PL202012B1 - Sposób i urządzenie do ultrafiltracji soków, zwłaszcza owocowych - Google Patents

Abstract

. Sposób ultrafiltracji soków, zwłaszcza owocowych polegający na doprowadzeniu soku do zbiornika soku mętnego, mieszaniu, filtrowaniu i odprowadzaniu soku oczyszczonego, znamienny tym, że mętny sok owocowy o gęstości 12 - 20 Bx, temperaturze 46° - 50C°, korzystnie 50°C tłoczy się do zbiornika (1, 2) soku mętnego w zintegrowanej komorze (A) soku, przy czym sok doprowadza się poprzez przewód (4) zasilający do wnętrza zbiorników (1, 2) soku mętnego, w których następuje mieszanie i ujednorodnianie gęstości soku, który podawany jest jako jednorodny, ciągły, stabilny strumień w postaci łagodnej fali o ciśnieniu 5 - 5,5 bar, korzystnie 5,5 bar poprzez przepływomierz (6) i pompę (5) cyrkulacyjną sterowaną panelem (7) sterowniczym do modułu membran (8) filtracyjnych, gdzie na skutek ciśnieniowego procesu membranowego oddziela się część klarowna „permeat” i odkłada się w zbiorniku (3) soku oczyszczonego zintegrowanej komory (A) soku, a część zawierająca zanieczyszczenia „retentat” krąży w zamkniętym układzie procesu, gdzie miesza się i ujednorodnia gęstość z kolejną porcją soku dopływającego z jednego i/lub drugiego zbiornika (1,2) soku mętnego, przez co chwilowo zwiększa się ilość soku w obiegu cyrkulacyjnym i maleje jego zagęszczenie osadami, a powstający w wyniku procesu osad odprowadza się naprzemiennie z jednego lub drugiego zbiornika (1, 2) soku mętnego, po czym, po skończeniu cyklu filtracyjnego dokonuje się płukania i mycia urządzenia filtracyjnego. 3. Urządzenie do ultrafiltracji soków, zwłaszcza owocowych zawierające moduł membran filtracyjnych połączonych z pompą cyrkulacyjną za pomocą przewodów i zaworów, zbiornik soku oczyszczonego oraz moduł usuwający osady, znamienne tym, że ma zintegrowaną komorę (A) soku składająca się korzystnie z co najmniej dwóch zbiorników (1, 2) soku mętnego

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie do ultrafiltracji soków, zwłaszcza owocowych.

Znane są dotychczas sposoby oczyszczania koncentratów soków po wyciśnięciu z owoców, które polegają na podczyszczeniu na sicie, dearomatyzacji i pasteryzacji, obróbce enzymatycznej soku surowego, klarowaniu przez zastosowanie różnego rodzaju środków klarujących filtracji zgrubnej lub wirowaniu, filtracji dokładnej z zastosowaniem ziem filtracyjnych, a następnie zatężeniu soku na wyparkach.

Znany jest sposób obróbki, zwłaszcza sklarowanego soku, instalacja do obróbki sklarowanego soku z patentu polskiego nr 158081, gdzie do sklarowanego soku dodaje się środek obróbczy, przy czym mieszaninę soku ze środkiem poddaje się filtrowaniu z przepływem poprzecznym sterując czasem obróbki i/lub stężeniem środka obróbczego i/lub turbulencją w zbiorniku wstępnym. Instalacja taka zawiera zbiornik wstępny połączony przewodem zasilającym z urządzeniem do filtracji z przepływem poprzecznym, skąd przewód zwrotny retentatu prowadzi do zbiornika wstępnego, a przesącz jest odprowadzany poprzez przewód odpływowy.

