Спосіб охолодження, заморожування і тривалого зберігання коренеплодів цукрових буряків
Номер патенту: 70607
Опубліковано: 25.06.2012
Автори: Желязко Федір Степанович, Желіба Юрій Олександрович, Русов Євген Христофорович, Онищенко Володимир Петрович, Гоголь Микола Іванович
Формула / Реферат
1. Спосіб охолодження, заморожування і тривалого зберігання коренеплодів цукрових буряків шляхом використання теплового потенціалу зовнішнього повітря, який відрізняється тим, що запобігання негативному анаеробному процесу при зберіганні охолоджених коренеплодів досягається завдяки автоматичному контролюванню складу повітря у об'ємі кагату.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що автоматичний контроль складу повітря здійснюють з пульту керування роботою двошвидкісних реверсивних осьових вентиляторів, які за допомогою термостійких полімерних повітропроводів і шиберів подають у кагати свіже або видаляють забруднене повітря, а при від'ємних температурах зовнішнього повітря воно автоматично підігрівається теплоелектронагрівниками.
3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що при досягненні концентрації кисню нижче 15...18 % у повітрі кагату, з автоматичної системи керування процесом надходить сигнал на видалення назовні надлишків двооксиду вуглецю і введення свіжого повітря.
4. Спосіб за пп. 1, 2, який відрізняється тим, що уникнення в'янення коренеплодів при тривалому зберіганні забезпечується зменшенням подачі повітря і швидкості руху його у кагаті до мінімального рівного 0,05...0,1 м/с, а додаткове запобігання в'яненню і усушці коренеплодів досягається постійним зволожуванням повітря у об'ємі кагату внаслідок тонкого розпилу води форсунками у потоці повітря, що нагнітається.
5. Спосіб за пп. 3, 4, який відрізняється тим, що зменшення патогенної мікрофлори досягається введенням аерозолю або хімічних реагентів через форсунки у потік зволоженого повітря.
6. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що заморожування коренеплодів починається після охолодження їх до температури 3...5 °C і зниження температури зовнішнього повітря нижче -5 °C при збереженні автоматичного керування прямого і реверсивного режимів.
7. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що рівномірне омивання повітрям масиву коренеплодів у прямому і реверсивному режимах здійснюється роздробленням повітряного струменя у щілинних решітках підземних повітроводів у двох напрямах від осі під кутами 90; 60; 45 і 30°, а верхній плаский повітровід перфорований з трьох боків на 1/3 довжини при вході отворами діаметром 40 мм і на 2/3 довжини на виході повітря з повітроводу отворами діаметром 20 мм.
Текст
Реферат: Спосіб охолодження, заморожування і тривалого зберігання коренеплодів цукрових буряків шляхом використання теплового потенціалу зовнішнього повітря полягає в тому, що запобігання негативного анаеробного процесу при зберіганні охолоджених коренеплодів досягається завдяки автоматичному контролюванню складу повітря у об'ємі кагату. UA 70607 U (54) СПОСІБ ОХОЛОДЖЕННЯ, ЗАМОРОЖУВАННЯ І ТРИВАЛОГО ЗБЕРІГАННЯ КОРЕНЕПЛОДІВ ЦУКРОВИХ БУРЯКІВ UA 70607 U UA 70607 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до сільського господарства і може бути використана для тривалого зберігання продукції полеводства, коренеплодів, зокрема цукрових буряків. При охолодженні і зберіганні цукрових буряків першочерговою задачею є своєчасне і ефективне відведення тепла дихання, яке супроводжується виділенням вологи і окису вуглецю. Для відведення тепловиділень на зміну давньому способу використання холодного повітря прийшла примусова активна вентиляція з осьовими і відцентровими вентиляторами. Але у результаті активної вентиляції виявилася необхідність в уникненні негативного явища - в'янення коренеплодів, усушка їх. Проти в'янення прийняті засоби зрошування і обприскування водою поверхні коренеплодів. У боротьбі з патогенною мікрофлорою і проростанням коренеплодів використовуються інгібітори хімічного і природного походження. При зберіганні охолоджених коренеплодів особлива увага приділяється температурно-вологісному режиму, який повинен підтримуватися у межах 0…5 °C і відносній вологості повітря 85…93 %. Неприпустимо використовувати зовнішнє