RU2106766C1 - Свч-установка для пастеризации и обеззараживания жидкостей - Google Patents
Свч-установка для пастеризации и обеззараживания жидкостей Download PDFInfo
- Publication number
- RU2106766C1 RU2106766C1 RU95115140/09A RU95115140A RU2106766C1 RU 2106766 C1 RU2106766 C1 RU 2106766C1 RU 95115140/09 A RU95115140/09 A RU 95115140/09A RU 95115140 A RU95115140 A RU 95115140A RU 2106766 C1 RU2106766 C1 RU 2106766C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- microwave
- liquid
- pasteurization
- temperature
- heating
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 35
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 title 1
- 238000009928 pasteurization Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 25
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 11
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 8
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 claims description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 3
- 235000002918 Fraxinus excelsior Nutrition 0.000 claims 1
- 239000002956 ash Substances 0.000 claims 1
- 239000000047 product Substances 0.000 abstract description 5
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 abstract description 4
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 abstract description 4
- 239000008267 milk Substances 0.000 abstract description 4
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 235000013405 beer Nutrition 0.000 abstract 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract 1
- 235000011389 fruit/vegetable juice Nutrition 0.000 abstract 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- 231100000757 Microbial toxin Toxicity 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 240000002129 Malva sylvestris Species 0.000 description 1
- 235000006770 Malva sylvestris Nutrition 0.000 description 1
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 1
- 235000008452 baby food Nutrition 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 1
- 235000013351 cheese Nutrition 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 235000013365 dairy product Nutrition 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005520 electrodynamics Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005457 ice water Substances 0.000 description 1
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 1
- 238000012432 intermediate storage Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 235000021056 liquid food Nutrition 0.000 description 1
- 239000010871 livestock manure Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 235000020200 pasteurised milk Nutrition 0.000 description 1
- 244000052769 pathogen Species 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000004460 silage Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Food Preservation Except Freezing, Refrigeration, And Drying (AREA)
- Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области СВЧ-обработки жидких продуктов и предназначено для пастеризации и обеззараживания жидкостей (воды, молока, соков, пива, вина, паст и т.д.). В СВЧ-установке темп нагрева обрабатываемых жидкостей 250 - 350oС в секунду и плотность потока мощности СВЧ-поля в обрабатываемой жидкости около 800 Вт/см. Для устойчивости работы с таким темпом нагрева процесс пастеризации в СВЧ-установке полностью автоматизирован. Установка обеспечивает высокое качество обрабатываемой продукции. 1 ил.
Description
Предлагаемая СВЧ-установка для пастеризации обеззараживания жидкостей относится к области СВЧ-обработки продуктов, в частности, в молочной промышленности.
Известен СВЧ-пастеризатор марки AI-ОПМ-150 (разработчик и изготовитель НПО "Мир"), который предназначен для пастеризации белкового концентрата или других жидких продуктов. Пастеризатор включает в себя приемный бак, промежуточный бак-накопитель, двухходовый клапан с электроприводом, трехходовый клапан с электроприводом, трехходовый механический кран, СВЧ-генератор, микроволновую электродинамическую систему (СВЧ-нагреватель), винтовые насосы, стойку контроля и управления, раму, гидроарматуру. Режим работы пастеризатора - ручной и полуавтоматический.
К недостаткам данного СВЧ-пастеризатора можно отнести невозможность получения высококачественных пастеризованных и обеззараженных жидких пищевых продуктов при высоком КПД СВЧ-установки и отсутствие автоматического режима работы.
Цель настоящего изобретения - значительное увеличение КПД СВЧ-установки при получении высококачественных пастеризированных и обеззараженных пищевых продуктов в автоматическом режиме работы.
Указанная цель достигается тем, что в СВЧ-установке для пастеризации и обеззараживания, содержащей СВЧ-генератор, СВЧ-нагреватель жидкости, приемный и накопительный баки, насосы, краны, клапаны, гидроарматуру, стойку контроля и управления, установлены многотрубный СВЧ-нагреватель жидкости, который обеспечивает высокий темп нагрева жидкости до 350oC в секунду, высокую плотность поля в жидкости - не менее 800 Вт/см и выдержку жидкости при температуре пастеризации, теплообменник-рекуператор, осуществляющий рекуперацию тепла пастеризованной жидкости и тепла воды, охлаждающей СВЧ-генератор, и подогрев жидкости, поступающей на пастеризацию и обеззараживание, устройство предварительного нагрева, осуществляющее предварительный нагрев жидкости до температуры на 10oC, меньшей температуры пастеризации, встроенный процессор и заслонка-регулятор, которые после включения обеспечивают автоматическую работу установки в заданных режимах, контроль работоспособности и автоматическую загрузку и разгрузку, фильтрирующее устройство, осуществляющее очистку жидкости от механических примесей.
