Екстрактор-стікач

1. Екстрактор-стікач, який містить резервуар з оснащеними дренажними перфорованими стінками камерами для м'язги, підвідним патрубком для свіжої м'язги і патрубком для відводу сусла, і пристрій для вивантажування екстрагованої м'язги, який відрізняється тим, що резервуар виконаний кільцеподібним, а камери виконані у вигляді окремих циліндрів, встановлених в кільцевій порожнині резервуара. 42577 скребкових пристроїв для регенерації перфорацій стінок різко знижує якість сусла внаслідок перетирання часток м'язги. Такий стікач недостатньо універсальний - він призначений тільки для відділення сусла-самотоку. Найбільш близьким до винаходу, що пропонується, за технічною суттєвістю і результату, який досягається, є екстрактор для екстрагування фарбувальних, ароматичних і дубильних речовин із свіжої м'язги, що містить резервуар з плоским днищем, поділений на камери перфорованими стінками-перегородками, підвідний патрубок для свіжої м'язги, відвідний патрубок для відбору екстрагованого виноматеріалу або сусла-самотоку і пристрій для вивантаження екстрагованої м'язги, що складається з приводів, обертових граблів і шнека. Граблі постачені пальцями, обертовими горизонтально над піддоном шнека (Екстрактор ВЕКД-5. Інформаційний листок ЦНІІТЕІлегхарчомаша). Загальні ознаки екстрактора-стікача, що пропонується, і відомого стікача: резервуар з забезпеченими дренажними перфорованими стінками камери для м'язги, підвідним патрубком для свіжої м'язги і відвідним патрубком для сусла і пристрій для вивантаження екстрагованої м'язги. Недоліком відомого стікача є необхідність подачі виноматеріалу на екстрагування насосом через зрошувач на "шапку" м'язги з відбором його з нижньої частини екстрактору з-за великої щільності "шапки" і незначної поверхні контакту "шапки" з виноматеріалом. Крім того, пристрій для вивантаження екстрагованої м'язги складний конструктивно, вимагає витрат енергії, а також погіршує якість виноматеріалу за рахунок насичення його частками екстрагованої м'язги при роботі розвантажувальних механізмів. Відомий стікач недостатньо універсальний, бо не забезпечує можливість бродіння сусла тільки з плаваючою "шапкою" м'язги. В основу винаходу поставлене завдання створити екстрактор-стікач, що забезпечує зброджування сусла на м'яззі як з зануреною "шапкою" і з плаваючою "шапкою" м'язги, так і з комбінацією цих способів, виключивши ущільнення "шапки" і необхідність її перемішування для інтенсифікації екстрагування; а також забезпечить можливість бродіння за різноманітними способами, в тому числі за способами, аналогічними способам "понад чотирьох", способу Кремаші і способами безупинного бродіння, при яких свіже сусло змішується з підбродженим, і міцність суміші досягає 4% об. В цілому, це забезпечує можливість одержання високоякісних вин за рахунок бродіння на дріжджах Schisosaccharomices vini і виключити негативний вплив на якість вина сторонньої мікрофлори. Поставлене також завдання забезпечити при цьому розвантаження проекстрагованої м'язги тільки за рахунок витиснення її свіжою м'язгою, що подається знизу, без застосування приводних пристроїв, які погіршують якість виноматеріалів і вимагають додаткових витрат енергії. Крім того, вирішується завдання підвищення і універсальності екстрактора-стікача і за рахунок забезпечення можливості використання його як тільки стікача (для відділення сусла-самотоку від м'язги). Для цього в екстракторі-стікачі, який містить резервуар з забезпеченими дренажними перфо рованими стінками камерами для м'язги, підвідним патрубком для свіжої м'язги і патрубком для відводу сусла і пристрій для вивантаження екстрагованої м'язги, згідно з винаходом, резервуар виконаний кільцеподібним, а камери виконані у вигляді окремих циліндрів, які встановлені в кільцевій порожнині резервуара. Кожна камера постачена перфорованим поршнем із приводом, який регулюється по зусиллю фіксації положення поршня. Пристрій для вивантаження екстрагованої м'язги виконано у вигляді розташованої у внутрішній порожнині резервуара скатної поверхні, сполученої в верхній частині