повітря з температурою нижче 0 °C, так як це призводить до псування коренеплодів при їх подальшому зберіганні. Значно кращі умови зберігання цукрових буряків при низькій від'ємній температурі - нижче -5 °C. У заморожених коренеплодах призупиняються мікробіологічні процеси і повністю відсутні патогенні мікроорганізми. Процеси заморожування прийнятні для північних регіонів України, де в кінці листопаду спостерігаються стабільні від'ємні температури повітря [1-8]. Спосіб тривалого зберігання заморожених буряків, що пропонується, синтезує всі позитивні заходи, які використовуються у даній галузі. Нижче наведені аналогічні роботи, де вирішуються проблеми тривалого зберігання коренеплодів цукрових буряків. Патент RU 2374323 С1 С13 С1/00; А 01 F 25/00; 27.11.2009. СПОСІБ ЗБЕРІГАННЯ КОРЕНЕПЛОДІВ ЦУКРОВИХ БУРЯКІВ В основу способу зберігання коренеплодів цукрових буряків поставлена оцінка фізичного стану коренеплодів, яка дається у рівні стиглості, роздільній укладці коренеплодів у кагати по рівню стиглості і зберіганні з урахуванням режиму вологості для кожного рівня. Кожному рівню стиглості відповідає свій рівень інтенсивності біологічних процесів, тому і зовнішні умови зберігання повинні бути різними. Наприклад, максимальна вологість повітря 92…95 % є оптимальною тільки для низького рівня спілості. Для середнього - 87,0…90,0 %. А для високого рівня значно нижча - 83…85 %. Встановлено, що коренеплоди з низьким рівнем стиглості утримують тканиною і протоплазмою більшу кількість води, тому для успішного зберігання вологість у кагаті повинна бути найбільшою. А коренеплоди з високим рівнем стиглості навпаки, відрізняються меншим вологоутриманням тканини і протоплазми. Для зберігання їм необхідна зменшена вологість всередині кагату. В іншому випадку коренеплоди швидко пліснявіють і загнивають. Технічний результат винаходу полягає у підвищенні стійкості коренеплодів до загнивання, зниженні середньодобових втрат цукру. Після очищення від бруду коренеплодів визначається їх рівень стиглості і по її величині коренеплоди розділяють на категорії: з низьким рівнем при утриманні калію і натрію 0,032…0,027 г·іон/л, середнім 0,027…0,022 г·іон/л і високим 0,022…0,017 г·іон/л. Після цього укладку коренеплодів у кагати здійснюють окремо, по категоріям, де при зберіганні підтримується температура 0,0…2,0 °C і відносна вологість повітря відповідно: для низької спілості 92…95 %; середньої 87…90 % і високої 83…85 %. Поряд з дослідними кагатами, заповненими по категорії стиглості, було закладено кагат з різним рівнем стиглості "контрольний". У результаті 129-добового зберігання у порівнянні з контрольним у дослідних кагатах було виявлено зменшення запліснявіння і загнивання коренеплодів у 2,9 разу і зменшення середньодобових втрат цукру в 1,85 разу. Одержані результаті безумовно привабливі, але реалізувати спосіб дуже складно, внаслідок виникнення додаткових працезатрат, що пов'язані з виявленням рівня стиглості коренеплодів і розміщення їх у відповідних кагатах. Крім цього, виникають додаткові операції по досягненню, підтриманню і контролю у кожному кагаті необхідного рівня вологості повітря, що потребує додаткового обслуговуючого персоналу. Безперечно відносна вологість повітря при зберіганні коренеплодів у кагатах виграє важливу роль, але температура 0,2 °C досягається не ураз, а на протязі декількох днів і навіть тижнів. Тому у початковий період висока температура, у першу чергу, призведе до значних збитків у кагатах із стиглими коренеплодами, які при інтенсивній вентиляцій і низькій вологості повітря зав'януть і почнуть псуватися. А.