Устройство для получения пищевых порошков

 

Устройство предназначено для получения пищевых порошков и может быть использовано для массовой переработки плодов и овощей методом измельчения и сушки. Устройство снабжено средством подачи сжиженного газа в протертое сырье, средством нанесения статического заряда на сырье в процессе диспергирования и его снятия с целевого продукта на выходе из СВЧ-камеры и вакуум-насосом для обеспечения условий сублимирования влаги из дисперсного потока сырья, проходящего через СВЧ-камеру. Значительно повышается качество продукта. 1 ил.

Изобретение относится к оборудованию для массовой переработки плодов и овощей методом измельчения и сушки с получением быстровосстанавливаемых порошков.

Известно устройство для получения пищевых порошков, содержащее корпус с загрузочным бункером и разгрузочным отверстием, установленный в нем приводной шнек с полым валом и винтовой нарезкой с разрывами, закрепленные в корпусе в местах разрывов нарезки шнека стержневые ножи, закрепленный соосно на валу шнека полый цилиндр со сплошной и перфорированной частями, последняя из которых обращена к валу шнека, втулку с винтовой канавкой, закрепленную в корпусе и охватывающую перфорированную часть полого цилиндра, запорный конус, установленный на сплошной части полого цилиндра и соединенный с ней или с корпусом посредством механизма регулируемого противодавления, приводной шнек с осевым каналом, установленный в полости вала и цилиндра, лоток для отвода отходов, сообщенный с последним витком канавки втулки, СВЧ-камеру, сообщенную с разгрузочным отверстием корпуса, и установленный в осевом канале шнека источник ультразвука со стержневым концентратором продольных колебаний, свободный конец которого размещен заподлицо в разгрузочном отверстии корпуса с образованием кольцевого зазора (RU, патент 2060670, кл. A 23 B 7/026, 1996).

Недостатком этого устройства является низкое качество получаемого целевого продукта.

Техническим результатом изобретения является повышение качества целевого продукта за счет повышения сохраняемости питательных и биологически активных веществ и снижения накопления оксиметилфурфурола.

Этот результат достигается тем, что устройство для получения пищевых порошков, содержащее корпус с загрузочным бункером и разгрузочным отверстием, установленный в нем приводной шнек с полым валом и винтовой нарезкой с разрывами, закрепленные в корпусе в местах разрывов нарезки шнека стержневые ножи, закрепленный соосно на валу шнека полый цилиндр со сплошной и перфорированной частями, последняя из которых обращена к валу шнека, втулку с винтовой канавкой, закрепленную в корпусе и охватывающую перфорированную часть полого цилиндра, запорный конус, установленный на сплошной части полого цилиндра и соединенный с ней или с корпусом посредством механизма регулируемого противодавления, приводной шнек с осевым каналом, установленный в полости вала и цилиндра, лоток для отвода отходов, сообщенный с последним витком канавки втулки, СВЧ-камеру, сообщенную с разгрузочным отверстием корпуса, и установленный в осевом канале шнека источник ультразвука со стержневым концентратором продольных колебаний, свободный конец которого размещен заподлицо в разгрузочном отверстии корпуса с образованием кольцевого зазора, согласно изобретению снабжено средством подачи сжиженного газа, сообщенным с корпусом за полым цилиндром, источником постоянного тока, анод которого размещен на торцевой поверхности концентратора продольных колебаний, а катод на выходе СВЧ-камеры, и вакуум-насосом, сообщенным с СВЧ-камерой.

Это позволяет повысить качество получаемых порошков за счет сокращения потерь биологически активных и питательных веществ и снижения накопления оксиметилфурфурола.

На чертеже показана схема предлагаемого устройства.

Устройство для получения пищевых порошков содержит корпус 1 с загрузочным бункером 2 и разгрузочным отверстием 3, связанный с приводом 4 шнек с полым валом 5 и винтовой нарезкой 6, имеющей разрывы 7, стержневые ножи 8, закрепленные в корпусе 1 в местах расположения разрывов 7, закрепленный соосно на валу 5 полый цилиндр, имеющий сплошную 9 и перфорированную 10 части, последняя из которых обращена к валу 5, втулку 11 с винтовой канавкой 12, закрепленную в корпусе 1 и охватывающую перфорированную часть 10 полого цилиндра, запорный конус 13, установленный на сплошной части 9 полого цилиндра и соединенный с ней или с корпусом 1 посредством механизма 14 регулируемого противодавления, соединенный с приводом 4 шнек 15 с осевым каналом 16, установленный в полости вала 5 и цилиндра, лоток 17 для отвода отходов, сообщенный с последним витком канавки 12 втулки 11, СВЧ-камеру 18, сообщенную с разгрузочным отверстием 3 корпуса 1, установленный в осевом канале 16 шнека 15 источник 19 ультразвука со стержневым концентратором 20 продольных колебаний, свободный конец которого размещен заподлицо в разгрузочном отверстии 3 корпуса 1 с образованием кольцевого зазора, средство 21 подачи сжиженного газа, сообщенное с корпусом 1 за полым цилиндром, источник 22 постоянного тока, анод 23 которого размещен на торцевой поверхности концентратора 20, а катод 24 на выходе СВЧ-камеры 18, и вакуум-насос 25, сообщенный с СВЧ-камерой 18.

Устройство работает следующим образом.

