Устройство и способ для непрерывной тепловой обработки потока нагнетаемого пищевого продукта

 

Изобретение относится к тепловой обработке нагнетаемых пищевых продуктов до заданной температуры. Устройство для непрерывной тепловой обработки потока нагнетаемого пищевого продукта содержит по меньшей мере узел для предварительного нагрева продукта до заданной температуры, трубу выдерживания и по меньшей мере одно устройство охлаждения. Труба выдерживания состоит из двух частей. Первая часть выполнена в виде змеевика, а вторая - с возможностью регулирования времени выдерживания при заданной температуре. Выдерживание потока продукта осуществляют с возможностью регулирования времени его пребывания при заданной температуре, путем последовательной подачи хладагента к одному участку трубы выдерживания, начиная с ее конца. Изобретение позволяет регулировать время пребывания продукта в трубе выдерживания при заданной температуре. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Настоящее изобретение относится к устройству непрерывной тепловой обработки потока нагнетаемого пищевого продукта и к способу непрерывной тепловой обработки нагнетаемого пищевого продукта в таком устройстве.

При тепловой обработке нагнетаемых пищевых продуктов продукт нагревается до заданной температуры. Эта температура зависит от того, для чего способ предназначен, например, для пастеризации или стерилизации. После достижения продуктом заданной температуры, она должна поддерживаться в нем в течение заданного периода времени.

Тепловая обработка может быть осуществлена прямо или косвенно. При косвенной тепловой обработке нагревание продукта осуществляется от теплообменника, который, например, может быть пластинчатым теплообменником. В способах прямой тепловой обработки нагретый пар подают прямо на продукт. Примерами такой обработки являются инжекция или нагнетание пара.

Устройство для поддержания достигнутой температуры в течение данного периода времени содержит трубу выдерживания. Труба выдерживания обычно сконструирована как петля трубы, или, как вариант, как секция прямой трубы, или как комбинация и того и другого. Длина трубы или петли трубы соответствует обработке определенного продукта с определенной расчетной производительностью установки для тепловой обработки. Важно точно выдержать время пребывания продукта при заданной температуре, поскольку слишком короткое время пребывания не обеспечивает осуществления заданной обработки, а слишком длительное время пребывания негативно влияет на продукт, вызывая изменения его вкуса или аромата.

Производительность, на которую рассчитывается установка для тепловой обработки, а тем самым и труба выдерживания, обычно соответствует числу наполняющих устройств для упаковки продукта в потребительские упаковки. Если одно или более из этих наполняющих устройств вдруг выйдет из строя из-за нарушения действия, то потребляемый поток уменьшится и, как результат, сразу же время пребывания в трубе выдерживания при высокой температуре превысит заданное, в результате чего будет иметь место перегрев продукта. Таким образом, желательно, чтобы трубу выдерживания можно было быстро регулировать таким образом, чтобы оставалось постоянным время пребывания продукта в условиях повышенной температуры. Кроме того, в случае, если нужно быстро перестроить производство для того, чтобы оно согласовалось с различными продуктами, требующими различного времени пребывания, можно было бы использовать трубу выдерживания с переменным временем пребывания продукта при заданной температуре. Без такой возможности изменения времени пребывания установка в целом является установкой с устаревшей конструкцией, а продукт получается перегретым.

Таким образом, технической задачей настоящего изобретения является создание способа и устройства для тепловой обработки потока нагнетаемых пищевых продуктов, которые позволяли бы легко регулировать время пребывания продукта в трубе выдерживания при заданной повышенной температуре.

Данная техническая задача решается за счет того, что в устройстве для непрерывной тепловой обработки потока нагнетаемого пищевого продукта, содержащем по меньшей мере один узел для предварительного нагрева пищевого продукта до заданной температуры, трубу выдерживания, через которую проходит пищевой продукт и в которой заданная температура продукта сохраняется в течение заданного времени пребывания, и по меньшей мере одно устройство охлаждения, согласно изобретению труба выдерживания по ходу потока состоит из первой и второй частей, причем первая часть выполнена с возможностью регулирования времени выдерживания при заданной температуре путем последовательной подачи хладагента к по меньшей мере одному участку трубы выдерживания, начиная с ее конца.

Предпочтительно для измерения температуры на конце части в виде змеевика и между охлаждающими участками предусмотрены температурные датчики.

Кроме того, техническая задача решается за счет того, что в способе непрерывной тепловой обработки потока нагнетаемого пищевого продукта, включающем предварительный нагрев продукта до заданной температуры, его выдерживание в трубе выдерживания при сохранении заданной температуры в течение заданного времени пребывания и последующее охлаждение в по меньшей мере одном устройстве охлаждения, согласно изобретению выдерживание потока нагнетаемого продукта осуществляют с возможностью регулирования времени его пребывания при заданной температуры путем последовательной подачи хладагента к по меньшей мере одному участку трубы выдерживания, начиная с ее конца.

Далее изобретение будет пояснено более подробно со ссылкой на прилагаемый чертеж, на котором представлено схематичное изображение одного из возможных вариантов воплощения настоящего изобретения.