С. 1395205 А1; A01F 25/00; 15.05.88. Бюл. 18. СПОСІБ ЗБЕРІГАННЯ КОРЕНЕПЛОДІВ ЦУКРОВИХ БУРЯКІВ Перед закладкою на зберігання коренеплоди цукрових буряків обробляють водяним розчином індуктора, який виділяється із міцелію гриба Fusarium culmorum концентрації 0,01 1 UA 70607 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 0,05 %. Вказаної концентрації достатньо для рівномірної обробки всієї поверхні коренеплодів. Витрати препарату складають 1,5…2,0 л на 1 тонну буряків. Індуктори або провокатори - це метаболіти паразита. Вони індукують захисні реакції рослин, дія їх спрямована на посилення механізму тривкості коренеплодів. Індуктор одержують із добового міцелію грибка Fusarium, вирощеного на штучному середовищі. Індуктор тривкості, виділений із грибка, є екстрактом із міцелію, який складається із пептидів, вуглеводів і ліпідів. Обробка буряків індуктором стійкості гальмує пророщування буряків, зменшує масу ростків. Підвищення стійкості коренеплодів призводить до значного зменшення загнивання їх на 95 % і гнилої маси (менш 1 %). Усе це обумовлює зниження середньодобових втрат цукру на 73…76 % після зберігання у сіткових пробах протягом 112 діб. Одержані лабораторні результати для окремих проб коренеплодів, поміщених у сітках, які оброблялись у суворій відповідності з рецептурою виготовлення індуктора тривкості-стійкості, в реальних умовах можуть значно відрізнятись у бік погіршення результатів, що очікуються. Причиною цього можуть бути непередбачені обставини при вирощуванні добового міцелію грибка на трикомпонентному штучному середовищі. Кожний із компонентів штучного середовища потребує ретельного вимірювання, без помилок: у одному літрі повинно бути 40 г меліси, фосфорнокислого калію 1,2 г і азотнокислого амонію 3 г. Крім цього, міцелій потрібно висушувати, а потім екстрагувати водою протягом 2 годин у співвідношенні 1:10. Приведені вимірювання і обчислення прийнятні тільки у лабораторних дослідженнях і не відповідають реальним польовим умовам, які неминуче призведуть до помилок. А.С. 625624 А01F 25/00; 30.09.78, Бюл. № 36 СПОСІБ ЗБЕРІГАННЯ КОРЕНЕПЛОДІВ ЦУКРОВИХ БУРЯКІВ Метою винаходу є покращення технологічних якостей коренеплодів і підвищення виходу із них цукру. Відомі способи зберігання коренеплодів цукрових буряків шляхом обробки їх при укладці на зберігання інгібіторами, які гальмують або припиняють пророщування, і загнивання. Але цей спосіб не впливає на технологічні якості цукрових буряків, які при закладці на зберігання обробляють водяним розчином пірокатехіну концентрацією 1,0…1,5 мас. % із розрахунку 3,5…4,0 л на 1 т коренеплодів. Заявлений спосіб відрізняється тим, що за інгібітор процесів загнивання і пророщування прийнято водяний розчин 2-хлоретилфосфонової кислоти. Але концентрація значно нижче попередньої 0,25…0,35 мас. %, а доза робочого розчину, як раніше 3,5…4,0 л на 1 тонну. Препарат майже вдвічі пригнічує пророщування коренеплодів. Спосіб забезпечує зменшення середньодобових втрат цукру на 0,002 %, що для заводу продуктивністю 3000 тонн на добу при обробці 60 % цукрових буряків, що зберігаються, дає економію 182 т цукру. При попаданні препарату у рослинний організм він розпадається протягом двох-трьох діб з продуктами природного метаболізму рослин (етилен, хлор, фосфорна кислота). У зв'язку з цим виникає побоювання відносно рівня шкідливості компонентів розпаду інгібітора, які при певних умовах можуть надовго залишитись у тканинах коренеплодів до моменту вступу на переробку з одержанням харчового продукту. У роботі не згадуються умови обробки коренеплодів водним розчином інгібітора у достатньо великих об'ємах. Заявлений інгібітор своїми властивостями має обмежені можливості, тому що не захищає від зав'ялення, самозігрівання і зниження вмісту цукру. Серед розглянутих робіт найбільш близьким до заявленого способу, який можна прийняти як найближчий аналог, є СПОСІБ ЗБЕРІГАННЯ ЦУКРОВИХ БУРЯКІВ В КАГАТАХ І БУРТАХ (А.С. SU 1428280 А1 А01F 25/00, 07.10.1988, Бюл. № 37). Винахід має відношення до зберігання продукції полеводства, коренеплодів, зокрема цукрових буряків у замороженому стані в зимових умовах, які характеризуються від'ємними температурами повітря. Суть винаходу полягає у наступному. Перед формуванням кагату або бурту попередньо рядами і поярусно укладають решітчасті або перфоровані повздовжня і поперечні повітропроводи, які з'єднуються з вертикальними витяжними трубами. З метою посилення тяги повітря ці труби пофарбовані у чорний колір, а кінці повітропроводів виводяться назовні. Повздовжнє і поперечне розміщення повітропроводів забезпечує інтенсивну вентиляцію коренеплодів за рахунок використання вітру будь-якого напрямку. Крім цього, повітряний потік, проходячи по повітропроводам верхнього ярусу, засмоктує приземне повітря повітропроводів нижнього ярусу. З метою підсилення притоку