专利名称：具有通过蛇形管循环的欧姆加热系统的制作方法
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4亍业中，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力文置有电极， 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4及之间循环。这两个电才及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。
该力P热不均勻性部分地与液相和颗并立在欧姆力。热^主中的运送 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^f氐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4黄截 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樣i向上倾^f面的水平加热柱招J文到市场上。
尽管这些改进已经4吏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 的李支大含量，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(piston flow )。
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，该供给泵由第一电才几驱
动，其特;f正在于，所述供给泵直4妾通向所述加热管，所述加热管包 ^括由不导电材并+构成的蛇形管，该蛇形管由受控的第二电^t几驱动， 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并牛材并牛组成。
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。
才艮据优选实施例，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。
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。
具体实施例方式
根据本发明的加热装置包括绝缘材料制成的中空管1,在其 一端处具有径向通往管1的供应管道2，在其另一端处具有用于输 出已加热产品的管道3。供应管道的才黄截面和管的4黄截面^皮确定为 允许以保持不同固体组分的方式緩慢流过该装置。
管1密封蛇形管4,该蛇形管具有围绕管状芯6的螺旋槽5。
芯6由转动地驱动蛇形管的电才几7驱动。该电才几由变频器控制
以允许调节蛇形管的转速以及允许作为管的输出处测得的温度变 量和来自于安装在灭菌链上的传感器的可能的其他参数的函数的
反馈控制。
环形电4及8、 9 i殳在蛇形管的上游和下游，以《更产生引入到管 中的材并牛的欧姆热。
这些材料通过供给泵10被引入到管中，其流速是确定的以提 供蛇形管的规则填充。供给泵10直接连接于欧姆加热管以避免泵 与蛇形管之间的任何压力下降。为了提供有规则的供给和管1内部 的恒定流速，用于泵10的驱动电才几和用于蛇形管4的马区动电才几7 由调节电路同步控制。
螺旋槽的连续部分形成管的纵向分隔部。该分隔部限制了引入 到管中的不同种类混合物的不同成分在移动速度上的差异。最快的 颗粒具有基本上等于最慢颗粒平均速度的平均移动速度，由于蛇形 管的两个连续部分的存在而限制了变化。
因此，作为管中电流强度、成分阻力以及运送时间的函凄t的加 热是恒定的，与成分的性质无关。
该管包括邻近于管的出口布置的温度探测器11,发出由调节电 路使用的电信号，所述调节电路控制蛇形管的移动速度。
作为实例，管的直径为125毫米。螺旋槽的节距为100毫米。 其为存在于待灭菌的混合物中的固体块尺寸的函数。最佳地，节距 大于2L，其中L限定最大块状物的长度。该节距优选在2L与4L 之间。
电极的供电由具有15kHz至30kHz的频率、1500伏/米与5000 伏/米之间的电压的交流电提供。运行范围在2(TC与155'C之间。
蛇形管由不易磨损塑料材料制成。 可连续地(in series)使用若干管以执行例如温度阶段 (temperature stages )的灭菌。
之后通过使得灭菌后的产品穿过冷却水热交换器而将其冷却 至40。C的温度。
-降在这样的装置中灭菌的食品具有250毫帕/秒到1500毫帕/ 秒之间的粘性。颗粒含量在30%与80%之间。
在25。C下，导电性优选小于10毫西门子/厘米且大于0.01毫西 门子/厘米。
在肉块的情况下，导电性在1毫西门子/厘米与7毫西门子/厘 米之间。
权利要求
1.一种用于欧姆加热产品的装置，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(1)，所述加热管由电绝缘材料制成，并在其两端处具有环形电极，所述两个电极连接于电源，所述加热装置由供给泵(10)供料，所述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(1)，所述加热管(1)包括由不导电材料构成的蛇形管(4)，所述蛇形管由受控的第二电机(7)驱动，以提供加热室中的流速。
2. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述蛇形管(4) 装备有用作转动轴的实芯。
3. 根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述加热管道 是由电绝缘材料制成的欧姆加热管(1 )，在其两端处具有环形 电才及(8、 9)，所述两个电才及(8、 9)连4矣于电源。
4. 根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述蛇形管(4) 的节3巨大于最大块状物侧部尺寸的两倍。
5. 根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，所述 蛇形管(4)的所述电机(7)装备有变频器以改变其转速。
6. 根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，所述 蛇形管(4)由不易磨损塑料材料构成。
7. 根据权利要求1至6中任一项所述的装置，其特征在于，所述 食品成分具有250毫帕/秒与1500毫帕/秒之间的粘性。
8. 根据权利要求1至7中任一项所述的装置，其特征在于，所述 食品成分具有30%与80%之间的颗氺立含量。
9. 根据权利要求1至8中任一项所述的装置，其特征在于，所述 食品成分具有均勻的导电性，所述均匀导电性在液相与固体颗 粒之间包含1至3的差异。
10. 根据权利要求1至9中任一项所述的装置，其特征在于，所述 蛇形管(4 )的节距在2L与4L之间，其中L限定最大块状物 的长度。
11. 根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述第 二电机被控制以便于在加热室中提供与供应流速同步的流速。
全文摘要
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(1)，所述加热装置由供给泵供料，该供给泵直接通向所述加热管(1)中并由第一电机驱动。所述加热管(1)包括蛇形管(4)，所述蛇形管由不导电材料构成并由受控的第二电机(7)驱动，以提供加热室中的流速。
文档编号H05B3/00GK101112252SQ20071013636
公开日2008年1月30日 申请日期2007年7月24日 优先权日2006年7月24日
发明者纪尧姆·多克 申请人:坎贝尔法国简易股份公司