Способ осветления ликеро-водочных изделий

 

Назначение: пищевая промышленность, ликероводочная отрасль, при осветлении ликероводочных изделий. Сущность изобретения: при осветлении ликероводочных изделий методом фильтрации купажей с учетом их фильтруемости последнюю определяют путем проведения тестирующей фильтрации с последующим установлением распределения нагрузки по фильтрующим поверхностям, фиксируемой при переходе зависимости Rf(Q_уд.) в нелинейную форму, что обусловливается пределом технологической возможности используемых фильтроэлементов. Для каждого фильтроэлемента с соответствующим микронажем устанавливают максимальное заданное значение перепада давления, которому соответствует определенный удельный объем купажа. Число фильтрующих каскадов, микронаж и количество фильтроэлементов в каждом каскаде определяют в зависимости от результатов тестирования. 4 ил. 1 табл.

Изобретение относится к пищевой промышленности и может найти применение в ликероводочной и винодельческой отраслях при производстве ликероводочных изделий, вин и коньяков.

Известен способ осветления ликероводочных изделий, предусматривающий предварительное тестирование купажей по величине фильтруемости с последующей классификацией по группам, для каждой из которых подобраны эмпирически фильтрующие каскады.

К недостаткам указанного способа можно отнести то, что при тестировании на фильтруемость нагрузка определяется в интегральной форме. Это не позволяет определить точную зависимость между величиной фильтруемости, необходимым количеством фильтрующих каскадов и их абсолютной задерживающей способностью (микронажем). В результате необходима классификация изделий по фильтруемости с рекомендациями по микронажу фильтрующих каскадов в допусках, установленных эмпирически. Кроме того, подбор фильтрующих каскадов для каждого изделия сопряжен с ресурсным фильтрованием контрольного объема купажа, что не позволяет заранее рассчитать необходимое количество фильтроэлементов по каскадам с целью их более полной ресурсной выработки.

Технический результат, достигаемый предлагаемым изобретением, совершенствование метода каскадного фильтрования ликеро-водочных изделий, позволяющее более точно рассчитать микронаж и количество фильтрующих каскадов, их ресурсные характеристики и тем самым снизить эксплуатационные затраты при высоких показателях качества фильтрования. Он достигается за счет дифференцирования нагрузки осветляемого купажа по характеристическим рейтингам с одновременным определением зависимости сопротивления фильтрации от удельного объема.

Предлагается перед фильтрацией купажа определять дифференциальную зависимость R f(Q_уд.), где R перепад давления на тестовых фильтрах, обусловливаемый накоплением осадка, сопротивление фильтрации, мбар; Q_уд.= удельный объем купажа, см; Q объем купажа, см³; F фильтрующая поверхность тестового фильтра, см².

Фиг. 1-4 поясняют предлагаемое изобретение.

Тестирование осуществляют с помощью устройства, схема которого представлена на фиг.1, где R₁ и R₁¹; R₂ и R¹₂; R_п и R¹_п манометры на входе и выходе соответствующих фильтрующих ячеек; Ф₁; Ф₂.Ф_п фильтрующие ячейки с тестовыми фильтрами диаметром 47 мм; Н₁, Н₂.H_n насосы.

Количество фильтрующих ячеек n кратно 4, так что устройство может состоять из 4, 8 и 12 тестовых фильтров. В случае тестирования купажей хорошо изученных изделий собирается схема из 4 ячеек. Для тестирования недостаточно изученных изделий, необходимо включить в схему еще один блок из 4 ячеек. Для особенно сложных по фильтруемости изделий набирается схема из 12 ячеек. Микронаж тестовых фильтров охватывает интервал от 120 мкм до 0,2 мкм, что вполне достаточно для дифференцированного тестирования практически всего ассортимента ликероводочных изделий. Объем купажа, необходимый для тестирования, определяется по переходу зависимости R f(Qуд.) в нелинейную форму или по достижении R 4 бар предел технологической прочности исследуемых фильтроэлементов. Количество фильтрующих каскадов определяется оптимизацией параметра R по характеристическим рейтингам тестовых фильтров, причем алгоритм оптимизации должен предусматривать, чтобы не мене 85% нагрузки воспринимали разгрузочные каскады и только 10-15% финишный (полировочный) каскад. Поэтому фильтроэлементы разгрузочных каскадов наряду с высокими ресурсными показателями должны иметь низкую стоимость или возможность регенерации.

Фильтрующая поверхность, необходимая для осветления заданного объема протестированного купажа, определяется из отношения этого объема к удельному объему, соответствующему параметру R, при котором зависимость R f(Q_уд.) на тестовой распечатке переходит из линейной в нелинейную, но не более критического перепада давления, которое выдерживает фильтроэлемент.