Znany jest także sposób oczyszczania soków owocowych i urządzenie do oczyszczania soków owocowych ze zgłoszenia polskiego patentu nr 286175, gdzie sok owocowy doprowadza się do membrany ultrafiltracyjnej i prowadzi się proces ultrafiltracji w temperaturze nieprzekraczającej 65°C. Sposób ten realizuje się w urządzeniu do klarowania soków składającym się ze zbiornika naporowego surówki, modułu filtracyjnego, pompy ciśnieniowej oraz zbiornika soku. Urządzenie ma co najmniej jeden moduł ultrafiltracyjny i jest wyposażone w zbiornik naporowy surówki połączony za pośrednictwem pompy ewentualnie zaopatrzonej w układ bocznikujący modułem lub baterią równolegle połączonych modułów ultrafiltracyjnych wyposażonych w zawory odcinające oddzielnie dopływ soku do każdego modułu oraz zawory odcinające wypływ retentatu, przy czym wylot retentatu połączony jest ze zbiornikiem surówki, a wylot permeatu połączony jest ze zbiornikiem soku oczyszczonego.

Sposób ultrafiltracji soków, zwłaszcza owocowych według wynalazku charakteryzuje się tym, że mętny sok owocowy o gęstości 12 - 20 Bx, temperaturze 45°C - 50°C korzystnie 50°C tłoczy się do zbiorników soku mętnego w zintegrowanej komorze soku, przy czym sok doprowadza się poprzez przewód zasilający do wnętrza zbiorników soku mętnego, w których następuje mieszanie i ujednorodnianie gęstości soku, który podawany jest jako jednorodny, stabilny i ciągłym strumieniem w postaci łagodnej fali o ciśnieniu 5 - 5,5 bar korzystnie 5,5 bar poprzez przepływomierz i pompę cyrkulacyjną sterowaną panelem sterowniczym do modułu membran filtracyjnych, gdzie na skutek ciśnieniowego procesu membranowego oddziela się część klarowna „permeat” i odkłada się w zbiorniku soku oczyszczonego w zintegrowanej komorze soku, a część zawierająca zanieczyszczenia „retentat” krąży w zamkniętym układzie procesu, gdzie miesza się i ujednorodnia gęstość z kolejną porcją soku dopływającego z jednego i/lub drugiego zbiornika soku mętnego, przez co chwilowo zwiększa się ilość soku w obiegu cyrkulacyjnym i maleje jego zagęszczenie osadami, a powstający w wyniku procesu zagęszczony osad odprowadza się naprzemiennie z jednego lub drugiego zbiornika soku mętnego, a po skoń czeniu cyklu filtracyjnego dokonuje się płukania i mycia urzą dzenia filtracyjnego Proces ultrafiltracji soków jest w pełni zautomatyzowany i steruje się nim za pomocą komputerowej techniki z wizualizacją .

Urządzenie do ultrafiltracji soków, zwłaszcza owocowych zawierające moduł membran filtracyjnych połączonych z pompą cyrkulacyjną za pomocą przewodów i zaworów, zbiornik soku oczyszczonego oraz moduł usuwający osady według wynalazku charakteryzuje się tym, że ma zintegrowaną komorę soku składającą się korzystnie z co najmniej dwóch zbiorników soku mętnego i co najmniej jednego zbiornika soku oczyszczonego, przy czym zbiorniki soku mętnego posiadają zagięte korzystnie na 1/2 wysokości zintegrowanej komory soku przewody doprowadzające i mieszające sok pod kątem β wynoszącym 130° - 135° jak też zbiorniki soku mętnego i zbiornik soku oczyszczonego mają w górnej części moduł płucząco-natryskowy w kształcie kuli, ponadto dno każdego z zbiorników zintegrowanej komory soku jest wyprofilowane zbieżne ku jednej z osi zbiornika, nadto zbiorniki soku mętnego połączone są ze sobą poprzez układ przewodów i zaworów w dolnej i górnej części oraz za pomocą układu podającego, w którym znajduje się przepływomierz, pompa cyrkulacyjna sterowana za pomocą panela komputerowego urządzenia sterującego, a całość urządzenia wykonana jest ze stali chromowo-niklowej.

Sposób ultrafiltracji zwłaszcza soków owocowych oraz urządzenie ultrafiltracyjne, według wynalazku zwiększa intensywność procesu i jego wydajność, gdyż z biegiem filtracji powstająca ilość

PL 202 012 B1 osadów ciągle mieszana jest z kolejną porcją soku w cyrkulacji, a tym samym zmniejsza się niebezpieczeństwo zapchania modułów i zanieczyszczenie produktu.

Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest w przykładzie wykonania na rysunku na którym fig. 1 przedstawia w rzucie ukośnym urządzenie do ultrafiltracji, a fig. 2. w rzucie ukośnym zintegrowaną komorę soku, fig. 3 przekrój zintegrowanej komory soku z rzutem bocznym.

Sposób ultrafiltracji na urządzeniu polega na tym, że mętny sok owocowy o gęstości 12 - 20 Bx, temperaturze 50°C tłoczy się do zbiornika 1, 2 soku mętnego w zintegrowanej komorze A soku, przy czym mętny sok doprowadza się poprzez przewód 4 zasilający do wnętrza zbiorników 1, 2 soku mętnego, w których następuje mieszanie i ujednorodnienie gęstości soku, który podawany jest jako jednorodny stabilny i ciągły strumień w postaci łagodnej fali o ciśnieniu 5,5 bar poprzez przepływomierz 6 i pompę 5 cyrkulacyjną sterowaną panelem 7 sterowniczym do moduł u membran 8 filtracyjnych, gdzie na skutek ciśnieniowego procesu membranowego oddziela się część klarowna „permeat” i odkłada się w zbiorniku 3 soku oczyszczonego zintegrowanej komory A soku, a część zawierając ą zanieczyszczenia „retentat”, krąży w zamkniętym układzie procesu, gdzie miesza się i ujednorodnia gęstość z kolejną porcją soku dopływają cego z jednego i/Iub drugiego zbiornika 1, 2 soku mę tnego, przez co chwilowo zwiększa się ilość soku w obiegu cyrkulacyjnym i maleje jego zagęszczenie osadami, a powstają cy w wyniku procesu zagęszczony osad odprowadza się naprzemiennie z jednego lub drugiego zbiornika 1, 2 soku mętnego, po czym, po skończeniu cyklu filtracyjnego dokonuje się płukania i mycia urządzenia filtracyjnego Proces ultrafiltracji jest w pełni zautomatyzowany i steruje się nim za pomocą komputerowej techniki z wizualizacją.

Urządzenie do ultrafiltracji soków, zwłaszcza owocowych ma zintegrowaną komorę A soku składającą się z dwóch zbiorników 1, 2 soku mętnego i jednego zbiornika 3 soku oczyszczonego, przy czym zbiorniki 1, 2 soku mętnego posiadają przewody 4 doprowadzające i mieszające sok zagięte pod kątem β wynoszącym 135° na 1/2 wysokości w zintegrowanej komorze A soku. Ponadto zbiorniki 1, 2 soku mętnego i zbiornik 3 soku oczyszczonego mają w górnej części moduł płucząco-natryskowy 9 w kształcie kuli, a dno 12 każdego z zbiorników 1, 2, 3 zintegrowanej komory A soku jest wyprofilowane zbieżne ku jednej z osi zbiornika, nadto zbiorniki 1, 2 soku mętnego połączone są z sobą poprzez układ przewodów i zaworów w dolnej i górnej części oraz za pomocą układu 10 podającego, w którym znajduje się przepływomierz 6, pompa 5 cyrkulacyjna sterowana za pomocą panela 7 komputerowego urządzenia sterującego i kolektor 11 doprowadzający sok do modułu membran 8 filtracyjnych, przy czym część nieczyszczoną soku odprowadza się przez przewody i zawory do zbiornika 1, 2 soku mętnego, a całość urządzenia wykonana jest ze stali chromowo-niklowej

Rozwiązanie według wynalazku zabezpiecza moduły membran filtracyjnych przed zatkaniem, lepiej wykorzystuje ich możliwości, przedłuża ich żywotność, podnosi wydajność filtracji gdyż brak jest nadmiernego przegęszczenia się osadu.

