Спосіб диспергування соковитих плодів і пристрій для його здійснення

1. Спосіб диспергування соковитих плодів, що включає завантаження порції підготовленої до диспергування сировини в практично вертикальний проточний апарат з вісесиметричною круглою робочою порожниною, що підключений до насоса своєю донною частиною через усмоктувальний патрубок і верхньою частину через нагнітальний патрубок з щонайменше одним засобом збудження кавітації, заповнення щонайменше усмоктувального патрубка і порожнини насоса плинним середовищем, диспергування сировини прокачуванням суспензії, що утворюється, у замкнутому рециркуляційному контурі з кавітацією і супутнім нагріванням потоку перед входом у проточний апарат і спіральним закручуванням потоку усередині цього апарата до одержання продукту заданої консистенції з заданою температурою, дегазацію і вивантаження продукту на розфасовування й закупорювання, який відрізняється тим, що прокачувану суспензію подають у рециркуляційний контур через центральний отвір у днище проточного апарата, причому дегазацію починають не пізніше моменту появи вісесиметричної лійки в масі закрученої суспензії, а після досягнення заданої температури у всій масі суспензії рециркуляцію припиняють і спорожняють рециркуляційний контур для повторення процесу. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що радіус спірали, по якій закручують прокачувану суспензію, зменшують у напрямку зверху вниз. 3. Спосіб за п. 1 або за п. 2, який відрізняється тим, що щонайменше частину плинного середовища завантажують у рециркуляційний контур до 2 (19) 1 3 76420 4 патрубок насоса підключений на вхід у проточний апарата, вибраний в інтервалі 30 90 , наапарат щонайменше двічі через окремі патрубки, скрізний отвір у донній частині для підключення розташовані на різних рівнях. робочої порожнини проточного апарата до усмок12. Пристрій за п. 11, який відрізняється тим, що тувального патрубка насоса виконано на продовкожний окремий патрубок має запірноженні її осі симетрії, патрубок для вивантаження регулювальний елемент. цільового продукту з робочої порожнини корпуса 13. Пристрій за п. 7 або за п. 8, або за п. 9, або за проточного апарата приєднаний до усмоктувальп. 10, який відрізняється тим, що в порожнині ного патрубка насоса, а кришка на верхньому торпроточного апарата над входом у центральний ці корпуса проточного апарата виконана знімною і отвір вісесиметрично встановлений трубчастий має щонайменше один отвір для підключення зарезервуар для порції підготовлених до диспергусобу дегазації. вання плодів, верхній торець якого відкритий і роз8. Пристрій за п. 7, який відрізняється тим, що ташований на рівні виходу з нагнітального патрубробоча порожнина проточного апарата обмежена ка насоса в зазначену порожнину, а нижній торець циліндричною поверхнею у верхній частині і плавмає вісесиметрично розташовану заслінку для но сполученою з нею конічною поверхнею в нижній гальмування випуску порції. частині. 14. Пристрій за п. 7 або за п. 8, або за п. 9, або за 9. Пристрій за п. 7, який відрізняється тим, що п. 10, який відрізняється тим, що в порожнині робоча порожнина проточного апарата обмежена проточного апарата вісесиметрично встановлена параболоїдальною поверхнею. переливна труба, верхній торець якої відкритий і 10. Пристрій за п. 7 або за п. 8, або за п. 9, який розташований під кришкою над виходом з нагнітавідрізняється тим, що кут вибраний в інтервального патрубка насоса в порожнину, а нижній  торець введений з кільцевим зазором у початкову 90. лі 60 ділянку усмоктувального патрубка насоса. 11. Пристрій за п. 7 або за п. 8, або за п. 9, або за п. 10, який відрізняється тим, що нагнітальний   Винахід відноситься: - до такої технології виготовлення натуральних фруктових і/або овочевих соків переважно з тонко здрібненою м'якоттю, у якій диспергування сировини поєднано з дегазацією і термообробкою отриманих плинних або в'язкоплинних продуктів для придушення патогенної мікрофлори і зниження імовірності погіршення смакових характеристик під час виготовлення і при тривалому збереженні, і - до конструкції пристроїв на основі проточних апаратів періодичної дії для реалізації цієї технології. Винахід може бути використаний у виробництві з первинне соковитих плодів таких соків, що переважно загущені м'якоттю і/або частинками їстівної оболонки. Сировиною можуть служити: такі фрукти, як полуниця, вишня, абрикоси, персики, сливи, яблука, груші, айва, хурма, банани, ананаси, манго, ківі, інжир, чорна, червона і біла смородина, такі баштанні плоди, як кавуни і/або дині, і такі овочі, як томати, молоді кабачки, гарбуз, капуста, морква і т.