Способ регулирования содержания взвешенных частиц в напитке и предназначенное для этого устройство
Способ и устройство для регулирования содержания взвешенных частиц в напитке, в частности пиве, осуществляют с помощью сепаратора тарельчатого типа. Способ и устройство основаны на следующих технологических операциях. Подлежащий обработке исходный продукт (20) подают в барабан (1) сепаратора, в котором исходный продукт очищают от взвешенных частиц, в результате получают осветленную фазу (18) и твердую фазу (6). Осветленную фазу (18) и твердую фазу (6) выводят из барабана. Кроме твердой фазы (6) и осветленной фазы (18) выводят также фазу (13) мелких взвешенных частиц, которую после вывода из центробежной камеры (4) снова добавляют непосредственно к осветленной фазе (18) в регулируемом объеме. Изобретение позволяет получить напиток, в частности пиво, имеющий определенный вкус, что обусловлено содержанием в нем мельчайших взвешенных частиц. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к способу регулирования содержания взвешенных частиц в напитке и к предназначенному для этого устройству.
При производстве напитка, в частности пива содержание взвешенных частиц регулируют путем отделения напитка, в частности, от белка с помощью одной или нескольких центрифуг, включаемых параллельно или последовательно. Наиболее часто при этом применяют тарельчатые центрифуги или сепараторы (DE 19526005 С1). Обычно при осветлении используют тарельчатый сепаратор.
Однако на высоких оборотах тарельчатого сепаратора часто обеспечивается слишком высокая степень осветления, тогда как в случае напитков, содержащих мелкие взвешенные частицы, например в определенных сортах пива, весьма желательно, чтобы определенная часть взвешенных частиц осталась в напитке. В частности, чтобы пиво имело определенный вкус, важно, чтобы в нем содержались мельчайшие взвешенные частицы.
Для снижения степени очистки можно уменьшить частоту вращения центрифуги, но тарельчатая центрифуга может эксплуатироваться в критичных диапазонах оборотов (в области резонанса), хотя при этом возникает перегрузка системы тарелок.
Сортировка посредством регулирования подачи также затруднительна, это ведет не только к проблемам, связанным с регулированием, но и к перегрузке системы тарелок.
Из GB 991500 известна центрифуга, в которой жидкость разделяют на три фракции, две из них затем снова смешиваются (см. стр.3, начиная со строки 33 этого документа, в котором отражается состояние техники).
Задачей изобретения является устранение проблем, свойственных решениям известного уровня техники.
В случае способа, заявленный технический результат обеспечивается благодаря признакам, раскрытым в пункте 1, а в случае сепаратора, предназначенного для осуществления данного способа, - благодаря признакам, раскрытым в пункте 10.
В изобретении предлагается способ регулирования содержания мелких взвешенных частиц в напитке, в частности пиве или напитке на основе натурального сока, осуществляемый посредством центрифуги, в частности сепаратора тарельчатого типа, при котором
- подлежащий обработке исходный продукт подают в барабан сепаратора, где его очищают от взвешенных частиц с получением осветленной фазы и твердой фазы;
- осветленную фазу и твердую фазу выводят из барабана;
- кроме твердой фазы и осветленной фазы из барабана выводят фазу мелких взвешенных частиц, которую после ее вывода из центробежной камеры добавляют к осветленной фазе, в частности, в полном объеме.
При использовании данного способа центрифугу можно эксплуатировать в сверхкритическом режиме, при высоких оборотах, так как благодаря добавлению фазы взвешенных частиц их содержание снова повышается до необходимого уровня даже, если перед этим оно снизилось до слишком низкого уровня. Изменять количество подаваемого продукта не нужно. По сравнению с простым добавлением необработанного пива этот способ обладает преимуществом, так как при простом добавлении в раствор попадают слишком большие частицы. В случае предлагаемого способа речь идет о процессе осветления напитка, в частности пива, предпочтительно молодого светлого пива или сока, при котором осуществляют очистку от взвешенных частиц с последующим выводом и возвратом фазы взвешенных частиц в осветленную фазу.
Данный способ особенно подходит для производства пива, в этом случае исходным продуктом является предварительно осветленное пиво, а фазой с мельчайшими взвешенными частицами - пиво с такими частицами (в частности, светлое пиво). Указанную фазу снова полностью добавляют к осветленному пиву, представляющему осветленную фазу. Твердые вещества выводят различными средствами, например, с помощью золотников, сопел и т.д.
