Спосіб отримання кухонної солі, що не злежується

Реферат: Спосіб отримання кухонної солі, що не злежується включає обробку солепульпи з вмістом твердої фази 30-82 % ультразвуком, її центрифугування та сушку. Солепульпу піддають дії 2 ультразвуку частотою 20-100 кГц, інтенсивністю 1,5-2,5 Вт/см та ультразвуку частотою 1,0-2,0 2 МГц, інтенсивністю 2,0-3,0 Вт/см протягом 7-10 хв. UA 118718 U (54) СПОСІБ ОТРИМАННЯ КУХОННОЇ СОЛІ, ЩО НЕ ЗЛЕЖУЄТЬСЯ UA 118718 U UA 118718 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до харчової технології, а саме до способів отримання кухонної солі, що не злежується, та може бути використана в соляній галузі. Відомий спосіб отримання кухонної солі, що не злежується, який включає обробку кухонної солі фероціанідом калію у кількості 0,001 %. Спосіб забезпечує отримання кухонної солі, що не злежується протягом 12 місяців [1]. Недоліком способу є використання токсичної речовини фероціаніду калію, що взаємодіє з соляною кислотою шлунка з утворенням ціаніду калію - однієї з самих токсичних речовин. Концентрація фероціаніду калію у кухонній солі до 0,001 % вважається безпечною. Однак, внаслідок мікрокапілярних ефектів, фероціанід калію мігрує із центру пачки до її країв. У зв'язку з цим концентрація фероціаніду калію по краях пачки кухонної солі може значно збільшитися [2]. Є також спосіб отримання кухонної солі, що не злежується, який включає випарювання її з розсолу, обробку солепульпи змінним струмом щільністю 0,3-1,4 А/см протягом 5-7 хв, центрифугування та сушку. Солепульпа містить 25-76 % твердої фази. Недоліком способу є недостатній строк зберігання кухонної солі, не більш як 12 місяців, а також необхідність 2 використання електричного струму значної щільності -0,3-1,4 А/см [3]. Найбільш близьким аналогом до способу, що заявляється (прототип), є спосіб отримання кухонної солі, що не злежується [4], що включає випарювання її з розсолу, центрифугування отриманої солепульпи та сушку, солепульпу перед центрифугуванням піддають дії 2 ультразвукових коливань частотою 18-26 кГц, інтенсивністю 10-15 Вт/см протягом 1-3 хв, причому солепульпа повинна містити 30-82 % твердої фази. Спосіб дозволяє отримати кухонну сіль, що не злежується протягом 14 місяців. Недоліками способу є недостатній строк зберігання кухонної солі, що не перевищує 14 місяців, а також необхідність використовувати ультразвук високої інтенсивності - 10-15 Вт/см, що призводить до необхідності додаткового захисту персоналу від вторинного звуку. Спільними суттєвими ознаками найближчого аналога та способу, що заявляється, є обробка солепульпи зі вмістом твердої фази 30-82 % ультразвуком, її центрифугування та сушка. В основу корисної моделі поставлена задача збільшити строк зберігання кінцевого продукту - кухонної солі та досягти використання ультразвуку меншої інтенсивності. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що солепульпу піддають одночасній дії 2 ультразвуку частотою 20-100 кГц, інтенсивністю 1,5-2,5 Вт/см та ультразвуку частотою 1,0-2,0 МГц, інтенсивністю 2,0-3,0 Вт/см протягом часу 7-10 хв. Використання ультразвуку двох частот для обробки солепульпи обумовлене більш високою ефективністю двочастотного ультразвуку в порівнянні з ультразвуком однієї частоти. Це пояснюється особливостями утворення та схлопування кавітаційних пухирців при двочастотній дії УЗ, при якій переважно (більше 90 %) утворюються малі сферичні кавітаційні пухирці, при схлопуванні саме яких і інтенсифікуються дані процеси. У табл. 1 наведені результати порівняння способу отримання кухонної солі за прототипом та способом, що пропонується. Для отримання кухонної солі використовувалася солепульпа Генічеського солепідприємства (1), Геройського солезаводу (2) та Слов'янської солевидобувної компанії (3). Приклад виконання. У способі за прототипом. На солепульпу зі вмістом твердої фази 30 % (проби 1-1, 2-1, 3-1), 50 % (проби 1-2, 2-2, 3-2) та 80 % (проби 1-3, 2-3, 3-3) діяли ультразвуком частотою 20 кГц, 2 інтенсивністю 12 Вт/см протягом 2 хв. Далі кухонну сіль виділяли центрифугуванням та сушили згідно з [4]. У способі, що пропонується. На солепульпу зі вмістом твердої фази 30 % (проби 1-1, 2-1, 31), 50 % (проби 1-2, 2-2, 3-2) та 80 % (проби 1-3, 2-3, 3-3) діяли ультразвуком частотою 20 кГц, 2 2 інтенсивністю 2,0 Вт/см та ультразвуком частотою 1,0 МГц, інтенсивністю 2,5 Вт/см протягом 8 хв. Далі кухонну сіль виділяли центрифугуванням та сушили при температурі 90 °C згідно [2]. Кожну пробу отриманої таким чином кухонної солі поділяли на три частини (у способі за прототипом та у способі, що пропонується) і вносили до ексикатору для проведення випробувань на злежуваність ексикаторним методом [2] (опір стиску при досліджуванні 2 злежування кухонної солі ексикаторним методом вважається допустимим менше 0,300 кг/см ) [4]. Середні результати трьох дослідів заносили у табл. 1. 1 UA 118718 U Таблиця 1 Порівняння способу отримання кухонної солі, що пропонується, зі способом за прототипом 2 Опір стиску, кг/см 6 місяців 8 місяців 12 місяців 14 місяців 15 місяців 18 місяців Спосіб, що пропонується 1-1 0,043 0,065 0,087 0,112 1-2 *0,012 0,038 0,076 0,092 0,121 1-3 *0,021 0,048 0,085 0,103 0,134 2-1 **0,027 0,057 0,071 0,099 2-2 *0,010 0,035 0,063 0,085 0,103 2-3 *0,018 0,041 0,077 0,092 0,111 3-1 **0,011 0,043 0,057 0,079 3-2 **0,021 0,054 0,069 0,088 3-3 *0,010 0,030 0,062 0,073 0,093 Спосіб за прототипом 1-1 0,016 0,034 0,099 0,175 0,321 0,498 1-2 0,018 0,045 0,102 0,254 0,378 0,543 1-3 0,023 0,053 0,112 0,273 0,393 0,578 2-1 *0,038 0,075 0,164 0,300 0,485 2-2 *0,040 0,067 0,221 0,321 0,501 2-3 0,008 0,045 0,085 0,252 0,365 0,532 3-1 *0,023 0,041 0,109 0,307 0,472 3-2 *0,031 0,055 0,204 0,344 0,480 3-3 0,012 0,031 0,076 0,223 0,357 0,498 № проби 24 місяці 25 місяців 0,125 0,131 0,197 0,118 0,125 0,232 0,093 0,099 0,122 0,421 0,563 0,657 0,401 0,531 0,602 0,321 