д. Ці плоди можуть бути узяті для переробки по окремості й у довільних сумішах, обумовлених смаками споживачів і доступністю сировини на ринку. Добре відомо, що виготовлення фруктових і/або овочевих соків цілорічне забезпечує доведення до споживачів поживної маси таких плодів, які у свіжому вигляді непридатні для тривалого збереження, а при істотно більш дорогому і трудомісткому глибокому заморожуванні до температури не менш -18°С помітно змінюють свої смакові якості. Прикладами таких плодів можуть служити: із фруктів - кісточкові плоди типу вишні, сливи і персиків, з баштанних культур - кавуни і дині (які, до речі, дотепер практично не розглядалися як сировина для виготовлення соків), а з овочів - кабачки й огірки. Стандартна технологія виготовлення плодових соків з м'якоттю передбачає: - очищення плодів від частин типу кісточок, насінь і грубої шкірки, - диспергування соковитої м'якоті (наприклад: її протиранням через сита, інтенсивним перемішуванням у закритих апаратах періодичної дії і т.д.), - нормалізацію консистенції додаванням питної води або видаленням надлишку вологи (зокрема, одночасно з диспергуванням), - придушення патогенної мікрофлори (звичайно шляхом термічної обробки для пастеризації або стерилізації цільових продуктів), - розлив цільових продуктів у придатну тару та її герметичну закупорку. На жаль, навіть у тропічних країнах таку технологію можна використовувати тільки сезонно, тобто в період масового дозрівання і постачання на ринок свіжих плодів визначеного виду. Тому: - способи переробки соковитих плодів повинні мати якомога вищу продуктивність диспергування сировини і придушення бродильної і патогенної мікрофлори в продуктах, а - пристрої повинні бути якомога простішими по конструкції, зручними у виготовленні й обслуговуванні і придатними для переробки різноманітних плодів, які істотно розрізняються по вихідній вологості і механічній міцності. 5 76420 6 Цим умовам явно не відповідають способи, що «Засіб безупинного фракціонування потоку передбачають диспергування сировини і термообтурбулізованого плинного середовища»)], насос робку готових продуктів у різних апаратах, як добезупинної дії і відповідну трубопровідну обв'язку з тепер прийнято в харчовій промисловості [див., щонайменше одним довільним по конструкції занаприклад: SU 438406 A; UA 25035 С1]. собом турбулізації (аж до збудження кавітації) Дійсно, при такому порядку роботи капітальні плинного середовища, який вбудований в витрати на придбання устаткування і виробничих нагнітальний патрубок. Цей спосіб передбачає: площ і експлуатаційні витрати зростають тим (а) готування пускової порції плинної вихідної помітніше, чим вище продуктивність сокових суспензії, що, зокрема, містить порцію рослинної заводів (яка нерідко досягає сотень тонн у добу) і сировини і порцію водяного середовища, вимоги до стерильності одержуваних продуктів. (б) запуск процесу, що включає: За таких умов бажані пристрої з проточно- завантаження зазначеної пускової порції рециркуляційними контурами, тому що тільки в них рослинної сировини і водяного середовища його можуть одночасно перебігати: тангенціальною подачею відкритий живильний - гідродинамічне диспергування нерозчинних патрубок у практично вертикальний проточний матеріалів у кавітуючих плинних середовищах з апарат з осесиметричною круглою робочою посупутньою щонайменше частковою механічною рожниною, що підключений до насоса своєю дондеструкцією мікроорганізмів, і ною частиною через усмоктувальний патрубок і - остаточне термічне придушення мікрофлори верхньою частиною через нагнітальний патрубок з при температурах, що щонайменше не погіршують щонайменше одним засобом збудження кавітації, смакові якості харчових суспензій і/або емульсій. - диспергування (по ходу завантаження) Один з пристроїв такого типу відомий з опису і рослинної сировини у водяному середовищі прокреслень (особливо фігур 8 і 9) Міжнародної качуванням суспензії в рециркуляційному контурі публікації WO 98/42987. Він має насос безупинної (при закритому відвідному патрубку) з кавітацією і дії з приводом обертання і вертикальний окремо супутнім нагріванням потоку перед входом у простоячий (звичайно прямокутний у поперечному точний апарат і спіральним закручуванням потоку перерізі) проточний резервуар, який в одному з усередині цього апарата, варіантів підключений до рециркуляційного конту- припинення подачі після заповнення робочору відповідною трубопровідною обв'язкоюз струго об'єму рециркуляційного контуру й одержання минним засобом збудження гідродинамічної продукту, у якому тверді частинки не перевищують кавітації. заданий граничний розмір і який нагрітий до Нині добре відомо, що керована кавітація заданої температури, плинного середовища, що рециркулює, - поступове синхронне відкриття відвідного і супроводжується його нагріванням. живильного патрубків до переходу в стаціонарний Тому описаний пристрій у принципі придатний режим з безупинною дегазацію, у якому для диспергування соковитої рослинної сировини збалансовані прихід сировини на обробку і вихід й одночасної термообробки дисперсій. продукту, а температура цього продукту практично Однак підключення виходу з засобу збудження стабільна; гідродинамічної кавітації до верхньої частини верв) роботу в стаціонарному режимі, під час якотикального