MD1045Z

MD1045Z - Dispozitiv şi procedeu de deshidratare a prunelor

Info

Publication number: MD1045Z
Application number: MDS20150141A
Authority: MD
Inventors: Андрей ПАПЧЕНКО; Наталия ПОПОВА; Мирча БОЛОГА
Original assignee: Институт Прикладной Физики Академии Наук Молдовы
Priority date: 2015-10-23
Filing date: 2015-10-23
Publication date: 2017-01-31
Also published as: MD1045Y

Abstract

Invenţia se referă la industria alimentară şi poate fi folosită în tehnologia uscării prunelor.Dispozitivul de deshidratare a prunelor conţine un corp dielectric, executat în formă de baie dreptunghiulară, care este divizată pe orizontală de un grilaj în două părţi. Partea superioară este dotată cu doi electrozi plan-paraleli amplasaţi vertical, unul din care este fixat pe o placă dielectrică mobilă şi dotat cu un pivot de centrare a electrodului şi un regulator de presiune. Partea inferioară este dotată cu un rezervor pentru suc.Procedeul de deshidratare a prunelor prevede prelucrarea lor în două etape. La prima etapă prunele sunt supuse electroplasmolizei cu impulsuri bipolare la o intensitate a câmpului electric de 15000…20000 V/m, la o temperatură de 25…30°C şi timp de 0,1…20 s. La etapa a doua prunele sunt supuse electroplasmolizei cu impulsuri bipolare la o intensitate a câmpului electric de 1500…3000 V/m, la o temperatură de 75°C, presiune de 0,1…0,3 kg/cm2 şi timp de 30…50 min, se evaporă până la 10% de apă şi se separă de la 10 la 30% de suc, apoi uscarea produsului obţinut se efectuează într-o uscătorie convectivă până la umiditate standard.

Description

Invenţia se referă la industria alimentară şi poate fi folosită în tehnologia uscării prunelor.

Este cunoscut un electroplasmolizator, care conţine un corp dielectric şi electrozi amplasaţi în interiorul lui, conectaţi la o sursă de curent electric. În plasmolizator materia primă fărâmiţată este pompată prin interstiţiul dintre electrozi. La electrozii electroplasmolizatorului este admis curentul electric, care asigură plasmoliza materiei prime şi sporirea extragerii sucului la presare [1].

Dezavantajul construcţiei cunoscute a plasmolizatorului constă în faptul că el, potrivit particularităţilor constructive, nu poate fi folosit în tehnologia uscării materiei prime vegetale.

Problema pe care o rezolvă invenţia constă în crearea unei instalaţii care asigură electroplasmoliza materiei prime vegetale cu separarea parţială a sucului înainte de procesul uscării.

Dispozitivul, conform invenţiei, înlătură dezavantajul menţionat mai sus prin aceea că conţine un corp dielectric, executat în formă de baie dreptunghiulară, care este divizată pe orizontală de un grilaj în două părţi, partea superioară este dotată cu doi electrozi plan-paraleli amplasaţi vertical, unul din care este fixat pe o placă dielectrică mobilă şi dotat cu un pivot de centrare a electrodului şi un regulator de presiune; iar partea inferioară este dotată cu un rezervor pentru suc. Totodată, rezervorul pentru suc poate fi executat cu fund înclinat şi robinet pentru separarea sucului.

Este cunoscut un procedeu de uscare şi dezinfectare a fructelor şi pomuşoarelor. Esenţa procedeului constă în faptul că procesul uscării se realizează în patru etape. La prima etapă fructele şi pomuşoarele se încălzesc cu curenţii de frecvenţă joasă până la 55…65°C. Din ele se îndepărtează până la 10% de apă. Totodată se efectuează dezinfectarea lor electrolitică. La etapele a doua, a treia şi a patra fructele şi pomuşoarele se usucă cu radiaţie infraroşie şi energia microundelor la densitatea fluxului de putere 0,2, 0,3 şi 0,4 W/cm2, corespunzător. La fiecare etapă raportul energiei microundelor şi radiaţiei infraroşii constituie: 1/6÷10; 1/3÷6; 1/1,5÷3. La fiecare etapă se asigură evaporarea corespunzător: 35; 30 şi 15% de apă din fructe şi pomuşoare [2].

Dezavantajele acestui procedeu sunt consumurile mari de energie şi complexitatea realizării lui.

Problema pe care o rezolvă invenţia constă în reducerea consumurilor specifice de energie la uscare şi simplificarea procesului uscării.

Procedeul, conform invenţiei, înlătură dezavantajele menţionate mai sus prin aceea că prevede prelucrarea prunelor în două etape, la prima etapă acestea se supun electroplasmolizei cu impulsuri bipolare la o intensitate a câmpului electric de 15000…20000 V/m, la o temperatură de 25…30°C şi timp de 0,1…20 s, la etapa a doua fructele se supun electroplasmolizei cu impulsuri bipolare la o intensitate a câmpului electric de 1500…3000 V/m, la o temperatură de 75°C, presiune de 0,1…0,3 kg/cm2 şi timp de 30…50 min, apoi uscarea produsului obţinut se efectuează într-o uscătorie convectivă până la umiditatea standard.

Rezultatul tehnic este faptul că combinarea: electroplasmolizei materiei prime cu impulsuri bipolare la intensitatea câmpului de 150…200 V/cm; evaporării până la 10% de apă cu separarea simultană de la 10 la 30% de suc la intensitatea câmpului de 15…30 V/cm, la o temperatură de până la 75°C şi presiune de 0,1…0,3 kg/cm2; uscării convective ulterioare, permite accelerarea procesului de uscare minimum dublu şi reducerea consumurilor de energie până la 40%.

