Установка для стабилизации виноградных соков и вин

 

Изобретение может быть использовано в винодельческой и консервной отраслях пищевой промышленности. Установка содержит установленные в корпусе с возможностью противоположного вращения на полых приводных валах перфорированный и пористый барабаны. Перфорированный барабан установлен в корпусе с образованием зазора, а пористый установлен внутри перфорированного с образованием кольцевого канала. В зазоре в зоне контакта с перфорированным барабаном установлен перфорированный статор. С зазором связан источник жидкой двуокиси углерода. Через полый вал с противоположными концами кольцевого канала соединены емкость для нестабильного сырья и емкость для отводимого осадка. С полостью пористого барабана через полый вал связана емкость для стабильного сырья. Отверстия перфорации барабана выполнены в виде сверхзвуковых сопел. Отверстия перфорации статора снабжены установленными в них завихрителями. Статор выполнен в виде постоянного магнита с радиальным расположением полюсов. Перфорированный барабан выполнен из ненамагничиваемого материала. Изобретение позволит повысить качество продукта за счет совместного удаления веществ, склонных к образованию кристаллических и коллоидных помутнений. 2 ил.

Изобретение относится к оборудованию для удаления из виноградных соков и вин веществ, способных вызывать кристаллические и коллоидные помутнения.

Известна установка для стабилизации виноградных соков и вин, содержащая установленные в корпусе с возможностью противоположного вращения на полых приводных валах перфорированный и пористый барабаны, один из которых - перфорированный, установлен в корпусе с образованием зазора, а пористый установлен внутри перфорированного с образованием кольцевого канала, установленный в зазоре в зоне контакта с перфорированным барабаном перфорированный статор, связанный с зазором источник жидкой двуокиси углерода, соединенные с противоположными концами кольцевого канала через полый вал емкость для нестабильного сырья и емкость для отводимого осадка, емкость для стабильного сырья, связанную через полый вал с полостью пористого барабана, при этом отверстия перфорации барабана выполнены в виде сверхзвуковых сопел, а отверстия перфорации статора снабжены установленными в них завихрителями (RU, патент 2074247, кл. C 12 H 1/06, 1997).

Недостатком этой установки является невозможность стабилизации виноградных соков и вин от коллоидных помутнений.

Техническим результатом изобретения является расширение технологических возможностей установки.

Этот результат достигается тем, что в установке для стабилизации виноградных соков и вин, содержащей установленные в корпусе с возможностью противоположного вращения на полых приводных валах перфорированный и пористый барабаны, один из которых - перфорированный, установлен в корпусе с образованием зазора, а пористый установлен внутри перфорированного с образованием кольцевого канала, установленный в зазоре в зоне контакта с перфорированным барабаном перфорированный статор, связанный с зазором источник жидкой двуокиси углерода, соединенные с противоположными концами кольцевого канала через полый вал емкость для нестабильного сырья и емкость для отводимого осадка, емкость для стабильного сырья, связанную через полый вал с полостью пористого барабана, при этом отверстия перфорации барабана выполнены в виде сверхзвуковых сопел, а отверстия перфорации статора снабжены установленными в них завихрителями, согласно изобретению, статор выполнен в виде постоянного магнита с радиальным расположением полюсов, а перфорированный барабан выполнен из ненамагничиваемого материала.

Это позволяет расширить технологические возможности установки за счет обеспечения совместного удаления из виноградных соков и вин веществ, способных образовывать кристаллические и коллоидные помутнения.

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

Установка для стабилизации виноградных соков и вин содержит установленные в корпусе 1 соосно с возможностью противоположного вращения на полых приводных валах 2 и 3 перфорированный 4 и пористый 5 барабаны, перфорированный барабан 4 выполнен из ненамагничиваемого материала и установлен в корпусе 1 с образованием зазора 6, в котором в зоне контакта с барабаном 4 размещен перфорированный статор 7, выполненный из постоянного магнита с радиальным расположением полюсов, пористый барабан 5 установлен в полости перфорированного барабана 4 с образованием кольцевого канала 8, а также связанный с зазором 6 источник 9 жидкой двуокиси углерода, соединенные с противоположными концами кольцевого канала 8 через полый вал 2 емкость 10 для нестабильного сырья и емкость 11 для отводимого осадка, и емкость 12 для стабильного сырья, связанную через полый вал 3 с полостью пористого барабана 5. Отверстия перфорированного барабана 4 выполнены в виде сверхзвуковых сопел 13 в одинаковых плоскостях по соосным окружностям с отверстиями 14 статора 7 с неравным и некратным окружным шагом, причем последние снабжены установленными в них завихрителями 15.

