Способ вытопки пасечного воска с отделением меда




Владельцы патента RU 2789490:

Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Нижегородский государственный инженерно-экономический университет (НГИЭУ) (RU)

Предлагаемое изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ вытопки пасечного воска с отделением меда осуществляют в сверхвысокочастотной установке путем передвижения сырья с помощью перфорированного диэлектрического шнека со скоростью 0,25-0,4 см/с через полусферические резонаторы. Скорость передвижения согласована с удельной мощностью 0,9 Вт/г в первом резонаторе и 1,15 Вт/г во втором резонаторе. Равномерность распределения ЭМПСВЧ в резонаторе достигается путем расположения магнетронов воздушного охлаждения со сдвигом по периметрам каждого полусферического резонатора, при этом продолжительность этой обработки составляет 3,25 мин. Равномерность нагрева сырья обеспечивается согласованием глубины проникновения волны 4-5 см в сырье с шагом нагнетательного шнека 4 см в первом резонаторе и 2,5 см во втором резонаторе при частоте вращения шнека 6 об/мин. Использование запредельных волноводов диаметром 2-3 см и длиной 10 см обеспечивает соблюдение электромагнитной безопасности 10 мкВт/см2, при непрерывном режиме работы установки производительностью до 40-45 кг/ч и энергетическими затратами 0,06-0,07 кВт⋅ч/кг. Изобретение позволяет разработать способ вытопки воскового сырья с отделением меда воздействием электромагнитного поля сверхвысокой частоты с сохранением продуктовой ценности. 5 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для вытопки воска с отделением меда из пчелиного воскового сырья (забрус, обрезки) в пасечных условиях.

Известно, что в условиях пасеки применяют разные способы переработки воскового сырья: при помощи воскотопок и с использованием воскопресса разных конструкций. Принцип действия их основан на вытопке воска за счет пара и отделении мервы фильтрованием или прессованием [1]. Есть паровые воскотопки, сочетающие в себе сухой и влажный методы переработки сырья.

Все эти традиционные способы не позволяют отделить мед от воскового сырья (забруса), где содержится 5-7% меда. Поэтому предлагается в процессе вытопки пасечного воска в непрерывном режиме отделить мед от воска путем избирательного диэлектрического нагрева в двух объемных резонаторах сверхвысокочастотной установки с учетом температуры плавления меда (40-45 °С) и пчелиного воска (62-70 °С).

Для реализации процесса вытопки воска с отделением меда разработаны двухрезонаторные СВЧ-установки непрерывно-поточного действия разного конструкционного исполнения [2; 3], но нет режимов их функционирования.

Технологической задачей является разработка способа вытопки воскового сырья с отделением меда воздействием электромагнитного поля сверхвысокой частоты (ЭМПСВЧ, частота 2450 МГц, длина волны 12,24 см) с сохранением продуктовой ценности.

Возможности реализации способа вытопки пасечного воска с отделением меда поясняется схемами, графиками, регрессионными моделями где:

на фиг.1 приведено схематическое изображение сверхвысокочастотной установки с полусферическими резонаторами с указанием технологических параметров;

на фиг.2 приведен образец СВЧ-воскотопки непрерывно-поточного действия с полусферическими резонаторами (заявка на изобретения №2021127581).

на фиг.3 приведена динамика нагрева пчелиного воска с содержанием меда 7-10% в ЭМПСВЧ при варьировании удельной мощностью генератора 0,6 Вт/г, 0,75 Вт/г, 0,9 Вт/г;

на фиг.4 приведена динамика нагрева пчелиного воска содержанием меда менее 1-2% в ЭМПСВЧ при варьировании удельной мощностью генератора 1,7 Вт/г, 1,45 Вт/г, 1,15 Вт/г, 0,85 Вт/г.

на фиг.5 приведены поверхности откликов и в изолиниях исследуемых моделей: температуры (1), производительности (2), общего микробного числа (3), удельных энергетических затрат (4) в зависимости от воздействующих факторов: удельной мощности генератора, продолжительности термообработки, влажности сырья.

Технологический результат достигается тем, что способ вытопки пасечного воска с отделением меда осуществляют в сверхвысокочастотной установке путем передвижения сырья с помощью перфорированного диэлектрического шнека со скоростью 0,25-0,4 см/с через полусферические резонаторы,

причем скорость передвижения сырья согласована с удельной мощностью генератора 0,9 Вт/г в первом резонаторе и 1,15 Вт/г во втором резонаторе, где равномерность распределения электромагнитного поля достигается путем расположения магнетронов воздушного охлаждения со сдвигом по периметрам полусферических резонаторов, при этом продолжительность этой обработки составляет 3,25 мин,

а равномерность нагрева сырья обеспечивается согласованием глубины проникновения волны 4-5 см в сырье с шагом нагнетательного шнека 4 см в первом резонаторе и 2,5 см во втором резонаторе при частоте вращения шнека 6 об/мин,

причем использование запредельных волноводов диаметром 2-3 см и длиной 10 см обеспечивает соблюдение электромагнитной безопасности 10 мкВт/см2 при непрерывном режиме работы установки производительностью до 40-45 кг/ч и энергетическими затратами 0,06-0,07 кВт⋅ч/кг.

