Устройство для разделительного вымораживания жидких пищевых продуктов

Авторы патента:

A23L3/00 - Консервирование и предотвращение от порчи пищевых продуктов вообще, например пастеризация, стерилизация, специально предназначенные для пищевых продуктов (предохранение от порчи муки или хлеба A21D; способы, специально предназначенные для особых видов пищевых продуктов, см. в соответствующих группах для пищевых продуктов, отнесенных к классу A23; консервирование пищевых продуктов в процессе упаковки B65B 55/00; предотвращение от порчи алкогольных напитков C12H)

Владельцы патента RU 2654867:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кемеровский государственный университет" (КемГУ) (RU)

Изобретение относится к пищевой промышленности. Предложено устройство для разделительного вымораживания жидких пищевых продуктов, которое содержит цилиндрическую рабочую емкость с коническим дном, обнесенную рубашкой с теплохладоносителем, и холодильную машину. Холодильная машина состоит из конденсатора и испарителя, погруженных в разные емкости теплохладоносителя, который сообщается с рубашкой рабочей емкости. Также содержит компрессор, воздушный конденсатор, терморегулирующий вентиль и вентили, соединяющие емкости с теплохладоносителем. Устройство обеспечивает уменьшение энергетических затрат и сокращение продолжительности цикла в целом. 1 ил.

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к устройствам для концентрирования жидких пищевых продуктов методом разделительного вымораживания.

Известно устройство для криоконцентрирования жидких и пастообразных пищевых продуктов [1], которое содержит вертикальные трубы, через которые циркулирует хладагент. Сверху на поверхность труб подается жидкий или пастообразный продукт. Для сбора продукта и водного льда под трубами предусмотрена ванна. Ножи для скалывания льда установлены на опорной плите, совершающей возвратно-поступательное движение вдоль труб.

Недостатком данного способа является невысокая степень концентрирования, что обусловлено высокой скоростью вымораживания влаги из продукта на поверхности труб.

Известен способ и устройство концентрирования растворов вымораживанием [2]. В предлагаемом устройстве вымораживание раствора осуществляется в емкостном кристаллизаторе, при этом охлаждающая поверхность располагается в верхней части рабочей емкости. В устройстве имеется приспособление для компенсации теплового расширения веществ и удаления концентрированного раствора.

Недостатком указанного устройства является высокая продолжительность вымораживания, что вызвано малой площадью охлаждающей поверхности и отсутствием оттаивающих элементов вымороженного льда.

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому устройству является устройство для концентрирования жидких пищевых продуктов [3], которое содержит емкостный кристаллизатор, где осуществляется процесс разделительного вымораживания продукта. Отвод теплоты осуществляется от цилиндрической поверхности рабочей емкости. Оттаивание образовавшегося льда после завершения процесса криоконцентрирования осуществляется с помощью ТЭНа, размещенного снаружи рабочей емкости.

К недостатку указанного устройства можно отнести высокие энергетические затраты на осуществление процесса оттаивания, так как нагревательным элементом является ТЭН.

В основу изобретения поставлена задача повышения энергетической эффективности осуществления процесса разделительного вымораживания. Технический результат достигается благодаря тому, что процесс оттаивания льда осуществляется от теплоносителя, который был предварительно нагрет за счет теплоты конденсации.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема предлагаемого устройства. Установка содержит рабочую емкость 1, выполненную в виде цилиндра из нержавеющей стали с коническим дном, в центре которого имеется отверстие с патрубком для слива концентрата. Рабочая емкость обнесена рубашкой с теплохладоносителем 2. Снаружи имеется теплоизоляция 3. Теплохладоноситель 2 с помощью патрубков сообщается с емкостями 7 и 10, в которые погружены соответственно змеевик конденсатора 6 и испаритель 9 холодильной машины, включающей в себя также компрессор 8, воздушный конденсатор 12 и терморегулирующий вентиль 11.

Установка работает следующим образом. Продукт заливается в рабочую емкость 1, которая закрывается теплоизолированной крышкой 16, после чего включается компрессор 8 и насос 15. Вентиль 14 при этом открыт, а вентиль 4 закрыт.При работе холодильной машины в емкости 7 происходит нагрев теплохладоносителя, в который погружен змеевик, а в емкости 10 - охлаждение теплохладоносителя. Насос 15 обеспечивает циркуляцию теплохладоносителя по контуру охлаждающая рубашка 2 - емкость 10. При этом происходит отвод теплоты от стенок цилиндра 1 и осуществляется процесс разделительного вымораживания продукта. В процессе работы холодильной машины теплохладоноситель в емкости 7 нагревается, при превышении заданной температуры включается дополнительно воздушный конденсатор 12. Таким образом, обеспечивается регулирование температуры в данной емкости.

При завершении процесса разделительного вымораживания насос 15 отключается и вентиль 14 закрывается, открывается вентиль 13 и концентрат сливается через патрубок. Затем вентиль 4 открывается и включается насос 5, который обеспечивает циркуляцию теплохладоносителя по контуру охлаждающая рубашка 2 - емкость 7. При этом происходит нагрев стенки цилиндра 1 и оттаивание намерзшего льда. После оттаивания вода удаляется из рабочей емкости также через патрубок с вентилем 13.

Таким образом, заявленное изобретение позволяет снизить энергетические затраты на оттаивание намерзшего льда после завершения процесса разделительного вымораживания за счет использования теплоты нагретого теплоносителя. При этом также сокращается продолжительность цикла в целом за счет быстрого оттаивания намерзшего льда.

