Електроплазмолізатор для рослинної сировини

Винахід має відношення до технології електричної обробки сировини та технологічного обладнання для переробної промисловості, зокрема к приладам для електроплазмолізу рослинної клітини. Електроплазмолізатор переважно призначений для обробки цукрового буряка. Одним з головних показників якості роботи цукрового заводу є доброякісність дифузійного соку Ч=(ЦР/СР) ´ 100%, де ЦР- вміст цукрози, а СХ - вміст сухих речовин в дифузійному соку. Сухі речовини складаються з цукрози та не цукрів. Для покращення якості дифузійного соку необхідно збільшити вихід цукрози та зменшити вміст не цукрів в дифузійному соку. Вплив електроплазмолізу на рослинну клітину полягає в поглибленій деструкції кліткових мембран, що забезпечує максимальний вихід цукрози в дифузійний сік. Зниження кількості не цукрів в дифузійному соку можливе за рахунок зниження температури дифузії цукрів, яке стає можливим після попереднього електроплазмоліза рослинної сировини, а також за рахунок коагуляції колоїдних речовин під впливом електричного поля в присутності іонів металів. Відомий електроплазмолізатор для рослинної сировини, який містить трубчастий діелектричний корпус та розташовані усередині нього кільцеві електроди. Додатково усередині корпусу розташовані пласкі прямокутні електроди, що попарно зміщені по периметру відносно один одного на 120° або 90° /див. опис винаходу до авторського свідоцтва СРСР №858732 кл. А 23N1/00, опубл. 30.08.81р./ Недоліком даного пристрою є те, що на кільцеві електроди подається змінний електричний струм, дія якого на кліткові мембрани неефективна. Відстань між парними електродами в умовах промислового використання електроплазмолізатора доволі велика, що затрудняє створення ефективного напруження електричного поля проміж електродів. Відомий електроплазмолізатор для рослинної сировини, який містить корпус, всередині якого встановлені пластинчаті електроди, які мають дуговидну форму /ди в. опис до а.с. СРСР №1005758 кл. А23N1/00, опубл. 23.03.83р./ Недоліком даного електроплазмолізатора полягає в тому, що обробка бурякової тканини відбувається при безпосередньому контакті сировини з поверхнею електродів у відсутності екстрагенту. Ефективний плазмоліз кліткових мембран відбувається при значеннях напруженості електричного поля між електродами порядку декілька вольт на сантиметр, тому при контакті поверхні бурякової стружки з електродами можлива карамелізація та підгоряння цукрози. Це веде до погіршення чистоти дифузійного сока. Відомий спосіб обробки рослинної сировини електричними біполярними імпульсами з крутим фронтом та похилим зрізом на основі тиристорної схеми /див. опис до а.с. СРСР №751287 кл.А23N1/00, опубл. 30.07.80р./. При цьому регулюється лише форма імпульсу електричного струму. Недоліком тиристорної схеми є відсутність регулювання імпульсів за шириною і, відповідно, неможливість будь-якого регулювання, крім зміни амплітуди струм у між електродами електроплазмолізатора. Найбільш близьким до запропонованого винаходу з погляду конструкції електроплазмолізатора є електроплазмолізатор для рослинної сировини, який складається з прямокутного діелектричного корпуса та пластинчастих електродів, що виконані у вигляді зустрічних гребінок, які утворюють між собою щілини /див. опис до а.с. СРСР №1067634 кл. А23Ν1/00, опубл. 15.08.87р./. Недоліком даної конструкції є невизначеність напруженості електричного поля в зонах між електродами та у щілинах між гребінками і, внаслідок цього, нерівномірність глубини плазмоліза стружки. Крім того, виникнення одночасно фазної та лінійної напруги між електродами знижує надійність роботи блока живлення. Метою винаходу є зростання ефективності електроплазмолізу. Мета досягається завдяки тому, що в електроплазмолізаторі для обробки рослинної сировини, переважно бурякової стружки, міститься металевий корпус квадратного перетину та встановлені усередині корпусу гр упи пластинчастих електродів, які орієнтовані вздовж осі корпусу. Кількість фазних електродів у кожній групі дорівнює кількості фаз. Електроди підключаються до джерела трьохфазного струму, крім того фазні електроди чергуються з нульовими електродами, які заземлені через металевий корпус електроплазмолізатора. Внаслідок того, що фазні електроди розташовані симетрично відносно нульових, а групи електродів в свою чергу розташовані одна від одної на відстані, яка є достатньою для розв'язки фазних електродів між собою по лінійним струмам, еквівалентне навантаження являє собою симетричну зірку. В наслідок цього токи фазних електродів є рівними, а ток на корпусі дорівнює нулю. Відстань між електродами визначається необхідністю забезпечити вільне переміщення сокостружкової суміші через зону обробки. З іншого боку ця відстань обмежується тим, що є потрібним створення ефективної напруженості між електродами з одночасним обмеженням струмів системи. В якості матеріалу для виготовлення двох груп електродів використовується нержавіюча сталь. Третя група електродів виготовлена з металу, який створює під впливом електричного струму двох або трьохвалентні позитивно заряджені іони. Використання таких електродів забезпечує ефект додаткової очистки дифузійного соку, що повертається на дифузію, за рахунок утворення комплексів пектинових речовин з позитивно зарядженими іонами. На фіг.1 та 2 зображені перетини електроплазмолізатора впродовж і впоперек відповідно. Електроплазмолізатор складається з металевого корпуса квадратного перетину 1, кришки 2 з укріпленими на ній групами пластинчастих електродів 3. Фазні електроди 5 чергуються з нульовими електродами, які замкнені на корпус 1. Ізоляція фазних електродів від заземленого корпуса здійснюється за допомогою діелектричних пластин 4. Роз'єми 6, що підводять струм, одночасно слугують елементами кріплення для електродів. Електроплазмолізатор працює наступним чином: Сокостужкова суміш за допомогою насоса подається до електроплазмолізатора і проходить послідовно через зони обробки в полі електричного струму. Під час цього напруженість електричного поля складає 2-50В/см в залежності від якості первісної сировини. Блок живлення електроплазмолізатора забезпечує подачу випрямленого електричного струму, а також подачу біполярних імпульсів з широтно-імпульсним регулюванням струму з частотой 1-2кГц. Введення широтно-імпульсного регулювання дозволяє отримати можливість зміни часу впливу струм у на рослинну сировину без зміни швидкості протікання соко-стружкової сировини крізь зону обробки. Це дозволяє при докладанні електричного струму, який створює ефективну напруженність електричного поля, уникнути нагріву сокостружкової суміші до температури, що викликає початок гідролізу протопектину і пов'язане з цим зниження доброякісності дифузійного соку. Напруга на окремі групи електродів подається від блоку живлення автономно таким чином, що одночасно можуть працювати одна чи декілька груп електродів. Використання запропонованого електроплазмолізатора дозволяє збільшити вихід цукру, фруктови х та овочевих соків, а також вміст сухи х речовин в екстрактах з рослинної сировини. При цьому за рахунок зниження температури екстрагента зменшується енергомісткість процесу екстрагування.