Спосіб теплової обробки продуктів у скляній тарі та пристрій для його здійснення

1 СПОСІб ТеППОВОТ Обробки ПРОДУКТОВ У ОСЯЯНІЙ тарі, передбачаючий обробку закупорених продуктів тепловим джерелом в термокамері, який відрізнясіьсй тим, що обробці піддають продукти э температурою 94-9в°С з наступним витримуванням їх в термокамері, а як теплове джерело використовують конденсат гріючої пари, який пропускають через трубчастий екран. Винахід відноситься до харчової промисловості, зокрема д о способу теплової обробки продуктів у скляній тарі (консервів, гомогенізованих овочів, фруктів, соків, тощо) і пристрою для його здійснення. З наукової літератури відомо класичний спосіб теплової обробки продуктів в скляній тар), Який розроблено Одеським філіалом ВНДХІ (див. Теоретические основы стерилизации консервов (Б П. Флауменбаум, Иэд-во Киевского университета, 1 9 6 0 г . с 172-176). ство «Патент» У відповідності з цим способом спочатку підігрівають воду в автоклаві до температури, яка перебільшує температуру банок э продуктом на 10-15°С. Після цього сггки з банками завантажують в автоклав Автоклав закривають і подають в нього суміш пари з повітрям, або тільки стисле повітря Таким чином створюють протитиск, щоб кришки не зривалися з горловин скляних банок Після установлення протитиску подачу повітря припиняють І подають тільки пару д о досягнення температури стерилізації. Під час власно стерилізації через кожні 1 5 - 2 0 хв. роблять продувку автоклава Після завершення скляні банки з продуктом охолоджують, подаючи в автоклав холодну ПТИ-гіЙМП ПІЛТПИМУЮТЬ 2. Спосіб по п.1, який відрізняється тин. що продукти витримують в термокамері протягом 110-120 сек. 3. Пристрій для теплової обробки продуктів в скляній тарі, що має конвейєр І корпус стерилізатора, який відрізняється тим, що він додатково має розділитель потоку, установлений на конвейєрі перед входом в корпус стерилізатора і нагріваючий елемент, виконаний у вигляді трубчастого екрана, розташованого у верхній частині корпусу стерилізатора, а конвейєр виконаний злученим, при цьому до розділителя потоку конвейєр виконано одноланковим, а після - двопанковим. Відкривають кришку автоклава І вивантажують Скляні банки з стерилізованим продуктом. Даний спосіб обрано прототипом Прототип збігається з винаходом у тому,.що містить спільні операції: - обробка продуктів, закупорених а скляній тарі тепловим джерелом (гарячою водою І парою за прототипом), - обробка здійснюється в термокамері (за прототипом це автоклав) Але спосіб за прототипом дуже складний, його продуктивність невелика Ц е пояснюється слідуючими причинами* 1 Процес відбувається періодично: тару з продуктом завантажують в автоклав, проводять необхідні операції, охолоджують, вивантажують, • після знову завантажують нову партію І так далі 2. Необхідність створення протитиску І проведення усіх операцій в режимі протитиску 3. Використання двох теплових джерел: пари та гарячої води. До речі, на отримання пари І підігрів води в автоклаві необхідно витрачати велик) енерговитрати Найближчим з відомих заявнику пристроїв, * французький однокамерний стерилізатор "Пдропак". Пристрій містить декілька конвейєрів, xoonvc стеоилізатооа, в середині якого розтаїїхммь Проходячи крізь ротор з лопатями гідравлічного затвора, консерви попадають у верхню частику корпусу стерилізатора, яка заповнена пароповітряною сумішшю При нелреривній ротації консерви проходять спочатку крізь верхню секцію, де стерилізуються І далі крізь заповнену водою нижню секцію, яка призначена для попереднього охолодження консервів. Після виходу із секції попереднього охолодження консерви знову проходять крізь гідравлічний затвор І потрапляють не третій конвейєр, який переміщує Тх крізь басейн завершального охолодження. Після басейну завершального охолодження консерви потрапляють на четвертий відвідний конвейєр, який переміщує Тх на подальшу технологічну обробку (див Бабарин В.