В целом существенные признаки, отличающие заявляемую установку от прототипа, не поддаются самостоятельной квалификации, т.к. все элементы и приборы установки получают новые по сравнению с прототипом связи между собой.
На чертеже приведены состав и схема связей между основными приборами и элементами СВЧ-установки для пастеризации и обеззараживания жидкостей.
В СВЧ-установке на одной раме установлены датчики определения жидкости 1, перепускные краны 2, 4, 6, насосы 3, 8, 25, фильтрующее устройство 5, датчики температуры 7, 13, 15, 19 запорные краны 9, 26, приемный бак 10, теплообменник 11, теплообменник 12, заслонка-регулятор 14, генератор СВЧ 16, СВЧ-нагреватель 17, устройство предварительного нагрева 18, телообменники-охладители 20, 21, накопительный бак 22, стойка контроля и управления со встроенным процессором 23, 24.
СВЧ-установка работает следующим образом.
Пастеризуемая и обеззараживаемая жидкость через датчик определения типа жидкости 1 и перепускной кран 2 насосом 3 через перепускной кран 4 подается или через фильтр 5, или минуя его в приемный бак 10. Из бака 10 через запорный кран 9 насосом 8 жидкость через датчик температуры 7 поступает на теплообменник 12, где подогревается водой, охлаждающей СВЧ-генератор 16 (дополнительное охлаждение воды, охлаждающей СВЧ-генератор 16, производится в теплообменнике 12 встроенным компрессором). После этого жидкость поступает на теплообменник 11, где подогревается жидкостью, прошедшей пастеризацию в СВЧ-нагревателе. С теплообменника 12 жидкость через датчик температуры 15 поступает на устройство предварительного подогрева 18, где подогревается до температуры, меньшей на 10oC, чем температура пастеризации. С устройства предварительного нагрева 18 через датчик температуры 19 жидкость подается на СВЧ-нагреватель 17, который подключен к СВЧ-генератору 16, и нагревается до температуры пастеризации. С выхода СВЧ-нагревателя через датчик температуры 13, заслонку-регулятор 14, теплообменник 11 и перепускной кран пастеризованная жидкость поступает или обратно в приемный бак 10, или через теплообменники 20, 21 в накопительный бак 22. Из бака 22 пастеризованная жидкость насосом 25 через запорный кран сливается в транспортную тару, в теплообменнике 20 происходит предварительное охлаждение пастеризованной жидкости до температуры +12oC артезианской водой и в теплообменнике 21 происходит охлаждение пастеризованной жидкости ледяной водой до +4oC. В СВЧ-установке краны, моторы, заслонка-регулятор, генератор СВЧ, датчики температуры, датчики уровня на баках и устройства предварительного нагрева через процессор связаны с пультом управления и контроля. После включения установки и задания характеристик пастеризации установка автоматически через процессор поддерживает заданный режим пастеризации и осуществляет автоматический контроль работоспособности установки. При запуске установки в начале пастеризации до достижения заданной температуры пастеризации жидкость, прошедшая через СВЧ-нагреватель 17 и теплообменник 11, перепускным краном 6 возвращается в приемный бак 10. При достижении в жидкости температуры пастеризации перепускной кран 6 переключает жидкость на накопительный бак 22. Для рекупирации тепла воды, охлаждающей СВЧ-генератор, установлен теплообменник 12, а рекупирацию тепла пастеризованной жидкости осуществляет теплообменник 11. Регулировка потока пастеризуемой жидкости осуществляется заслонкой-регулятором 14. В СВЧ-установке благодаря автоматике обеспечивается постоянная температура с отклонениями не более ±1oC.
Подогретая рекупирированным теплом жидкость в теплообменниках 11 и 12 нагревается устройством предварительного нагрева 18 до температуры на 10oC ниже температуры пастеризации и поступает в СВЧ-нагреватель, обеспечивающий темп нагрева до 350oC в секунду и плотность СВЧ-поля в жидкости не менее 800 Вт/см. При таком темпе нагрева и плотности СВЧ-поля в жидкости в СВЧ-нагревателе 17 СВЧ-установка устойчиво работает только при полной автоматизации режима пастеризации.