проточного поблизу площини його го: симетрії практично виключає продовження дис- рециркулюючий потік напівфабрикату з пергування усередині резервуара, а підключення вихідною суспензією, яку додають до нього, безуусмоктувального патрубка насоса до бічної стінки пинно подають через згаданий тангенціальний поблизу дна резервуара може привести до появи живильний патрубок у пристінну частину поблизу придонної застійної зони і до випадання в ній осаверхнього торця проточного апарата, ду грубо диспергованого матеріалу. - продукт безупинно дегазують і відбирають на Продовжити диспергування твердого розфасовку й закупорку центральний відвідний матеріалу в кавітуючому потоці плинного середопатрубок у кришці проточного апарата, а вища (внаслідок зіткнень частинок, що вихрувате - підлягаючу подальшій рециркуляції частину рухаються) і істотно зменшити небезпеку появи напівфабрикату безупинно відбирають у придонній придонного осаду (внаслідок його часткового скачастині проточного апарата в напрямку, практично ламучування) почасти удалося закручуванням перпендикулярному його геометричній осі, і подапотоку. Для цього до складу пристрою для дисперють у насос через рециркуляційний патрубок; гування і супутньої термообробки рослинної сирог) переривання процесу припиненням подачі вини має бути включений проточний апарат з осевихідної суспензії з наступним очищенням проточсиметричною робочою порожниною. ного апарата від залишків напівфабрикату. Спосіб і пристрій для диспергування рослинної Специфічна перевага описаного способу сировини, що придатні для переробки соковитих полягає в тому, що внаслідок закручування потоку плодів і найближчі до пропонованих далі способу і плинний напівфабрикат усередині проточного пристрою по технічній суті, відомі з [опису винахоапарата розділяється в полі відцентрових сил на ду і креслень до UA 42365 А (див. фігури 13 і 14 і дві фракції, з яких перша збагачена недостатньо відповідні частини опису пристрою і процесу)]. здрібненими твердими частинками і надходить на Відомий спосіб диспергування рослинної сирециркуляцію, а друга досить гомогенізована, ровини у водяному середовищі здійснюють у термічне оброблена і придатна для відбору на рециркуляційному контурі, що має осесиметричспоживання. ний проточний апарат [іменований в UA 42365 А 7 76420 8 Пристрій для здійснення описаного способу По-друге, незважаючи на різницю механічної включає: міцності плодів різних ботанічних видів час, (а) практично вертикальний проточний апарат, необхідний для їх диспергування, помітно менше що має порожнистий корпус з плоскими кришкою і часу, необхідного для термообробки дисперсій. днищем, осесиметричною круглою робочою поТому тривалість перебування сокових мас рожниною і плоскою перегородкою з центральним усередині проточних апаратів істотно залежить від отвором, що розташована поблизу кришки і однорідності температурного поля в масі суспензії, розділяє цю порожнину: що рециркулює. - на нижню камеру диспергування сировини і По-третє, більшість плодів перед завантажентермообробки напівфабрикату і істотно меншу ням у пристрої для диспергування і термообробки верхню сполучену з атмосферою камеру дегазації доводиться попередньо подрібнювати на частині, цільового продукту; що можуть вільно проходити через (б) рециркуляційний насос безупинної дії, у рециркуляційний контур. При цьому в масі сировиякого усмоктувальний патрубок підключений до ни, що завантажується, є істотна домішка повітря, зазначеного апарата над днищем, а нагнітальний кисень якого в кавітуючому потоці навіть при патрубок щонайменше одним тангенціальним паттемпературі пастеризації здатний дисоціювати на рубком підключений до верхньої частини проточатоми. У такому синглетному стані хімічна ного апарата нижче рівня зазначеної перегородки; активність оксигену різко зростає, що приводить (в) щонайменше один засіб збудження до некерованої термоокислювальної деструкції кавітації в потоці плинного середовища, що вітамінів і сахаридів і, відповідно, до необоротного рециркулює, який включено між нагнітальним патпогіршення смаку і поживної цінності соків. рубком насоса і виходом із щонайменше одного Тому описані спосіб і пристрій звичайно застозазначеного тангенціального патрубка в робочу совують для одержання злегка загущеного соєвого порожнину проточного апарата; молока як простого рідкого корму або компонента (г) живильний патрубок для подачі свіжої сикомбікормів для травоїдних сільськогосподарських ровини на диспергування, який, зокрема, тварин. підключений на вхід щонайменше одного зазначеВ основу винаходу покладена задача: ного засобу збудження кавітації; - по-перше, шляхом зміни порядку операцій і (д) осесиметричну круглу в поперечному режимів обробки створити такий спосіб диспергуперерізі проточну камеру термостатування вання соковитих плодів, що істотно знижував би цільового продукту, що має діаметр менше імовірність термоокислювальної деструкції діаметра робочої порожнини проточного