Гомогенизатор

 

Использование: измельчение, гомогенизация и стерилизация суспензий в потоке, в частности в пищевой промышленности. Сущность изобретения: гомогенизатор содержит источник ультразвуковых колебаний, трансформатор упругих колебаний и рассекатель, установленный у рабочего торца трансформатора упругих колебаний. Трансформатор выполнен с сообщающимися каналами с винтовой канавкой для подвода суспензии к рабочему торцу трансформатора и по меньшей мере одним запитывающим каналом, расположенным на линии нулевых смещений трансформатора упругих колебаний под углом 45^o к его оси. 1 з. п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к оборудованию для измельчения и стерилизации твердых материалов в потоке жидкости и может быть использовано в пищевой промышленности для гомогенизации соков с мякотью и пюре для детского питания.

Известен гомогенизатор содержащий источник ультразвуковых колебаний, трансформатор упругих колебаний, выполненный с сообщающимися гладким каналом для подвода суспензии к рабочему торцу трансформатора упругих колебаний и по меньшей мере одним запитывающим каналом, перпендикулярным продольной оси трансформатора упругих колебаний, рассекатель, установленный у рабочего торца трансформатора упругих колебаний.

Недостатком этого устройства являются диссипация ультразвуковых колебаний в подающих магистралях, а также резкий разогрев суспензии в зоне соединения сообщающихся каналов трансформатора и невозможность переработки вязких суспензий.

В предлагаемом гомогенизаторе предпочтительно соков с мякотью и пюре для детского питания, содержащем источник ультразвуковых колебаний, трансформатор упругих колебаний, выполненный с сообщающимися каналами для подвода суспензии к рабочему торцу трансформатора и по меньшей мере одним запитывающим каналом, и рассекатель, установленный у рабочего торца трансформатора, запитывающие каналы размещены на линии нулевых смещений трансформатора упругих колебаний под углом 45о к его продольной оси, а в канале для подвода суспензии к рабочему торцу трансформатора упругих колебаний выполнена по меньшей мере однозаходная винтовая канавка. Такая конструкция гомогенизатора обеспечивает отсутствие диссипации ультразвука и разогрева продукта и возможность обработки высоковязких продуктов. В предпочтительном варианте рассекатель может быть выполнен с поверхностью из электрета.

Это позволяет расширить технологические возможности устройства за счет обеспечения дополнительного снижения бактериальной обсемененности обрабатываемого продукта.

На фиг. 1 изображен гомогенизатор для однокомпонентного продукта, разрез; на фиг. 2 то же, для купажного или эмульсионого продукта; на фиг. 3 разрез А-А на фиг. 2.

Гомогенизатор предпочтительно соков с мякотью и пюре для детского питания содержит источник 1 ультразвуковых колебаний, трансформатор 2 упругих колебаний, выполненный с сообщающимися каналом 3 для подвода суспензии к рабочему торцу трансформатора 2 и одного (фиг. 1) или нескольких (фиг. 2) запитывающих каналов 4, размещенных на линии нулевых смещений трансформатора 2 упругих колебаний под углом 45^о к его оси, и рассекатель 5, установленный у рабочего торца трансформатора упругих колебаний. На внутренней поверхности канала 3 выполнена по меньшей мере однозаходная винтовая канавка 6, а внешняя поверхность рассекателя 5 выполнена из электрета 7, например из высокоориентированного полиамида.

Гомогенизатор работает следующим образом.

Обрабатываемую суспензию в виде сока с мякотью или плодоовощного пюре подают в зависимости от количества компонентов получаемого продукта в один или несколько каналов 4, расположение которых под углом 45^о к продольной оси трансформатора 2 обеспечивает практически полное отсутствие разогрева сырья и сохранение в нем термостабильных компонентов биологически активного комплекса, исключает образование токсичных и проканцерогенных продуктов деструкции, что повышает качество целевого продукта. Далее суспензия поступает в канал 3 в винтовую канавку 6, обеспечивающую надежное сцепление продукта с трансформатором 2 м его надежное транспортирование и подачу на рабочий торец трансформатора 2 упругих колебаний, с которого происходит диспергирование суспензии, далее взаимодействующей с рассекателем 5 и электретом 7 на его внешней поверхности, приобретая статический электрический заряд. В процессе прохода по каналу 3 и взаимодействия с винтовой канавкой 6, взаимодействия при распылении с рабочим торцом трансформатора 2 упругих колебаний и ударного взаимодействия с рассекателем 5 твердые частицы суспензии сока с мякотью или пюре измельчаются до размера частиц, образующих стойкие взвеси, не расслаивающиеся при хранении. Передаваемая суспензии энергия ультразвуковых колебаний от источника 1 через канавку 6 и торец трансформатора 2 и статический электрический заряд, передаваемый электретом 7, способствуют снижению бактериальной обсеменнности продукта в результате кавитационного разрушения клеточных оболочек и/или коагуляции цитоплазматического белка как вегетативный так споровой форм микрофлоры. При передаче суспензии более 478 кДж/л энергии, количество которой регулируется временем ультразвуковой обработки, задаваемым скоростью истечения суспензии, и напряженностью пересекаемого потоком электростатического поля электрета 7, задаваемым плотностью поверхностного заряда электрета 7 и его расположением относительно трансформатора 2 упругих колебаний, достигается полная стерильность готового продукта без тепловой обработки, что позволяет сохранить в его составе термолабильные компоненты биологически активного комплекса и исключить образование продуктов окисления и термодеструкции компонентов обрабатываемого сырья. В результате такой обработки соков с мякотью и плодоовощных пюре получается стерильный продукт с нативным химическим составом исходного сырья, который может быть рекомендован в качестве детского питания, поскольку не содержит нежелательных веществ, образующихся в процессе гомогенизации на известном устройстве и в процессе тепловой или химической стерилизации.

При приготовлении купажных продуктов на основе соков с мякотью или плодоовощных пюре, в том числе эмульсионных, предлагаемый гомогенизатор устройство обеспечивает качественное перемешивание и эмульгирование компонентов, подаваемых в канал 4 по каналам 3, количество которых выбирают равным количеству компонентов купажного продукта.

Таким образом, предлагаемый гомогенизатор обеспечивает надежную работу при использовании суспензии типа соков с мякотью и плодоовощных пюре, независимо от их вязкости, с получением продукта, сохраняющего нативный химический состав исходного сырья за счет отсутствия теплового воздействия в процессе гомогенизации, пастеризованный или стерилизованный без теплового или химического воздействия, и пригодного к употреблению в качестве детского питания.

Формула изобретения

1. ГОМОГЕНИЗАТОР преимущественно соков с мякотью и пюре для детского питания, содержащий источник ультразвуковых колебаний, трансформатор упругих колебаний, выполненный с сообщающимися каналом для подвода суспензии к рабочему торцу трансформатора и по меньшей мере одним запитывающим каналом, и рассекатель, установленный у рабочего торца трансформатора, отличающийся тем, что запитывающие каналы размещены на линии нулевых смещений трансформатора упругих колебаний под углом 45^o к его продольной оси, а в канале для подвода суспензии к рабочему торцу трансформатора выполнена по меньшей мере однозаходная винтовая канавка.

2. Гомогенизатор по п. 1, отличающийся тем, что внешняя поверхность рассекателя выполнена из электрета.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3