повітря у кагат за рахунок розрідження верхня зовнішня частина витяжної труби оснащена каркасом з прозорого поліетиленового покриття. Завдяки цьому теплові і сонячні промені нагрівають верхній зовнішній кінець чорної труби і повітря, що знаходиться в ній. Підігріте повітря значно легше ніж зовнішнє, яке надходить у 2 UA 70607 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 повітропроводи, тому виникає інтенсивна вентиляція, яка запобігає самозігріванню коренеплодів до наступних морозів. Після заморожування коренеплодів кагат або бурт укривають теплоізоляційним матеріалом - рідким твердіючим карбамідо-формальдегідним пінопластом (КФ-пінопласт). Рідкий КФпінопласт наносять за допомогою автопоїзду безпосередньо на замерзлі коренеплоди. Для зменшення теплоприпливів зовнішні кінці усіх повітропроводів закупорюють снігом, а ґрунт навколо кагатів теплоізолюють шаром КФ-пінопласту. Під час нанесення рідкого КФ-пінопласту на заморожені коренеплоди утворюється сплав піни з льодом, пінопласт приморожується до поверхні кагату, а коренеплоди не пошкоджуються від кислоти. Отверджувачем КФ-смоли є ортофосфорна кислота, завдяки чому при попаданні у ґрунт КФ-пінопласту утворюється добриво. Прагнення застосувати природні ресурси щодо використання холоду зовнішнього повітря і його швидкості руху позитивне, але можливості природної циркуляції у розгалуженій несиметричній системі повітропроводів сумнівні. Наприклад, при відсутності інсоляції у осіннєзимові місяці тяга, що передбачається, буде мати епізодичний характер і як наслідок порушення температурного режиму. Розгалужена система повітропроводів ускладнює процеси завантаження і особливо після заморожування моноліту коренеплодів - розвантажування. Процес теплоізоляції кагатів за допомогою автопоїздів шляхом заливання поверхні заморожених коренеплодів рідким хімічним реагентом, що потім твердіє, дуже трудомісткий і з точки зору техніки безпеки ненадійний. Технічна задача, на вирішення якої спрямована корисна модель, полягає у створенні універсальної комплексної технології охолодження, заморожування і зберігання коренеплодів цукрових буряків з використанням теплового потенціалу зовнішнього повітря. Поставлена задача вирішується тим, що для запобігання негативних процесів, саме анаеробного процесу, в'янення, усушки і загнивання коренеплодів, використовуються засоби і пристрої, які забезпечують раціональне використання теплового потенціалу зовнішнього повітря протягом всього терміну зберігання коренеплодів у будь-яку пору року. Усунення процесів досягається завдяки активній вентиляції кагатів при охолодженні, зволожуванні повітря і, при необхідності, підігріві повітря у зимовий період, а також постійному контролю стану повітря за допомогою газоаналізатора, який подає змінення імпульсу на пульт керування, який, в свою чергу, діє на виконавчі елементи системи керування. Забруднене повітря відводиться, свіже зовнішнє подається в кагат коренеплодів. Новизною заявленого способу є створення автоматичної системи постійного контролю стану повітря за допомогою газоаналізатора, який при зниженні долі кисню у повітрі кагату нижче 1518 %, при зберіганні охолоджених буряків, автоматично включає в роботу двошвидкісні реверсивні вентилятори і приводи шиберів на повітропроводах. При від'ємній температурі зовнішнього повітря і його вентиляції, з метою запобігання підморожування коренеплодів, передбачається підігрів повітря у прямому і зворотному напрямках. Після кожного вентилятора встановлені малопотужні теплоелектронагрівники, які забезпечують підігрів повітря на вході до кагату до температури вище 0 °C. Робота теплоелектронагрівників керуються автоматично з пульта по сигналу від реле температури зовнішнього повітря. Наявність теплоелектронагрівників унеможливлює підморожування верхніх шарів коренеплодів, коли зовнішнє повітря має від'ємну температуру. Новизною також є спосіб подачі повітря у масив коренеплодів як у прямому, так і у реверсивному циклі завдяки оригінальному роздробленню повітряного потоку крізь щілини у залізобетонній решітці у протилежних від осі напрямках під кутами 30, 45, 60 і 90°, що забезпечує рівномірну фільтрацію шарів коренеплодів. Корисність заявленого способу у