апарата, вітамінів і сахаридів і практично виключав би брак жорстко прикріплена до зазначеної перегородки і одержуваних продуктів за органолептичними помає в нижній торцевій стінці вхідний отвір, казниками смаку, і, співвісний отвору в цій перегородці; - по-друге, шляхом зміни конструкції (і, особ(е) патрубок для вивантаження цільового проливо, форми виконання проточного апарата і дукту, що через практично центральний отвір у взаємо розташування частин) створити такий кришці проточного апарата підключений до пристрій, що здійснював би спосіб у періодичному зазначеної камери дегазації; режимі з гарантованим досягненням зазначеного (ж) запірно-регулюючі елементи (тобто крани технічного результату. і/або вентилі), установлені щонайменше на жиПоставлена задача в основному вирішена тим, вильному патрубку і патрубку для вивантаження що в способі диспергування соковитих плодів, що цільового продукту. включає: Як показала практика, такі пристрої в принципі - завантаження порції підготовленої до диспридатні для безупинного виробництва не тільки пергування сировини в практично вертикальний соєвого молока, але й інших продуктів з рослинної проточний апарат з осесиметричною круглою росировини. Дійсно, у проточній камері термостатубочою порожниною, що підключений до насоса вання, розташованій в зоні максимально можливих своєю донною частиною усмоктувальний патрубок температур, цільовий продукт удається нагріти до і верхньою частину через нагнітальний патрубок з температури, що достатня для виведення в атмощонайменше одним засобом збудження кавітації, сферу істотної частини вологи (разом з газами, що - заповнення щонайменше усмоктувального виділилися). Тому описані спосіб і пристрій можуть патрубка і порожнини насоса плинним середовибути використані у виробництві загущених сокових щем, концентратів. - диспергування сировини прокачуванням Однак переробка плодів у соки з м'якоттю має суспензії, що утворюється, у замкнутому специфічні особливості. рециркуляційному контурі з кавітацією і супутнім По-перше, більшість корисних інгредієнтів нагріванням потоку перед входом у проточний спочатку розчинено у власній волозі соковитих апарат і спіральним закручуванням потоку плодів, а тонке диспергування нерозчинної у воді усередині цього апарата до одержання продукту клітковини, що міститься в їстівних оболонках і, заданої консистенції з заданою температурою, іноді, у м'якоті деяких плодів, при інтенсивній - дегазацію і вивантаження продукту на розкавітації в потоці рециркулюючого плинного серефасовку й закупорку, довища протікає дуже швидко. Тому безупинне - згідно з винаходом: сепарування закрученого потоку на дві зазначені прокачувану суспензію подають у фракції не практичного сенсу. рециркуляційнмй контур центральний отвір у днище зазначеного апарата, 9 76420 10 - дегазацію починають не пізніше моменту рівня, при якому можливість термоокислювальної появи осесиметричної воронки в масі закрученої деструкції вітамінів і/або сахаридів стає суспензії, а мінімальною. - після досягнення заданої температури у всій Поставлена задача вирішена також тим, що в масі суспензії рециркуляцію припиняють і спорожпристрої для диспергування соковитих плодів, що няють рециркуляційний контур для повторення включає: процесу. - практично вертикальний проточний апарат, У такому періодичному процесі вдається: що має закритий у робочому положенні кришкою - практично вирівнювати температурне поле у корпус з осесиметричною круглою по усій висоті всьому робочому об'ємі не тільки проточного апаробочою порожниною, що підключена у верхній рата, але рециркуляційного контуру в цілому, що частині до засобу дегазації і сполучається з патпрактично виключає локальні перегріви рубком для вивантаження цільового продукту, напівфабрикату і цільового продукту перед виван- рециркуляційний контур на базі насоса таженням; безупинної дії, у якого усмоктувальний патрубок - ефективно дегазувати навіть в'язкі сильно підключений до корпуса проточного апарата через загущені м'якоттю соки (внаслідок витиснення наскрізний отвір у його донній частині, а повітря в згадану воронку і далі у верхню частину нагнітальний патрубок щонайменше однократно проточного апарата, звідки основна частина газів підключений на вхід у робочу порожнину цього легко видаляється до нагрівання маси, що корпуса вище входу в зазначений наскрізний отвір, рециркулює, до температури більш 100°С) і - щонайменше один засіб збудження кавітації - практично виключити затримку твердих часпотоку плинного середовища, що рециркулює, тинок плодів у придонній зоні проточного апарата який включений в рециркуляційний контур перед навіть у випадку, коли його днище виконано пловиходом з нагнітального патрубка насоса в робочу ским. порожнину корпуса проточного апарата, і Відповідно, істотно знижується імовірність - щонайменше запірно-регулюючих елементи, термоокислювальної деструкції вітамінів і/або одним з яких оснащений засіб дегазації, а другим сахаридів і