П. и др. Справочник по стерилизации консервов М.. ВО "Агропромиэдат", 1987 г., с. 200,201. Копія відповідних сторінок додається). Дане рішення обрано прототипом пристрою. Прототип збігається з винаходом, що заявляється, у тому, що містить спільні ознаки: -конвейєр; - корпус стерилізатора. Але пристрій за прототипом має ряд недолі Rfe. По-перше, він дуже складний. Це пояснюється тим, що до його складу належать 4 конвейєри (подаючий, конвейєр, який проходить у корпус стерилізатора, конвейєр басейну завершального охолодження І відвідний конвейєр). Крім того, пристрій і його роботу ускладнює гідрозатвор t ротором і лопатями. По-друге, пристрій за прототипом має невелику продуктивність. Це пояснюється тим, що продуктивність пристрою за прототипом жорстко пов'язана. з Його геометричними розмірами. Конструкція не дозволяє змінити кількість рядів на ділянках конвейєра, не змінюючи кількість рядів на попередньому конвейєрі. В основу винаходу поставлено задачу створити спосіб теплової обробки продуктів, в якому шляхом обробки продуктів, які мають задану високу температуру, а також використання Іншого теплового джерела, забезпечити його спрощення І підвищення продуктивності. Поставлена задача вирішена у способі теплової обробки продуктів в стекляній тарі, передбачаючим обробку закупорених продуктів тепловим джерелом в термокамер! тим, що обробці піддають продукти з температурою 94-96°С з наступним витримуванням Тх в термокамер!, а як теплове джерело використовують конденсат гріючої пари, який пропускають через іеубчастий екран. Витримування здійснюють протягом 110-120 сек. Новим в заявляемому способі с те, що. по* перше, закупорені продукти подають на термообробку і обробляють їх гарячими (при 9 4 96°С). По-друге, як теплове джерело використо теля потоку І нагріваючого елементу, а також розміщення гх в певних місцях корпусу стерилізатора, забезпечити спрощення і підвищення продуктивності пристрою. Поставлена задача вирішена в пристрої для теплової обробки продуктів у скляній тарі, що містить конвейєр і корпус стерилізатора тим, що він додатково містить розділитель потоку, встановлений на конвейєрі перед входом у корпус стерилізатора і нагріваючий елемент, виконаний у вигляді трубчастого екрану, розташованого у верхній частині корпусу стерилізатора, а конвейєр виконано злученим, при цьому до розділителя потоку конвейєр виконано одноланковим, а після дволанковим Крім того у верхній частині корпусу стерилізатора установлені вентиляційні канали, але ця ознака не є обов'язковою. Новим у пристрої, іпо заявляється, є наявність слідуючих ознак 1. Пристрій додатково містить: а) роздіпитель потоку; б) нагріваючий елемент, 2. Розділитель потоку установлений: а) на конвейєрі; б) перед входом у корпус стерилізатора; 3. Нагріваючий елемент виконано у вигляді трубчастого екрана; 4. Нагріваючий елемент установлений у верхній частині корпусу стерилізатора; 5. Конвейєр до розділителя потоку виконано одноланковим. а після розділителя - дволанковим. Прнчинно-наслідкоаий зв'язок між сукупністю ознак, що заявляється і досягнутим технічним результатом можна пояснити наступним. У способі і пристрої за прототипом теплове джерело подають безпосередньо у термокамеру. У цьому випадку здійснюється контактний підігрів продукту, який піддається тепловій обробці. Це необхідно тому, що в противному випадку не буде забезпечено летальний ефект теплової обробки. Але при такому підведенні теплоносія неможливо уникнути його значних втрат (10-15%). Внаслідок цього енергетична ефективність незначна. У заявляемому винаході, внаслідок того, іцо на теплову обробку подають продукт, який мас високу температуру (94-96°С) з'явилася можливість не подавати теплоносій всередину термокамери (корпусу стерилізатора) для контактного теплообміну, а здійснити подачу його в трубчастий екран. V ньому випадку відсутня втрата теплоносія, а всередині корпусу установлюються термостатуємі умовч. Продукт практично не охолоджується (падіннгі температури не перебільшує 0,5°С). Розділитель потоці дозволяє збільшити продуктивність пристрою, тому, що при незмінній довжині як конвейєра так і корпусу стерилізатора Автоматичне регулювання завантажеі конвейерної стрічки за наявністю розділитеш току дозволяє підвищити значення коефіці роботи пристрою, тому що робоча пг конвейєра заповнюється більш повно. Tar продуктом установлюється на паралельних гі конвейєра у шахматному порядку і. внаслідок то, кількість одиниць тари з продуктом збільш) ся у 1,44 рази Таким чином розділитель по дозволяє збільшити продуктивність пристро 2,88 рази (1,44 х . 