Способ электроплазмолиза растительного сырья

 

О П И С А Н И E «1)751387

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Саветскнх

Социалнстмческнх

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 15.05.78 (21) 2621752/28-13 (51) М.Кл з А 23 N 1/00 с присоединением заявки—

1 (23) Приоритет—

Государственный комнтет

СССР по делам изобретений и открытий (43) Опубл IKQBBHQ 30.07.80. Бюллетень № 28 (53) УДК 664.1 033.4 (088.8) (45) Дата опубликования описания 30.09.80 (72) Авторы изобретевия

Л. А. Фурер, Н. П. Коваль и Ю. А. Щеглов

Опытный завод Института прикладной физикй

АН Молдавской ССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОПЛАЗМОЛИЗА

РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к способам обработки растительного сырья методом электроплазмол иза.

Известен способ электроплазмолиза растительного сырья, предусматривающий обработку биполярными импульсами электрического тока (1).

При обработке растительного сырья переменным током, представляющим последовательность биполярных синусоидальных импульсов, тепло выделяется в клеточных оболочках также по синусоидальной зависимости от времен и с частотой, соответствующей частоте тока. Так как в течение импульса выделение энергии нарастает сравнительно медленно, то одновременно с нарастанием выделения тепла существенную роль играет и теплопередача от оболочки клетки к окружающей среде. Это перераспределение энергии во время протекания каждого импульса тока снижает эффективность процесса вследствие рассеивания и делокализации теплового воздействия электрического тока, т. е. к непроизводительной потери энергии.

Целью из6бретения является повышение эффективности процесса путем устранения рассеивания тепла.

Для достижения этой;цели обработку ведут импульсами с крутым фррнтом и пологим срезом при плотности така 200—

2000 Аlм, поддерживая отношение крупизны фронта в крутизне среза в диапазоне .

100 †10.

Высокая крутизна фронта обрабатывающих импульсов способствует бурному выделению тепла в оболочках клеток расти10 тельного сырья. Это тепло не успевает рассеиваться в окружающее оболочку пространство, так как при этом скорость нарастания выделения энергии значительно выше скорости теплоотдачи. Поэтому происходит лоl6 кальный лавинообразный нагрев клеточной оболочки и стремительно увеличивается клеточная проницаемость мембран за счет электрокоагуляции белка. Оболочка клетки разрушается. При этом, однако, необхо20 димо ограничить температуру нагрева клетки во избежание явления переплазмолиза, так ка к при доспижении критической температуры структура сырья настолько разрушается, что перекрываются каналы меж25 ду частицами и снижается выход сока.

Это явление исключено благодаря обработке сырья импульсами тока с пологим срезом и ограниченной средней плотностью тока. Пологий срез импульса позволяет

З0 плавно довести до конца процесс разруше75138?

3 ния оболочки клетки, не вызывая черезмерного нарушения обрабатываемого сырья.

При этом было установлено, что оптималь.ню е отношение .крутизны фронта к крутизне среза находится в диапазоне 100 †10, а средняя плотность тока — в диапазоне

200 †20 А!м

На фиг. 1 изображена принципиальная схема простейшей установки для электроплазмолиза растительного сырья с исполь- 10 зованием предлагаемого способа; на,фиг.

2 — временные диаграммы напряжения питающей сети переменного тока U,, управляющих импульсов Uy и обрабатывающих импульсов U„.I.

Установка для электроплазмолиза (фиг.

1) состоит из электроплазмолизатора 1, подключенного последовательно с симметричным тиристором (симистором) 2 к питающей сети переменного тока U,, и блока управления 8, вход которого подключен к питающей сети Ь,, а выход —. z управляющему переходу аимистора.

Установка работает следующим образо.м.

Через электроплазмолизатор 1 пропускают измельченн ое растительное сырье. Синусоидальное напряжение питания U, (фиг.

2) подается на последовательно соединенные электроплазмолизатор 1 и симистор 2 и на вход блока управления 8. Блок управления 8 генерирует управляющие импульсы

Uy сдвинутые по отношению к началу полупериода напряжения У„на время 1о. Пос/ ле подачи управляющего импульса U на управляющий переход симистора 2, последний отпирается, и напряжение сети прикладывается к электродам электроплазмолизатора 1. В результате обработку сырья осуществляют биполярными импульсами то- 4О ка (U,.„., 1,, — фиг. 2) с крутым фронтом (t<) и пологим срезом (t,).

Крупизна фронта обрабатывающего импульса в данном случае зависит от времени отпирания симистора и амплитуды импульса I...:

Я Ш

1ф

Крутизна среза S, равна (средняя):

< m

1 в

Отношение крутизны фронта к крутизне среза равно: ф с

tÔ

Например, при питании установки переменным тоиом промышленной частоты 50 Ги, 4 (период Т = 20 мс), применении симисторов типа ТС-,160, время включения которых

1„. = 0,02 мс, и подаче управляющих импульсов через время to —— 5 мс после начала полупериода, получаем: длительность фронта

t< — — t„,. 0,02 мс. длительность. среза

Т 20

t, = — 1 -- — 5=5 мс

2 о 2 отношение;крутизны фронта к крутизне среза.

Зф t, 5

@ 0,02 250.

Изменяя время задержки включения симистора t,, можно изменять отношение крутизны фронта к крутизне среза, обеспечивая оптимальный режим обработки.

Среднее значение плютности тока через сырье можно регулировать (при постоянной площади электродов электроплазмолизатора 1) изменением питающего напряжения

О„а также и изменением длительности им; пульсов t, = 1ф+t,.

Использование данного способа в установках «Плазмолиз», разработанных и выпуокаемых Опытным заводом ИПФ АН

МССР, позволило повысить выход сока,на

5 — б /О по сравнению с ранее выпускаемыми установками и соответственно снизить расход электроэнергии в 2 — 3 раза.

Годовой экономический эффект от вне-. дрения одной установки «Плазмолиз» составляет 60 — 70 тыс. руб. в год.

Формула изобретения

Способ электроплазмолиза растительного сырья, предусматривающий обработку биполярными импульсами электрического тока, отличаю щий с я тем, что, с целью повышения эффективности процесса путем устранения рассеивания тепла, обработку ведут, импульсами с крутым фронтом и пологим срезом при плотности тока 200—

2000 Аlм, поддерживая отношение крутизны -фронта к крутизне среза в диапазоне

100 †10.

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 212147, кл. А 23 N,1 00, 1966.

751387 фиг.1

1!с

ЬлАл. физ. 2

Составитель С. Белая

Редактор Н. Спиридонова

Техред В. Серякова

Корректор С. Файн

Заказ 1225/1229 Изд. № 466 Тираж 569 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Чосква, К-35, Раушская наб., л. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»