0,412 0,422 0,571 0,595 0,623 0,539 0,545 0,601 0,502 0,523 0,567 0,904 0,912 0,932 0,765 0,854 0,902 0,801 0,817 0,829 *- Ознак злежування не знайдено 5 10 15 Виходячи з результатів дослідів, що наведені в табл. 1, спосіб, що пропонується, дозволяє 2 отримати кухонну сіль із строком зберігання 24 місяці (опір стиску менше 0,300 кг/см ), а спосіб за прототипом - тільки 14 місяців. В табл. 2 наведено вплив частоти низькочастотного ультразвуку на строк зберігання кухонної солі (опір стиску). Як виходить із табл. 2 оптимальною частотою ультразвуку є 20-100 кГц. При використанні ультразвуку частотою менш ніж 20,0 кГц строк зберігання кухонної солі зменшується. При збільшенні частоти ультразвуку більш ніж 100,0 кГц також зменшується строк зберігання кухонної солі. Ймовірно, що діапазон частот ультразвуку 20,0-100,0 кГц для створення такої кристалічної структури кухонної солі, що менше піддається злежуванню [2]. У табл. 3 наведено вплив частоти високочастотного ультразвуку на строк зберігання кухонної солі (опір стиску). Як виходить із табл. 3 оптимальною частотою високочастотного ультразвуку є 1,0-2,0 МГц. При використанні ультразвуку частотою менш ніж 1,0 МГц та більш ніж 2,0 МГц строк зберігання кухонної солі зменшується (опір стиску збільшується), що пов'язано зі зменшенням кількості малих сферичних кавітаційних пухирців, при схлопуванні саме яких і інтенсифікуються дані процеси. 2 UA 118718 U Таблиця 2 Вплив частоти низькочастотного ультразвуку на строк зберігання кухонної солі (опір стиску) Частота УЗ, кГц Опір стиску, кг/см 2 25 місяців Використовували солепульпу Генічеського солепідприємства зі вмістом твердої фази 30 % (проба 1-1) 19 0,039 0,104 0,131 0,298 0,342 0,678 1,103 1,674 20 **0,043 0,065 0,087 0,112 0,125 0,421 22 **0,043 0,061 0,080 0,100 0,127 0,408 44 **0,047 0,066 0,084 0,110 0,120 0,387 80 *0,005 0,043 0,061 0,080 0,100 0,127 0,408 90 *0,009 0,043 0,061 0,080 0,100 0,127 0,409 100 *0,012 0,043 0,061 0,080 0,100 0,127 0,408 101 0,076 0,132 0,176 0,324 0,564 0,699 1,156 1,680 Використовували солепульпу Слов'янської солевидобувної компанії зі вмістом твердої фази 80 % (проба 3-3) 19 0,054 0,121 0,139 0,308 0,365 0,809 1,155 1,680 20 *0,010 0,030 0,062 0,073 0,093 0,122 0,422 22 *0,011 0,032 0,066 0,089 0,109 0,125 0,426 44 *0,010 0,033 0,075 0,093 0,117 0,127 0,433 80 *0,037 0,045 0,084 0,103 0,142 0,159 0,489 90 *0,042 0,056 0,087 0,109 0,154 0,199 0,505 100 *0,044 0,064 0,088 0,112 0,165 0,254 0,508 101 0,083 0,175 0,194 0,379 0,672 0,758 1,195 1,699 6 місяців 8 місяців 12 місяців 14 місяців 15 місяців 18 місяців 24 місяці 2 5 Інтенсивність низькочастотного ультразвуку - 2,0 Вт/см , інтенсивність високочастотного 2 ультразвуку 2,5 Вт/см . Частота високочастотного ультразвуку -1,0 МГц. Час дії ультразвуку 8 хв. Таблиця 3 Вплив частоти високочастотного ультразвуку на строк зберігання кухонної солі (опір стиску) Частота УЗ, МГц Опір стиску, кг/см 2 25 