Способ обработки древесной зелени и устройство для его осуществления

Изобретение относится к лесному хозяйству и может быть использовано при заготовке древесной зелени. Способ включает обработку древесной зелени в СВЧ-поле и отделение ее от ветвей, причем древесную зелень предварительно уплотняют до 300...400 кг/м³, а обработку ведут в сверхвысокочастотном электромагнитном поле с частотой 2450 МГц. Устройство включает последовательно расположенные загрузочный бункер с подающим механизмом, приемную камеру с уплотняющим механизмом, рабочую камеру из диэлектрического материала, выполненную с возможностью вращения в камере СВЧ-нагрева, сепаратор с приводом. Способ и устройство позволят повысить интенсивность процесса сушки древесной зелени и биологическую ценность получаемого продукта. 2 н.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к лесному хозяйству и может быть использовано при заготовке древесной зелени.

Известен способ отделения хвои с использованием СВЧ-энергии, заключающийся в обработке ветвей в сверхвысокочастотном электромагнитном поле, рабочая частота которого составляет 2375 МГц. Отделение хвои осуществляется в результате воздействия струи сжатого воздуха со скоростью 15...17 м/с, направленной поперек побега [Торговников, Г.И. Свехвысокочастотный способ обработки древесной зелени [Текст]. / Г.И.Торговников, Т.В.Минакова // Лесной журнал. - 1983. - №2. - С.52-55].

Известно устройство для сверхвысокочастотной обработки древесной зелени (ДЗ), представляющее собой СВЧ-установку с максимальной мощностью 2,5 кВт, работающее на частоте 2375 МГц и включающее в себя волноводные камеры сечением 1,5×9, 4,5×9, 10,4×22 см [Торговников, Г.И. Свехвысокочастотный способ обработки древесной зелени [Текст]. / Г.И.Торговников, Т.В.Минакова // Лесной журнал. - 1983. - №2. - С.52-55].

Процесс отделения хвои под действием СВЧ-энергии осуществляется за счет обезвоживания древесной зелени. Обработка древесной зелени волнами СВЧ ведет к испарению влаги из обрабатываемого материала. Из-за разницы влажности основания хвоинки (в 4...6 раз меньше) и самой хвоинки основание прогревается и обезвоживается быстрее хвоинки. Интенсивная потеря влаги ведет к нарушению межклеточных связей, что резко ослабляет связь хвоинок со стеблем. Это позволяет отделить хвою от веток струей воздуха. В отличие от традиционных методов заготовки ДЗ данный способ позволяет получить чистую хвою, не содержащую древесных включений.

Недостатком данного способа является низкая производительность процесса сушки ДЗ, определяемая режимом обработки.

Изобретение решает задачу интенсификации процесса сушки ДЗ и повышение биологической ценности получаемого продукта.

Это достигается тем, что в способе обработки ДЗ, включающем ее обработку в СВЧ-поле и отделение от ветвей, согласно изобретению ДЗ предварительно уплотняют до 300...400 кг/м³, а обработку ведут в сверхвысокочастотном электромагнитном поле с частотой 2450 МГц. Решение задачи достигается также тем, что устройство для обработки ДЗ, включающее камеру СВЧ-нагрева, согласно изобретению дополнительно содержит последовательно расположенные загрузочный бункер с подающим механизмом, приемную камеру с уплотняющим механизмом, рабочую камеру из диэлектрического материала, выполненную с возможностью вращения в камере СВЧ-нагрева, сепаратор с приводом.

