RU1803422C - Установка дл осветлени виноградного сусла и тому подобных продуктов - Google Patents

Abstract

Использование: в пищевой промышленности . Сущность изобретени : установка дл  осветлени  виноградного сусла и тому подобных продуктов содержит установленные по ходу технологического процесса емкость дл  осветл емого продукта, фильтр грубой очистки, узел подготовки и дозирова- ни  оклеивающих материалов, реактор дл  смешивани  продукта с оклеивающими материалами , узел разделени , узел фильтрации , систему коммуникаций. Новым в установке  вл етс  снабжение ее узлом дл  извлечени  сусла из осадка и сепаратором. Узел разделени  включает два электрофлотатора , а узел фильтрации - устройства дл  микро- и ультрафильтрации. Реактор дл  смешивани  продукта с оклеивающими материалами соединен с одним из электрофлотаторов . Узел дл  извлечени  сока из осадка соединен рециркул ционным контуром с фильтром грубой очистки, сообщенным посредством рециркул ционного контура с сепаратором , а каждый из электрофлотаторов соединен с устройствами дл  микро- и ультрафильтрации также посредством рециркул ционных контуров. 1 ил. ел С

Description

Изобретение относитс  к перерабатывающим отрасл м агропромышленного комплекса, а именно к технологическому оборудованию и может быть использовано преимущественно дл  осветлени  соков, безалкогольных напитков, виноматериалов и других суспензий.

Целью изобретени   вл етс  повышение производительности оборудовани , вход щее в состав поточной линии и улучшение качества готовых продуктов .

На чертеже изображена принципиальна  аппаратурно-технологическа  схема поточной комплексной линии дл  осветлени  суспензий.

Лини  включает последовательно установленные по ходу технологического процесса емкость 1 дл  продуктов которых необходимо осветл ть, насосы 2. краны 3. фильтр грубой очистки 4, стекатель 5, пресс 6, сепаратор 7, насосы 8, теплообменник 9, узел подготовки склеивающих материалов, состо щий из резервуаров 10...14, снабженные мешалками и дозировочными устройствами ,реактор 15 дл  смешени  оклеивающих материалов с суспензией, электрофлотаторы 16, установку дл  тангенциальной микрофильтрации 17 и установку дл  тангенциальной ультрафильтрации 18. Лини  работает следующим образом. Суспензии, которые необходимо осветл ть накапливаютс  в технологической емкости 1, В зависимости от исходной концентрации твердых частиц и их гранулометрического состава, требований к степесо

о

CJ

го

ND

ни осветлени  суспензий составл етс  соответствующа  аппаратурно-технологиче- ска  схема обработки.

Так сусло-самотек и сусло 1 фракции, полученные на аппаратурно-технологиче- ских лини х типа ВПЛ; сусло, полученное на ленточных прессах или на прессах марки ВПГ, которые необходимо осветл ть, а затем отправл ть на брожение с целью получени  столовых сухих, шампанских и других виноматериалов и в котором необходимо оставл ть около 3% взвесей дл  лучшего брожени  сусла, осветление проводитс  следующим образом.

Виноградное сусло из емкости 1 насосом 2 подаетс  через краны 3 на фильтр грубой очистки 4, где оно отдел етс  от грубых взвесей, имеющие размер более 0,1 мм (100 мкм). Очищенное сусло из при мка, наход щегос  под фильтром грубой очистки 4 насосом 2 подаетс  на осветление в сепаратор 7. Взвеси, которые накапливаютс  на внутренней перфорированной поверхности фильтра грубой очистки 4 направл ютс  либо в стекатель 5, где они смешиваютс  с мезгой при помощи шнека стекател  5 и из них стекает сусло либо в пресс 6, где из них выжимаетс  остаточное сусло. Отпрессованна  масса направл етс  на дальнейшую переработку в соответствии с разработанной технологической инструкцией.

Очищенное сусло в сепараторе 7 подвергаетс  осветлению. Осветленное сусло собираетс  в при мок, а оттуда насосом 2 направл етс  в электрофлотатор 16. Это осуществл етс  из двух соображений.