Осветленную фазу и фазу, содержащую мелкие взвешенные частицы, отводят в зонах, соответствующих разным диаметрам центробежной камеры, а затем с помощью различных дроссельных дисков выводят из барабана.
Более конкретно, чтобы достичь определенного содержания взвешенных частиц, следует добавить к осветленной фазе фазу мелких взвешенных частиц в определенном количестве. Вывод обычно небольшого количества фазы мелких взвешенных частиц предпочтительно осуществлять, по меньшей мере, через один дроссельный элемент, располагаемый перед дроссельным диском для вывода фазы мелких взвешенных частиц. Дроссельный участок предпочтительно выполнить в виде сопла, в частности регулируемого и (или) сменного, и таким образом, легко приспосабливаемого к конкретным условиям.
Целесообразно осуществлять вывод фазы мелких взвешенных частиц вблизи зоны или в зоне, соответствующей наружному диаметру системы тарелок барабана центрифуги.
Изобретение предусматривает создание сепаратора для реализации способа со следующими признаками: барабан с подводом, первый дроссельный диск для отвода осветленной фазы и второй дроссельный диск для вывода из барабана фазы мелких взвешенных частиц. Трубопровод для вывода продукта от второго диска соединен с трубопроводом для вывода продукта от первого диска, причем только с ним.
Далее, перед дроссельным диском для вывода фазы мелких взвешенных частиц установлено устройство для регулирования потока через этот диск, в частности регулируемая форсунка.
Предпочтительные варианты показаны в остальных зависимых пунктах формулы изобретения.
Ниже изобретение более подробно описывается на основе примеров его реализации, описание сопровождается чертежами. На чертежах показано следующее:
На чертеже показано сечение части сепаратора, предназначенного для регулирования содержания мелких взвешенных частиц в напитке.
На чертеже изображен барабан 1 с питающим каналом 2, за которым находится распределитель 3. Через распределитель 3 в центробежную камеру 4 высокопроизводительного барабана 1 (не показано) подают подлежащий обработке исходный продукт 20, то есть обрабатываемый напиток, в частности пиво (с небольшим количеством дрожжевых клеток), предварительно сепарированный посредством не показанных здесь декантаторов или сепараторов, используемых на более ранних стадиях технологического процесса.
В центробежной камере 4, оснащенной системой 5 тарелок, происходит очистка продукта 20 от грубодисперсных твердых веществ - твердой фазы 6, в частности крупных взвешенных частиц и грязи. Большую их часть выводят через отверстия для выпуска твердой фазы или через форсунки, расположенные на наружном диаметре барабана 1 (отверстия и форсунки здесь не показаны).
Осветленную фазу 18 (осветленный напиток) выводят в зоне, соответствующей внутреннему диаметру, через первый дроссельный диск 7, затем с помощью трубопровода 8 выводят из барабана 1 сепаратора.
В зоне, соответствующей наружному диаметру системы 5 тарелок, предпочтительно немного дальше диаметра указанной системы, фазу 13 мелких взвешенных частиц (например, неосветленную или менее осветленную фазу пива) посредством одного или нескольких трубопроводов 9, размещенных над тарелкой 11, подают к еще одному дроссельному диску 10 и выводят от него. Фазу 13 выводят в зоне, соответствующей большему наружному диаметру, чем осветленной фазы 18. Диск 10 размещен выше, чем диск 7. От дроссельного диска 10 фазу 13 мелких взвешенных частиц выводят через еще один трубопровод 12. Трубопровод 12 соединен с трубопроводом 8, предназначенным для вывода осветленной фазы. Таким образом, после прохождения через барабан 1 к осветленной фазе 18 примешивается определенный объемный поток фазы 13 мелких взвешенных частиц.
Один или несколько дроссельных элементов, в частности, в виде регулируемых или сменных сопел 14, которые могут быть размещены в разных местах трубопровода 9, проходящего ко второму дроссельному диску 10, позволяют (в зависимости от обстоятельств) отрегулировать поток фазы 13 мелких взвешенных частиц. Эту фазу подмешивают к осветленной фазе 18, чтобы получить осветленный напиток 19 с определенным содержанием взвешенных частиц.
Для перекрытия потока жидкости трубопровод 12, предназначенный для отвода фазы 13 мелких взвешенных частиц, можно оснастить клапаном.
