Способ удаления влаги в вакууме
Владельцы патента RU 2340845:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) (RU)
Изобретение относится к аппаратам пищевой промышленности, а именно к технологии и оборудованию для концентрирования жидких и получения сухих пищевых продуктов путем их выпаривания и сушки в вакууме, и может быть применено в условиях малых предприятий, фермерских хозяйств, лишенных парового снабжения. Способ удаления влаги в вакууме из сельскохозяйственного сырья включает создание разрежения (10-1) Па, нагревание сырья, удаление и конденсацию влаги и перемешивание сырья, причем сырье предварительно нагревают при атмосферном давлении до температуры, превышающей температуру кипения в установившемся режиме удаления свободной влаги. Изобретение позволяет увеличить производительность способа за счет подавления пенообразования на стадии прогрева сырья.
Изобретение относится к аппаратам пищевой промышленности, а именно к технологии и оборудованию для концентрирования жидких и получения сухих пищевых продуктов путем их выпаривания и сушки в вакууме, и может быть применено в условиях малых предприятий, фермерских хозяйств, лишенных парового снабжения.
Известен способ конденсации водяного пара из сушильного устройства в протекающей через вакуумный насос жидкости [1]. Однако данный способ не позволяет получать вакуум (10-1) Па, необходимый для кипения жидкости при температурах до 50°С, обеспечивающих сохранность биологически активных веществ в конечном продукте.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ, реализуемый установкой для удаления влаги, включающий операции создания разрежения (10-1) Па, нагревания сырья, удаления и конденсации влаги и перемешивания высушиваемого сырья [2].
Однако при выпаривании охлажденного или замороженного сырья на стадии прогрева возникает обильное пенообразование, существенно снижающее производительность процесса выпаривания, вплоть до его остановки.
Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в увеличении производительности способа за счет подавления пенообразования на стадии прогрева сырья.
Это достигается тем, что в известном способе удаления влаги в вакууме, включающем создание разрежения (10-1) Па, нагревание сырья, удаление и конденсацию влаги и перемешивание сырья, предварительно нагревают сырье при атмосферном давлении до температуры, превышающей температуру кипения в установившемся режиме удаления свободной влаги.
Предварительный нагрев сырья при атмосферном давлении до температуры, превышающей температуру кипения в установившемся режиме удаления свободной влаги, обеспечивает перегрев выпариваемого сырья при его тепловом равновесии. При создании разрежения перегретое сырье одновременно закипает по всему объему камеры испарителя, задавая пузырчатый характер кипению и исключая пенообразование.
Способ удаления влаги в вакууме осуществляют следующим образом. В испаритель загружают выпариваемое сырье и нагревают его при атмосферном давлении до температуры, превышающей температуру кипения в установившемся режиме удаления свободной влаги. После предварительного прогрева создают разрежение (10-1) Па и поддерживают температуру сырья на уровне, не превышающем предельной величины, приводящей к потерям биологической активности сырья.
Испытания проведены с помощью устройства для удаления влаги в вакууме [2]. В камеру испарителя объемом 40 л загружено 13 кг сока клубники. Сок был предварительно прогрет при атмосферном давлении до температуры 45°С, на 10% меньшей критической температуры 50°С, приводящей к потери биологической активности сырья. После предварительного прогрева с помощью форвакуумного насоса в системе создано разрежение ˜10 Па. Разрежение привело к равномерному объемному кипению сока без пенообразования. Температура кипения в установившемся режиме удаления свободной влаги составила 32°С. При испытаниях по известному способу использовано 7 кг сока клубники, замороженного до температуры минус 20°С. Оттаявший сок вместе со льдом был загружен в камеру испарителя, после чего в системе создано разрежение ˜10 Па и осуществлен нагрев сырья. Через ˜30 минут нагрева при плавном увеличении температуры возникло обильное пенообразование, приведшее к выбросу пены и выпариваемого сока в сборник конденсата.
Предложенный способ позволяет повысить производительность известного способа удаления влаги из сельскохозяйственного сырья за счет подавления пенообразования на стадии прогрева сырья.
Способ удаления влаги в вакууме из сельскохозяйственного сырья, включающий создание разрежения (10-1) Па, нагревание сырья, удаление и конденсацию влаги и перемешивание сырья, отличающийся тем, что предварительно нагревают сырье при атмосферном давлении до температуры, превышающей температуру кипения в установившемся режиме удаления свободной влаги.