забезпечуються високі смакові якості патрубок для вивантаження цільового продукту, одержуваних продуктів як під час їх виготовлення, згідно з винаходом: так і при тривалому зберіганні. - кут « » між радіусом окружності внутрішньої Перша додаткова відмінність є в тому, що стінки проточного апарата і геометричною віссю радіус спіралі, по якій закручують прокачувану каналу для подачі кавітуючого плинного середосуспензію, зменшують у напрямку зверху вниз. Це вища, що рециркулює, з нагнітального патрубка підсилює вказаний вище ефект. насоса в проточний апарат, вершина якого пракДруга додаткова відмінність е в тому, що щотично збігається з точкою перетинання зазначеної найменше частину плинного середовища (тобто осі й твірною внутрішньої стінки проточного апаразвичайно соку, що виділяється з попередньо та, обраний в інтервалі 30  90  , здрібнених плодів) завантажують у - наскрізний отвір у донній частині для рециркупяційний контур до подачі в нього основної підключення робочої порожнини проточного апамаси підготовленої до диспергування сировини. рата до усмоктувального патрубку насоса виконаЦе полегшує формування стійкого но на продовженні осі її симетрії, рециркуляційного потоку навіть при диспергуванні - патрубок для вивантаження цільового провідносно твердих і міцних плодів типу айви або дукту з робочої порожнини корпуса проточного схильних до злипання частинок плодів типу динь апарата приєднаний до усмоктувального патрубка або бананів. насоса, а Третя додаткова відмінність є в тому, що про- кришка на верхньому торці корпуса проточкачувану замкнутий рециркуляційний контур ного апарата виконана знімною і має щонайменше суспензію подають у робочу порожнину проточноодин отвір для підключення засобу дегазації. го апарата щонайменше двома струменями на Диспергування соковитих плодів і нагрівання різній висоті від входу в центральний отвір у днидисперсій перебігають у такому пристрої на тлі ще апарата. Таке проміжне підкручування істотного вирівнювання температурного поля у матеріалу, що диспергується, особливо ефективне всьому об'ємі рециркуляційного контуру. При цьопід час диспергування плодів з міцною м'якоттю му відрив від стінки кавітуючого потоку плинного (типу айви) або липкою м'якоттю (типу бананів і середовища, що вводиться в апарат, який динь). досягається в зазначеному діапазоні кутів « », і Четверта додаткова відмінність є в тому, що виведення плинного середовища на рециркуляцію газ, який видаляють з робочої порожнини, центральний отвір у днище сприяють: заміщають рідиною, обраною з групи, що - по-перше, тому, що в масі, яка крутиться складаєтьсяз питної води, раніше приготовленого усередині апарата, з'являється воронка, вісь соку і їх довільних сумішей. Це дозволяє одержусиметрії якої практично збігається з віссю симетрії вати загущені соки з мінімальним вмістом розчипорожнини апарата й у яку (як у динамічну «пустонених газів і, відповідно, з підвищеною ту», що виникає в полі відцентрових сил) стабільністю смакових характеристик при тривавиділяються гази, які відводять засіб дегазації в лому зберіганні. кришці апарата, і, П'ята додаткова відмінність е в тому, що - по-друге, тому, що практично виключено вицільовий продукт нагрівають перед вивантаженпадання осаду твердих частинок у придонній зоні ням до температури не більш 115°С, тобто до 11 76420 12 проточного апарата навіть у випадку, його днище - що при виборі конкретних варіантів практичвиконано плоским. ного здійснення винаходу можливі довільні Таким чином, запропонований пристрій комбінації зазначених додаткових відмінностей з дозволяє здійснювати спосіб згідно з винаходом з основним винахідницьким задумом, зазначеними вище перевагами. - що цей задум у межах, обкреслених формуПерша додаткова відмінність є в тому, що ролою винаходу, може бути доповнений і/або уточбоча порожнина проточного апарата обмежена нений з використанням звичайних знань фахівців і циліндричною поверхнею у верхній частині і плав- що описані далі кращі приклади втілення но сполученою з нею конічною поверхнею в нижній винахідницького задуму ніяким чином не обмежучастині. Такі апарати найпростіші і зручні у ють обсяг прав на основі винаходу. виготовленні. Далі суть винаходу пояснюється докладним Друга додаткова відмінність є в тому, що роописом з посиланнями на креслення, де зображені боча порожнина проточного апарата обмежена на: параболоїдальною поверхнею, що мінімізує опір фіг. 1 - один з можливих варіантів рециркупяційному потоку. найпростішого пристрою для диспергування сокоТретя додаткова відмінність е в тому, що кут витих плодів на основі циліндроконічного проточ  ного апарата; 90 . Це « » обраний в інтервалі 60 фіг. 2 - геометрична схема положення каналу дозволяє найефективніше формувати газову водля подачі кавітуючого плинного середовища, що ронку при закрученні кавітуючого потоку плинного рециркулює, відносно внутрішньої стінки проточсередовища, що вводиться в апарат. ного апарата; Четверта додаткова