Пристрій для отримання шляхом виморожування концентрованих рідких продуктів

Корисна модель відноситься до харчових технологій і може бути використана при концентруванні виморожуванням соків, екстрактів, молока, молочної сироватки та інших харчови х рідин. Відомий пристрій для кріоконцентрування рідких і пастоподібних харчових продуктів [див. А.С. №2131095 кл. F25С1/14], який виконано у вигляді вертикальних труб з патрубками для підвода хладагенту та відводу його пари з щільниковими розподілювачами для подачі продукту на зовнішню поверхню труб і ванни для приймання продукту і водного льоду, приводного валу і підпружинених ножів для сколювання льоду з зовнішньої поверхні труб, яке відрізняється тим, що ножи для сколювання льоду встановленні на опорній плиті, що здійснює зворотнопоступальний рух відносно зовнішній поверхні вертикальних труб . Недоліком цього способу є необхідність додаткового обладнання для подальшого сепарування льоду і висока енергоємність процесу з-за необхідності механічного відокремлювання льоду з вертикальних труб. У пористій структурі льоду міститься значна кількість неводних компонентів. Спосіб не передбачає ефективного розділення твердої фази і концентрованого розчину, наслідком чого є великі втрати продукту з льодом. Найбільш близьким аналогом до корисної моделі, що заявляється є установка [див. Низкотемпературная технология переработки сельскохозяйственного сырья / Е. А. Ко валенко, А. К. Бурдо, В. П. Мордынский, С.И. Милинчук / П ути повышения эффективности хранения и переработки сельскохозяйственной продукции: Сборник научных статей. Одесса; 1999. - с.84-88]. Установка містить ємність для розчину що концентрується, стрижневі робочі органи з'єднані з холодильною системою. Установка забезпечує перехід від машинного принципу дії до апаратного та дозволяє спростити процес сепарування. Дану установку обрано прототипом. Прототип і корисна модель, що заявляється, мають такі спільні ознаки: 1 ємність для розчину що концентрується; 2. стрижневі робочі органи з'єднані з холодильною системою; Пристрій за прототипом має наступні недоліки: процес утворення льоду здійснюється в умовах природної конвекції, які не є ефективними. Крім того, на останніх стадіях концентрування процеси масопереносу здійснюються в стислих умовах. Все це дає можливість для утворення льодяного блоку пористої структури, в порожнинах якої затримується певна кількість концентрованого розчину. Це приводить до значних втрат продукту з блоком льоду та обмежує ступінь концентрування розчину. В основу корисної моделі поставлено задачу розробити пристрій для отримання шляхом виморожування концентрованих рідких продуктів, який дозволяє зменшити втрати продукту з блоком льоду та підвищити ступінь концентрування розчину. Поставлена задача вирішується тим, що до пристрою для отримання шляхом виморожування концентрованих рідких продуктів, який містить ємність для розчину що концентрується, стрижневі робочі органи з'єднані з холодильною системою додається випромінювач акустичних коливань, з робочою частотою 22 кГц, розташований в ємності з розчином, який концентрується. Випромінювач розташований вертикально на стінці ємності по середині висоти рівня розчину Запропонована конструкція забезпечує зниження втрат продукту з блоком льоду та підвищення ступеню концентрування розчину за рахунок того, що розташування в ємності з розчином вертикально на боковій стінці п'єзокерамічного випромінювача акустичних коливань з робочою частотою 22 кГц, дозволяє отримати в розчині, що концентрується, пружні механічні коливання без примусової циркуляції чи перемішування розчину. Це дозволяє ефективно впливати на товщину приграничного шару на межі «блок льоду - розчин» та концентрацію сухи х речовин в ньому. Внаслідок цього посилюються дифузійні процеси і формується більш щільний блок льоду. Найкращі результати виморожування отримуються при використанні частоти коливань 22 кГц, та розташуванні випромінювача вертикально на боковій стінці ємності посередині рівня розчину. Це важливо для ефективного розділення розчину і дозволяє підвищити ступінь концентрування розчину на 12,5 % та зменшити втрати неводних компонентів в два рази порівняно з базовою технологією. Суть запропонованої корисної моделі пояснюється кресленням, на якому зображена принципова схема установки. Пристрій містить ємність 1 для розчину що концентрується, стрижневі робочі органи 2 з'єднані з холодильною системою 3, випромінювач акустичних коливань 4 з робочою частотою 22 кГц та систему генерації акустичних коливань 5. Випромінювач розташований вертикально на стінці ємності 1 посередині висоти рівня розчину. Пристрій працює наступним чином: В ємність 1 подається розчин харчового продукту. При контакті розчину зі стрижневим робочим органом 2, з'єднаним з холодильною системою 3, на поверхні робочою органу 2 починає формуватися блок льоду. Під час виморожування встановлений в ємності 1 посередині висоти рівня розчину п'єзокерамічний випромінювач 4 за допомогою системи генерації акустичних коливань 5 створює в розчині пружні механічні коливання частотою 22 кГц. Потім робочий орган-2 видаляємо з ємності 1 та витримуємо на повітрі 40 хвилин. Зібраний розчин змішуємо сконцентрованим продуктом. Цикл може бути повторений кілька разів. Промислове застосування: 1. Концентрування виморожуванням соків, екстрактів, молочних продуктів, виноматеріалів, пива і т.п. до вмісту сухи х речовин 35-50 %. 2. Отримання рідких (до 40 % сухи х речовин) натуральних харчови х барвників і ароматизаторів. 3. Дистиляція водопровідної води. 4. Опріснення сольових розчинів і морської води. 5. Очи щення забруднених (стічних) вод промислових підприємств. 6. Виробництво талої біологічно-активної води.