RU2000058C1

RU2000058C1 - Способ стерилизации жидких продуктов

Info

Publication number: RU2000058C1
Authority: RU
Inventors: Олег Иванович Квасенков; Николай Алексеевич Артамонов; Павел Александрович Горшенин; нов Геннадий Иванович Кась
Original assignee: Квасенков О,И., Артамонов Н.А., Горшенин П.А., Кась нов Г.И,
Priority date: 1990-12-14
Filing date: 1990-12-14
Publication date: 1993-09-07

Abstract

Использование: стерилизаци жидких продуктов в пищевой промышленности и медицине. Сущность изобретени : способ стерилизации жидких продуктов, при котором создают пленочный режим течени продукта путем его подачи в поле центробежных сил. Тепловую обработку осуществл ют путем барботировани пара через пленку продукта, при этом происходит его конденсаци . Барботирование пара осуществл ют после его ускорени в соплах. 2 з.п. ф-лы.

Description

Изобретение относитс к технологии стерилизации жидких продуктов и может быть использовано в пищевой промышленности и медицине.

Известен способ стерилизации жидких продуктов, включающий обработку потока продукта ультразвуком (патент Франции Ns 2575614, кл. А 23 L 3/30, 1986).

Недостатками этого способа вл ютс высока энергоемкость процесса, св занна с низким КПД обработки при затухании ультразвука в обрабатываемом объеме, и низка эффективность, св занна с сохранением ферментов при уничтожении микроорганизмов , что приводит к ухудшению качества стерильного продукта, особенно пищевого, при хранении.

Также известен способ стерилизации жидких продуктов, включающий создание пленочного режима течени продукта в поле линейных инерционных сил и тепловую обработку пленки паром с одной стороны и охлаждени с другой (патент США № 3988112, кл. А 23 С 3/02, 1976).

Этот способ позйол ет разрушить ферменты при стерилизации, чем исключить порчу продукта при хр§нении, но обладает высокой энергоемкостью из-за низкого КПД теплоотдачи при неразвитой поверхности теплообмена, что ведет к увеличению расхода пара и снижению эффективности тепловой обработки при диссипации тепловой энергии пара в окружающую среду и значительном температурном градиенте по сечению пленки продукта, что увеличивает среднерасходовую температуру продукта.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту вл етс способ стерилизации жидких продуктов, включающий создание пленочного режима течени продукта в поле гравитационных сил и тепловую обработку пленки паром с двух сторон (патент США № 4461780, кл. А 23 С 3/02. 1984).

Этот способ обладает повышенным коэффициентом теплоотдачи за счет увеличени вдвое поверхности теплообмена, но его энергозатраты остаютс значительными из- за ламинарного режима течени пленки

Я

с

к

с о

продукта, ухудшающего услови теплообмена внутри пленки, что повышает энергозатраты на стерилизацию из-за высокой среднерасходовой температуры потока продукта и снижает эффективность обра- ботки при необходимости перегрева до испарени поверхностных слоев пленки дл прогрева центральных до необходимой температуры .

Целью изобретени вл етс сокраще- ние энергозатрат и повышение эффективности процесса,

Указанна цель достигаетс тем, что в способе стерилизации жидких продуктов, включающем создание пленочного режима течени продукта и тепловую обработку пленки паром, пленочный режим течени пррдукта создают путем его подачи в поле центробежных сил, а тепловую обработку осуществл ют путем барботировани пара через пленку продукта.

Это позвол ет интенсифицировать теп- лообменные процессы в пленке продукта за счет турбулизации ее течени и вихревых токов в барботируемых пузырьках пара, а также развити поверхности теплообмена, что одновременно повышает эффективность стерилизации за счет снижени среднерасходовой температуры жидкого продукта и снижает энергоемкость процес- са за счет уменьшени диссипации тепловой энергии пара.

Предусмотрено осуществление барботировани пара через пленку продукта пу

тем ускорени его в соплах.