Во-первых, очищенное сусло на фильтре грубой очистки 4 и осветленное на сепараторе 7 не всегда соответствует тем кондици м, которые предъ вл ютс  к виноградному суслу перед брожением по содержанию массовой концентрации взвесей;

Во-вторых, сусло, которое проходило такую обработку сильно насыщено кислородом воздуха и которого необходимо нормализовать , так как последующее брожение в состо нии лишь незначительно снизить концентрацию кислорода в процессе брожени .

Осадок, полученный на сепараторе 7 при помощи насоса 8 направл ют в фильтр грубой очистки 4, где из него стекает сусло, а затем стекшую массу осадка из фильтра грубой очистки 4 направл ют или в стекатель 5 или в пресс 6. В электрофлотаторе 16 виноградное сусло осветл етс  окончательно до требований, предъ вл емых к нему перед брожением с одновременным обе- скислороживанием при помощи электролитических газовых пузырьков водорода до

нужных кондиций и затем из сборника при помощи насоса 2 направл етс  на брожение в соответствующие резервуары (на рисунке не показаны). Электрофлотаци  позвол ет удалить из сусла взвешенные вещества , которые из-за того, что их плотность очень мало отличаетс  от плотности жидкости не подаютс  извлечению методом сепарировани , который эффективен лишь дл 

твердых частиц, имеющие значительную разницу в плотност х между твердой и жидкой фаз. Известно, сто сепарирование тем эффективнее,чем выше разность плотностей между твердой и жидкой фаз и наоборот. А

из литературы известно, что разница в плотност х между взвешенными веществами пищевых продуктов (например, виноградные ,  блочные и др. соки) и жидкостью составл ет только 0,001-0,2 т/м3, а при такой

разнице плотностей существующие в насто щее врем  сепараторы дают неудовлетво- рительные результаты как по производительности так и по качеству осветл емых продуктов.

Полученный в процессе электрофлотации пенопродукт и содержащий от 2 до 10% сусла в зависимости от сорта перерабатываемого сырь , климатических условий, места приростани , оборудовани  на котором

сырье перерабатываетс  и еще от многих факторов при помощи насоса 8 направл етс  в фильтр грубой очистки 4, где из него стекает сусло, а стекший пенопродукт затем также направл ют в стекатель 5 или в пресс

6.

Если в сусло взвеси по своей массовой концентрации и гранулометрическому составу не превышают 10% сухих веществ и размер 0,5 мм, то такое сусло можно осветл ть сразу на сепараторе 7 с последующим доосветлением на электрофлотаторе 16, а полученный на сепараторе 7 осадок и на электрофлотаторе 16 пенопродукт направл ют в фильтр грубой очистки 4 дл  стека из

низ сусла, а стекшую массу затем направл ют либо в стекатель 5 либо в пресс 6.

Если сусло получено из некоторых сортов винограда (например, Фет ска бела , Алиготэ, Траминер белый и розовый и др.)

0 на ленточных прессах или на прессах ВПГ- 30/50М, то оно может быть сразу подвергнуто осветлению на электрофлотаторе 16, мину  фильтр грубой очистки 4 и сепаратор 7. Такое же сусло, но полученное из других

5 сортов винограда и которое содержит большую массовую концентрацию твердых частиц , размер которых превышает 0,5 мм предварительно необходимо очистить на фильтре грубой очистки 4, а затем его осветл ть в электрофлотаторе 16. Полученный

осадок на фильтре грубой очистки 4 направл ют либо в стекатель 5 либо в пресс 6, а пенопродукт, полученный в электрофлотаторе 16 сначала направл ют в фильтр грубой очистки 4, а затем от него в стекатель 5 или в пресс 6,

Таким образом, получают поточную, практически безотходную технологическую линию по ускоренному осветлению суспензий с целью направлени  полученного продукта на брожение.

