Двостадійний спосіб заморожування продукції для подальшого сублімаційного сушіння

Реферат: Двостадійний спосіб заморожування продукції для подальшого сублімаційного сушіння, згідно з яким на заморожувану продукцію безпосередньо діють низькотемпературним інертним холодильним агентом із додатковим утворенням мікрофрагментів твердої фази у вигляді газових гідратів, безпечних для клітинних структур, який складається з двох рівноважних фаз рідкої та парової. На заморожувану продукцію безпосередньо діють низькотемпературним інертним холодильним агентом у дві стадії, причому на першій стадії утворюють тільки газові гідрати при температурі, вищій ніж 0 °С, а на другій стадії заморожують продукцію до температури, яка визначається умовами подальшого сублімаційного сушіння, наприклад -30...40 °С. UA 69203 U (12) UA 69203 U UA 69203 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до холодильної техніки, а точніше до способу заморожування продукції для подальшого сублімаційного сушіння. Одним з основних технологічних процесів виробництва харчових продуктів сублімаційного сушіння є їх заморожування, яке здійснюється після відбору і попередньої обробки сировини [1]. Відомий спосіб заморожування продукції, згідно з яким на заморожувану продукцію безпосередньо діють низькотемпературним інертним холодильним агентом із додатковим утворенням мікрофрагментів твердої фази у вигляді газових гідратів, безпечних для клітинних структур [2]. Спосіб заморожування продукції здійснюється таким чином: із балона для зберігання холодоагенту через редуктори високого тиску по газопроводу подають низькотемпературний газоподібний двооксид вуглецю в камеру заморожування, де здійснюється процес взаємодії СО2 з розкладеною на сітчастих лотках продукцією. Процес заморожування з утворенням мікрофрагментів газових гідратів СО2 в камері відбувається при тиску 0,1-0,3 МПа і температурі -35 -40 °С протягом певного часу. Потім вентиль на балоні перекривають і надходження СО2 в камеру заморожування припиняється. Після цього у камері заморожування відбувається падіння тиску, що свідчить про подальше протікання процесу гідратоутворення. Процес заморожування вважається завершеним при стабілізації тиску в камері [2]. Утворення мікрофрагментів твердої фази у вигляді газових гідратів, які з'являються по всьому об'єму заморожуваного об'єкта, безпечні для клітинних структур, оскільки вони більш крихкі, ніж звичайний лід, неврегульоване гідратоутворення заважає правильному росту кристалів звичайного льоду, містять порівняно великі порожнечі й легко вписуються у внутріклітинну архітектуру [3,4]. Недоліком способу є те, що газоподібному СО2 досить складно потрапити у міжклітинний простір та всередину кліток, що призводить до уповільнення кінетики протікання процесу гідратоутворення, і відповідно зменшується кількість утворених гідратів співвідношення газові гідрати: лід в об'ємі заморожуваної продукції. Це уповільнює в цілому процес заморожування та погіршує умови для подальшого сублімаційного сушіння. Найбільш близьким за технічною суттю є спосіб заморожування продукції, згідно з яким із метою інтенсифікації заморожування та поліпшення умов для подальшої сублімаційного сушіння внаслідок збільшення кількості утворюваних газогідратів на заморожувану продукцію безпосередньо діють низькотемпературним інертним холодильним агентом, що складається з двох рівноважних фаз - рідкої та парової [5]. Недоліком аналога є те, що заморожування продукції здійснюють в одну стадію при температурі, яка визначається умовами подальшого сублімаційного сушіння, наприклад -30…40 °С. Задача, котру розв'язують за допомогою запропонованого способу, полягає в тому, що з метою підвищення економічності заморожування та поліпшення умов для подальшого сублімаційного сушіння внаслідок збільшення кількості утворюваних газогідратів на продукцію безпосередньо