Источники литературы

1. Патент №2131095 Российская Федерация, МПК F25C 1/14. Устройство для криоконцентрирования жидких и пастообразных пищевых продуктов / Д.В. Шляховецкий, В.М. Шляховецкий. - №98110553/13; заявл. 26.05.1998; опубл. 27.05.1999 (аналог).

2. Патент №2491976 Российская Федерация, МПК B01D 9/04; A23L 2/08. Способ и устройство концентрирования растворов вымораживанием / Д.А. Скрипин. - №2011102720/05; заявл. 25.01.2011; опубл. 10.09.2013 (аналог).

3. Патент №2509514 Российская Федерация, МПК A23L 3/00. Устройство для концентрирования жидких пищевых продуктов / И.А. Короткий, П.А. Гунько, О.М. Мальцева, А.В. Учайкин. - №2012146711/13; заявл. 01.11.2012; опубл. 20.03.2014 (прототип).

Устройство для разделительного вымораживания жидких пищевых продуктов, характеризующееся тем, что содержит цилиндрическую рабочую емкость с коническим дном, обнесенную рубашкой с теплохладоносителем, и холодильную машину, которая состоит из конденсатора и испарителя, погруженных в разные емкости теплохладоносителя, который сообщается с рубашкой рабочей емкости, а также компрессора, воздушного конденсатора, терморегулирующего вентиля и вентилей, соединяющих емкости с теплохладоносителем.

Способ производства компота из черешни включает подготовку и расфасовку плодов в банки с последующей их обработкой СВЧ-полем с частотой 2400±50 МГц в течение 1,5 мин. Затем плоды заливают сиропом с температурой 98°С, повторно обрабатывают тем же СВЧ-полем, нагревая содержимое банок до 90°С, и герметизируют.

Салат консервированный овощной // 2651604

Салат включает, мас.%: яблоки - 41,3; огурцы - 33,2; сметана - 13,3; горошек консервированный - 6,7; пророщенная рожь - 3,3; укроп - 1,3; соль - 0,7; чайная добавка - 0,2. Салат обладает высокой пищевой ценностью и длительным сроком хранения.

Способ консервирования компота из айвы // 2649184

Изобретение относится к консервной промышленности и может быть использовано при консервировании компотов. Способ характеризуется тем, что плоды, уложенные в банку, подвергают подогреву циклическим вдуванием насыщенного водяного пара температурой 105-110°С в течение 100 с.

Способ производства компота из яблок // 2648706

Способ производства компота из яблок включает подготовку и расфасовку плодов в банки с последующей их обработкой в СВЧ-поле с частотой 2400+50МГц в течение 2,0 мин. Затем плоды заливают сиропом температурой 98°C, повторно обрабатывают СВЧ-полем, нагревают содержимое банок до 92°C и герметизируют.

Экспрессия химерного белка ksac и способ получения растворимых белков с помощью высокого давления // 2647568

Настоящее изобретение относится к области биотехнологии, конкретно к рекомбинантному получению белков и может быть использовано для получения растворимого белка, экспрессированного в Е.

Способ получения мясосодержащего суфле для диетического питания людей с гастроэнтерологическими заболеваниями // 2645924

Изобретение относится к мясной и птицеперерабатывающей промышленности, а именно к приготовлению суфле из мяса птицы для диетического питания людей с гастроэнтерологическими заболеваниями.

Способ сушки семян и зерна и устройство для его осуществления // 2645764

Изобретение относится к сельскому хозяйству и смежным с ним областям. Способ сушки семян и зерна заключается в том, что материал загружают, циркулируют, периодически отлеживают и воздействуют подогретым и неподогретым агентом сушки, высушивают, охлаждают и разгружают.

Способ консервирования компота из черешни // 2645230

Изобретение относится к консервной промышленности и может быть использовано при консервировании компота из черешни. Способ консервирования характеризуется тем, что плоды, уложенные в банку, подвергают подогреву циклическим вдуванием насыщенного водяного пара с температурой 105-110°C в течение 80 с.

Способ стерилизации компота из яблок // 2644884

Изобретение относится к консервной промышленности. Банки со стерилизуемым продуктом после герметизации укладывают в автоклавную корзину, которую опускают в автоклав с водой температурой 60-65°С и в течение 8 мин воду в автоклаве нагревают до 85°С.

Способ стерилизации компота из яблок // 2644883

Изобретение относится к консервной промышленности. Банки со стерилизуемым продуктом после герметизации укладывают в автоклавную корзину, которую опускают в автоклав с водой температурой 60-65°С и в течение 15 мин воду в автоклаве нагревают до 85°С.

Способ производства натурального структурообразователя из кожи рыб // 2654871

Способ включает промывку, измельчение, варку и отделение бульона. В качестве сырья используют кожу частиковых промысловых видов рыб. После измельчения сырье обрабатывают раствором янтарной кислоты концентрацией 0,1% для набухания при соотношении твердой и жидкой фракции 1:1-1,5. Варку осуществляют в растворе янтарной кислоты концентрацией 0,04% в течение 35-45 минут, при температуре не ниже 90°C в центре котла и не выше 95°C у стенок. После отделения бульона твердую фракцию вторично подвергают измельчению до частиц размером 2-3 мм и смешивают с бульоном в пропорциях согласно виду кулинарного изделия. 3 табл., 2 пр.