відмінність е в тому, що фіг. 3 - пристрій для диспергування соковитих нагнітальний патрубок насоса підключений на вхід плодів на основі проточного апарата з у проточний апарат щонайменше двічі через параболоїдальною стінкою робочої порожнини і окремі патрубки, розташовані на різних рівнях. Це декількома каналами для подачі кавітуючого дозволяє ще ефективніше перемішувати сокову плинного середовища, що рециркулює; масу в робочій порожнині проточного апарата. фіг. 4 - один з можливих варіантів проточного П'ята додаткова відмінність е в тому, що кожен апарата з вставним осесиметричним трубчастим зазначений окремий патрубок оснащений запірнорезервуаром для порції плодів; регулюючим елементом. Тим самим можна фіг. 5 - інший можливий варіант проточного оптимізувати настроювання рециркуляційного конапарата з вставною осесиметричною переливною туру для вирівнювання температурного поля в трубою. робочій порожнини проточного апарата. Пристрій для диспергування соковитих плодів Шоста і сьома додаткові відмінності відповідно звичайно має (див. фігури 1 і 3): полягають: - практично вертикальний проточний апарат, - або в тім, що в порожнині проточного апараякий має корпус 1 з осесиметричною круглою і та над входом у центральний отвір осесиметрично звуженою щонайменше в придонній частині робовстановлений трубчастий для порції підготовлених чою порожниною, що у робочому положенні закридо диспергування плодів, верхній торець якого та зверху знімною (переважно відкидною) кришкою відкритий і розташований на рівні виходу з 2 і плавно переходить у донній частині корпуса 1 у нагнітального патрубка насоса в зазначену порожне позначений особливо наскрізний отвір, геометнину, а нижній торець оснащений також осесиметрична вісь якого практично е продовженням осі рично розташованою заслінкою для гальмування симетрії робочої порожнини, випуску зазначеної порції; - рециркуляційний контур на (наприклад, - або в тім, що в порожнині проточного апаравідцентрового або іншого) насоса 3 безупинної дії, та осесиметрично встановлена переливна труба, у якого усмоктувальний патрубок 4 підключений до верхній торець якої відкритий і розташований під донної частини корпуса 1 через зазначений кришкою над виходом з нагнітального патрубка наскрізний отвір, а нагнітальний патрубок 5 щонасоса в зазначену порожнину, а нижній торець найменше однократно підключений на вхід у корвведений з кільцевим зазором у початкову ділянку пус 1 вище зони відсмоктування, усмоктувального патрубка насоса. - щонайменше один засіб 6 збудження Підготовлені до диспергування плоди запускавітації в потоці рециркулюючого плинного сереком процесу повинні бути звантажені в першому довища, який включений в рециркуляційний контур випадку - у зазначений трубчастий резервуар, а в перед входом в апарат 1 (звичайно наприкінці другому випадку - у простір між стінкою корпуса нагнітального патрубка 5 або щонайменше одного проточного апарата і переливною трубою. відгалуження від нього), Тому зазначені додаткові пристосування доз- засіб 7 дегазації, який підключений через воляють на початку кожного технологічного циклу кришку 2 до робочої порожнини корпуса 1 проточщонайменше частково, тобто в об'ємі, що включає ного апарата й у найпростішому випадку виконаусмоктувальний патрубок і робочу порожнину наний у вигляді патрубка з запірно-регулюючим елесоса, заповнювати контур рециркуляції рідиною, а ментом (тобто краном або вентилем) 8, «тверду» частину матеріалу подавати на диспер- патрубок 9 для вивантаження цільового прогування поступово. Це практично виключає блокудукту з корпуса 1 проточного апарата, що вання контуру рециркуляції великими частинами приєднаний до усмоктувального патрубка 4 насоса плодів. 3 і оснащений запірно-регулюючим елементом 10. Природно: 13 76420 14 Важливою ознакою будь-якого проточного - погано обтічне тіло, що закріплене на порожапарата в складі пристрою згідно з винаходом є нистому кронштейні в осесиметричному каналі для прокачування основного потоку плинного середокут « » (див. фіг. 2). Він утворений перетинанням вища, і центральний отвір у цьому тілі для подачі радіуса окружності стінки робочої порожнини в збурювального струменя назустріч згаданому оскорпусі 1 з геометричною віссю каналу для подачі новному потоку (див., наприклад: Седов Л.