В СВЧ-генераторе 16 установки СВЧ под воздействием высокого уровня напряженности СВЧ-поля (больших уровней токов смещения) и высокого темпа нагрева жидкости происходит разложение на простые вещества вредных неорганических примесей (микробных токсинов, пестицидов и т.д.). В установке СВЧ на микроорганизмы действуют три фактора: мгновенный нагрев с созданием мнимого источника тепло внутри бактерии, высокий градиент температуры и высокая плотность СВЧ-энергии. За счет объемного нагрева градиент температуры (скорость нагрева) достигает 350oC в секунду (в традиционных пастеризаторах 1-5oC в секунду). Такой градиент губительно действует на болезнетворные микроорганизмы без снижения пищевой ценности продукта.
Эффективность пастеризации повышается за счет специальной конструкции СВЧ-нагревателя, в активной зоне которого обеспечивается плотность СВЧ-энергии не мене 800 Вт/см, благодаря этому происходит электрический пробой клеточных мембран у микроорганизмов. При удельной поглощаемости мощности более 680 Вт/см обычно погибает 100% микроорганизмов. Полная пастеризация продукта в СВЧ-установке происходит за 1,5 - 2,5 с. Как показали производственные испытания СВЧ-установки при темпе нагрева 100-350oC в секунду и удельной плотности СВЧ-поля 700-900 Вт/см, гарантированная пастеризация наступает при температуре пастеризации +65oC. При этом происходит полная (100%) инактивация микроорганизмов и разрушение микробных токсинов, пестицидов и других вредных неорганических примесей, в установке СВЧ-ионы тяжелых металлов нейтрализуются и превращаются в биологически неактивные и нетоксичные формы, характерные для естественного существования в природе. СВЧ-установка исправляет и запаховые пороки молока и других жидких продуктов, в пастеризованном молоке исчезает запах силоса, навоза и т.д. Благодаря кратковременному нагреву в СВЧ-нагревателе (около 0,08с) в пастеризованном СВЧ-установкой молоке максимально сохраняются нативные свойства молока. Молоко, прошедшее обработку в СВЧ-установке, является идеальным сырьем для выработки детского питания и высококачественных сыров.
По сравнению с прототипом предлагаемая СВЧ-установка обладает улучшенными техническими и экономическими показателями:
значительно большим темпом нагрева обрабатываемой жидкости и плотностью поля СВЧ в обрабатываемой жидкости, что определяет новый уровень технологической обработки жидких продуктов;
полной автоматизацией процесса пастеризации;
значительно более высоким КПД, то есть значительным снижением энергопотребления;
снижением эксплуатационных расходов.
значительно большим темпом нагрева обрабатываемой жидкости и плотностью поля СВЧ в обрабатываемой жидкости, что определяет новый уровень технологической обработки жидких продуктов;
полной автоматизацией процесса пастеризации;
значительно более высоким КПД, то есть значительным снижением энергопотребления;
снижением эксплуатационных расходов.
Claims (1)
- СВЧ-установка для пастеризации и обеззараживания жидкости, содержащая СВЧ-генератор, СВЧ-нагреватель жидкости, приемный и наполнительный баки, насосы, краны, клапаны, гидроарматуру, стойку контроля и управления, отличающаяся тем, что она снабжена теплообменником-рекуператором, устройством предварительного нагрева жидкости, встроенным процессором, заслонкой-регулятором и фильтрующим устройством, при этом СВЧ-нагреватель выполнен многотрубчатым, теплообменник-рекуператор предназначен для рекуперации тепла пастеризованной жидкости и тепла воды, охлаждающей СВЧ-генератор, и подогрева жидкости, поступающей на пастеризацию, фильтрующее устройство предназначено для очистки жидкости от механических примесей, а встроенный процессор совместно с заслонкой-регулятором обеспечивает автоматическую работу установки в заданных режимах, поддерживая в СВЧ-нагревателе градиент температуры жидкости до 350oС в секунду, плотность СВЧ-поля в жидкости не менее 800 Вт/см и обеспечивая выдержку жидкости при температуре пастеризации, а в устройстве предварительного нагрева нагрев жидкости до температуры на 10oС меньше температуры пастеризации, а также осуществляет контроль работоспособности и автоматической загрузки и разгрузки.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95115140/09A RU2106766C1 (ru) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | Свч-установка для пастеризации и обеззараживания жидкостей |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95115140/09A RU2106766C1 (ru) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | Свч-установка для пастеризации и обеззараживания жидкостей |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU95115140A RU95115140A (ru) | 1997-12-20 |