Если из такого сусла необходимо приготовить в дальнейшем натуральные высококачественные марочные соки с максимальным содержанием питательных веществ, то осветленное сусло в электрофлотаторе 16 в зависимости от требований, предъ вл емых к сокам по качеству и стабильности направл етс  либо на микрофильтрацию в установку 17 либо на ультрафильтрацию в установку 18. После тангенциальной микрофильтрации или тангенциальной ультрафильтрации осветленные соки направл ютс  либо на розлив либо на хранение. При таком варианте дл  поддержани  непрерывности процесса подключаетс  второй электрофлотатор 16, который способствует сохранению массовой концентрации взвесей и их гранулометрического состава на определенном посто нном уровне. Это позвол ет сохранить посто нство процесса фильтрации продуктов и существенно продлить продолжительность операции осветлени  до регенерации мембран. Достигаетс  такой эффект за счет посто нного удалени  взвесей из неотфильтрованных продуктов во втором электрофлотаторе 16 и смешением в определенных пропорци х с осветленным продуктом из первого электрофлотатора 16. Таким образом добиваютс  посто нной подпитки продуктом установок по микро и ультрафильтрации при посто нной массовой концентрации взвесей в нем и с определенным в узком, гарантированным, заранее заданном в желаемых пределах гранулометрическим составом.

Регулирование массовой концентрацией взвесей в продуктах и их гранулометрическим составом осуществл етс  в электрофлотаторах 16 путем получени  электролитических газовых пузырьков соответствующих размеров. Известно, что в соответствии с теорией Классена наивысший эффект осветлени  суспензий методом электрофлотации достигаетс  тогда, когда размер твердых частиц и газовых пузырьков соизмеримы.

Таким образом, получа  в электрофлотаторах 16 газовые пузырьки с измен ющимис  размерами (а такое достигаетс  путем регулировани  плотности посто нного электрического тока, рН среды, температуры и т.д.) имеетс  возможность осуществить

селективное удаление взвесей из суспензий .

Полученный пенопродукт во втором электрофлотаторе 16 либо соедин етс  с пе- нопродуктом из первого электрофлотатора

16 либо самосто тельно при помощи насоса 8 направл етс  в фильтр грубой очистки 4 дл  стека сока из него, а затем стекшую массу направл ют или в стекатель 5 или в пресс 6.

Такоежесусло, но полученное изсортов винограда, которое трудно поддаетс  осветлению (например сусло, полученное из сортов винограда Сухолиманский, Совиньон и др.) требует дополнительной обработки теплом или холодом, добавлени  различных оклеивающих материалов и ферментов. Поэтому к описываемой выше поточной линии по ускоренному осветлению суспензий необходимо добавить теплообменник 9,

узел приготовлени  оклеивающих веществ, состо щий из резервуаров 10...14, снабженные мешалками и дозирующими устройствами в реактор 15.

Таким образом, трудноосветл емые сусла подвергаютс  осветлению по аналогичной схеме, описание которой дано выше. Однако дл  повышени  их степени осветлени  трудноосветл емые сусла подвергаютс  в теплообменнике 9. дополнительному нагреву до 45...60°С или охлаждению до - 5°С с последующим добавлением в реакторе 15 дозированных суспензий ферментных препаратов, предварительно приготовленных в резервуаре 10. После завершени  реакции между нагретым или охлажденным суслом и ферментным препаратом, в том же реакторе 15 из емкостей 11 и 12 добавл ютс  дозы суспензий бентонита и желатина.

Дозы суспензий ферментных препаратов, бентонита, желатины и других оклеивающих материалов определ ютс  предварительно методом пробной оклейки. Полученные смеси в реакторе 15 направл ютс  либо в первый электрофлотатор 16 и далее по технологической схеме либо в фильтр грубой очистки 4 и далее согласно описанным выше аппаратурно-технологическим схемам . Емкости 13 и 14 используютс  дл  приготовлени  и дозировки других оклеивающих материалов, например поли- акриламида, поливинилпиролидона, поли- оксиэтилена, диоксида кремни  и т.д. Внесение тех или иных оклеивающих материалов , их дозы производитс  в соответствии с наивысшим эффектом осветлени , полученного при пробной оклейке.

Сокоматериалы, полученные по одной из приведенных выше схем в цел х стабилизации могут быть подвергнуты в теплооб- меннике 9 пастеризации, а затем охлаждению. Нагрев соков производитс  до 85°С в течение 2,0..,2,5 мин, а охлаждение до -2...-5°С.

Таким образом предлагаетс  поточна  комплексна  лини  по ускоренному осветлению суспензий дл  перерабатывающих предпри тий агропромышленного комплекса , котора  позвол ет решить одну из важнейших технологических операций при производстве соков, напитков, белых столовых и шампанских виноматериалов и других подобных продуктов.

