Спосіб мікрохвильової стабілізації напоїв

Спосіб мікрохвильової стабілізації напоїв шляхом неперервної, поточної обробки їх в електромагнітному полі, яке створюють за допомогою генераторів в електродинамічній системі з двох її торців на одній із частот 460 або 915, або 2400 МГц, з наступною рекуперацією-теплообміном C2 2 (19) 1 3 76346 4 тотним впливом, який приблизно дорівнює 2-6°С. нахід, є усунення недоліків прототипу, тобто збіНедоліком даного способу є нерівномірність льшення якості стабілізації при одночасному занагрівання напою по всьому об'єму в потоці через безпеченні енергоекономічності процесу за рахузастосування переважно теплового контактного нок зміни умов і переліку операцій, що нагрівання. При цьому через високу температуру забезпечують стабілізацію, тобто обробку процесу електричного нагрівача утворюється локальний в зімкнутій електродинамічній хвилевідній системі пригар, погіршується якість напою. Крім того, така в режимі біжучої хвилі, за рахунок утилізації балапастеризація має низьку енергоекономічність честної електромагнітної енергії шляхом застосуванрез неефективне і необ'ємне нагрівання переважня матеріалу-перетворювача цієї енергії в теплову, но за рахунок теплопередачі. а також за рахунок виключення операції попередСпосіб пастеризації рідких харчових продуктів нього теплового (необ’ємного) електронагрівання [авт. свід. СРСР №4735414/13, 07.07.92. Бюл. напоїв, який звичайно погіршує керованість проце№25] передбачає нагрівання НВЧсу і збільшує його інерційність і енерговитрати. випромінюванням з частотою 2400МГц до необДля вирішення технологічної задачі мікрохвихідної температури протягом 4-6 хвилин в потоці, льової стабілізації напоїв шляхом неперервної нахиленому під кутом 100-110° до потоку НВЧпоточної обробки їх в електромагнітному полі, яке випромінювання. створюють за допомогою генераторів в електроНедоліки цього способу: висока імовірність лодинамічній системі на одній із частот, 460, 915 або кальних перегрівів напоїв в пучностях стоячої хви2400МГц, з подальшою рекуперацієюлі через застосування камери резонансного типу; теплообміном вихідного і вхідного потоків продукнизька енергоекономічність, через відсутність реції, згідно винаходу, вхідний потік напою після рекуперації потоків; вузька область застосування, куперації розподіляють на дві гілки потоку і пропучерез високу температуру нагрівання, що дорівскають їх з двох торців хвилеводу в його середині, нює 95-98°С. у прямому і зворотному напрямку, вздовж вісі хвиІз відомих способів мікрохвильової стабілізації леводу через U-подібні трубчаті діелектричні канапоїв найбільш близьким до пропонованого є нали, які розмішують у центральній частині хвилеспосіб стабілізації пива і безалкогольних напоїв, воду з урахуванням розподілу поперечної [описаний у брошурі Російської академії сільськоскладової поля, хвилевод попередньо поділяють господарських наук "Повышение стабильности поперечною металевою заглушкою на дві частини, пива и безалкогольных напитков путем применекожну з частин хвилеводу попередньо заповнюють ния микроволновой пастеризации" // Обзорная матеріалом-перетворювачем електромагнітної информация. Серия 22. Пивоваренная и безалкоенергії в теплову з градієнтом електромагнітних гольная промышленность. -М. 1993. С.38-41]. втрат, який зростає в напрямку розповсюдження Спосіб, прийнятий як прототип, передбачає поля в хвилеводі, довжину якого вибирають пропопереднє нагрівання напою електричним нагрівапорційно тиску рідини в потоці та граничній темпечем, рекуперацію вхідного потоку з вихідним, поратурі нагрівання продукту і обернено пропорційно дачу вхідного потоку з виходу рекуператора по потужності генератора, діаметру і кількості трубчадіелектричних трубках в електродинамічну систетих діелектричних каналів, а з виходу цих каналів му в вигляді закритого хвилеводу, збуджуваного з гілки потоку об'єднують і направляють єдиний подвох торців хвилеводу двома генераторами і регутік на рекуперацію. лювання направлення потоків продукту, а також Приклад реалізації пропонованого способу напереключення потужності нагрівання сигналами з ведено на Фіг.1, 2, 3, 4. На Фіг.1 наведений загапанелі управління. льний вигляд стабілізатора напоїв; на Фіг.2 - переНедоліки прототипу: різ В-В хвилеводу; на Фіг.3 - переріз А-А локальна нерівномірність мікрохвильового нахвилеводу; на Фіг.4 - швидкість загибелі мікробіоти грівання з обов'язковими локальними перегрівами та руйнування корисних складових напоїв. і недогрівами продукту, що повторюються через Тут позначено: 1 - блок генерування електропівдовжини хвилі, а, отже, відсутністю гарантії магнітних коливань; 2 - електродинамічна система збереження якості продукту, тобто наявністю погіу виді П-подібного хвилеводу з двома входами і ршення його смаку і біологічної стабільності; чотирма U-подібними трубчатими діелектричними реалізація способу пов'язана зі значними техканалами; 3 - матеріал-перетворювач електромагнологічними складностями забезпечення біжучої нітної енергії в теплову; 4 - поперечна металева хвилі в замкнутій металевій електродинамічній заглушка; 5 - блок гідрокомутування; 6 - блок рекухвилевідній системі; перації; 7 - блок управління процесом стабілізації; низька експлуатаційна надійність способу че8 - блок вироблення живлячих напруг. рез небезпеку самоперегрівання генераторів, праПропонований спосіб забезпечує енергоекоцюючих в режимі стоячої хвилі; номічну і НВЧ-небезпечну обробку в умовах відсуневисока енергоекономічність способу через тності локальних перегрівів і недогрівів продукції, неповну потужність генераторів, що виробляється тим самим не тільки усуваються недоліки, властиві в зазначеному режимі стоячої хвилі; прототипу, але й з'являється можливість інтенсизначна інерційність процесу через багаторазофікувати процес пастеризації без небезпеки випаве перевищення потужності теплового нагрівання дкового перегрівання продукції. Більше того, саме над потужністю мікрохвильового нагрівання, що за такої технології, тобто в умовах відсутності стопризводить до втрати гнучкості управління стабіліячої хвилі в хвилеводі, можлива реалізація вибірзацією. кового впливу на продукцію, з метою збереження її Задачею, на вирішення якої спрямований викорисних термолабільних компонентів, шляхом 5 76346 6 155 , забезпечення вибіркового, тобто менш інтенсивнос Тс 9,8 10 11См К м2 / Дж; 2 го нарощування температури в продукції і більш Сс с с 3,5 103 0,8 103 752 інтенсивного в матеріалі колоній клітин мікроорганізмів, які повинні бути знищені. Реалізація цього Тк Kт 3. ефекту особливо полегшується при застосуванні Тс імпульсного електромагнітного поля. Оцінимо цю Необхідно підкреслити важливість забезпеможливість кількісно. чення умови (при реалізації зазначених можливосДійсно, питома об'ємна густина потужності Рк тей), при якій середній час теплообміну о між кліелектромагнітних коливань, які перетворяться в тинами і середовищем і імпульсний час клітинах мікроорганізмів у тепло, а також питома електромагнітного впливу (час експозиції) Δ i загустина потужності, дисипуєма в середовищі, що довольняють строгій нерівності пастеризується Рс, дорівнюють відповідно: (5) Δ і