місяців Використовували солепульпу Генічеського солепідприємства зі вмістом твердої фази 30 % (проба 1-1) 0,9 0,020 0,156 0,194 0,312 0,398 0,523 0,675 1,328 1,0 **0,043 0,065 0,087 0,112 0,125 0,421 1,2 **0,044 0,063 0,087 0,117 0,129 0,425 1,4 **0,049 0,064 0,089 0,118 0,131 0,429 1,6 *0,007 0,052 0,065 0,087 0,118 0,130 0,454 1,8 *0,007 0,053 0,065 0,088 0,119 0,137 0,463 2,0 *0,007 0,055 0,065 0,089 0,120 0,143 0,465 2,1 0,076 0,132 0,176 0,324 0,564 0,699 1,156 1,680 6 місяців 8 місяців 12 місяців 14 місяців 15 місяців 18 місяців 24 місяці 3 UA 118718 U Частота УЗ, МГц Опір стиску, кг/см 2 25 місяців Використовували солепульпу Слов'янської солевидобувної компанії зі вмістом твердої фази 80 % (проба 3-3) 0,9 0,054 0,121 0,139 0,308 0,365 0,809 1,155 1,680 1,0 *0,010 0,030 0,062 0,073 0,093 0,122 0,422 1,2 *0,014 0,035 0,066 0,076 0,109 0,122 0,423 1,4 *0,015 0,035 0,067 0,078 0,110 0,123 0,426 1,6 *0,031 0,042 0,067 0,077 0,111 0,125 0,427 1,8 *0,047 0,043 0,068 0,080 0,111 0,124 0,427 2,0 *0,046 0,044 0,069 0,087 0,112 0,128 0,426 2,1 0,075 0,187 0,194 0,332 0,623 0,721 1,110 1,505 6 місяців 8 місяців 12 місяців 14 місяців 15 місяців 18 місяців 24 місяці 5 10 Інтенсивність низькочастотного ультразвуку - 2,0 Вт/см, інтенсивність високочастотного 2 ультразвуку 2,5 Вт/см . Частота низькочастотного ультразвуку -20,0 кГц. Час дії ультразвуку 8 хв. В табл. 4 наведено вплив інтенсивності ультразвуку на строк зберігання кухонної солі. Як 2 виходить із табл. 4, оптимальною інтенсивністю низькочастотного ультразвуку є 1,5-2,5 Вт/см , а 2 високочастотного ультразвуку 2,0-3,0 Вт/см . При використанні ультразвуку даних інтенсивностей строк зберігання кухонної солі складає 24 місяці (опір стиску менш ніж 0,300 2 кг/см [2]). Однак, використання ультразвуку даних інтенсивностей не дозволяє зберігати сіль більш ніж 24 місяці, опір стиску через 25 місяців зберігання становить більш 0,300 кг/см (табл.4). Таблиця 4 2 Вплив інтенсивності ультразвуку на строк зберігання кухонної солі (Опір стиску, кг/см ) Інтенсивність низькочастотного УЗ, 2 Вт/см Інтенсивність високочастотного УЗ, Вт/см 1,9 2,0 2 Опір стиску, кг/см через 12 місяців зберігання 1,4 0,123 0,117 1,5 0,126 0,043 2,5 0,125 0,035 2,6 0,128 0,112 2 Опір стиску, кг/см через 24 місяців зберігання 1,4 0,861 0,729 1,5 0,477 0,124 2,5 0,479 0,122 2,6 0,875 0,899 2 Опір стиску, кг/см через 25 місяців зберігання 1,4 1,561 1,662 1,5 1,577 0,430 2,5 1,579 0,422 2,6 1,675 1,678 15 20 2 2,5 2,7 3,0 3,1 0,119 0,037 0,030 0,119 0,115 0,036 0,032 0,115 0,016 0,032 0,030 0,119 0,141 0,135 0,138 0,148 0,875 0,165 0,169 0,873 0,70 0,176 0,228 0,883 0,72 0,184 0,273 0,876 0,874 0,484 0,481 0,872 1,665 0,434 0,476 1,687 1,670 0,440 0,488 1,683 1,672 0,453 0,512 1,676 1,774 1,784 1,781 1,802 Частота високочастотного ультразвуку - 1,0 МГц. Частота низькочастотного ультразвуку 20,0 кГц Час дії ультразвуку 8 хв. Була використана солепульпа