С помощью созданной СВЧ-воскотопки (схематическое изображение на фиг.1, образец - на фиг.2) проведены исследования динамики нагрева сырья. Динамики нагрева пчелиного воска с содержанием меда 7-10% в электромагнитном поле сверхвысокой частоты при варьировании удельной мощности генератора 0,6 Вт/г, 0,75 Вт/г, 0,9 Вт/г (фиг.3) описывается следующими эмпирическими выражениями:

где Т - температура воска, °С; τ - от продолжительности воздействия, с.

Динамика нагрева пчелиного воска с содержанием меда менее 2% в электромагнитном поле сверхвысокой частоты при варьировании удельной мощности генератора 0,85 Вт/г; 1,15 Вт/г; 1,45 Вт/г; 1,7 Вт/г (фиг.4) описывается следующими эмпирическими выражениями:

Путем активного планирования трехфакторного эксперимента типа 23 по плану Хартли получены поверхности откликов и в изолиниях исследуемых моделей (фиг.5): температуры (1), производительности (2), общего микробного числа (3), удельных энергетических затрат (4) в зависимости от воздействующих факторов: удельной мощности генератора (Руд, Вт/г), продолжительности термообработки (τ, с), влажности сырья (W, %).

Регрессионные модели, описывающие зависимость температуры нагрева, производительности воскотопки, общего микробного числа в воске, удельных энергетических затрат на процесс от воздействующих факторов: удельной мощности генератора, продолжительности термообработки, влажности сырья, следующие:

где Руд - удельную мощность СВЧ-генератора варьировали от 0,85 до 1,45 Вт/г изменением массы загрузки сырья (1,17-2 кг);

τ - продолжительность термообработки варьировали от 90 с до 150 с;

W - влажность воскового сырья варьировали от 5 до 7%.

Из анализа регрессионных моделей вытекает, что эффективным режимом работы СВЧ-воскотопки является: удельная мощность 1,15 Вт/г, продолжительность воздействия 3,25 мин, влажность сырья - 5-7%. При этом температура воска на выходе составит 75-80°С, производительность установки - 40-45 кг/ч, бактериальная обсемененность воска снизиться с 1,5⋅106 КОЕ/г до 0,44⋅106 КОЕ/г, удельные энергетические затраты на вытопку воска составляют 0,06-0,07 кВт⋅ч/кг.

Потребляемая мощность СВЧ-воскотопки 2,9-3,0 кВт. При этом для загрузки сырья и выгрузки и вытопленного сырья использовали запредельные волноводы диаметром 2-3 см и длиной 10 см, обеспечивающие соблюдение электромагнитной безопасности 10 мкВт/см2.

Источник информации

1. Патент на изобретение RU 2528960 C1, 20.09.2014. Агрегат для вытопки воска / Некрашевич В. Ф., Нагаев Н. Б., Торженова Т. В., Липин В. Д. Заявка №2013112090/13 от 18.03.2013, опубл. 20.09.2014, Бюл. №26.

2. Патент №2737142 РФ, МПК С11 В11/00. СВЧ-установка для отделения меда от вытапливаемого воскового сырья в резонаторах непрерывного действия /Новикова Г.В., Михайлова О.В., Белова М.В., Шевелев А.В., Казаков А.В.; заявитель и патентообладатель НГИЭУ (RU). - №2020108477; заявл. 21.02.2020. Бюл. №33 от 25.11.2020.

3. Патент №2740095 №РФ, МПК С11 В11/00. СВЧ-установка с взаимосвязанными цилиндрическими резонаторами для термообработки воскового сырья в непрерывном режиме / Новикова Г.В., Михайлова О.В., Сторчевой В.Ф. Просвирякова М.В., Шевелев А.В.; заявитель и патентообладатель НГИЭУ (RU). - №2020108478; заявл. 28.02.2020. Бюл. №2 от 11.01.2021.