Установка работает следующим образом.

Нестабильное сырье из емкости 10 через полый вал 2 поступает в кольцевой канал 8 на внутреннюю поверхность перфорированного барабана 4. Вращение последнего на полом валу 2 приводит к распределению сырья по его внутренней поверхности в виде пленки, текущей в поле центробежных сил с пересечением силовых линий магнитного поля статора 7. Одновременно из источника 9 в зазор 6 подают жидкую двуокись углерода. При совпадении отверстий 14 статора 7 со сверхзвуковыми соплами 13 перфорированного барабана 4 жидкая двуокись углерода закручивается завихрителями 15 и поступает в пленку нестабильного сырья, достигая в соплах 13 сверхзвуковой скорости истечения. В результате увеличения скорости истечения и адиабатного расширения в соплах 13 двуокись углерода частично переходит в газовую фазу с поглощением теплоты. Сверхзвуковое истечение закрученного потока двуокиси углерода из сопел 13 приводит к турбулентному срыву струй на выходе из них, особенно интенсивному при перекрытии сопел 13 статором 7, и регулярным скачкам уплотнения газовой фазы в пленке сырья. В результате происходит образование и схлопывание кавитационных полостей с генерированием колебаний давления ультразвуковых частот. Кроме того, при падении давления в двуокиси углерода в поле ультразвуковых колебаний происходит диспергирование оставшейся части жидкой фазы и ее переход в твердое фазовое состояние с образованием мелкодисперсных кристаллов, частично испаряющихся в пленке сырья с поглощением теплоты и генерированием акустических колебаний давления при образовании газовой фазы в жидкой. Пузырьки и кристаллы двуокиси углерода перемещаются в осевую зону потока обрабатываемого сырья, осуществляя его перемешивание. Происходящее в результате резкое охлаждение сырья приводит к резкому падению растворимости в нем солей винной кислоты, выпадающих в осадок из пересыщенного раствора с нарастанием кристаллов на центрах кристаллизации в виде мелкодисперсной твердой фазы двуокиси углерода. В поле механических ультразвуковых колебаний при пересечении силовых линий магнитного поля белковые вещества, способные к образованию коллоидных помутнений, седиментируют с образованием дополнительных центров кристаллизации для солей винной кислоты и флокулируют под действием образующейся твердой фазы солей винной кислоты и двуокиси углерода. При этом процесс флокуляции взвесей интенсифицирован полем ультразвуковых колебаний. Полученная таким образом суспензия разделяется при прохождении жидкой фазы стабильного сырья через пористый барабан 5 в полость вала 3 и далее в емкость 12 для стабильного сырья. Фильтруемая на пористом барабане 5 твердая фаза осадка сбрасывается в поле центробежных сил вращаемого на приводном валу 3 барабана 5 в кольцевой канал 8, из которого по мере накопления и коагуляции она выводится в емкость 11 для отводимого осадка.

Таким образом, предлагаемая установка позволяет осуществлять одновременное удаление из виноградных соков и вин веществ, склонных к образованию как кристаллических, так и коллоидных помутнений.

Формула изобретения

Установка для стабилизации виноградных соков и вин, содержащая установленные в корпусе с возможностью противоположного вращения на полых приводных валах перфорированный и пористый барабаны, один из которых, перфорированный, установлен в корпусе с образованием зазора, а пористый установлен внутри перфорированного с образованием кольцевого канала, установленный в зазоре в зоне контакта с перфорированным барабаном перфорированный статор, связанный с зазором источник жидкой двуокиси углерода, соединенные с противоположными концами кольцевого канала через полый вал емкость для нестабильного сырья и емкость для отводимого осадка, емкость для стабильного сырья, связанную через полый вал с полостью пористого барабана, при этом отверстия перфорации барабана выполнены в виде сверхзвуковых сопел, а отверстия перфорации статора снабжены установленными в них завихрителями, отличающаяся тем, что статор выполнен в виде постоянного магнита с радиальным расположением полюсов, а перфорированный барабан выполнен из ненамагничиваемого материала.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2