Способ стерилизации жидких продуктов

 

Использование: стерилизация жидкостей паром в пищевой, химической и фармацевтической промышленности. Сущность изобретения: способ стерилизации жидких продуктов включает инжекционное смешение продукта с паром с образованием парожидкостной смеси и ее транспортировку со скоростью, превышающей распространение звука в ней. В парожидкостной смеси при ее движении в диффузоре создают скачок уплотнения для обеспечения перехода парожидкостной смеси в однофазную жидкость. До скачка уплотнения парожидкостную смесь транспортируют под давлением меньше 50 кПа. Однофазную жидкость за диффузором подвергают дросселированию, при этом осуществляют повышение давления в скачке уплотнения на величину не менее 100 кПа. 1 ил.

Изобретение относится к стерилизации жидкостей, например, в пищевой, молочной, дрожжевой, химической и фармацевтической промышленности.

Известен способ стерилизации жидких молочных продуктов, заключающийся в обработке жидкого продукта паром [1] Недостатками этого способа являются неравномерный прогрев продукта по всей массе, невысокая стерильность продукта и повышенная температура стерилизации.

Наиболее близким к предлагаемому является способ стерилизации жидких молочных продуктов [2] путем инжекционного смешения продукта с паром с образованием парожидкостной смеси и ее транспортировки со скоростью, превышающей скорость распространения звука в ней, с последующим созданием скачка уплотнения в парожидкостной смеси при ее движении в диффузоре для обеспечения перехода парожидкостной смеси в однофазную жидкость. Продукт, нагретый до температуры стерилизации, выдерживается при отсутствии пара в нем. Этим обеспечивается постоянство времени стерилизации для всех объемов продукта.

Однако для этого способа характерны недостаточная стерильность продукта и повышенная температура стерилизации.

Целью изобретения является повышение стерильности продукта и снижение температуры стерилизации.

Для этого в способе стерилизации жидких продуктов путем инжекционного смешения продукта с паром с образованием парожидкостной смеси и ее транспортировки со скоростью, превышающей распространение звука в ней, с последующим созданием скачка уплотнения в парожидкостной смеси при ее движении в диффузоре для обеспечения перехода парожидкостной смеси в однофазную жидкость, парожидкостную смесь транспортируют под давлением меньше 50 кПа до скачка уплотнения в ней, а однофазную жидкость за диффузором подвергают дросселированию. При этом осуществляют повышение давления в скачке уплотнения на величину не менее 100 кПа.

Эффективность стерилизации в предлагаемом способе повышается из-за того, что микроорганизмы находятся в среде, подвергающейся сначала большому разрежению (абсолютное давление меньше 50 кПа), а затем резкому сжатию в мощном скачке уплотнения (давление повышается более, чем на 100 кПа). Интенсивность сжатия в скачке уплотнения повышена вследствие того, что перед ним среда имеет сильную разреженность, а за ним, из-за дросселирования жидкости за диффузором, повышенное давление.

На чертеже схематически представлено устройство, реализующее предлагаемый способ.

Пар подают через сопло 1, на выходе из которого он имеет скорость, близкую или превышающую скорость распространения звука в нем. Из сопла 1 пар попадает в конфузорную камеру смешения 2, где смешивается с жидким продуктом и увлекает его за собой. Образованную в камере смешения 2 двухфазную паропродуктовую смесь транспортируют со скоростью, превышающей скорость распространения звука в ней, и под давлением меньше 50 кПа. В горле 3 камеры смешения 2 или в диффузоре 4 двухфазный сверхзвуковой поток переходит в скачке уплотнения в дозвуковой однофазный. В скачке уплотнения давление повышают на величину не менее 100 кПа. Продукт, нагретый до температуры стерилизации, выдерживается при отсутствии пара в нем в диффузоре 4. Этим обеспечивается постоянство времени стерилизации для всех объемов продукта. Однофазную жидкость за диффузором 4 подвергают дросселированию с помощью регулируемого или нерегулируемого дросселя 5, при этом осуществляют повышение давления потока в скачке уплотнения на требуемое значение. Степень сжатия в скачке уплотнения повышена вследствие того, что перед ним среда имеет сильную разреженность, а за ним, из-за дросселирования жидкости за диффузором 4, повышенное давление. Эффективность стерилизации в предлагаемом способе повышается из-за того, что микроорганизмы находятся в среде, подвергающейся сначала глубокому разрежению (абсолютное давление меньше 50 кПа) в сочетании с мгновенным разогревом, а затем резкому сжатию в мощном скачке уплотнения (давление повышается более, чем на 100 кПа). При этом температуру стерилизации можно снизить, причем тем больше, чем значительнее разрежение перед скачком уплотнения и повышение давления в нем.

Эффективность стерилизации можно повысить, если переход парожидкостной смеси в однофазную жидкость осуществлять в нестационарном скачке уплотнения, так как микроорганизмы подвергаются дополнительному воздействию переменного поля давлений, пульсирующего как с низкой, так и высокой частотой.

Таким образом, в предлагаемом способе достигается стерильность продукта выше, а температура стерилизации ниже, чем в известных способах.

Формула изобретения

СПОСОБ СТЕРИЛИЗАЦИИ ЖИДКИХ ПРОДУКТОВ путем инжекционного смешения продукта с паром с образованием парожидкостной смеси и ее транспортировки со скоростью, превышающей распространение звука в ней, с последующим созданием скачка уплотнения в парожидкостной смеси при ее движении в диффузоре для обеспечения перехода парожидкостной смеси в однофазную жидкость, отличающийся тем, что парожидкостную смесь транспортируют под давлением, меньшим 50 кПа, до скачка уплотнения в ней, а однофазную жидкость за диффузором подвергают дросселированию, при этом осуществляют повышение давления в скачке уплотнения на величину не менее 100 кПа.

РИСУНКИ

Рисунок 1