використанні в процесах зберігання зручних у монтажі і експлуатації двошвидкісних реверсивних осьових вентиляторів, які через пульт керування ними і шиберами забезпечують широкий діапазон швидкості повітря від максимальної при охолодженні і заморожуванні до мінімальної 0,05-0,1 м/с при тривалому зберіганні. Відомо, що дихання коренеплодів супроводжується поглинанням кисню і виділенням тепла, кількість якого залежить від температури. Наприклад, по теплофізичних даних при температурі 20 °C тепло, що виділяється одною тонною коренеплодів у кагатах, за добу складає 7480, при 10 °C 1804, а при 0 °C лише 645 кДж. Дихання буряків відбувається як у аеробних, так і в анаеробних умовах. В процесі дихання відбувається розпад сахарози з утворенням окису вуглецю і води. Аеробне дихання є оксидаційним процесом, який здійснюється внаслідок безперервного поглинання кисню повітря. При анаеробному диханні використовується кисень органічних з'єднань бурякової тканини. В результаті виділяється додаткове тепло і в коренеплодах утворюються продукти розпаду, як наслідок, втрати цукру. Тому у заявленому 3 UA 70607 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 способі приділяється важливе значення контролю складу повітря, яке здійснюється газоаналізатором. Припинення дихання здійснюється при низьких від'ємних температурах. У заморожених коренеплодах практично припиняються фізіологічні і біохімічні процеси, тому вони довго зберігаються без псування. Вихід цукру при переробці заморожених буряків складає більш 8 % від маси, а без заморожування всього ледь більше 2 %. Залежно від географічного положення розміщення кагату, при наявності стабільних від'ємних температур зовнішнього повітря, кагати з охолодженими коренеплодами при необхідності можна перевести у режими заморожування, а потім і режими тривалого зберігання заморожених коренеплодів. Для цього, по відповідній програмі, припиняється зволоження повітря і в кагати подається холодне зовнішнє повітря. При цьому установка таймерів здійснюється на цикли реверсування потоків у прямому і зворотному напрямах. На кінцевому етапі заморожування коренеплодів в кагаті виконується додаткова теплоізоляція повітропроводів і зовнішніх огороджень. На кресленні наведено фрагмент пристрою, на якому здійснюється заявлений спосіб. Зовнішня огорожа кагату 5 - стіни, підлога і стеля складаються із товстостінних тепловологоізоляційних сандвіч-панелей розбірного типу. Висота збірного кагату залежить від його місткості і лежить у межах від 3 до 6 м. Через кожні 5…6 м по довжині кагату розміщені поперечні підземні повітропроводи 4 з стандартним розміром у перерізі 50×50 см, які закриваються залізобетонними плитами 6 із щілинами для повітря. Рівномірне омивання масиву коренеплодів під час руху повітря знизу крізь щілинні отвори решіток досягається завдяки роздробленню повітряного потоку у двох напрямах від осі під кутами 90; 60; 45 і 30°. Залізобетонні решітки виготовляються із щілинами шириною 10…15 мм і довжиною 50…60 мм, які зорієнтовані від осі симетрії у протилежні боки під названими кутами. Під стелею з аналогічним кроком у 5…6 м на всю ширину кагату розміщені повітропроводи 7 з тристоронньою перфорацією із термостійких полімерних матеріалів. Кожний повітропровід шириною 3 м при висоті 150…200 мм має з обох боків і у нижній площині перфорацію, яка забезпечує рівномірну фільтрацію повітрям маси коренеплодів як у прямому, так і у реверсному режимах. З одного кінця повітропроводу 7 на 2/3 його довжині передбачені отвори діаметром 20 з кроком 100 мм. З іншого кінця на 1/3 його довжини - отвори діаметром 40 мм з кроком 150 мм. Широкі і пласкі двосторонні полімерні повітропроводи з перфорацією, які розміщені під стелею забезпечують рівномірну вентиляцію повітрям маси коренеплодів із зоною в 5…6 м. У результаті масив коренеплодів знаходиться під інтенсивним потоком повітря в прямому і реверсивному напрямах. Із полімерних матеріалів виготовлені всі прямі і зворотні повітропроводи з приєднаними до них патрубками зовнішнього і внутрішнього повітря. У патрубках і повітропроводах встановлені шибери з механічним і ручним приводом. Керування шиберами здійснюється по заданій програмі завдяки автоматичній системі