Полученные осветленные готовые продукты имеют хорошо развитый сортовой аромат, чистый гармонический вкус, дают меньше отходов в виде осадков и пенопро- дукта, которые в этой же линии полностью утилизируютс . Известно, что при обычном осветлении, суспензии в большинстве слу- чаев осветл ютс  не в одинаковой степени хорошо. Это зависит от химического состава суспензий, их рН, технологических приемов переработки сырь , степени мутности, характера мути и т.д.

Химический состав суспензий может измен тьс  в сторону увеличени  или уменьшени  содержани  тех или иных компонентов в зависимости от почвенно- климатических условий, сортовых особен- ностей, арготехнических приемов и т.д. Следует отметить, что естественный состав суспензий при переработке сырь  несколько измен етс  в результате насыщени  его кислородом воздуха, перехода в них метал- лоз, из которых изготовлено оборудование или  дохимикатов, используемых в процессе борьбы с болезн ми в вредител ми, засорени  пылью и разнообразной микрофлорой. Наличие в суспензи х кисло- рода, окислительно-восстановительных ферментов, неферментативных металлов (катализаторов) и различных субстратов вызывают протекание сложных биохимических , химических, микробиологических и физико-химических процессов, которые во многом определ ют качеств.о и стабильность готовых продуктов,

Фракции суспензий, получаемые при переработке сырь  на технологическом обо- рудовании поточных линий содержат различное количество разных по размеру взвешенных частиц. Площадь поверхности этих частиц определ ет площадь их контакта с жидкой фазой, а следовательно и по-

ступление экстрактивных веществ, которые вызывают коллоидные помутнени  соков, напитков и вин.

Исследовани  микрофлоры суспензий показали, что в их составе имеютс  представители разных групп микроорганизмов, которые могут образовать различные побочные продукты, ухудшающие качество готовых продуктов.

В зависимости от качества поступающего на переработку сырь  и поставленной технологической задачи в практике осветлени  суспензий примен ютс  различные методы . Однако одно из об зательных требований при выборе технологических приемов  вл етс  обеспечение хорошего качества осветл емых продуктов.

Такое обеспечение качества гарантирует предложенна  комплексна  поточна  лини  по ускоренному осветлению суспензий, устран ет существующие в насто щее врем  недостатки имеющихс  сегодн  аппара- турно-технологических лини х по осветлению жидких пищевых продуктов, особенно благодар  применению метода электрофлотации.

Така  аппаратурно-технологическа  поточна  комплексна  лини  по ускоренному осветлению суспензий пищевых производств практически  вл етс  безотходной.

Экономический эффект от применени  предлагаемой аппаратурно-технологиче- ской линии составл ет более 50 рублей на каждые 1000 дал осветленного продукта с гарантированным высоким качеством готового продукта.

Степень осветлени  готовых продуктов в зависимости от конечного их назначени   вл етс  самым высоким из всех известных до насто щего времени линий, предназначенных дл  подобных целей и составл ет от 92 до практически 100%.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Установка дл  осветлени  виноградного сусла и тому подобных продуктов, содержаща  установленные по ходу технологического процесса емкость дл  осветл емого продукта, фильтр грубой очистки , узел подготовки и дозировани  оклеивающих материалов, реактор дл  смешивани  продукта с оклеивающими материалами , узел разделени , узел фильтрации, систему коммуникаций, отличающа - с   тем, что, с целью повышени  производительности и качества готового продукта, она снабжена узлом дл  извлечени  сусла из осадка и сепаратором, узел разделени  включает два электрофлотатора, а узел фильтрации - устройства дл  микро- и ультрафильтрации , при этом реактор дл  смешивани  продукта с оклеивающими материа-средством рециркул ционного контура с селами соединен с одним из электрофлотато-паратором, а каждый из электрофлотаторов ров, узел извлечени  сока из осадкасоединен с устройствами дл  микро- и ульт- соединен рециркул ционным контуром срафильтрации также посредством рецирку- фильтром грубой очистки, сообщенным по-5 л ционных контуров.

   На осветление