Слов'янської солевидобувної компанії зі вмістом твердої фази 80 % (проба 3-3) В табл. 5 наведено вплив часу дії ультразвуку на строк зберігання кухонної солі (опір стиску). Як виходить із табл. 5 час дії ультразвуку повинен бути 7-10 хв. При дії ультразвуку менше ніж 7 хв. термін зберігання кухонної солі зменшується. При збільшенні часу дії ультразвуку більш ніж 10 хв термін зберігання кухонної солі також зменшується, що пов'язано з 4 UA 118718 U утворенням кристалів кухонної солі меншої міцності, що у свою чергу призводить до збільшення опору стиску кухонної солі. Таблиця 5 Вплив часу дії ультразвуку на строк зберігання кухонної солі (опір стиску) 2 Опір стиску, кг/см через місяців зберігання 12 14 18 20 24 25 Використовували солепульпу Геніческого солепідприємства зі вмістом твердої фази 30 % (проба 1-1) 6,0 0,632 0,629 0,637 0,634 0,632 0,636 7,0 0,048 0,064 0,115 0,118 0,125 0,456 8,0 0,043 0,065 0,112 0,120 0,125 0,421 10,0 0,045 0,067 0,114 0,119 0,127 0,437 11,0 0,708 0,713 0,716 0,715 0,714 0,721 Використовували солепульпу Слов'янської солевидобувної компанії зі вмістом твердої фази 80 % (проба 3-3) 6,0 0,603 0,606 0,608 0,604 0,611 0,615 7,0 0,034 0,063 0,090 0,106 0,123 0,424 8,0 0,030 0,062 0,093 0,109 0,122 0,422 10,0 0,031 0,062 0,093 0,108 0,123 0,423 11,0 0,628 0,622 0,626 0,624 0,621 0,689 Час дії УЗ, хв. 5 10 15 20 Частота високочастотного ультразвуку - 2,0 МГц. Частота низькочастотного ультразвуку 2 20,0 кГц. Інтенсивність низькочастотного ультразвуку - 2,0 Вт/см , інтенсивність 2 високочастотного ультразвуку 2,5 Вт/см . Таким чином, експеримент показав, що використання ультразвуку 20-100 кГц, інтенсивністю 2 2 1,5-2,5 Вт/см та ультразвуку частотою 1,0-2,0 МГц, інтенсивністю 2,0-3,0 Вт/см протягом часу 7-10 хв. дозволяє підвищити строк зберігання отриманої кухонної солі, що не злежується, до 24 місяців. Джерела інформації: 1. ДСТУ 3583: 2015. Сіль кухонна харчова. Загальні технічні умови. - К.: Вид-во стандартів, 2016. - 38 с 2. Бакланов О.М., Авдєєнко А.П., Чмиленко Ф.О., Бакланова Л.В. Аналітична хімія кухонної солі і розсолів. - Краматорськ: вид-во ДДМА, 2011. - 284 с. 3. Способ получения поваренной соли / Ю.Г. Селитренников, А.Н. Бакланов и Т.А. Матвеева - А.с. №1579899 А 1, СССР- Опубл. 23.07.90. - Бюл. № 27. 4. Способ получения поваренной соли / Л.В. Бакланова, Ф.А. Чмиленко, С.А. Клименко и А.Н. Бакланов - А.с. №1726377А 1, СССР - Опубл. 15.04.92. - Бюл. № 14. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 Спосіб отримання кухонної солі, що не злежується, який включає обробку солепульпи з вмістом твердої фази 30-82 % ультразвуком, її центрифугування та сушку, який відрізняється тим, що 2 солепульпу піддають дії ультразвуку частотою 20-100 кГц, інтенсивністю 1,5-2,5 Вт/см та 2 ультразвуку частотою 1,0-2,0 МГц, інтенсивністю 2,0-3,0 Вт/см протягом 7-10 хв. Комп’ютерна верстка В. Мацело Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5