керування. Дублюючий ручний привід кожного шибера використовується при першопочатковому регулюванні і таруванні об'ємних витрат повітря у відповідних режимах. Усі повітропроводи, патрубки, вентилятори ізолюються. В схемі використовується осьовий вентилятор з двошвидкісним двигуном реверсивного типу. Використання двошвидкісного вентилятора забезпечує необхідні умови охолодження і зберігання охолоджених коренеплодів. Режим охолодження здійснюється при максимальній подачі (швидкості) повітря, що скорочує термін обробки і зменшує втрати цукру; режим зберігання здійснюється при мінімальній подачі повітря в масив коренеплодів при швидкості повітря 0,05…0,1 м/с. В прямому і оборотному повітроводах після вентилятора в нагнітальній зоні повітря розміщені колектор-кільце з труби діаметром 15 мм і з закріпленими по колу форсунками (6 штук) для розпилення води, що подається від водопроводу через соленоїдний вентиль за командою системи автоматичного керування у режимах охолодження і зберігання охолодження коренеплодів. Перед кожним кільцем-колектором розміщено кільце із теплоелектронагрівників для підігріву повітря з від'ємною температурою у режимі тривалого зберігання охолоджених коренеплодів. Робота пристрою, на якому здійснюється заявлений спосіб. Спосіб охолодження і заморожування передбачає п'ять варіантів, які можуть бути встановлені по програмі автоматичного керування, а саме. 1. Охолодження коренеплодів у кагатах зовнішнім повітрям із зволоженням його і відведенням забрудненого і отепленого повітря назовні. 2. Реверсування при охолодженні зовнішнім повітрям з відведенням отепленого і забрудненого повітря назовні і зволоженням у будь-якому напрямку. 4 UA 70607 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 3. В режимі тривалого зберігання охолоджених коренеплодів здійснюється рециркуляція повітря всередині кагату з періодичним добавленням зовнішнього і відведенням отепленого і забрудненого повітря назовні із зволоженням у прямому і реверсивному режимах. При від'ємних температурах зовнішнє повітря підігрівається теплонагрівниками до температури вище 0 °C. 4. Заморожування зовнішнім повітрям з відведенням забрудненого отепленого повітря назовні. 5. Реверсування при заморожуванні з відведенням отепленого і забрудненого повітря назовні. Кожний режим здійснюється з пульта автоматично керування по заданій програмі. Наприклад, режим А1 (прямий потік) охолодження із зволоженням по команді з пульту керування. Механічні шибери 2, 4, 6 - відкриваються, а шибери 1, 3, 5 закриваються і включаються у роботу вентилятор і форсунки №1 зволожувача. Зовнішнє повітря засмоктується вентилятором і нагнітається разом з водою, що розпиляється форсунками через отвори підземного каналу у простір кагату з коренеплодами. Режим Б2 (реверсування при охолодженні). Припиняється подача води на форсунки №1 і виключається вентилятор, після чого закривають шибери 2, 4, 6 і відкривають шибери 1, 3, 5, включається вентилятор режиму Б2 і подається вода на форсунки №2. Повітря засмоктується вентилятором через патрубки з шибером 1 і нагнітається з водою, що розпилюється форсунками у верхній перфорований повітропровід. Проходячи крізь товщу коренеплодів отеплене і забруднене повітря відводиться назовні через патрубок з шибером 5. При від'ємних температурах зовнішнього повітря включають теплоелектронагрівники. Режим 3 - рециркуляція. Прямий хід А по аналогічній програмі. Шибери 1, 3, 5 закриті, а 2, 4, 6 - відкривають для періодичного добавлення свіжого повітря і відведення надлишків окису вуглецю і отепленого повітря із зволожуванням водою, що розпилюється форсунками. Включається в роботу вентилятор і форсунки №1 для зволожування. Як і у режимі охолодження повітря через патрубок 1 шибером 2 засмоктується і нагнітається вентилятором після зволожування форсунками у підземний канал, проходить крізь товщу кагату і викидається назовні через патрубок 1 з шибером 4. Через заданий час здійснюється рециркуляція зворотного ходу Б, тобто: після зупинки подачі води на форсунки і виключення вентилятора шибери 2, 4, 6 - закриваються, а шибери 1, 3, 5 відкриваються. Включають знову у роботу вентилятор у режимі зворотного ходу Б і подають воду на форсунки. Свіже зволожене