з внутрішньою стінкою кільця резервуара, по всьому його периметру і забезпеченою нахиленими вниз до осі резервуару стінками, що закінчуються внизу вивантажувальним отвором, а камери постачені в верхній частині вивантажувальними вікнами для екстрагованої м'язги, сполученими зі скатною поверхнею. Завдяки виконанню резервуару кільцеподібним забезпечується можливість розміщення в кільцевій периферійній порожнині автономних камер для м'язги, а у вн утрішній центральній порожнині - вивантажувального пристрою і пресу для відділення сусла від екстрагованої м'язги. Тим самим забезпечується можливість компактного і конструктивно простого виконання технологічної лінії переробки м'язги, яка включає відділення і зброджування сусла-самотоку з збагачуванням його екстрактивними речовинами м'язги, і відділення сусла різних фракцій від екстрагованої м'язги і насіння. Виконання камер для свіжої м'язги у ви гляді окремих циліндрів, встановлених в кільцевому просторі резервуара, дозволяє розділити суцільну "шапку" м'язги резервуара на окремі стовпчики "шапки", збільшити її висоту і бокову поверхню, і одержати таким чином розвинену поверхню контакту "шапки" із суслом. Одержані стовпчики "шапки" зберігаються у пухкому неущільненому стані і знаходяться у круговому контакті із бродячим суслом, забезпечується можливість прискореного виходу бульбашок вуглекислого газу бродіння не тільки через тіло "шапки" угор у і через бокову поверхню, але і через бокову перфоровану поверхню камери у кільцевий простір резервуару і отим самим активувати сусло, не ущільнюючи "шапки". М'язга знаходиться у зваженому стані в суслі і тому не захаращує перфорацію камер, а насіння відділяються від неї і опускаються на дно камер. Підвищується концентрація адсорбованих м'язгою мікроорганізмів, поживних речовин і газів, а також більш рівномірно розподіляються мікроорганізми в об'ємі сусла. Цим інтенсифікується процес екстракції і бродіння в м'якому режимі, без перетирання м'язги і забезпечується можливість вилучення насіння, а це, в свою чергу, знижує концентрацію дріжджів у виноматеріалі, що виходить, підвищує якість виноматеріалів і забезпечує можливість одержання гармонійних і стабільних вин, збагачених екстрактивними речовинами м'язги. Крім того, таке виконання в цілому створює можливість управління розміщенням "шапки" по висоті камери як в автоматичному режимі, так і за заданою програмою, в тому числі і можливість ви 2 42577 воду "шапки" в положення автоматичного вивантаження тільки за рахунок витиснення її свіжою м'язгою, що подається знизу. Ця можливість реалізується завдяки забезпеченню кожної камери перфорованим поршнем із приводом, який регулюється по зусиллю фіксації положення поршня. Виконання пристрою для вивантаження екстрагованої м'язги у вигляді розташованої у вн утрішній порожнині резервуару скатної поверхні, сполученої в вер хній частини із внутрішньою стінкою кільця резервуару по всьому його периметру і постаченою похиленими вниз до осі резервуару стінками, що закінчується внизу вивантажувальними отворами, забезпечує можливість транспортування екстрагованої м'язги від камер до пресу. Разом із забезпеченням камер в верхній частині вивантажувальними вікнами для екстрагованої м'язги, сполученими зі скатною поверхнею воно реалізує можливість автоматичного розвантажування екстрагованої м'язги тільки за рахунок свіжої м'язги, що подається знизу. На фіг. 1 схематично зображений екстракторстікач, що пропонується; на фіг. 2 - вивантажувальні вікна камер і скатна поверхня стікача; на фіг. 3 - вид екстрактора-стікача по А-А. Екстрактор-стікач складається з вертикально встановленого кільцеподібного резервуару 1, який містить периферійну кільцеву порожнину 2 і центральну циліндричну порожнину 3. Між стінками кільцевої порожнини із зазором установлені окремі камери 4, виконані у вигляді порожніх циліндрів з перфорованими боковими стінками 5 і конусними днищами 6, до яких за допомогою прохідних кранів 7 приєднаний м'язгопровід 3 з відділювачем насіння 9, який має насос 10 для сусла і транспортер 11 для насіння. Насос 10 