Способ вытопки пасечного воска с отделением меда, характеризующийся тем, что его осуществляют в сверхвысокочастотной установке путем передвижения сырья с помощью перфорированного диэлектрического шнека со скоростью 0,25-0,4 см/с через полусферические резонаторы,

причем скорость передвижения сырья согласована с удельной мощностью генератора 0,9 Вт/г в первом резонаторе и 1,15 Вт/г во втором резонаторе, где равномерность распределения электромагнитного поля достигается путем расположения магнетронов воздушного охлаждения со сдвигом по периметрам полусферических резонаторов,

а равномерность нагрева сырья обеспечивается согласованием глубины проникновения волны 4-5 см в сырье с шагом нагнетательного шнека 4 см в первом резонаторе и 2,5 см во втором резонаторе при частоте вращения шнека 6 об/мин,

причем использование запредельных волноводов диаметром 2-3 см и длиной 10 см обеспечивает соблюдение электромагнитной безопасности 10 мкВт/см2, при непрерывном режиме работы установки производительностью до 40-45 кг/ч и энергетическими затратами 0,06-0,07 кВт⋅ч/кг.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для вытопки воска с отделением меда из пчелиного воскового сырья в пасечных условиях. Установка СВЧ непрерывно-поточного действия с полусферическими резонаторами для вытопки пасечного воска с отделением меда содержит две неферромагнитные полусферы 1, 2.

Изобретение относится к способам очистки пчелиного воска от антибиотиков, пестицидов и тяжелых металлов с использованием химических реагентов, сорбентов и воды. Способ очистки пчелиного воска от антибиотиков, пестицидов и тяжелых металлов включает очистку от солей тяжелых металлов, осветление, стерилизацию, очистку от антибиотиков и пестицидов.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Двухмодульная СВЧ установка для термообработки пчелиного воскового сырья содержит в первом модуле соосно расположенные неферромагнитные усеченные конусы, между которыми соосно расположена диэлектрическая коническая тарелка с прорезями на боковой стороне.

Изобретение относится к пищевой и фармацевтической промышленности. Способ выделения ненасыщенных и насыщенных алкил-глицериновых эфиров из морских жиров, включающий этерификации жирных кислот липидной смеси безводным низкомолекулярным спиртом в присутствии катализатора, выделение ненасыщенных алкил-глицериновых эфиров из суммарных алкил-глицериновых эфиров экстракцией водно-спиртовыми растворами.

Изобретение относится к легкой промышленности. Способ промывки шерсти, содержащей ланолин и загрязнения, предусматривает подготовку объема жидкости на водной основе при температуре ниже температуры плавления ланолина, замачивание шерсти в этом объеме жидкости, создание воздушных пузырьков в объеме жидкости путем впрыска жидкости, содержащей воздушные пузырьки, в объем, используя инжекционную насадку, и пропускание воздушных пузырьков через шерсть, чтобы увлечь загрязнения, и удаление шерсти из указанного объема.

Изобретение относится к способу получения воска и стеринов из морской звезды Patiria pectinifera. Способ включает экстракцию сырья 96% раствором этилового спирта, процедуру повторяют трижды, объединенные экстракты упаривают, затем полученный концентрат разбавляют дистиллированной водой до содержания этилового спирта 20-30%, далее полученный раствор фильтруют и пропускают через колонку с DEAE-целлюлозой, уравновешенную 30% раствором этилового спирта, посторонние примеси отмывают градиентом этилового спирта (40→55%), а фракцию, содержащую воск и стерины, элюируют с сорбента градиентом этилового спирта (65→96%); затем элюат упаривают, концентрированный остаток растворяют в 96% этиловом спирте, фильтруют, далее полученный раствор вымораживают при температуре -18 - -20°C в течение 24 ч; затем выпавший осадок центрифугируют, промывают холодным 96% этиловым спиртом, высушивают на воздухе; затем полученный белый порошок, содержащий суммарную фракцию воска и стеринов, наносят на хроматографическую колонку с силикагелем и элюируют воск гексаном, далее элюат упаривают в вакууме и сушат, затем элюируют стерины градиентом гексан → ацетон, элюат упаривают в вакууме и сушат.

Изобретение относится к пищевой промышленности. Масло арбузных семян получают обработкой арбузных семян, собранных в сентябре, методом сверхкритической флюидной экстракции, при этом используют высушенные арбузные семена, измельченные до частиц размером 2,0-4,0 мм, а экстракцию проводят в течение 50 минут при давлении 300 атмосфер, температуре 40°С и скорости потока диоксида углерода 40 г/мин.

Изобретение относится к масложировой промышленности, а именно к составу, подходящему для получения стильбенов, способу его получения, способу выделения стильбенов из сырового таллового масла, сложному эфиру смоляной кислоты и пиносильвина или его простому монометиловому эфиру. Состав сконцентрирован по отношению к сложным эфирам пиносильвина и получен дистилляцией или выпариванием сырого таллового масла, причем кислотный остаток сложных эфиров образован линолевой, линоленовой, олеиновой кислотой или трициклической, алифатической или ароматической карбоновой кислотой.

Изобретение относится к способу выделения алкил-глицериновых эфиров, обладающих высоким биологическим действием, из морских жиров. .
Изобретение относится к способам очистки воска с помощью теплового излучения. .
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2022-04-28 2023-02-03T13:20:20
Наверх