И. "Мекавітуючого рециркулюючого плинного середовиханика сплошной среды", т.2, Москва, 1976, с. 82), ща з нагнітального патрубка 5 у проточний апарат. або Вершина цього кута практично збігається з точкою - звукопровід генератора ультразвукових коперетинання зазначеної осі й твірною поверхні ливань, що введений в акустичний контакт зі стінки робочої порожнини в корпусі 1. Для закручустінкою каналу для прокачування потоку і щонайвання потоку в цій порожнині з утворенням воронменше один отвір у стінці цього каналу для подачі   ки кут вибирають в інтервалі 30 90 , а пезбурювального струменя, або реважно у більш вузькому інтервалі - погано обтічне тіло, що встановлене 60  90 . усередині каналу для прокачування потоку і щонайменше один звукопровід генератора ультраІноді може виникнути потреба і в регулюванні звукових коливань, який введений в акустичний кута « » (див. знову фіг. 1). Він утворений переконтакт зі стінкою цього каналу. тинанням геометричної осі каналу для подачі Для реалізації винаходу кращі такі засоби 6, як кавітуючого рециркулюючого плинного середовипогано обтічні тіла різної конфігурації і/або генераща з нагнітального патрубка 5 насоса 3 у корпус 1 і тори ультразвукових коливань з придатними звутакою площиною поперечного переріза корпуса 1, копроводами. що перпендикулярна осі симетрії його робочої У найпростіших випадках реалізації винаходу порожнини і включає точку перетинання твірною (див. фігури 1, 4 і 5) робоча порожнина корпуса 1 поверхні цієї порожнини з зазначеною геометричможе бути обмежена циліндричною поверхнею у ною віссю. Кут враховує дію сили верхній частині і плавно сполученою з нею плосвідсмоктування рециркулюючого плинного серекою або конічною поверхнею в нижній частині. довища з корпуса 1 у насос 3 і теж впливає на Фахівцю зрозуміло, що кут між твірною конуса і ефективність закручування потоку в робочій горизонталлю має бути достатній для виносу порожнині. Його доцільно вибирати в інтервалі «твердих» частинок плодів, що диспергуються. На 0,1 7,0  , а ліпше - у більш вузькому практиці досить, щоб цей кут не перевищував 5°. У більш складних випадках реалізації винахо  інтервалі 0 7 (де знак «плюс» означає ду робоча порожнина корпуса 1 може бути обмевідхилення нагору, а знак «мінус» - униз). Проте, у жена параболоїдальною (фіг. 3) поверхнею, що більшості випадків реалізації винахідницького засприяє прискоренню гомогенізації сокових мас. Це думу досить, якщо кут 0 . прискорення ще більш помітне, якщо нагнітальний патрубок 5 насоса 3 розгалужений на вході в корЗгаданий вище засіб 6 збудження кавітації обпус 1 проточного апарата щонайменше на два (а раний з добре відомого фахівцям з гідравліки напереважно, три) окремих патрубки 11, 12 і 13, що бору засобів, що здатні переривати ламінарну розташовані на різних рівнях і оснащені власними течію плинного середовища або різко збільшувати запірно-регулюючими елементами 14 і засобами 6 початкову турбулентність такої течії. Цей набір, як збудження кавітації в потоці. мінімум, включає: Для спрощення запуску доцільно, щоб у а) механічні засоби, у тому числі: робочій порожнині корпуса 1 проточного апарата - так зване «погано обтічне тіло», що жорстко був встановлений осесиметричний круглий в позакріплене усередині каналу для прокачування перечному перерізі засіб для просторового поділу плинного середовища (UA 8051 А і 17850 A, RU рідини і підготовленої до диспергування «твердої» 2131094 СІ тощо), або маси плодів перед початком кожного чергового - генератор ультразвукових коливань, який технологічного циклу. Доцільно, щоб цей засіб мав щонайменше одним звукопроводом акустично вигляд: підключений до стінки каналу для прокачування - трубчастого резервуара 15 для дрібних плинного середовища (SU 1628994 At, UA 25035 плодів типу вишні (без кісточок) або частин більш тощо); великих плодів, у якого верхній торець відкритий і б) гідравлічні (струминні) засоби, наприклад, у розташований на рівні виходу з нагнітального патвигляді щонайменше одного отвору в стінці каналу рубка 5 насоса 3 у робочу порожнину, а нижній для прокачування основного потоку плинного сеторець оснащений осесиметрично розташованою редовища, що відкритий безпосередньо в порожзаслінкою 16 для гальмування виходу плодів і рознину цього каналу і служить для подачі збурюташований у придонній частині корпуса 1 над вховального струменя звичайно того ж самого дом у центральний отвір, як це показано на фіг. 4, плинного середовища під кутом до напрямку осабо новного потоку, обраним переважно в інтервалі від - переливної труби 17, у якої верхній торець -60° до +45° (див., наприклад, фігури 1-3, 5 і 6 і відкритий і розташований під кришкою 2 над вихорядки 06-38 на с.10, с.11 цілком, с.12 до рядка 37 дом з нагнітального патрубка 5 насоса 3 у робочу включно і рядки 02-16 на с. 14 у публікації WO порожнину корпуса 1, а нижній торець введений з 98/42987 цього ж винахідника), і кільцевим зазором у початкову ділянку усмоктув) комбіновані засоби, наприклад: вального патрубка 4 насоса 3 (див. фіг. 5). 