Установка для производства осветленных соков и вин

 

Использование: в пищевой промышленности и виноделии. Cущность изобретения: установка содержит емкости для подачи сока или виноматериала и суспензии сорбента, смеситель, емкость для ультразвуковой обработки смеси, выполненную в виде закрепленного на полом горизонтальном приводном валу барабана с перфорацией в виде сверхзвуковых сопел, на входах в которые установлены завихрители, и охватывающей барабан паровой камеры, и сепарационный узел. 2 ил.

Изобретение относится к оборудованию пищевой промышленности и виноделия и может быть использовано в производстве осветленных стерилизованных соков и вин.

Известна установка для производства осветленных соков и вин, содержащая емкости для подачи сока или виноматериала и суспензии сорбента, смеситель, стационарную емкость для ультразвуковой обработки смеси с установленными в ней струнами из упругого материала и сепарационный узел (авт.св. СССР N 1721084, кл. С 12 Н 1/02, 1992).

Недостатком этой установки является низкая энергоемкость генерируемых в смеси ультразвуковых колебаний, снижающая надежность отделения взвесей и стерилизации.

Задача изобретения повышение энергоемкости генерируемых в смеси ультразвуковых колебаний за счет энергии подаваемого пара.

Задача решается тем, что в установке для производства осветленных соков и вин, содержащей емкости для подачи сока или виноматериала и суспензии сорбента, смеситель, емкость для ультразвуковой обработки смеси и сепарационный узел, согласно изобретению, емкость для ультразвуковой обработки смеси выполнена в виде установленного на полом горизонтальном приводном валу барабана с перфорацией в виде сверхзвуковых сопел, на входах в которые установлены завихрители, и охватывающей барабан паровой камеры.

Это позволяет увеличить энергоемкость генерируемых в смеси ультразвуковых колебаний за счет энергии вдуваемого в нее пара; в том числе за счет использования скрытой теплоты его конденсации.

На фиг.1 изображена схема предлагаемой установки; на фиг.2 показан увеличенный фрагмент 1 фиг.1.

Установка для производства осветленных соков и вин содержит емкости 1 и 2 для подачи сока или виноматериала и суспензии сорбента соответственно, смеситель 3, емкость для ультразвуковой обработки смеси, выполненную в виде установленного на горизонтальном полом приводном валу 4 барабана 5 с перфорацией в виде сверхзвуковых сопел 6, на входах в которые установлены завихрители 7, охватывающей барабан паровой камеры 8, и сепарационный узел 9.

Установка работает следующим образом.

Сырье из емкости 1 подают в смеситель 3 одновременно с заданным количеством суспензии сорбента из емкости 2. Полученную смесь через полость вала 4 подают на внутреннюю поверхность вращаемого на валу 4 барабана 5. В поле центробежных сил смесь распределяется по внутренней поверхности барабана 5 в виде пленки. Одновременно из паровой камеры 8 через сверхзвуковые сопла 6 в пленку смеси подают пар, закрученный завихрителями 7. На выходе из сопел 6 происходит турбулентный срыв струй пара с образованием и схлопыванием кавитационных полостей с ультразвуковой частотой. Закрученный сверхзвуковой поток пара имеет бочкообразную форму и создает регулярные скачки уплотнения сверхзвуковой частоты до дробления потока на отдельные пузырьки, всплывающие в пленке смеси под действием силы инерции и архимедовой силы и при противодействии сил трения и поля центробежных сил. В таких условиях в пузырьках возникают тороидальные потоки и пульсации объема. Пленка смеси турбулизируется струями и пузырьками пара. Это приводит к ускоренному обновлению поверхности контакта фаз и уменьшению толщины пограничного ламинарного слоя. В результате при характерных для данного устройства числах Рейнольдса, равных 100 1000, осредненные по времени числа Нуссельта составляют 30 50. В условиях теплообмена такой интенсивности происходит резкий разогрев смеси сопровождающийся спонтанной термокоагуляцией белков, и охлаждение и конденсация пузырьков пара со схлопыванием кавитационных полостей с ультразвуковой частотой. Под действием высокоэнергоемких ультразвуковых колебаний взвеси суспензии коагулируют в крупные агломераты, а микрофлора как в вегетативной, так и в споровой формах, гибнет в результате коагуляции содержимого клеток при ускоренной ультразвуком диффузии горячей жидкости через клеточные мембраны или в результате разрушения ультразвуком потерявших в результате теплового воздействия прочность клеточных оболочек. Далее обработанная таким образом смесь поступает в сепарационный узел 9, где происходит отделение скоагулированной совместно с сорбентом и адсорбированными на нем окислительными ферментами твердой фазы от жидкой фазы стерильного сырья.

Предлагаемая установка обладает более высокой надежностью стерилизации и осветления за счет увеличенной энергоемкости генерируемых в ней ультразвуковых колебаний.

Формула изобретения

Установка для производства осветленных соков и вин, содержащая емкости для подачи сока или виноматериала и суспензии сорбента, смеситель, емкость для ультразвуковой обработки смеси и сепарационный узел, отличающаяся тем, что емкость для ультразвуковой обработки смеси выполнена в виде установленного на полом приводном валу барабана с перфорацией в виде сверхзвуковых сопл, на входах в которые установлены завихрители, и охватывающей барабан паровой камеры.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2