Обработка хвойных лапок в уплотненном состоянии путем помещения их в цилиндрический объем с малыми диэлектрическими потерями позволяет сосредоточить основной объем обрабатываемого материала в зоне максимальной эффективности действия СВЧ поля. Уплотнение ДЗ перед обработкой позволяет ускорить процесс нарушения связи хвоинок со стеблем за счет возникающих деформационных напряжений как в самой хвое, так и в местах крепления ее к стеблю. Уплотнение ДЗ позволяет предотвратить перегрев хвои и сохранить наиболее ценные биологически активные вещества. СВЧ нагрев в указанном режиме (при рабочей частоте электромагнитных волн 2450 МГц) ведет к многократному увеличению поглощения СВЧ излучения древесной зеленью и, как следствие, снижению времени обработки в СВЧ-поле.

Преимущества предлагаемого способа иллюстрирует таблица.

Таблица
Частота обработки, МГц	Плотность СВЧ-мощности, Вт/см	Абсолютная влажность, %	Время обработки, мин	Содержание каротина, мг/кг
начальная	конечная	до обработки	после обработки
	62,000	121	13,6	1,33	129,0	105,2
2375	10,900	121	13,6	2,70	129,7	107,5
	2,900	121	13,6	12,50	128,8	109,8
	0,752	118	16,5	2,00	127,9	82,0
2450	1,002	118	25,7	2,00	128,5	132,0
	1,253	118	41,7	2,00	128,8	150,0

На чертеже представлена принципиальная схема установки для реализации данного способа.

Установка содержит загрузочный бункер 1 с подающим механизмом, приемную камеру 2, уплотняющий механизм, вращающуюся рабочую камеру 3, помещенную в камеру СВЧ-нагрева 4 и сепаратор 5. Сепаратор вращается от привода 6. Ось вращения сепаратора рассоложена под углом 10...15° к оси вращающегося барабана открытым концом вниз. Подающий и уплотняющий механизмы работают синхронно, от одного электропривода (на чертеже не показано), представляют собой поршни 7 и 8, движущиеся возвратно-поступательно с помощью шатунов 9 и 10 от вращающихся кривошипов 11 и 12. Рабочая камера 3 выполнена из диэлектрического материала и получает вращение от привода 6 с помощью установленных на внешней поверхности рабочей камеры поводков 13. Под сепаратором установлен приемный лоток для хвои 14, а под нижним открытым торцом сепаратора - приемный лоток 15 для веток.

Способ осуществляется следующим образом. Предварительно подготовленные хвойные лапки (длиной 10...15 см) загружают в бункер 1, после чего они при помощи подающего механизма проталкиваются в приемную камеру 2. Уплотняющий механизм уплотняет подаваемый материал и порционно проталкивает его в рабочую камеру 3 камеры СВЧ-нагрева 4. Обработанные СВЧ-нагревом хвойные лапки непрерывно выталкиваются через выходной патрубок в сепаратор, где при вращении ветви интенсивно контактируют со стенками сепаратора и друг с другом, в результате чего происходит процесс доотделения хвои. При этом, на периферийной части сепаратора 5 выполнены просечки прямоугольной формы, размеры которых в 1,2...1,5 раза превышают размеры хвоинок. Готовая хвоя через просечки сепаратора, а оголенные ветки через открытый его торец, попадают в соответствующие приемные лотки 14 и 15.

Выделяющаяся при нагреве ДЗ влага из рабочей камеры 3 через выполненные в ней перфорированные отверстия, поступает в камеру СВЧ-нагрева 4, а оттуда с помощью принудительной вентиляции (на чертеже не показано) выносится во внешнюю среду.

1. Способ обработки древесной зелени, включающий ее обработку в СВЧ-поле и отделение от ветвей, отличающийся тем, что древесную зелень предварительно уплотняют до 300...400 кг/м³, а обработку ведут в сверхвысокочастотном электромагнитном поле с частотой 2450 МГц.

2. Устройство для обработки древесной зелени, включающее камеру СВЧ-нагрева, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит последовательно расположенные загрузочный бункер с подающим механизмом, приемную камеру с уплотняющим механизмом, рабочую камеру из диэлектрического материала, выполненную с возможностью вращения в камере СВЧ-нагрева, сепаратор с приводом.