діють інертним холодильним агентом, який складається з двох рівноважних фаз - рідкої та парової. Цей процес відбувається у дві стадії, причому на першій стадії утворюють тільки газові гідрати при температурі вище 0 °С, а на другій стадії заморожують продукцію до температури, що визначається умовами подальшого сублімаційного сушіння, наприклад -30…40 °С. Спосіб, при якому як інертний холодильний агент застосовується двооксид вуглецю, реалізується таким чином. Із балона по газопроводу газоподібний двооксид вуглецю подається до дросельного вентиля, дроселюється з утворенням двофазної системи «СО 2рід + СO2газ», потрапляє в камеру заморожування, де здійснюється процес взаємодії СО 2 з розміщеною на сітчастих лотках продукцією. Процес утворення мікрофрагментів газових гідратів СО 2 в камері заморожування відбувається при тиску 3,7-4,2 МПа і температурі 2-5 °С. При контакті продукції з СО2рід вона попередньо охолоджується до температури 3-6 °С, створюються кращі умови для гідратоутворення в усьому об'ємі, а теплота процесу відводиться безпосередньо внаслідок кипіння. Потім вентиль на балоні перекривають, і надходження СО2 в камеру заморожування припиняється. Після цього у камері заморожування знижують тиск двооксиду вуглецю до 1,0-1,3 МПа та продовжують процес заморожування, завертаючи його при досягненні технологічно визначеної температури продукту, наприклад -30…-40 °С. Таким чином, при здійсненні запропонованого способу більша частина води переводиться у твердий стан на першій стадії процесу при температурі, більшій за 0 °С, що поліпшує умови для подальшого сублімаційного сушіння внаслідок збільшення кількості утворюваних газогідратів та значно підвищує в цілому економічність способу заморожування продукції для подальшого сублімаційного сушіння. 1 UA 69203 U 5 10 1. Гуйго Э.И. Сублимационная сушка в пищевой промышленности /Э.И. Гуйго, Η.К. Журавская, Э.И. Каухчешвили. - М.: Пищевая промышленность, 1972. - 345 с. 2. Литвинюк Н.Ю. Способ криогенного замораживания для последующей сублимационной сушки в потоке инертного газа /Н.Ю. Литвинюк, К.В. Анисимова, А.Б. Анисимова // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2008. - № 9. - С. 39-41. 3. Бык С.Ш. Газовые гидраты / С.Ш. Бык, Ю.Ф. Макогон, В.И. Фомина. - М.: Химия, 1980. 295 с. 4. Тельпухов В.И. Бессмертие под газом / В.И. Тельпухов, П.В. Щербаков // Химия и жизнь. 2006. - № 8. – С. 56 - 61. 5. Патент на корисну модель 59679 UA, МПК А23В4/06 (2006.01).Спосіб заморожування продукції для подальшого сублімаційного сушіння /В.В. Клименко, О.В. Скрипник, О.В. Бандуріна, В.М. Корнієнко; заявник і патентовласник Полтавський національний технічний університет ім. Юрія Кондратюка. - u201013222/заявл. 08.11.2010; опубл. 25.05.2011. Бюл. № 10. 15 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 30 1. Двостадійний спосіб заморожування продукції для подальшого сублімаційного сушіння, згідно з яким на заморожувану продукцію безпосередньо діють низькотемпературним інертним холодильним агентом із додатковим утворенням мікрофрагментів твердої фази у вигляді газових гідратів, безпечних для клітинних структур, який складається з двох рівноважних фаз рідкої та парової, який відрізняється тим, що на заморожувану продукцію безпосередньо діють низькотемпературним інертним холодильним агентом у дві стадії, причому на першій стадії утворюють тільки газові гідрати при температурі, вищій ніж 0 °С, а на другій стадії заморожують продукцію до температури, яка визначається умовами подальшого сублімаційного сушіння, наприклад -30...-40 °С. 2. Спосіб за пунктом 1, який відрізняється тим, що як низькотемпературний інертний холодильний агент застосовують двооксид вуглецю. 3. Спосіб за пунктом 1, який відрізняється тим, що як низькотемпературний інертний холодильний агент застосовують пропан. Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2