2 ) це дозволяє змечи геометричні характеристики пристрою порушення продуктивності лінії в цілому. На фіг. зображено пристрій для телл обробки тари з продуктом: фіг. 1 - вид збоку; фіг. 2 - вид зверху. Пристрій містить корпус стерилізаторі через який проходить конвейєр 2. На конвейєрі 2 перед входом (на фіг. не казано) в корпус стерилізатора 1 розташова розділитель потоку 3 Вхід І вихід корі стерилізатору 1 забезпечені шторками 4. середині корпусу стерилізатора 1 у верхній * частині розташовано нагріваючий елемент 5, f виконано у вигляд) трубчастого екрана. Нагрів чий елемент 5 має манометр в. У верхній час корпусу стерилізатора 1 установлені аентиляи УКРАЇНА (19) UA (ID 35432 da) A (51) 6 A23L3/04 МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ДЕРЖАВНИЙ ДЕПАРТАМЕНТ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОЇ ВЛАСНОСТІ ОПИС ДО ДЕКЛАРАЦІЙНОГО ПАТЕНТУ НА ВИНАХІД видається під відповідальність власника патенту (54) СПОСІБ ТЕПЛОВОЇ ОБРОБКИ ПРОДУКТІВ У СКЛЯНІЙ ТАРІ ТА ПРИСТРІЙ ДЛЯ ЙОГО ЗДІЙСНЕННЯ (21)99105588 (22) 13.10.1999 (24)15 03.2001 (46) 15.03 2001, Бюл NB 2, 2001 p. (72) Верхівкер Яков Григорович, Вишнікін Юрій Сергійович (73) ФІРМА "ВІСМА* (57) 1. Спосіб теплової обробки продуктів у скляній тарі, передбачаючий обробку закупорених продуктів тепловим джерелом в термокамер», який відрізняється тим, що обробці піддають продукти з температурою 94-96°С з наступним втримуванням їх в термокамер», а як теплове джерело використовують конденсат пріючої пари, який пропускають через трубчастий екран Винахід відноситься до харчової промисловості, зокрема до способу теплової обробки продуктів у скляній тарі (консервів, гомогенізованих овочів, фруктів, соків, тощо) і пристрою для його здійснення. З наукової літератури відомо класичний спосіб теплової обробки продуктів в скляній тар), який розроблено Одеським філіалом ВНДХІ (див. Теоретические основы стерилизации консервов (Б П. Флауменбаум, Иэд-во Киевского университета. 1960 г, с 172-176). У відповідності з цим способом спочатку підігрівають воду в автоклаві до температури, яка перебільшує температуру банок з продуктом на 10-15°С. Лісля цього сітки з банками завантажують в автоклав. Автоклав закривають і подають в нього суміш пари з повітрям, або тільки стисле повітря. Таким чином створюють протитиск, щоб кришки не зривалися з горловин скляних банок. Після установлення протитиску подачу повітря припиняють і подають тільки пару до досягнення температури стерилізації. Під час власно стерилізації через кожні 15-20 хв. роблять продувку автоклава Після завершення скляні банки з продуктом охолоджують, подаючи в автоклав холодну воду зверху, при цьому постійно підтримують протитиск. Після охолодження тиск знижують, 2. Спосіб по п.1, який відрізняється тим. що продукти витримують в термокамер! протягом 110-120 сек. З Пристрій для теплової обробки продуктів в скляній тарі, що має конвейєр І корпус стерилізатора, який відрізняється тим, що він додатково має розділитель потоку, установлений на конвейєрі перед входом в корпус стерилізатора і нагріваючий елемент, виконаний у вигляді трубчастого екрана, розташованого у верхній частині корпусу стерилізатора, а конвейєр виконаний злученим, при цьому до розділителя потоку конвейєр виконано одноланковим, а після - дволанховим. відкривають кришку автоклава І вивантажують скляні банки з стерилізованим продуктом. Даний спосіб обрано прототипом. Прототип збігається з винаходом у тому,.що містить спільні операції: - обробка продуктів, закупорених в скляній тарі тепловим джерелом (гарячою водою і парою за прототипом), - обробка здійснюється в термокамер! (за прототипом це автоклав). Але спосіб за прототипом дуже складний, його продуктивність невелика. Це пояснюється слідуючими причинами* 1 Процес відбувається періодично' тару з продуктом завантажують в автоклав, проводять необхідні операції, охолоджують, вивантажують, а після знову завантажують нову партію і так далі 2. Необхідність створення протитиску І проведення усіх операцій в режимі протитиску. 