Количество фильтроэлементов в каскадах определяют отношением фильтрующей поверхности каскада к поверхности единичного фильтроэлемента. Для наиболее нагружаемого каскада технологический резерв должен составлять не менее 15% от его общей фильтрующей поверхности, для полировочного каскада 5% П р и м е р 1. Осветлению подвергают горькую настойку "Лимонная" (бесцветная) в количестве 1200 дал. После отстаивания из купажора берут 5 л готового купажа и подвергают тестированию на блок-схеме, состоящей из четырех тестовых ячеек с фильтрующей поверхностью 17,4 см² и микронажем 10; 5; 2 и 0,45 мкм. Графическая распечатка зависимости R f (Q_уд) приведена на фиг.2, из которой видно, что в процессе тестирования параметр (R) возрастает по линейному закону от 0,36 бар (гидравлическое сопротивление нового фильтроэлемента) до 0,4 бар на тестовом фильтре с микронажем 0,45 мкм. На остальных тестовых фильтрах значимого возрастания параметра R не наблюдалось. Это подтверждает, что горькая настойка "Лимонная" является легко фильтруемым изделием и для ее осветления достаточно одного фильтрующего каскада с микронажем 0,45 мкм. Допуская линейность зависимости R f (Q_уд.) и для больших значений R (до 4 бар), определяют величину Q_уд. 30 ˙10² см при R 3,64 бар. Фильтрующая поверхность, необходимая для фильтрования заданного объема протестированного купажа (1200 дал), составила F 4·10⁴ см² Площадь одного фильтроэлемента с микронажем 0,45 мкм F_0,45 2900 см². Необходимое количество фильтроэлементов составило N 14 шт. а с учетом 5% запаса N 15 шт. Таким образом, для осветления 1200 дал горькой настойки "Лимонная" (бесцветная) понадобится однокаскадная схема фильтрования с 15 фильтроэлементами микронажем 0,45 мкм, при этом ресурс фильтроэлементов будет использован на 100% П р и м е р 2. Все по примеру 1, только осветляли наливку "Клубничная" в количестве 860 дал. Тестировали 5 л купажа на блок-схеме с микронажем 5; 2; 0,5 и 0,45 мкм. Распечатка зависимостей R f (Q_уд.) приведена на фиг.3, из которой видно, что вся нагрузка распределилась в основном на два фильтра 0,5 и 0,45 мкм. Поэтому для осветления использовали двухкаскадную схему фильтрования: разгрузочный каскад 0,5 мкм и финишный (полировочный) 0,45 мкм. При 100%-ном ресурсном использовании фильтроэлементов их количество составляет N_0,5 10 шт. N_0,45 5 шт.

П р и м е р 3. Все по примеру 1, только осветляли сладкую настойку "Рябиновя на коньяке" в количестве 1100 дал. Протестировали 5 л купажа на блок-схеме с микронажем 20; 10; 6; 4,5; 2,5; 1,2; 0,5 и 0,45 мкм. Распечатка зависимостей R f (Q_уд.) приведена на фиг.4, из которой видно, что нагрузка распределилась в основном на четырех фильтрах: 4,5; 2,5; 0,5 и 0,45 мкм. Поэтому для осветления использовали четырехкаскадную схему фильтрования с тремя разгрузочными каскадами 4,5; 2,5; 0,5 и полировочным 0,45 мкм. При 100% -ном ресурсном использовании фильтроэлементов их количество составило N_4,5 26 шт. N_2,517 шт. N_0,5 15 шт. и N_0,45 21 шт.

В таблице приведены сравнительные показатели предлагаемого способа по сравнению с известным.

Формула изобретения

СПОСОБ ОСВЕТЛЕНИЯ ЛИКЕРО-ВОДОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ путем фильтрования заданного объема купажа с учетом фильтруемости, определяемой предварительной тестирующей фильтрацией контрольного объема купажа при его прокачке с постоянной скоростью через каскад тестовых фильтров, имеющих различный микронаж, с последующим установлением распределения нагрузки по фильтрующим поверхностям, отличающийся тем, что при тестирующей фильтрации установление распределения нагрузки осуществляют в дифференциальной форме путем фиксации на каждом из тестовых фильтров момента достижения максимального заданного значения перепада давления при условии его возрастания по линейной зависимости R f(Q_уд.), где Q_уд. удельный объем купажа, определяемый по соответствующему ему максимальному заданному значению перепада давления на тестовом фильтре соответствующего микронажа, при этом количество фильтрующих каскадов и их микронаж устанавливают по максимальному значению отношения перепада давления к удельному объему купажа, а фильтрующую поверхность каскадов, необходимую для осветления заданного объема купажа, устанавливают по отношению последнего к величине удельного объема купажа.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5