винопроводом 12 з'єднаний з кільцевою порожниною 2 резервуару. До днищ камер 4 за допомогою триходових кранів 13 приєднаний м'язгопровід 14 із м'язгонасосом 15 для свіжої м'я зги. У верхній частині кожна камера 4 постачена встановленим в її внутрішній порожнині рухомим поршнем 16 зі штоком 17 і пневмоприводом 18 з регульованим зусиллям фіксації поршня в заданому положенні, наприклад, за рахунок регулювання тиску повітря в пневмоприводі (на фіг. не показано). Бокова стінка кожної камери 4 в верхній частині зі сторони, яка повернута до центральної порожнини 3 резервуара, постачена вивантажувальним вікном 19 для екстрагованої м'язги. До внутрішньої стінки 20 резервуара приєднана розташована в центральній його порожнині 3 скатна поверхня 21 так, що її вер хня крайка знаходиться на рівні нижніх кромок вікон 19 камер 4 і приєднана до них, бокові стінки нахилені вниз до осі резервуару, а нижня крайка утворює вивантажувальний отвір 22, який з'єднано із приймальним бункером 23 пресу 24, постаченого транспортером 25 для вичавки. У верхній частині кільцева порожнина 2 постачена винопроводом 26 для виноматеріалу або сусла-самотоку і рубашкою 27 для охолоджувача, а в нижній частині - патрубком 28 для відбору сусласамотоку і рубашкою 29 для теплоносія. Екстрактор-стікач працює таким чином. На всіх циліндричних камерах 4 перфоровані поршні 16 зі штоками 17 за допомогою їх пневмоприводів 18 виставляються в нижнє положення, нижче вивантажувального вікна 19, на висоті, яка необхідна для вибраного способу бродіння. Зусилля фіксації поршнів 15 також регулюється на рівні, який потрібний для способу бродіння, і визначає величину максимального ущільнення "шапки". Для цього встановлюється відповідний тиск у пневмоприводі 18. Після цього в першій камері відкривається триходовий кран 13 (вихідне положення всіх триходових кранів камер 4 - "закрито") і м'язгонасосом 15 через м'язгопровід 14 накачується в необхідній кількості чиста культура дріжджів, а після цього свіжа м'язга - до заповнення камери 4. Кран 13 першої камери закривається і в тому ж порядку м'язгою заповнюються послідовно всі циліндричні камери 4. Сусло-самотік через перфоровані стінки камер 4 витікає в кільцеву порожнину 2 резервуара 1, і заповнення камер ведуть до появи сусла у відвідному винопроводі 26. М'язгопровід промивається водою, закривається триходовий кран 13 на останній камері 4 і одночасно вимикається м'язгонасос 15. В процесі бродіння бульки вуглекислого газу обволікають тверді частки м'язги, і вони спливають під поршень 16, утворюючи занурену в сусло "шапку", яка по мірі збільшення її висоти передає певний тиск на нижню площину поршня, і він поступово підіймається нагору, підтримуючи встановлене пневмоприводом зусилля. Разом з ним поступово підіймається нагору і "шапка" м'язги, зберігаючи пухкість і віддаючи екстрактивні речовини суслу, крізь яке вона рухається. Таким чином, бродіння починається із зануреною "шапкою" м'язги і закінчується із плаваючою "шапкою", реалізуючи переваги обох способів. При цьому "шапка" не ущільнюється понад встановленою зусиллям фіксації поршня 16 мірою, а по мірі підйому "шапки" сусло обмиває частки м'язги, насичуючись екстрактивними речовинами в м'якому режимі екстракції (без зруйнування часток м'язги). Одночасно гази бродіння вільно проходять через циліндричний стовп "шапки" м'язги і далі як через перфорований поршень 16 нагору, так і крізь бокові перфоровані стінки 5 циліндричної камери і далі в бродяче сусло, яке контактує із "шапкою" не тільки знизу і згори, але і з боковою циліндричною поверхнею "шапки". Цим інтенсифікується дифузія екстрактивних речовин м'язги в бродяче сусло без використання перемішуючи х пристроїв і без перекачки сусла через м'язгу насосами, що дозволяє одержати виноматеріали високої якості в більш короткі терміни. Завдяки пухкості стовпу "шапки" і її активації бульками газу насіння відділюється від м'язги і осідає в конусних днищах 5, із яких воно випускається в процесі бродіння сусла по мірі накопичування через прохідні крани 7 по м'язгопроводу 8 у відділювач насіння 