3. Використання двох теплових джерел: пари та гарячої води. До речі, на отримання пари І підігрів води в автоклаві необхідно витрачати великі енерговитрати. Найближчим s відомих заявнику пристроїв, * французький однокамерний стерилізатор "Пдролак". Пристрій містить декілька конвейєрів, корпус стерилізатора, в середині якого розташований гідравлічний затвор. Верхня І нижня частини < 35432 корпусу стерилізатора поділені теплоізолюючою пластиною. Під корпусом стерилізатора розташований басейн завершального охолодження. Працює відомий пристрій слідуючим чином. За допомогою подаючого конвейєра консерви подаються до конвейєра стерилізатора. Проходячи крізь ротор з лопатями гідравлічного затвора, консерви попадають у верхню частину корпусу стерилізатора, яка заповнена пароповітряною сумішшю При нелреривній ротації консерви проходять спочатку крізь верхню секцію, де стерилізуються і далі крізь заповнену водою нижню секцію, яка призначена для попереднього охолодження консервів. Після виходу із секції попереднього охолодження консерви знову проходять крізь гідравлічний затвор і потрапляють на третій конвейєр, який переміщує їх крізь басейн завершального охолодження. Після басейну завершального охолодження консерви потрапляють на четвертий відвідний конвейєр, який переміщує їх на подальшу технологічну обробку {ди& Бабарин В.П. и др. Справочник по стерипизации консервов М., ВО "Агропромиздат", 1987 г., с. 200,201. Копія відповідних сторінок додається). Дане рішення обрано прототипом пристрою. Прототип збігається з винаходом, що заявляється, у тому, що містить спільні ознаки: - конвейєр; - корпус стерилізатора. Але пристрій за прототипом має ряд недоліків. По-перше, він дуже складний. Це пояснюється тим, що до його складу належать 4 конвейєри (подаючий, конвейєр, який проходить у корпус стерилізатора, конвейєр басейну завершального охолодження і відвідний конвейєр). Крім того, пристрій і його роботу ускладнює гідрозатвор з ротором і лопатями. По-друге, пристрій за прототипом має невелику продуктивність. Це пояснюється тим, що продуктивність пристрою за прототипом жорстко пов'язана, з його геометричними розмірами. Конструкція не дозволяє змінити кількість рядів на ділянках конвейєра, не змінюючи кількість рядів на попередньому конвейєрі. В основу винаходу поставлено задачу створити спосіб теплової обробки продуктів, в якому шляхом обробки продуктів, які мають задану високу температуру, а також використання іншого теплового джерела, забезпечити його спрощення і підвищення продуктивності. Поставлена задача вирішена у способі теплової обробки продуктів в стекляній тарі, передбачаючим обробку закупорених продуктів тепловим джерелом в термокамер* тим, що обробці піддають продукти з температурою 94-96°С з наступним витримуванням їх в термокамер!, а як теплове джерело використовують конденсат гріючої пари, який пропускають через трубчастий екран. Витримування здійснюють протягом 110-120 сек. Новим в заявляемому способі є те, що, поперше, закупорені продукти подають на термообробку і обробляють Тх гарячими (при 9 4 96°С). По-друге, як теплове джерело використовують конденсат гріючої пари, а по-третє, конденсат гріючої пари пропускають через трубчастий екран. Новим також є тривалість витримування продукту в термокамері, але ця ознака не є суттєвою і обов'язковою. В основу винаходу поставлено також задачу створити пристрій для теплової обробки продуктів у скляній тарі, в якому шляхом введення розділителя потоку І нагріваючого елементу, а також розміщення їх в певних місцях корпусу стерилізатора, забезпечити спрощення і підвищення продуктивності пристрою. Поставлена задача вирішена в пристрої для теплової обробки продуктів у скляній тарі, що містить конвейєр і корпус стерилізатора тим, що він додатково містить розділитель потоку, встановлений на конвейєрі перед входом у корпус стерилізатора і нагріваючий елемент, виконаний у вигляді трубчастого екрану, розташованого у верхній частині корпусу стерилізатора, а конвейєр виконано злученим, при цьому до розділителя потоку конвейєр виконано одноланковим, а після дволанковим Крім того у верхній частині корпусу стерилізатора установлені вентиляційні канали, але ця ознака не є обов'язковою. Новим у пристрої, що заявляється, с наявність слідуючих ознак* 1. Пристрій додатково містить: а) розділитель потоку; б) нагріваючий елемент; 2. Розділитель потоку установлений: а) на конвейєрі; б) перед входом у корпус стерилізатора; 3. Нагріваючий елемент виконано у вигляді трубчастого екрана; 4. Нагріваючий елемент установлений у верхній частині корпусу стерилізатора; 5. Конвейєр до роздіпителя потоку виконано одноланковим, а після розділителя - дволанковим. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак, що заявляється і досягнутим технічним результатом можна пояснити наступним. У способі і пристрої за прототипом теплове джерело подають безпосередньо у термокамеру. У цьому випадку здійснюється контактний підігрів продукту, який піддається тепловій обробці. Цв необхідно тому, що в противному випадку не буде забезпечено летальний ефект теплової обробки. Але при такому підведенні теплоносія неможливо уникнути його значних втрат (10-15%). Внаслідок цього енергетична ефективність незначна. У заявляемому винаході, внаслідок того, що не теплову обробку подають продукт, який має високу температуру (94-9б°С) з'явилася можливість не подавати теплоносій всередину термокамери (корпусу стерилізатора) для контактного теплообміну, а здійснити подачу його в трубчастий екран. V ньому випадку відсутня втрата теплоносія, а всередині корпусу установлюються термостатусмі умоем. Продукт практично не охолоджується (падіння температури не перебільшує 0,5°С). Розділитель потоф дозволяє збільшити продуктивність пристрою, тому, що при незмінній довжині як конвейєра так і кЬрпусу стерилізатора з'являється можливість розмістити у корпусі стерилізатора більшу кількість тари з продукт*. При цьому ещпаддС необхідність установлювати 35432 додатковий привод, а можна використовувати дволанковий (дворядний) конвейєр. Крім того наявність розділителя спрощує роботу пристрою в цілому, тому що рухомий "прапорець" самостійно регулює напрямок руху тари з продуктом погілкамконвейєра. Автоматичне регулювання завантаженням конвейерної стрічки за наявністю розділителя потоку дозволяє підвищити значення коефіцієнту роботи пристрою, тому що робоча площа конвейєра заповнюється більш повно. Тара з продуктом установлюється на паралельних гілках конвейєра у шахматному порядку і, внаслідок цього, кількість одиниць тари з продуктом збільшується у 1,44 рази. Таким чином розділитель потоку дозволяє збільшити продуктивність пристрою в 2,88 рази (1.44 х . 2 ) це дозволяє зменшити геометричні характеристики пристрою без порушення продуктивності лінії в цілому. На фіг, зображено пристрій для теплово? обробки тари з продуктом: фіг. 1 - вид збоку; фіг. 2 - вид зверху. Пристрій містить корпус стерилізатора 1. через який проходить конвейєр 2. На конвейєрі 2 перед входом (на фіг. не показано) в корпус стерилізатора 1 розташований розділитель потоку 3. Вхід і вихід корпусу стерилізатору 1 забезпечені шторками 4. В середині корпусу стерилізатора 1 у верхній його частині розташовано нагріваючий елемент 5, який виконано у вигляді трубчастого екрана. Нагріваючий елемент 5 має манометр в. У верхній частині корпусу стерилізатора 1 установлені вентиляційні канали 7. На кресленні, зокрема на конвейєрі 2. зображена також тара 8. Конвейер 2 до розділителя потоку 3 виконано одноланковим, а після розділителя потоку 3 - даоланковим. Пристрій працює слідуючим чином. Після наповнення скляної тари гомогенним продуктом певної температури і закупорювання кришками, вона надходить конвейєром 2 до корпусу стерилізатора 1. Перед входом у корпус стерилізатора 1 тара з одноланкового конвейєра завдяки роздшителю потоку 3 повільно розподіляється у шахматному порядку на обох ланках конвейєра 2 Конденсат пари (що використовується у інших пристроях технологічної лінії) проходячи через нагріваючий елемент 5, нагріває повітря всередині корпусу стерилізатора 1. Підвищена відносно навколишнього середовища температура повітря всередині пристрою не дозволяє суттєво зменшитись температурі продукту, що знаходиться в тарі під час находження його в корпусі стерилізатора 1. Наприклад, температура фасування фруктових соків у тарі ємкістю 1000 мл складає 96+1 °С. Така тара із фруктовим соком перебуває всередині корпусу стерилізації 1 усього 120 сек, що дорівнює терміну наповнення тари продуктом. Після виходу з корпусу стерилізації 1 тара з продукцією охолоджується одним з відомих способом і надходить на етикетування І фасування у відповідну тару. Заявлений пристрій змонтовано на фірмі "ВІСМА" (м. Одеса). Експлуатація пристрою підтвердила його роботоспроможність J ефективність. fflr" ФІГ. 1 35432 A-A a» ши t Фіг. 2 Тираж SO «з. Відкрите акціонерна товариство «Патент» Уфвїнв, М000. м. Ужгород, вуп. Гагаріиа. 101 (03122)3-72-89 (03122)2-57-03