15 76420 16 Згадана заслінка 16 може бути виконана: (3) в об'єм рециркуляційного контуру, що буде - як статична перешкода у вигляді диска, що вільним після завантаження плодів в кільцевий на радіальних стрижнях установлений з концензазор між переливною трубою 17 і стінкою робочої тричним зазором під трубчастим резервуаром 15, порожнини в корпусі 1 (при використані апарата або згідно з фіг. 5). - як не показаний тут рухомий конічний затвор Тільки при використанні рухомої заслінки 16 для регулювання зазору між стінкою трубчастого можна цілком виключити потрапляння частини резервуара 15 і конічною поверхнею цього затвоплодів в усмоктувальний патрубок 4 насоса 3 в ра. момент запуску. Однак на практиці для нормальОднак, незалежно від конкретної форми виконого запуску й усталеної роботи рециркуляційного нання пристрою, запропонований спосіб диспергуконтуру досить поступової подачі плодової сировання соковитих плодів загалом передбачає: вини на диспергування. а) завантаження порцій плодів і супутньої Дійсно, навіть у зазначеному випадку (1) зарідини в робочу порожнину корпуса 1 практично пуск насоса 3 відбудеться на практично чистій вертикального проточного апарата, що звичайно рідині і лише потім на її основі почне формуватися проводять при відкинутій або знятій кришці 2, плинна суспензія плодів. У випадках же (2) і (3) б) заповнення щонайменше усмоктувального рідина, що обтікає трубчастий резервуар 15 (див. патрубка 4 і порожнини насоса 3 щонайменше фіг. 4) або витікає прямо в усмоктувальний патрузгаданою рідиною (звичайно по ходу завантаженбок 4 з переливної труби 17 (див. фіг. 5), буде доня), сить повільно ежектувати плодову масу в рецирв) диспергування плодів шляхом прокачування кулюючий потік. Це практично виключає суспензії через проточний апарат (при закритій блокування рециркуляційного контуру «твердою» кришці 2) з кавітацією і супутнім нагріванням потосировиною. ку перед входом у корпус 1 і спіральним закручуПісля запуску зменшення радіуса закручення ванням потоку усередині цього корпуса зі зменсокової маси щонайменше в придонній частині шенням радіуса спіралі щонайменше в придонній корпуса 1, її відбір на рециркуляцію через ценчастині корпуса 1 до одержання продукту заданої тральний отвір і, за бажанням, її подача в робочу консистенції з заданою температурою, порожнину корпуса 1 декількома струменями чег) дегазацію, яку починають не пізніше моменрез окремі живильні патрубки 11, 12 і 13 прискоту появи осесиметричної воронки в закрученої рюють гомогенізацію і вирівнювання температурусередині корпуса 1 масі і проводять відбором ного поля у всьому об'ємі рециркуляційного газів, що виділяються, через закриту кришку 2 за контуру. допомогою засобу 7 (при тому, що зазначена воОрієнтація геометричних осей патрубків 11, 12 ронка в апараті згідно фіг. 4 може в залежності від і 13 відносно стінки робочої порожнини в корпусі 1 розташування верхнього торця трубчастого резерз урахуванням зазначених вище меж і, особливо, вуара 15 відносно виходу з нагнітального патрубку кращого під діапазону допустимих значень кута 5 формуватися усередині і/або навколо резервуа« » і регулювання пропускної здатності цих ра 15, а в апараті згідно фіг. 5 - в основному навпатрубків запірно-регулюючими елементами 14 ще коло переливної труби 17); помітніше прискорює гомогенізацію! вирівнювання д) доведення всієї маси рециркулюючого протемпературного поля. дукту до заданої гомогенності і температури і Тій же мети служить і вибір кута « », конкрете) припинення рециркуляції з вивантаженням не значення якого встановлюють експериментальпродукту на розфасовку й закупорку, тобто споно залежно від величини усмоктувального зусилля рожнювання рециркуляційного контуру для повтонасоса 3 і діапазону величин в'язкості маси, що рення процесу. рециркулює. Цей кут повинний бути тим більше, Перед завантаженням у робочу порожнину чим нижче гранична в'язкість конкретного продукту корпуса 1 обрані плоди звільняють від неїстівних і чим більше усмоктувальне зусилля. і/або не підлягаючих диспергуванню частин і, за Далі, щоб у міру дегазації в робочій порожнині необхідністю, попередньо подрібнюють. корпуса 1 не виникав вакуум, газ, що видаляють з Для полегшення запуску бажано, щоб на порециркулюючої маси, звичайно заміщають додачатку кожного технологічного циклу до подачі ванням однієї з зазначених вище рідин. плодів щонайменше частина рециркуляційного І, нарешті, для уникнення термоокислювальної контуру, яка включає усмоктувальний патрубок 4 і деструкції поживних речовин доцільно нагрівати порожнину насоса 3, була залита рідиною, яка продукт перед вивантаженням до температури не обрана з групи, що складається з питної води, більш 115°С. раніше приготовленого соку і їх довільних сумішей. Винахід у кожній з форм здійснення Таку рідину заливають: винахідницького задуму можна реалізувати про(1) у робочу порожнину корпуса 1 проточного мисловим шляхом з використанням мінімуму неапарата (фігури 1 або 3) у достатній для заповстандартного устаткування. нення усмоктувального патрубка 4 і порожнини Він призначений для виробництва насоса 3 кількості; або високоякісних стабільних при зберіганні фруктових (2) у кільцевий зазор між резервуаром 15 і і/або овочевих соків, які переважно загущені стінкою робочої порожнини в корпусі 1 проточного м'якоттю і, за бажанням, можуть бути збагачені апарата згідно з фіг. 4 (з завантаженням плодової звичайними харчовими добавками. маси в резервуар 15); 17 76420 18 19 Комп’ютерна верстка М. Клюкін 76420 Підписне 20 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601