192811. lajstromszámú szabadalom • Eljárás instant élelmiszerporok előállítására aero-vibrofluidizált rétegben
3 192811 4 A találmány tárgya eljárás instant élelraiszerporok előállítására aero-vibrofluidizált rétegben, amelynek során a finomszemcsés granulálandó anyagot agglomerációs térben vízszintes gázelosztón függőlegesen áramló gázzal fluidizáljuk, a gázelosztót függőleges irányban vibráltatjuk, a rácson kialakuló aero-vibrofluid réteget felülről permetezett agglomeráló folyadékkal visszanedvesíljük, majd az agglomeráló térből az aero-vibrofluid réteget szárítótérbe és hűtőtérbe továbbítjuk és ott szárítást és hűtést végzünk. Instant élelmiszerporok előállítására számos módszer ismeretes, ezek közöl a legkorszerűbbnek az aero-vibrofluidizáló eljárások tekinthetők. Ezek szakterület átfogó ismertetése megtalálható Dr. Dörnyei József: „Pillanatoldó élelmiszerek gyártása” c. könyvében (Mezőgazdasági Kiadó, Budapest 1981.). Az aero-vibrofluidizációs eljárások segítségével kedvező kapilláris struktúrával rendelkező granulátumok készíthetők, amelyekre rövid oldódási idő, nagy oldódási sebesség, kedvező átlagos szemcseméret és stabilitás jellemző. A korszerű aero-vibrofluidizáló eljárásoknál a fluidizált réteg alatti légeloBztó rácsot függőleges vibrációval intenziven mozgatják, és ennek következtében a granulátum stabilitása és oldódási tulajdonságai kedvezőek lesznek. A hivatkozott szakkőnyv az aero-vibrofluidizációs agglomeráló berendezések közül korszerűnek említi az AVFI-200 típusú ipari instantizáló berendezést (65.-66. ábrák), és ennek gazdaságosságát egy másik ipari instantizáló berendezéshez képest a 14. táblázat adataival szemlélteti. Az AVFI-200 típusú berendezés egy nyugalmi állapotban lévő kamrából áll, amelyben az agglomeráló, szárító és hűtő zónák lépcsőzetes elrendezésben követik egymást. Az agglomeráló és a szárító zóna gázelosztója a légbefúvó dobozzal együtt egy-egy önálló, önszinkronizációs vibrációs hajtómű által rezegtetve a gázelosztók síkjára merőleges (függőleges) irányú harmonikus rezgőmozgást végez, a hűtőzóna gázelosztója és befúvó doboza pedig nyugalmi állapotban van. A berendezésben a felhasznált levegőt a szárító és hűtő, valamint az agglomeráló zónákból ventillátorral elszívják és közös ciklonban portalanítják. A porfrakciót a folyamat elejére juttatják vissza. Az AVFI-200 típusú berendezés működése során, különösen nagyobb anyagáramlási volumenek esetében áramlási torlódások lépnek fel és a fluidizált rétegnek a hűtő zónába való átáramlása nem tekinthető zavartalannak. A torlódási jelenségtől eltekintve az tapasztalható, hogy a granulátum tulajdonságai még azonosnak Ítélt gyártási körülmények mellett is ingadoznak, és az oldódási sebesség, valamint a stabilitás mért értékeiben a megengedett mértéknél nagyobb szórás volt tapasztalható. A granulétumook mikroszkópos elemzése a kapillárisok szerkezetében is eltéréseket mutatott. A szakirodalom nagyon részletesen foglalkozik az instantizálÓ8 Borán fellépő különböző tényezők egymásra és a termék tulajdonságaira gyakorolt hatásával, és ezeket többváltozós függvények formájában igyekszik felvázolni. Az összefüggések kétségkívül bonyolultak és a hivatkozott könyv is említi, hogy a kutatás ezen a területen még nem zárult le, a különböző fizikai paramétereknek a granulátum oldódási és stabilitási jellemzőire gyakorolt hatása nem teljesen ismert. A folyamat optimális beállítására számítógépen futtatható programokat javasolnak. Az aero-vibrofluidizációs eljárással gyártott isntant élelmiszerporok előállításánál a legnagyobb megoldandó probléma olyan szabályozás kidolgozása, amely a termék minőségi jellemzőinek állandóságát szűkebb tűréshatárokon belül képes tartani. A találmány feladata ezért az aero-vibrofluidizéciós instantizáló eljárás olyan irányú továbbfejlesztése, amely az itt kitűzött igény kielégítését lehetővé teszi, azaz egyöntetűbb termékminőséget garantál. A találmány azon a felismerésen alapul, hogy az agglomeráló zónában gondoskodni kell a fluidizált réteg egyöntetű visszanedvesítéséről, amely a zónába mért relatív légnedvesség tartása alapján, a visszanedvesítő folyadék áramlási volumenének változtatásával oldható meg, mégpedig állandó értéken tartott hőmérséklet figyelembevételével, ahol a szabályozás névleges értékét az adott anyagra jellemző szorbciós izoterma polimolekuláris és kapillárkondenzációs nedvességkötési szakaszai töréspontja (inflexiós pontja) környezetében kell felvenni. A viBszanedvesítésnek az optimum környezetben való szabályozását többek között az ismert berendezések egy konstrukciós jellemzője nehezítette, amely szerint a három térből közösen nyert porfrakciót vitték viszsza a folyamat elejére. A hűtő- és szárítótérben ugyanis a relatív légnedvesség értéke lényegesen különbözik az agglomeráló térben uralkodótól. A porfrakció közösített kinyerése ezen zónák egyesítését igényelte, ami miatt a nedvesítő folyadék állandó áramlási sebessége mellett is változott a térben a relatív légnedvesség és ennek következtében változtak az agglomerációs jellemzők is. Ezt a hátrányt az agglomeráló zóna terének a hűtő- és szárító zónáktól való elkülönítésével megszüntethetjük. Változó hatást gyakorolt az agglomerációs folyamatra a visszavezetett porfrakció nedvességtartalmának ingadozása is. A változó nedvességű porfrakció visszavezetése által keltett káros hatást megszüntethetjük, ha a visszavezetett por áramlási volumenét annak nedvességtartalmától függően úgy szabályozzuk, hogy a folyamat elejé5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