| RU2106766C1 true RU2106766C1 (ru) | 1998-03-10 |
Family
ID=20171614
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU95115140/09A RU2106766C1 (ru) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | Свч-установка для пастеризации и обеззараживания жидкостей |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2106766C1 (ru) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2248682C1 (ru) * | 2003-09-25 | 2005-03-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И. Баранова" | Способ нагрева диэлектрического или полупроводникового материала |
| RU2432764C2 (ru) * | 2010-01-15 | 2011-11-10 | ФГОУ ВПО "Чувашская государственная сельскохозяйственная академия" | Установка для тепловой обработки жидкости |
| RU2462099C2 (ru) * | 2010-10-20 | 2012-09-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чувашская государственная сельскохозяйственная академия" | Способ и установка для низкотемпературной пастеризации жидких продуктов |
| WO2018195001A1 (en) * | 2017-04-17 | 2018-10-25 | Rise Products Inc. | Method for converting organic byproducts into food-grade ingredients |
| RU2701809C1 (ru) * | 2018-07-20 | 2019-10-01 | Аслан Юсуфович Хуако | Микроволновый пастеризатор пищевых жидкостей, сточных вод и жидких органических удобрений |
-
1995
- 1995-08-25 RU RU95115140/09A patent/RU2106766C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Машины, оборудование, приборы и средства автоматизации для перерабатывающих отраслей АПК, каталог-дополнение, Москва, 1993, стр.111, Издательство НИИинформации и технико-экономических исследований по инженерно-техническому обеспечению агропромышленного комплекса. * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2248682C1 (ru) * | 2003-09-25 | 2005-03-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И. Баранова" | Способ нагрева диэлектрического или полупроводникового материала |
| RU2432764C2 (ru) * | 2010-01-15 | 2011-11-10 | ФГОУ ВПО "Чувашская государственная сельскохозяйственная академия" | Установка для тепловой обработки жидкости |
| RU2462099C2 (ru) * | 2010-10-20 | 2012-09-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чувашская государственная сельскохозяйственная академия" | Способ и установка для низкотемпературной пастеризации жидких продуктов |
| WO2018195001A1 (en) * | 2017-04-17 | 2018-10-25 | Rise Products Inc. | Method for converting organic byproducts into food-grade ingredients |
| RU2701809C1 (ru) * | 2018-07-20 | 2019-10-01 | Аслан Юсуфович Хуако | Микроволновый пастеризатор пищевых жидкостей, сточных вод и жидких органических удобрений |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6276264B1 (en) | Portable batch pasteurizer | |
| US7401546B2 (en) | Batch pasteurizer | |
| RU2745815C1 (ru) | Способ получения молочного продукта на основе принципа прямого осмоса | |
| EP2410870B1 (en) | Apparatus and method for pasteurizing milk for feeding to calves | |
| JP2004521638A (ja) | 濃縮液から作られ熱処理された飲料のインライン生産用システムと装置 | |
| US20100173058A1 (en) | System for pasteurizing animal food | |
| RU2106766C1 (ru) | Свч-установка для пастеризации и обеззараживания жидкостей | |
| EP2233010B1 (de) | Verfahren zum Betrieb einer Pasteurisierungsanlage und Pasteurisierungsanlage | |
| NZ295351A (en) | Plant for continuously sterilising milk and cream with the fluid flowing from vacuum chamber to sterilising device via heat exchanger | |
| CN206478858U (zh) | 利用热泵回收巴氏杀菌装置余热用于加热生产用热水系统 | |
| EP0455889A1 (en) | Process and system for reclaiming and concentrating selected or combined waste products of the farming,food and butchering industries | |
| RU2202894C1 (ru) | Устройство для охлаждения и пастеризации молока на животноводческих фермах | |
| JPH062043B2 (ja) | 流体用連続殺菌装置に於ける殺菌値制御機構 | |
| EP1010371A1 (en) | Heat-treatment process for liquids | |
| JP2000262594A (ja) | 滅菌装置 | |
| CN2136624Y (zh) | 自动配料热饮机 | |
| CN205409481U (zh) | 一种实验型复合式杀菌系统 | |
| CN210017723U (zh) | 用于柑橘类饮料的低温杀菌设备 | |
| CN218999429U (zh) | 一种低温巴氏杀菌处理装置 | |
| CN214015789U (zh) | 一种水浴式巴氏杀菌机 | |
| CN216853672U (zh) | 一种原奶处理系统 | |
| CN213756518U (zh) | 一种防溢出的牛奶生产用巴氏杀菌机 | |
| FI70510B (fi) | Foerfarande foer vaermebehandling av mjoelk och liknande | |
| CN101091619A (zh) | 健康水概念饮水机 | |
| WO2009081428A1 (en) | Apparatus and process for mineralizing liquids |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060826 |