Claims (9)

1. Sposób ultrafiltracji soków, zwłaszcza owocowych polegający na doprowadzeniu soku do zbiornika soku mętnego, mieszaniu, filtrowaniu i odprowadzaniu soku oczyszczonego, znamienny tym, że mętny sok owocowy o gęstości 12 - 20 Bx, temperaturze 46° - 50C°, korzystnie 50°C tłoczy się do zbiornika (1, 2) soku mętnego w zintegrowanej komorze (A) soku, przy czym sok doprowadza się poprzez przewód (4) zasilający do wnętrza zbiorników (1, 2) soku mętnego, w których następuje mieszanie i ujednorodnianie gęstości soku, który podawany jest jako jednorodny, ciągły, stabilny strumień w postaci łagodnej fali o ciśnieniu 5 - 5,5 bar, korzystnie 5,5 bar poprzez przepływomierz (6) i pompę (5) cyrkulacyjną sterowaną panelem (7) sterowniczym do modułu membran (8) filtracyjnych, gdzie na skutek ciśnieniowego procesu membranowego oddziela się część klarowna „permeat” i odkł ada się w zbiorniku (3) soku oczyszczonego zintegrowanej komory (A) soku, a część zawierają ca zanieczyszczenia „retentat” krąży w zamkniętym układzie procesu, gdzie miesza się i ujednorodnia gęstość z kolejną porcją soku dopływającego z jednego i/lub drugiego zbiornika (1,2) soku mętnego, przez co chwilowo zwiększa się ilość soku w obiegu cyrkulacyjnym i maleje jego zagęszczenie osadami, a powstający w wyniku procesu osad odprowadza się naprzemiennie z jednego lub drugiego zbiornika (1, 2) soku mętnego, po czym, po skończeniu cyklu filtracyjnego dokonuje się płukania i mycia urzą dzenia filtracyjnego.

PL 202 012 B1

2. Sposób według zastrz.1, znamienny tym, ze proces ultrafiltracji soków jest w pełni zautomatyzowany i steruje się nim za pomocą komputerowej techniki z wizualizacją.

3. Urządzenie do ultrafiltracji soków, zwłaszcza owocowych zawierające moduł membran filtracyjnych połączonych z pompą cyrkulacyjną za pomocą przewodów i zaworów, zbiornik soku oczyszczonego oraz moduł usuwający osady, znamienne tym, że ma zintegrowaną komorę (A) soku składająca się korzystnie z co najmniej dwóch zbiorników (1, 2) soku mętnego i co najmniej jednego zbiornika (3) soku oczyszczonego, przy czym zbiorniki (1, 2) soku mętnego posiadają zagięte przewody (4) doprowadzające i mieszające sok, a ponadto zbiorniki (1, 2) soku mętnego i zbiornik (3) soku oczyszczonego mają w górnej części moduł płucząco-natryskowy (9).

4. Urządzenie według zastrz. 3, znamienne tym, zbiorniki (1, 2) soku mętnego połączone są ze sobą poprzez układ przewodów i zaworów w dolnej i górnej części oraz za pomocą układu (10) podającego w którym znajduje się przepływomierz (6), pompa cyrkulacyjną (5) i kolektor (11) doprowadzający sok do modułu membran (8) filtracyjnych.

5. Urządzenie według zastrz. 3, znamienne tym, że dno (12) każdego z zbiorników (1, 2, 3) zintegrowanej komory (A) soku jest wyprofilowane zbieżne ku jednej z osi zbiornika (1, 2, 3)

6. Urządzenie według zastrz. 3, znamienne tym, że przewód (4) doprowadzający i mieszający sok w zbiorniku (1, 2) soku mętnego jest zgięty pod kątem (β) wynoszącym 130° - 135°, korzystnie na 1/2 wysokości zintegrowanej komory (A) soku.

7. Urządzenie według zastrz. 3 albo 4, znamienne tym, że przepływomierz (6) i pompa (5) cyrkulacyjna są sterowane za pomocą panela (7) komputerowego urządzenia sterującego.

8. Urządzenie według zastrz. 3, znamienne tym, że moduł płucząco-natryskowy (9) jest w kształ cie kuli.

9. Urządzenie według zastrz. 3, znamienne tym, że całość urządzenia wykonana jest ze stali chromowo-niklowej.