Это позвол ет повысить скорость вдува пара, чем интенсифицировать теплообмен , а также генерировать в пленке продукта ультразвуковые колебани , разрушающие микроорганизмы при более низких температурах, что снижает энергоемкость процесса и повышает качество готового продукта за счет исключени выпаривани и термодеструкции вкусоаро- матических и других термолабильных ингре- диентов обрабатываемого продукта.

Изобретением также предусмотрено осуществление подачи пара таким образом, что в пленке продукта происходит его кон

денсаци .

Это позвол ет генерировать акустические колебани большей мощности за счет кавитационного изменени давлени в пленке продукта при схлопывании пузырьков пара и повысить КПД теплоотдачи за счет использовани экзотермического эффекта конденсации пара, что снижает энергоемкость процесса и повышает его эффективность за счет повышени веро тности уничтожени микроорганизмов и рас5

5 0

5

0 5

0

5

щеплени ферментов при активирующем воздействии ультразвука высокой удельной мощности

Способ реализуетс следующим образом .

Жидкий продукт подают в поле центробежных сил, создаваемое, например, вращением емкости, в которую осуществл ют подачу продукта, или тангенциальным вводом продукта при высокой линейной скорости в емкость, имеющую форму тела вращени . При этом жидкий продукт растекаетс по периферии этой емкости, образу движущуюс пленку ча ее стенке. Дл тепловой обработки пленки продукта через стенки емкости, использу перфорации или поры в ней. в емкость подают пар, который в виде отдельных пузырьков барботируетс через пленку продукта Высока скорость вдува пара в пленку продукта обеспечивает интенсификацию теплообменных процессов за счет турбулизации течени пленки и вихревых токов в самих пузырьках пара, чем снижаетс энергоемкость процесса и повышаетс его эффективность за счет снижени среднерасходовой температуры обрабатываемой жидкости. В отличие от традиционных методов барботировани предлагаемый способ позвол ет использовать повышенные скорости вдува пара за счет исключени брызгоунос в поле центробежных сил.

Пропускание пара через перфорацию в стенках емкости, выполненную в виде сопел , позвол ет повысить скорость вдува пара при неизменном перепаде давлени на входе и выходе из сопла и генерировать акустические колебани при увеличении в соплах скорости газовой фазы. Генерируемые ультразвуковые колебани передаютс жидкой фазе и обеспечивают разрушение микроорганизмов и ферментов при сниженных температурах жидкой фазы, что дополнительно снижает энергоемкость,

Подбор параметров температуры и давлени барботируемого пара позвол ет осуществл ть его конденсацию в пленке обрабатываемого продукта, что приводит к дополнительному повышению КПД теплоотдачи и кавитационному изменению давлени в пленке продукта при схлопывании пузырьков пара, что приводит, в свою очередь , к образованию ударной волны в пленке жидкого продукта периодически перекрывающей выходное сечение сопел и генерации акустических колебаний высокой удельной мощности что повышает веро тность разрушени фррмрмтор и микроорганизмов при меньшей температуре, чем дополнительно снизить энергоемкость и повысить эффективность обработки.

Таким образом, предлагаемый способ позвол ет повысить эффективность и снизить энергоемкость стерилизационной обработки жидких продуктов при гарантированном разрушении микроорганизмов и ферментов при турбулизации течени пленки продукта и вихревых токах в барботируе- мых пузырьках пара, а также за счет комбинированной тепловой и акустической обработки жидкого продукта.

Claims

Формула изобретени 1. Способ стерилизации жидких продуктов , включающий создание пленочного режима течени продукта и тепловую обработку пленки паром, отличающийс тем что. с целью сокращени энергозатрат и повышени эффективности, пленочный режим течени продукта создают путем его подачи в поле центробежных сил. а тепловую обработку осуществл ют путем барботировани пара через пленку продукта.
2. Способ по п. 1,отличающийс тем, что барботирование пара осуществл ют путем ускорени его в соплах.
3. Способ по пп.1 и2,отличающий- с тем, что подачу пара осуществл ют таким ббразом, что в пленке продукта происходит его конденсаци .