повітря через верхній перфорований повітропровід надходить у об'єм кагату і відводиться назовні через патрубок з шибером 5. Режим 4 - заморожування коренеплодів зовнішнім повітрям. При зниженні температури зовнішнього повітря нижче -5 °C може здійснюватися заморожування коренеплодів. Зволоження і рециркуляція відсутні. А - прямий хід і шибери 2, 4, 6 відкриті, шибери 1, 3, 5 - закриті після включення вентилятора холодне повітря подається через підземний канал і щілинні отвори підземного каналу і надходить у об'єм кагату. Реверсування здійснюється по команді від таймера пульта керування. При цьому вентилятор виключається, шибери 1, 3, 5 - відкривають, а 2, 4, 6 - закривають і включається вентилятор у режим Б зворотного ходу. При досягненні заданої температури вентилятор виключається і всі шибери щільно закриваються і патрубки теплоізолюються. Заявлений спосіб реалізується у двох напрямах охолодження і заморожування охолоджених коренеплодів з наступним тривалим зберіганням. Охолодження здійснюється при додатних температурах зовнішнього повітря, а при досягненні його 0 °C і коренеплодів у кагатах до 3…50 °C подача зовнішнього повітря припиняється і система перемикається на автоматичний режим тривалого зберігання. Тривале зберігання охолоджених коренеплодів супроводжується активною вентиляцією із зволожуванням повітря, постійною рециркуляцією і його реверсуванням. Взимку при від'ємній температурі зовнішнього повітря вентиляція кагатів здійснюється з пульта керування з обов'язковим включенням теплоелектронагрівників для підігріву зовнішнього повітря і унеможливлення підморожування буряків. Усі технологічні процеси здійснюються автоматично з пульта керування по відповідній програмі. При зберігання охолоджених коренеплодів для зменшення усушки і в'янення буряків зменшується швидкість повітря у кагатах до 0,05…0,1 м/с шляхом переводу вентиляторів на меншу швидкість або перекриванням шиберами перерізу повітропроводів у прямому і реверсивному напрямках. Крім цього, при досягненні концентрації кисню у кагаті нижче 15…8 % по сигналу газоаналізатора відповідні шибери відкриваються і з об'єму кагату відводяться надлишки СО2 і вводиться свіже повітря. 5 UA 70607 U 5 10 15 20 25 30 35 Режим заморожування і тривалого зберігання здійснюється при наявності стабільних від'ємних температур зовнішнього повітря - нижче -5 °C. Кагати з охолодженими коренеплодами підготовляють для заморожування. Для цього перевіряють надійність і при необхідності підсилюють теплогідроізоляцію зовнішнього контуру, відключають систему зволожування і на пульті керування встановлюють режим заморожування зовнішнім повітрям з постійною рециркуляцією і реверсуванням з частковим віддаленням забрудненого, отепленого повітря. Закінчення процесу заморожування фіксується приладами на пульті керування і при досягненні температури коренеплодів близько зовнішньому повітрю. Вентилятори виключаються, всі шибери і зовнішні патрубки ущільнюються і теплогідроізолюються. Реалізації способу залежить від підготовки комплектуючих елементів пристрою, якими є теплогідроізольовані сандвіч-панелі, осьові двошвидкісні реверсивні вентилятори, повітропроводи із термостійких полімерних матеріалів, шибери і їх привід. До складу пульта керування входять стандартні реле температури, часу, газоаналізатори, трансформатори, сигнальні лампи, вимикачі тощо. Джерела інформації: 1. Морозов С.В., Хелемский A.M. Хранение сахарной свеклы в кагатах с орошением и активной вентиляцией. - М., 1967.-20 с. 2. Хелемский М.З. Новое в технике приемки и хранения сахарной свеклы. - М. 1976. 3. Хелемский М.З. Опыт Карламанского и Бийского сахарных заводов по хранению сахарной свеклы в замороженном состоянии. - Пищепромиздат, 1960.-8 с. 4. Хелемский М.З. Биохимия в сахарном производстве. - М., 1977. 5. Хелемский М.З. Активное вентилирование сахарной свеклы. - М., 1958. 6. Князев В.А. Приемка и хранение сахарной свеклы по прогрессивной технологии. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984, 2000. 7. Хелемский М.З. Хранение сахарной свеклы. - М.: Пищевая промышленность, 1964.-373 с. 8. Жадан В.З. Теплофизические основы хранения сочного растительного сырья на пищевых предприятиях. - М.: Пищевая промышленность, 1976.