktatott, külső hőcserélővel is kapcsolódó anyagtorlasztó reaktora és átfolyórendszerű hűtőegysége van. A találmány szerinti berendezés előnyös kiviteli alakjainak az anyagtorlasztó reaktor alsó tartományában elrendezett kitáplálócsonkjáról leágaztatott és a reaktor felső tartományába becsatlakoztatott anyagvísszavezető vezetékága és célszerűen az anyagtorlasztó reaktor ki táplálóvégén a vezetékág kiágazási helyét megelőzően elrendezett, az időegység alatt a teljes berendezésen átáramoltatott anyagmennyiség és a vezetékágban időegység alatt áramoltatott anyagmennyiség összegével egyenlő szállítóteljesítményű szivattyúja is van. Célszerűnek bizonyult továbbá a találmány szerinti berendezés olyan kiviteli alakja, amelyeknél az anyagtorlasztó reaktor a beömlő- és ki táplálónyílásoktól eltekintve zárt, kettősfalú hengeres tartályként van kialakítva, amelyben egy hengeres belső torlasztóteret belülről behatároló, felületén a torlasztótérbe benyúló disszipációs keverőelemekkel ellátott forgórész van elrendezve, és amelyeknek lényegében kengyel alakú disszipációs keverőelemei vannak. Előnyös, ha a disszipációs keverőelemek rendszere egy, a reaktor belsőköpenyével érintkező belépőélű keverőlapból, valamint a vízszintessel és a keverőlap függőleges síkjával egyaránt szöget bezáróan kialakított tartóbordákból álló kengyelekként vannak kiképezve, amelyek keverőlapjai célszerűen masszaleválasztó szakítóhegyekkel kiképzett forgásirányban hátsó kilépőélekkel vannak ellátva. A részben már önmagukban ismert kezelőegységek alkalmazásával foganatosítható találmány szerinti eljárás foganatosítását tehát a következők szerint végezzük: A kakaómasszát egy erre alkalmas, az 1 557 184 sz. NSZK-beli szabadalmi leírásból megismerhető vékonyréteges kezelőegységben 100 °C alatti hőmérsékleten savmentesítjük, nedvességtartalmát lecsökkentjük és gáztalanítjuk. A massza mindenkori sav- és víztartalmától függően a masszához előzőleg egy, a 2 313 563 sz. NSZK-beli szabadalmi leírás szerinti injektálóegység alkalmazásával vizet is injektálunk. A vékonyréteges kezelőegységet elhagyó savmentesített és gáztalanított anyagáramot szivattyú segítségével egy, a későbbiekben részletesebben ismertetendő reaktorba vezetjük be és abban feltorlasztjuk, és — szükséges esetben — annak víztartalmát további vízinjektálással a reaktorba történő bevezetés előtt megnöveljük. A feltorlasztó reaktorban az anyagot időben és hőmérséklet vonatkozásában vezérelt mechanikai/termikus kezelésnek vetjük alá, amely a csírák kívánt elpusztítását hátrányos ízbefolyásolás és a massza káros, negatív struktúraváltoztatása nélkül eredményezi. Ezen kezelés során belső súrlódás és disszipáció révén a massza hőmérsékletét meredek függvény szerint megnöveljük, a massza közepes tartózkodási idejét a torlasztóreaktorban a töltési szint beállításával és eseténként egy, a berendezéssel összeépített keringető szivattyúegység alkalmazásával statisztikailag csekély szórással jellemzett keskeny sávban tartjuk, és a massza kismértékű hőmérséklet-ingadozásait kettősfalú reaktortartályt alkalmazva járulékos fűtéssel, ill. hűtéssel kiegyenlítjük. A torlasztóreaktort elhagyó masszát, ill. anyagáramot egy további szivattyúval hűtőegységen áramoltatjuk keresztül, aminek következtében az áramló anyag a gőzfázis kondenzációja mellett 100 °C alatti hőmérsékletre hűl vissza. A hűtőegységből távozó anyagáramot egy további, a 1 557184 sz. NSZK-beli szabadalmi leírásban ismertetett vékonyréteges kezelőegységbe vezetjük be, amelyben elvégezzük a maradék nedvesség és a maradék gázok szükséges mértékű eltávolítását. Az eljárás foganatosításához a fentiekben említett ismert berendezésegységeket csupán célszerűségi okokból alkalmazzuk. Egyáltalán nem zárjuk ki azonban, hogy a kívánt műveleti lépések foganatosítására más, azonos vagy hasonló hatású berendezések kerüljenek alkalmazásra. Ismert és új kezelőegységek találmányunk szerinti kombinált alkalmazásának eredményeként a terméktulajdonságból eredő, egymástól eltérő, ellentmondásos, tehát divergáló követelmények egyidejű teljesítését gátló körülményeket sikerült elhárítanunk és a találmány szerinti eljárás meglepő hatásokat eredményezett. Folyamatos átmenő üzemben 1000 kg/h teljesítmény mellett cca 1,2 • 106 csíra/g csíraszámú betáplált kakaómasszát 120 °C kezelési hőmérséklet és a massza kb. 1,5 perces közepes reaktortérbeni tartózkodási ideje mellett teljes mértékben sikerült kórokozó csíramentesíteni 10 000/g végcsíraszám elérésével anélkül, hogy a massza íze, zamata csak kismértékben is változott volna. Amennyiben a reaktortérben a massza kezelési hőmérsékletét a reaktorban 5 ... 10 °C-kal megemeltük, a végső kezelés utáni csíraszám 500/g alá csökkent, és még mindig nem tapasztaltunk észrevehető íz-, ill. zamatváltozást. A reaktortérben kezelt massza nedvességtartalma körülbelül 2,5% volt. Alapvető és döntő befolyással bír tehát azon találmány szerinti intézkedés, amely szerint az anyagáramot a folyamatos áramlás megszakítása nélkül a kezelési eljárás középfázisában feltorlasztjuk azon célból, hogy a feltorlasztott anyagtartományban belső súrlódás révén a csíramentesítéshez szükséges hőmérsékletet előállíthassuk. Célszerűségi intézkedésként a reaktortérben tartózkodó anyag, ill. massza hőmérsékletének meghatározott középértéken tartását hőközlés, ill. hőelvezetés alkalmazásával 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