Перерабатываемое растительное сырье, например яблоки, после инспекции и мойки через бункер 2 загружают в корпус 1, где оно захватывается нарезкой 6 вращаемого от привода 4 шнека и перемещается по направлению к запорному конусу 13. При проходе через разрывы 7 нарезки 6 сырье взаимодействует со стержневыми ножами 8 и измельчается до пюреобразного состояния, а затем нарезкой 6 нагнетается в винтовую канавку 12 втулки 11. Под действием противодавления, создаваемого механизмом 14 на конусе 13 происходит отделение протертой массы мякоти от несъедобных частей, например плодоножек, семенных камер и семян яблок. При этом протертая мякоть через перфорированную часть 10 полого цилиндра проходит в полость последнего, а несъедобные части проходят по винтовой канавке 12 втулки 11, отжимают запорный конус 13 и поступают в лоток 17, по которому удаляются из устройства. Прошедшая через перфорированную часть 10 полого цилиндра фракция захватывается проходящими через полый вал 5 вращаемым от привода 4 шнеком 15 и транспортируется через сплошную часть 9 полого цилиндра в корпус 1 и далее по нему в сторону разгрузочного отверстия 3. На выходе из полости сплошной части 9 полого цилиндра сырье смешивается со сжиженным газом, например азотом, закисью азота или двуокисью углерода, подаваемыми в эту зону корпуса 1 средством 21. Смешанное со сжиженным газом и пропитанное им сырье нагнетается шнеком 15 в разгрузочное отверстие 3 и поступает через кольцевой зазор к торцевой поверхности концентратора 20, колеблемого от размещенного в осевом канале 16 шнека 15 источника 19 ультразвука. С торцевой поверхности концентратора 20 происходит распыление сырья в полость СВЧ-камеры 18 под действием ультразвуковых колебаний, электростатических сил, создаваемых анодом 23 источника 22 постоянного тока, и взрывного испарения вскипающего в вакууме, создаваемом в СВЧ-камере 18 вакуум-насосом 25, сжиженного газа. Взаимодействие всех перечисленных диспергирующих факторов с растительным сырьем позволяет повысить дисперсность и монодисперсность его распыления по сравнению с наиболее близким аналогом, в котором диспергирование сырья осуществлялось исключительно под действием ультразвука. Кроме того, вскипание впитанного сырьем сжиженного газа приводит ко вспучиванию его частиц и их замерзанию с образованием пористой структуры с разрушенными полностью клеточными мембранами. Дисперсный поток замороженных вспученных ультрадисперсных частиц сырья, являющихся носителями отрицательного электростатического заряда, поступает через СВЧ-камеру 18 в направлении к ее выходу. При этом оседание дисперсных частиц в СВЧ-камере 18 и их коагуляция исключены наличием у дисперсных частиц электростатического заряда и электростатическими взаимодействиями между одноименно заряженными частицами и катодом 24. При пересечении СВЧ-камеры 18 содержащаяся в частицах влага возгоняется и удаляется вакуум-насосом 25 совместно с отработанным газом, а высушенные частицы поступают к катоду 24, где теряют статический заряд и удаляются из устройства.

Следует отметить, что проведение удаления влаги происходит в данном устройстве при низких температурах в анаэробных условиях при повышенных значения pH, что сокращает потери биологически активных и питательных веществ, снижает накопление оксиметилфурфурола. Одновременно исключение возможности оседания продукта в СВЧ-камере 18 также снижает потери биологически активных и питательных веществ, сокращает накопление оксиметилфурфурола и исключает образование меланоидинов и карамелизацию сахаров. Полученные в данном устройстве порошки сохраняют в высушенном состоянии пористую структуру, что облегчает их восстановление. Электростатические взаимодействия между частицами высушиваемого продукта, повышение дисперсности и монодисперсности распыления позволяют стабилизировать гранулометрический состав получаемых порошков, а также равномерность высушивания продукта, что исключает его комкование и агломерирование в процессе последующего хранения.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить качестве получаемых пищевых порошков за счет повышения сохраняемости питательных и биологически активных веществ, сокращения накопления нежелательных веществ, повышения однородности и исключения агломерирования и комкования в процессе последующего хранения.

Формула изобретения

Устройство для получения пищевых порошков, содержащее корпус с загрузочным бункером и разгрузочным отверстием, установленный в нем приводной шнек с полым валом и винтовой нарезкой с разрывами, закрепленные в корпусе в местах разрывов нарезки шнека стержневые ножи, закрепленный соосно на валу шнека полый цилиндр со сплошной и перфорированной частями, последняя из которых обращена к валу шнека, втулку с винтовой канавкой, закрепленную в корпусе и охватывающую перфорированную часть полого цилиндра, запорный конус, установленный на сплошной части полого цилиндра и соединенный с ней или с корпусом посредством механизма регулируемого противодавления, приводной шнек с осевым каналом, установленный в полости вала и цилиндра, лоток для отвода отходов, сообщенный с последним витком канавки втулки, СВЧ-камеру, сообщенную с разгрузочным отверстием корпуса, и установленный в осевом канале шнека источник ультразвука со стержневым концентратором продольных колебаний, свободный конец которого размещен заподлицо в разгрузочном отверстии корпуса с образованием кольцевого зазора, отличающееся тем, что оно снабжено средством подачи сжиженного газа, сообщенным с корпусом за полым цилиндром, источником постоянного тока, анод которого размещен на торцевой поверхности концентратора продольных колебаний, а катод на выходе СВЧ-камеры, и вакуум-насосом, сообщенным с СВЧ-камерой.

РИСУНКИ

Рисунок 1