Invenţia se explică cu ajutorul figurilor 1-3, care reprezintă:

- fig. 1, schema dispozitivului în secţiunea longitudinală A-A;

- fig. 2, schema dispozitivului în secţiunea transversală B-B;

- fig. 3, schema dispozitivului, vedere de sus.

În fig. 1-3 este prezentată schema dispozitivului pentru realizarea procedeului de uscare a materiei prime cu utilizarea electroplasmolizei materiei prime vegetale cu impulsuri bipolare.

Dispozitivul conţine corp dielectric - 1; placă dielectrică - 2; electrozi - 3 şi 3.1 cu clemele 4; interstiţiul dintre electrozi - 5; pivotul de centrare 6 a electrodului 3.1; rezervor pentru suc - 7; fund înclinat al rezervorului pentru suc - 8; robinet - 9; grilaj - 10; sursă de alimentare - 11 şi regulator de presiune - 12.

Dispozitivul funcţionează în felul următor.

Materia primă vegetală, pregătită pentru uscare, se încarcă în interstiţiul 5 al camerei de lucru 1. Cu ajutorul regulatorului de presiune 12 se instalează presiunea electrozilor asupra materiei prime de 0,1 kg/cm2. Apoi la electrozii 3 şi 3.1 de la generatorul de impulsuri bipolare se aplică impulsuri cu intensitatea câmpului electric de 150…200 V/cm, la etapa a doua intensitatea impulsurilor bipolare se reduce până la 15…30 V/cm şi materia primă se încălzeşte până la 75°C şi la presiunea de 0,1…0,3 kg/cm2 se evaporă până la 10% de apă şi se separă de la 10 la 30% de suc, iar la etapa a treia se termină uscarea produsului până la umiditatea condiţională în uscătoria convectivă.

Exemple de realizare

Exemplul 1.

Prunele, pregătite pentru uscare, cu masa de 500 g se încarcă în camera de lucru 1, la electrozi la prima etapă se aplică impulsuri bipolare cu intensitatea câmpului electric de 200 V/cm pe durata a 2 s. După electroplasmoliză, la etapa a doua intensitatea câmpului impulsurilor bipolare se reduce până la 30 V/cm şi cu ajutorul regulatorului de presiune 12 materia primă în zona plasmolizei se comprimă la presiunea de 0,1 kg/cm2, iar temperatura materiei prime se ridică la 75°C, la care pe durata a 30 min se evaporă 50 g (10%) de apă şi se separă 77 g (15%) de suc. La etapa a treia prunele, după separarea parţială a sucului, se încarcă în uscătorie, în care la temperatura de 75°C în 15 ore se aduc la masa de 98 g (19,6%).

Exemplul 2.

Varianta de control a uscării prunelor cu aceeaşi masă şi la aceleaşi regimuri de uscare, însă fără prelucrarea cu electroplasmoliză şi separarea parţială a umidităţii şi a sucului. Durata uscării în varianta de control până la masa constantă (până la 20% de la cea iniţială) a constituit 32 ore (cu 17 ore mai mult).

În baza uscării în două etape, cu electroplasmoliză, evaporarea a 10% de apă şi separarea a 15% de suc, durata uscării s-a redus cu 19 ore (de la 32 la 15 ore) sau cu 53%.

Rezultatele experimentelor (exemplele 1 şi 2) denotă posibilitatea realizării procedeului propus şi confirmă că utilizarea impulsurilor bipolare şi îmbinarea procesului plasmolizei materiei prime la intensitatea câmpului de 200 V/cm şi uscării ulterioare la intensitatea câmpului de 30 V/cm, presării la presiunea de 0,1 kg/cm2 şi temperatura până la 75°C cu evaporarea a 10% de apă şi separarea a 15% de suc permite de a accelera procesul uscării minimum dublu şi de a reduce consumul specific de energie până la 50%.

Un avantaj suplimentar al procedeului propus în comparaţie cu procedeele de uscare cunoscute este faptul că la folosirea lui consumatorul obţine două produse finale: materie primă uscată şi un produs suplimentar - sucul din materia primă.

1. SU 786966 A1 1980.12.15

2. RU 2194228 C2 2002.12.10

Claims

1. Dispozitiv de deshidratare a prunelor, care conţine un corp dielectric, executat în formă de baie dreptunghiulară, care este divizată pe orizontală de un grilaj în două părţi, partea superioară este dotată cu doi electrozi plan-paraleli amplasaţi vertical, unul din care este fixat pe o placă dielectrică mobilă şi dotat cu un pivot de centrare a electrodului şi un regulator de presiune; iar partea inferioară este dotată cu un rezervor pentru suc.

2. Dispozitiv, conform revendicării 1, în care rezervorul pentru suc este executat cu fund înclinat şi robinet pentru separarea sucului.

3. Procedeu de deshidratare a prunelor, care prevede prelucrarea lor în două etape, la prima etapă acestea se supun electroplasmolizei cu impulsuri bipolare la o intensitate a câmpului electric de 15000…20000 V/m, la o temperatură de 25…30°C şi timp de 0,1…20 s, la etapa a doua fructele se supun electroplasmolizei cu impulsuri bipolare la o intensitate a câmpului electric de 1500…3000 V/m, la o temperatură de 75°C, presiune de 0,1…0,3 kg/cm2 şi timp de 30…50 min, apoi uscarea produsului obţinut se efectuează într-o uscătorie convectivă până la umiditate standard.