-235 с. Основні елементи пристрою, на якому здійснюється заявлений спосіб 1 - повітропровід зворотний; 2 - вентилятор осьовий реверсивний, двошвидкісний; 3 - повітропровід прямий; 4 - підземний повітропровід; 5 - корпус кагату із сандвіч-панелей; 6 - залізобетонна решітка підземного повітропроводу; 7 - верхній розподільний повітровід з тристоронньою перфорацією; ш - шибери з механічним приводом; ф - форсунки водяні. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 40 45 50 55 60 1. Спосіб охолодження, заморожування і тривалого зберігання коренеплодів цукрових буряків шляхом використання теплового потенціалу зовнішнього повітря, який відрізняється тим, що запобігання негативному анаеробному процесу при зберіганні охолоджених коренеплодів досягається завдяки автоматичному контролюванню складу повітря у об'ємі кагату. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що автоматичний контроль складу повітря здійснюють з пульту керування роботою двошвидкісних реверсивних осьових вентиляторів, які за допомогою термостійких полімерних повітропроводів і шиберів подають у кагати свіже або видаляють забруднене повітря, а при від'ємних температурах зовнішнього повітря воно автоматично підігрівається теплоелектронагрівниками. 3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що при досягненні концентрації кисню нижче 15...18 % у повітрі кагату, з автоматичної системи керування процесом надходить сигнал на видалення назовні надлишків двооксиду вуглецю і введення свіжого повітря. 4. Спосіб за пп. 1, 2, який відрізняється тим, що уникнення в'янення коренеплодів при тривалому зберіганні забезпечується зменшенням подачі повітря і швидкості руху його у кагаті до мінімального рівного 0,05...0,1 м/с, а додаткове запобігання в'яненню і усушці коренеплодів досягається постійним зволожуванням повітря у об'ємі кагату внаслідок тонкого розпилу води форсунками у потоці повітря, що нагнітається. 5. Спосіб за пп. 3, 4, який відрізняється тим, що зменшення патогенної мікрофлори досягається введенням аерозолю або хімічних реагентів через форсунки у потік зволоженого повітря. 6 UA 70607 U 5 6. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що заморожування коренеплодів починається після охолодження їх до температури 3...5 °C і зниження температури зовнішнього повітря нижче 5 °C при збереженні автоматичного керування прямого і реверсивного режимів. 7. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що рівномірне омивання повітрям масиву коренеплодів у прямому і реверсивному режимах здійснюється роздробленням повітряного струменя у щілинних решітках підземних повітроводів у двох напрямах від осі під кутами 90; 60; 45 і 30°, а верхній плаский повітровід перфорований з трьох боків на 1/3 довжини при вході отворами діаметром 40 мм і на 2/3 довжини на виході повітря з повітроводу отворами діаметром 20 мм. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 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 7
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюMethod for cooling, freezing and long-term storing sugar beet roots
Автори англійськоюHohol Mykola Ivanovych, Rusov Yevhen Khrystoforovych, Onischenko Volodymyr Petrovych, Zheliba Yurii Oleksandrovych, Zheliazko Fedir Stepanovych
Назва патенту російськоюСпособ охлаждения, замораживания и длительного хранения корнеплодов сахарной свеклы
Автори російськоюГоголь Николай Иванович, Русов Евгений Христофорович, Онищенко Владимир Петрович, Желиба Юрий Александрович, Желязко Федор Степанович
МПК / Мітки
МПК: A01F 25/00
Мітки: зберігання, коренеплодів, цукрових, спосіб, охолодження, заморожування, буряків, тривалого
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/9-70607-sposib-okholodzhennya-zamorozhuvannya-i-trivalogo-zberigannya-koreneplodiv-cukrovikh-buryakiv.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб охолодження, заморожування і тривалого зберігання коренеплодів цукрових буряків</a>
Попередній патент: Подрібнювач грубих кормів
Наступний патент: Пристрій донного розвантажування транспортного засобу
Випадковий патент: Спосіб одержання ентомопатогенного препарату "трихофіт" для захисту сільськогосподарських та декоративних рослин від шкідників