Таким образом, предложен простой способ эксплуатации сепаратора в некритическом режиме и при высокой частоте вращения, позволяющий избежать слишком низкого содержания мелких взвешенных частиц в осветленном напитке 19.
Объемный поток фазы с мелкими взвешенными частицами можно автоматически регулировать посредством измерения коэффициента мутности после подмешивания или в трубопроводе 9.
Чтобы избежать поглощения кислорода у второго дроссельного диска 10, над ним размещают гидротермическую затворную камеру 15, в которую через впускной канал 16 и затворный диск 17 подают дегазированную или стерилизованную воду.
Перечень обозначений
| Барабан сепаратора | 1 |
| Питающий канал | 2 |
| Распределитель | 3 |
| Центробежная камера | 4 |
| Система тарелок | 5 |
| Твердая фаза | 6 |
| Первый дроссельный диск | 7 |
| Трубопровод для отвода продукта | 8 |
| Трубопровод | 9 |
| Второй дроссельный диск | 10 |
| Разделительная тарелка | 11 |
| Трубопровод для отвода продукта | 12 |
| Фаза мелких взвешенных частиц | 13 |
| Сопла | 14 |
| Затворная камера | 15 |
| Впускной канал для затворной камеры | 16 |
| Затворный диск | 17 |
| Осветленная фаза | 18 |
| Осветленный напиток | 19 |
| Исходный продукт | 20 |
1. Способ регулирования содержания мелких взвешенных частиц в напитке, в частности, пиве или напитке на основе натурального сока, осуществляемый посредством сепаратора тарельчатого типа, при котором подлежащий обработке исходный продукт (20) подают в барабан (1) сепаратора, где его очищают от взвешенных частиц с получением осветленной фазы (18) и твердой фазы (6), осветленную фазу (18) и твердую фазу (6) выводят из барабана, отличающийся тем, что кроме твердой фазы (6) и осветленной фазы (18) из барабана (1) выводят фазу (13) мелких взвешенных частиц, которую после ее вывода из центробежной камеры (4) добавляют к осветленной фазе, причем объем фазы (13) мелких взвешенных частиц, добавляемой к осветленной фазе (18), регулируют.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что осветленную фазу (18) и фазу (13) мелких взвешенных частиц выводят в зонах, соответствующих разным диаметрам центробежной камеры (4), а затем с помощью различных дроссельных дисков (7, 10) выводят из барабана (1) сепаратора.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что фазу (13) мелких взвешенных частиц выводят, по меньшей мере, через один трубопровод (9), подсоединенный перед дроссельным диском (10) и имеющий, по меньшей мере, один дроссельный элемент.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что указанный, по меньшей мере, один дроссельный элемент выполнен в виде сопла.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что в нем используют сопло (14), выполненное с возможностью замены и/или регулирования.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что фазу (13) мелких взвешенных частиц выводят из барабана сепаратора в зоне, соответствующей наружному диаметру системы (5) тарелок.
7. Способ по п.6, отличающийся тем, что фазу (13) мелких взвешенных частиц выводят из барабана сепаратора за зоной наружного диаметра системы (5) тарелок.
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что в качестве исходного продукта используют предварительно сепарированное пиво, в частности, светлое пиво, а в качестве фазы (13) мелких взвешенных частиц - пиво, содержащее мелкие взвешенные частицы.
9. Сепаратор, предназначенный для осуществления способа по любому из предыдущих пунктов, содержащий
барабан (1) с питающим каналом (2);
первый дроссельный диск (7), предназначенный для вывода из барабана (1) осветленной фазы (18), и второй дроссельный диск (10), предназначенный для вывода фазы (13) мелких взвешенных частиц, причем трубопровод (12) вывода мелких взвешенных частиц связан с трубопроводом (8), предназначенным для вывода осветленной фазы, и на линии вывода фазы (13) мелких взвешенных частиц имеется регулирующее устройство.
10. Сепаратор по п.9, отличающийся тем, что в качестве регулирующего устройства используют сопло (14), установленное перед дроссельным диском (10) для вывода фазы (13) мелких взвешенных частиц.
11. Сепаратор по п.9 или 10, отличающийся тем, что над дроссельным диском (10) для отвода фазы (13) мелких взвешенных частиц выполнена затворная камера (15), заполняемая дегазированной или стерилизованной водой.
12. Сепаратор по п.11, отличающийся тем, что заполняемая водой затворная камера (15) оснащена затворным диском (17).