Как видно из чертежа, устройство согласно предложенному варианту выполнения изобретения содержит узел 1 для предварительного нагрева пищевого продукта, который не является предметом настоящего изобретения и может быть любого известного типа, круглую трубу 2 выдерживания, которая представлена участком с охлаждающими секциями 3, 4 и 5, поскольку участок цилиндрического змеевика не является предметом настоящего изобретения и может быть любого известного типа, и устройство охлаждения 6. Охлаждающие секции представляют собой участки трубы выдерживания, на которых установлены оболочки, образующие с трубой выдерживания пространства, подключаемые к контуру охлаждения 10 посредством клапанных впускных каналов 7, 8 и 9. Охлаждающие стороны каждой секции 3, 4 и 5 связаны с контурным охлаждением 10 с помощью сообщающихся выпускных каналов 11, 12 и 13. На впускных каналах 7, 8, и 9 каждой охлаждающей секции 3, 4 и 5 имеются трехходовые клапаны 14, 15 и 16. В начале участка трубы выдерживания с охлаждающими секциями расположен температурный датчик или предохранительное устройство 17, которое реагирует на температуру продукта. Аналогичные устройства установлены также между охлаждающими секциями 3, 4 и 5.

Устройство функционирует следующим образом.

Поток нагнетаемого пищевого продукта, который нагрет до заданной температуры в узле 1 для нагрева, проходит по участку змеевика трубы 2 выдерживания и поступает в участок с охлаждающими секциями 3, 4 и 5. При необходимости максимального времени пребывания продукта при заданной температуре поток пищевого продукта проходит, миновав трубу 2 выдерживания, к устройству охлаждения 6 и охлаждается в нем.

Если желательно несколько сократить время пребывания продукта при заданной температуре, то к охлаждающей секции 5 через клапан 16 и впускной канал 9 из контура охлаждения 10 подводят хладагент, который отводят из охлаждающей секции 5 через выпускной канал 13. Продукт, который в случае максимального времени выдерживания находился в охлаждающей секции 5 нагретым до заданной температуры, оказывается охлажденным в секции 5 трубы выдерживания 2 еще до поступления в устройство охлаждения 6, и время пребывания продукта при заданной температуре несколько сокращается.

При реализации способа согласно настоящему изобретению могут быть приведены в действие и охлаждающие секции 4 и 3 посредством пропускания хладагента через клапан 15, впускной канал 8 и выпускной канал 12 и через клапан 14, впускной канал 7 и выпускной канал 11 соответственно. Чем раньше по ходу потока будет охлажден продукт, тем короче будет время его пребывания при заданной температуре. Температуру контролируют с помощью датчиков температуры или предохранительных устройств 16-18.

В качестве хладагента для охлаждающих секций в трубе выдерживания может быть использован хладагент, который применяют в теплообменниках косвенного действия, используемых в качестве устройств охлаждения, после трубы выдерживания.

Устройство такого типа, который представлен на чертеже, может быть применено, например, при высокотемпературной обработке или пастеризации молока при его разливке в упаковке. Если какие-либо из устройств наполнения по той или иной причине выйдут из строя, то поток молока может сократиться, а время пребывания молока при высокой температуре может быть согласовано с новым сокращенным потоком. В варианте воплощения заявленной конструкции, представленном на чертеже, труба выдерживания может переключаться между четырьмя положениями. Естественно, количество охлаждающих секций может быть изменено без отклонения от существа и объема концепции настоящего изобретения.

Устройство описанного выше типа также может быть использовано при тепловой обработке пищевых продуктов с высокой вязкостью или высоким содержанием фракций. При таком практическом применении большое значение имеет возможность регулирования времени пребывания при заданной температуре в существующей установке.

Не следует считать, что настоящее изобретение ограничено только тем, что описано и показано на чертеже, поскольку прилагаемые пункты формулы изобретения предполагают различные модификации, не отступая от идеи и объема прилагаемой формулы изобретения.

Формула изобретения

1. Устройство для непрерывной тепловой обработки потока нагнетаемого пищевого продукта, содержащее, по меньшей мере, один узел для предварительного нагрева пищевого продукта до заданной температуры, трубу выдерживания, через которую проходит пищевой продукт и в которой заданная температура продукта сохраняется в течение заданного времени пребывания, и, по меньшей мере, одно устройство охлаждения, отличающееся тем, что труба выдерживания по ходу потока состоит из первой и второй частей, причем первая часть выполнена в виде цилиндрического змеевика, а вторая часть выполнена с возможностью регулирования времени выдерживания при заданной температуре путем последовательной подачи хладагента к, по меньшей мере, одному участку трубы выдерживания, начиная с ее конца.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что для измерения температуры на конце части в виде змеевика и между охлаждающими участками предусмотрены температурные датчики.

3. Способ непрерывной тепловой обработки потока нагнетаемого пищевого продукта, включающий предварительный нагрев продукта до заданной температуры, его выдерживание в трубе выдерживания при сохранении заданной температуры в течение заданного времени пребывания и последующее охлаждение в, по меньшей мере, одном устройстве охлаждения, отличающийся тем, что выдерживание потока нагнетаемого продукта осуществляют с возможностью регулирования времени его пребывания при заданной температуре путем последовательной подачи хладагента к, по меньшей мере, одному участку трубы выдерживания, начиная с ее конца.

РИСУНКИ

Рисунок 1