9. При цьому сусло насосом 10 вертається по винопроводу 12 у внутрішню кільцеву порожнину 2 резервуара 1, а насіння відділюється транспортером 11. Після закінчення циклу бродіння з екстрагуванням фарбувальних, ароматичних і дубильних 3 42577 речовин поршень 16 зі штоком 17 першої камери пневмоприводом 18 підіймається в верхнє положення, відкривається триходовий кран 13 цієї камери і м'язгонасосом 15 в неї подається свіжа м'я зга, що витісняє підброджену м'язгу нагору і остання, досягнувши нижньої поверхні перфорованого поршня 16 і зустрічаючи опір, виливається через вивантажувальне вікно 19 камери 4 на скатну поверхню 21, а по ній - в ви вантажувальний отвір 22 і приєднаний до нього прийомний бункер 23 преса 24. Після отпресування вичавка відводиться транспортером 25. Відповідна кількість виноматеріалу із порожнини 2 через винопровід 26 поступає на наступну обробку. Після цього поршень 16 другої циліндричної камери 4 підіймається в верхнє положення, а її триходовий кран 13 відкривається. Триходовий кран 13 першої камери закривається, а її поршень 16 опускається в нижнє вихідне робоче положення. На цьому робочий цикл першої камери закінчений. В такому ж порядку по черзі заповнюються свіжою м'язгою всі камери 4. Після заповнення останньої камери м'язга прокачується, м'язгопровід 14 промивається водою, м'язгонасос 15 вимикається, триходовий кран 13 цієї камери закривається і пневмоприводом 18 опускається в нижнє вихідне для роботи положення її поршень 16. Далі процес роботи екстрактора-стікача повторюється в описаному порядку до закінчення сезону виноробства, забезпечуючи таким чином фактично безупинне бродіння з автоматичним вивантажуванням збродженої м'язги. Екстрактор-стікач, що пропонується, забезпечує можливість здійснення бродіння способами, аналогічними способу "понад чотирьох", способу Кремаші або способу безупинного бродіння, при яких свіже сусло подається невеликими порціями в сусло спиртуозністю до 4% об., або в бурно бродяче сусло з великою концентрацією дріжджових кліток. При цьому виключається період розброджування, а процес іде фактично тільки на винних дріжджах виду Schisosaccharomices vini і цим забезпечується одержання виноматеріалів вищої якості. В цих варіантах процес роботи відрізняється від описаного тим, що свіже сусло або свіжа м'язга невеликими порціями закачується м'язгонасосом 15 по м'язгопроводу 14 через триходові крани 13 по черзі в камери 4 в описаному вище порядку, а відповідна частина виноматеріалу відбирається через винопровід відводний 26. Екстрактор-стікач, що пропонується, забезпеччує зброджування за способами як тільки із плаваючою "шапкою", так і тільки із зануреною в сусло "шапкою", і в цих варіантах процес роботи відрізняється тільки положенням поршнів 16 в камерах 4 та їх фіксацією, відповідно, або в верхньому положенні (на рівні нижньої крайки вивантажувальних вікон 19), або на необхідній висоті занурення у м'язгу, причому в обох випадках "шапка" знаходиться під нижньою поверхнею поршнів 16. Екстрактор-стікач, що пропонується, може використовуватися тільки як стікач. В цьому варіанті роботи в камері 4 послідовно (за описаним вище порядком) через м'язгопровод 14 і триходові крани 13 подається свіжа м'язга, а через патрубок 28 збирається сусло-самотік. При цьому поршні із відповідними приладами використаються для періодичної регенерації перфорованих бокових стінок 5 камер 4. Екстрактор-стікач, що пропонується, може використовуватися для настоювання сусла на м'яззі з підброджуванням або без нього, при якому в сусло за рахунок дифузії переходять фенольні і азотисті речовини, вітаміни і мікроелементи. В цьому варіанті процес його роботи аналогічний описаному вище процесу бродіння на м'яззі і відрізняється тим, що самий процес бродіння з введенням культури дріжджів не проводиться, а здійснюється тільки витримка сусла на м'яззі. Сусло накачується м'язгонасосом 15 після заповнення робочих камер 4 м'язгою, а відбирається після настоювання через патрубок 28. 4 42577 Фіг. 1 Фіг. 2 5 42577 Фіг. 3 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 6