Устройство для обработки соков и виноматериалов в непрерывном потоке

 

Изобретение относится к винодельческой и консервной отраслям пищевой промышленности. Устройство содержит камеру смешения, соединенные с ней емкость для необработанного сырья, отстойник и средства подвода газа под давлением. Последние включают емкость для жидкой двуокиси углерода, сверхзвуковое сопло с установленной в его полости с образованием кольцевого зазора полой торпедой со сквозными отверстиями в стенке. Камера смешения выполнена из постоянного магнита с радиальным расположением полюсов. Изобретение позволит повысить качество продукта за счет обеспечения выделения веществ, склонных к образованию коллоидных помутнений. 1 ил.

Изобретение относятся к оборудованию для стерилизации и стабилизации от помутнений соков и виноматериалов.

Известно устройство для обработки соков и виноматериалов в непрерывном потоке, содержащее камеру смешения, соединенные с ней емкость для необработанного сырья, отстойник и средства подвода газа под давлением, включающие емкость для жидкой двуокиси углерода, сверхзвуковое сопло с установленной в его полости с образованием кольцевого зазора полой торпедой со сквозными отверстиями в стенке (RU, патент 2054270, кл. A 23 L 2/54, 1996).

Недостатком этого устройства является невозможность предотвращения коллоидных помутнений обработанного сырья.

Техническим результатом изобретения является расширение технологических возможностей устройства.

Этот результат достигается тем, что в устройстве для обработки соков и виноматериалов в непрерывном потоке, содержащем камеру смешения, соединенные с ней емкость для необработанного сырья, отстойник и средства подвода газа под давлением, включающие емкость для жидкой двуокиси углерода, сверхзвуковое сопло с установленной в его полости с образованием кольцевого зазора полой торпедой со сквозными отверстиями в стенке, согласно изобретению, камера смешения выполнена из постоянного магнита с радиальным расположением полюсов.

Это позволяет расширить технологические возможности установки за счет обеспечения выделения из обрабатываемого сырья веществ, склонных к образованию коллоидных помутнений.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство для обработки соков и виноматериалов в непрерывном потоке содержит камеру 1 смешения, выполненную из постоянного магнита с радиальным расположением полюсов, сообщенную через патрубок 2 с емкостью 3 для необработанного сырья, через патрубок 4 с отстойником 5 и средствами подачи газа под давлением, выполненными в виде сверхзвукового сопла 6 с полой торпедой 7, установленной в сопле 6 с образованием кольцевого зазора 8, сообщенного через отверстия 9 в стенке торпеды 7 и ее полость трубопроводом 10 с емкостью 11 для жидкой двуокиси углерода. Полость торпеды 7 выполнена сквозной, состоящей из каналов 12 и 13, расположенных по разные стороны от отверстий 9, причем площадь поперечного сечения канала 12, находящегося до отверстий 9 по направлению подачи жидкой двуокиси углерода, больше площади поперечного сечения канала 13, находящегося за ними.

Устройство работает следующим образом.

Жидкую двуокись углерода из емкости 11 по трубопроводу 10 подают в канал 12 полости торпеды 7. Из канала 12 жидкая двуокись углерода, разделяясь на два потока, поступает через канал 13 к выходу сопла 6 и через отверстия 9 в кольцевой зазор внутри сопла 6. В кольцевом зазоре 8 происходит постепенное испарение двуокиси углерода с образованием газового потока, достигающего сверхзвуковой скорости при истечении по каналу сопла 6. За счет турбулентных завихрений, возникающих на выходе из сопла 6, газовый поток двуокиси углерода диспергирует жидкую фазу, поступающую к выходу сопла 6 через канал 13 торпеды 7. Дисперсная жидкая фаза двуокиси углерода за счет мгновенного падения давления на выходе из канала 13 торпеды 7 частично испаряется, увеличивая скорость газового потока, с поглощением теплоты, а частично замерзает, переходя в мелкодисперсные кристаллы твердой фазы, выносимые газовым потоком. На определенном расстоянии от выхода из сопла 6 в камере 1 смешения турбулентное течение сверхзвукового газового потока двуокиси углерода приводит к образованию скачков уплотнения потока, усиленных дополнительно образовывающейся при испарении жидкой и твердой фаз газовой фазой двуокиси углерода, и распространению регулярных ударных волн. Именно в эту зону из емкости 3 через патрубок 2 в камеру 1 смешения подают обрабатываемый сок или виноматериал. Регулярные ударные волны, возникающие в сверхзвуковом потоке газообразной двуокиси углерода, взаимодействуя с потоком обрабатываемого сырья, приводят к коагуляции в нем взвесей. Одновременное пересечение потоком сырья силовых линий магнитного поля камеры 1 смешения приводит к седиментации белковых веществ, склонных к образованию коллоидных помутнений. Диссипативные тепловыделения, связанные с ударным деформированием обрабатываемого сырья, компенсируются в данном устройстве теплообменом с охлажденным испарением жидкой и твердой фазы газовым потоком двуокиси углерода, которая одновременно препятствует окислению лабильных компонентов обрабатываемого сырья, вытесняя кислород растворенного в сырье воздуха. Одновременно воздействие ударных волн на обрабатываемое сырье приводит к гибели в нем микрофлоры, то есть к его стерилизации. Обработанный поток сырья вместе с остатками твердой фазы и отработанной газовой фазой двуокиси углерода выводится из камеры 1 смешения через патрубок 4 в отстойник 5, где происходит отделение газовой фазы и отстаивание обработанного сырья. Температура сырья в отстойнике 5 поддерживается постоянно низкой за счет постоянной сублимации твердой фазы двуокиси углерода, что предотвращает ферментативные изменения и окисление сырья кислородом воздуха, а при обработке виноградных соков и виноматериалов инициирует выпадение кристаллического осадка солей винной кислоты из-за падения их растворимости при пониженной температуре и наличия центров кристаллизации в виде скоагулированной твердой фазы обработанного сырья, седиментированных белков и кристаллов твердой фазы двуокиси углерода. После отстаивания осветленное стерилизованное сырье выводят из отстойника 5 отдельно от осевших мутеобразующих веществ.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает одновременное выделение из обрабатываемого сырья всех мутеобразующих веществ в процессе его стерилизации.

Формула изобретения

Устройство для обработки соков и виноматериалов в непрерывном потоке, содержащее камеру смешения, соединенные с ней емкость для необработанного сырья, отстойник и средства подвода газа под давлением, включающие емкость для жидкой двуокиси углерода, сверхзвуковое сопло с установленной в его полости с образованием кольцевого зазора полой торпедой со сквозными отверстиями в стенке, отличающееся тем, что камера смешения выполнена из постоянного магнита с радиальным расположением полюсов.

РИСУНКИ

Рисунок 1