[发明专利]具有通过蛇形管循环的欧姆加热系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于食品成分(特别是汤)的欧姆加热的装置。

背景技术

在食品加工行业中，欧姆加热在液体或固体食品的加热方面获得良好发展。这是因为这项技术可在保持食品的味觉质量的同时使食品快速升温。欧姆加热可以用于食品的灭菌。

欧姆加热可以通过电流的流动来加热食品。产品对于电流循环的电阻抗引起温度的升高。

通过焦耳效应加热的这项技术是公知的。包括管状中央管道这样的欧姆加热装置是已知的，在管状中央管道两端处放置有电极，具有孔以便将流体引入管中并用于其收集。通常使用的柱体包括由绝缘材料(派列克斯耐热玻璃或塑料)制成的管，其中待加热的产品在两个电极之间循环。这两个电极与管道和流体流动的大体方向两者是垂直的。

作为实例，日本专利2004-290094描述了一种用于食品灭菌的装置，该装置包括第一预加热管，通过泵供应食品，该第一预加热管的输出通向第二欧姆加热管。

在使用欧姆加热进行大块食品(诸如炖菜或已经做好的餐)的热处理时遭遇的一个问题是，食品中所包含的成分的加热不均匀性导致某些成分的蒸煮过度而损害了其感官质量。

该加热不均匀性部分地与液相和颗粒在欧姆加热柱中的运送时间上的差异有关。对于成分在欧姆加热柱中的运送时间的控制需要对于食品在柱中的流动的控制。

在前述溶液(solution)中，在第一管中、之后在中间管中以及随后在第二管中，液相比固体颗粒移动得更快。为了考虑这种现象，必须根据最快相(phase)在装置的所有单位部分(包括第一管、连接管道和第二管)中的移动速度将第二管中的加热时间设定为持续时间设定值，因而过度加热了液相。这的确可保证在整个装置中最快速移动的相的灭菌，但这也确实损害了最慢相的营养和感官质量的保持。

而且，在预加热后，这两种相在不同温度下进入灭菌管，这使前述现象更加严重。

一方面，通过液相的低粘性所加重的沉淀问题解释运送时间上的差异。因此，直到最近，大部分已知欧姆加热柱都是具有大横截面的直立型的。为了限制沉淀现象，最近，一些装置制造商已将沿流动方向具有非常轻微向上倾斜面的水平加热柱投放到市场上。

尽管这些改进已经使得可避免液相中块状物竖直沉淀的现象，但是仍然观察到不同成分在加热柱中的运送时间的不均匀性，这可由流体力学现象解释。

事实上，运送时间的差量可与产品的层流相联系。处于层流状态下的液体产品具有在牛顿型液体中可达到2的运送时间差量。这是由于与壁相接触的产品具有几乎为0的速度，而在液流中心处的产品可为液体平均流速的两倍那么快。由于待处理的产品中块状物的较大含量，因此大大限制了由液相和固体颗粒的不同种类混合物形成的食品成分中的这种现象。这接近于所谓的单向流动(pistonflow)。

第二流体力学现象为“滑流速度”。在块状物的悬浮液中，液体载体具有比其运送的块状物流动得更快的趋势。这种现象导致了大于液体存在的平均时间的块状物存在的平均时间。

发明内容

为了应对这些缺点，尤其是为了进行产品连续流的加热，以使得食品成分的运送时间统一以及保持欧姆加热柱所加热的产品的感官质量，根据本发明的最主要方面，本发明涉及一种用于加热产品的装置，所述产品尤其指由液相和固体颗粒的不同种类混合物形成的食品成分，所述装置包括至少一个管状横截面的加热管，所述加热管由电绝缘材料制成并在其两端处各具有环形电极，这两个电极连接于电源，该加热装置由供给泵供料，该供给泵由第一电机驱动，其特征在于，所述供给泵直接通向所述加热管，所述加热管包括由不导电材料构成的蛇形管，该蛇形管由受控的第二电机驱动，以提供加热室中的流速。

有利地，蛇形管装备有用作转动轴的实芯。

根据优选实施例，蛇形管的节距大于最大块状物侧部尺寸的两倍。

根据变型，蛇形管的电机装备有变频器以改变其转速。

优选地，蛇形管由不易磨损塑料材料组成。

有利地，食品产品具有在250毫帕/秒与1500毫帕/秒之间的粘性。

根据另一变型，食品产品具有30％与80％之间的颗粒含量。

根据优选实施例，食品产品具有均匀的导电性，该均匀导电性在液相与固体颗粒之间包含1至3的差异。

附图说明

参照涉及非限制性示例性实施例的附图，通过阅读以下描述可更好地理解本发明，在附图中：

图1示出了根据本发明的加热装置的示意图。

具体实施方式