RU2340383C1 - Device for dispergation and extraction of fruit raw material - Google Patents

Device for dispergation and extraction of fruit raw material Download PDF

Info

Publication number
RU2340383C1
RU2340383C1 RU2007111273/13A RU2007111273A RU2340383C1 RU 2340383 C1 RU2340383 C1 RU 2340383C1 RU 2007111273/13 A RU2007111273/13 A RU 2007111273/13A RU 2007111273 A RU2007111273 A RU 2007111273A RU 2340383 C1 RU2340383 C1 RU 2340383C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
extraction
raw material
raw materials
dispergation
funnel
Prior art date
Application number
RU2007111273/13A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Михайлович Попов (RU)
Анатолий Михайлович Попов
Сергей Николаевич Кравченко (RU)
Сергей Николаевич Кравченко
Николай Николаевич Рогалев (RU)
Николай Николаевич Рогалев
Original Assignee
ГОУ ВПО Кемеровский технологический институт пищевой промышленности
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ГОУ ВПО Кемеровский технологический институт пищевой промышленности filed Critical ГОУ ВПО Кемеровский технологический институт пищевой промышленности
Priority to RU2007111273/13A priority Critical patent/RU2340383C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2340383C1 publication Critical patent/RU2340383C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: proposed device incorporates cylindrical casing, funnel to load raw material to be dispersed and extragent and extract discharge branch pipe. A rotary-pulsation device is fitted on the motor shaft and ultrasonic radiators are arranged on the guide cone side surface at an angle of 120°. The casing is furnished with a thermostatting shell.
EFFECT: higher efficiency of extraction provided for by increase in specific surface of interaction and reduced diffusion interface, intensified processes.
2 dwg

Description

Изобретение относится к оборудованию для диспергирования и экстрагирования в системе твердое тело - жидкость и может быть использовано в пищевой, фармацевтической и смежных отраслях промышленности для извлечения биологически активных веществ из плодово-ягодного и растительного сырья.The invention relates to equipment for dispersion and extraction in a solid-liquid system and can be used in food, pharmaceutical and related industries to extract biologically active substances from fruit and vegetable raw materials.

Известно устройство для выделения пектина из плодово-ягодных выжимок [1], содержащее вертикальный цилиндрический корпус с двойным конусным днищем, в котором установлен приводной вал с мешалкой, узел выгрузки шрота, средства подачи сырья и экстрагента. На боковой поверхности корпуса установлены кольцевые магнитострикционные преобразователи, соединенные с источником тока высокой частоты.A device for separating pectin from fruit squeezes [1], comprising a vertical cylindrical body with a double conical bottom, in which a drive shaft with a stirrer, a meal unloading unit, a raw material and extractant supply unit is known. On the side surface of the casing there are ring magnetostrictive converters connected to a high-frequency current source.

Недостатками этого устройства являются технологическая сложность изготовления магнитострикционных преобразователей, а также сложность их обслуживания. Площадь боковой поверхности преобразователей, с которых производится излучение, мала, что приводит к неполному использованию возможности ультразвука для экстракции, и низкий КПД его использования, т.к. использование магнитострикционных преобразователей, больших по размерам, нецелесообразно из-за большой потребляемой мощности. Также существенным недостатком аппарата является отсутствие в нем кавитации и необходимость предварительного измельчения экстрагируемого сырья.The disadvantages of this device are the technological complexity of manufacturing magnetostrictive converters, as well as the complexity of their maintenance. The lateral surface area of the transducers from which the radiation is produced is small, which leads to the incomplete use of the possibility of ultrasound for extraction, and a low efficiency of its use, since the use of magnetostrictive converters, large in size, is impractical due to the large power consumption. Another significant disadvantage of the apparatus is the absence of cavitation in it and the need for preliminary grinding of the extracted raw materials.

Наиболее близким к новому устройству по совокупности признаков является известное устройство - экстрактор для растительного сырья [2], в корпусе которого размещены мешалка с барботером, снабженным сверхзвуковыми соплами, и полый фильтрующий элемент. В поле центробежных сил происходит перемешивание экстракционной смеси и тангенциальная фильтрация мисцеллы, которая, проходя через фильтр, поступает в обогреваемый сборник, в котором экстрагент вскипает, отделяясь от экстракта, и подается в барботер. В соплах пары экстрагента достигают сверхзвуковой скорости и с адиабатным расширением поступают в экстракционную смесь. На выходе из сопел происходит срыв потока пара, сопровождающийся образованием и схлопыванием кавитационных полостей.The closest to the new device in terms of features is the known device - an extractor for plant materials [2], in the housing of which there is a stirrer with a bubbler equipped with supersonic nozzles, and a hollow filter element. In the field of centrifugal forces, the extraction mixture is mixed and the miscella is tangentially filtered, which, passing through the filter, enters a heated collector, in which the extractant boils, separating from the extract, and is fed into a bubbler. At nozzles, extractant vapors reach supersonic speed and enter adiabatic expansion with adiabatic expansion. At the exit from the nozzles, the steam flow is disrupted, accompanied by the formation and collapse of cavitation cavities.

Недостатком данного устройства, принятого за прототип, являются большие энергозатраты по причине поддержания высоких температур в обогреваемом сборнике с целью извлечения экстрагента из полученного экстракта. В результате длительного пребывания лабильных биологических веществ при высокой температуре в зоне нагрева происходит их разложение. Также одним из негативных факторов, влияющих на интенсификацию процесса, является то, что ультразвуковая волна не распространяется по всему объему из-за недостаточного перемешивания.The disadvantage of this device, adopted as a prototype, is the high energy consumption due to the maintenance of high temperatures in a heated collector in order to extract the extractant from the obtained extract. As a result of a long stay of labile biological substances at high temperature in the heating zone, they decompose. Also, one of the negative factors affecting the intensification of the process is that the ultrasonic wave does not propagate throughout the volume due to insufficient mixing.

Задачей изобретения является более эффективное воздействие на экстрагируемое сырье, как следствие повышение выхода экстрактивных веществ, сохранение их биологической ценности.The objective of the invention is a more effective effect on the extracted raw materials, as a result of increasing the yield of extractives, preserving their biological value.

Технический результат достигается тем, что эффект, создаваемый роторно-пульсационным устройством, установленным на валу электродвигателя, дополняется воздействием на экстрагируемое сырье трех ультразвуковых излучателей, установленных на боковой поверхности направляющего конуса. В результате более эффективного воздействия на экстрагируемое сырье происходит уменьшение коэффициента трения на участке жидкость - конус, образование в пограничном слое большого количества кавитационных полостей, что приводит к увеличению скорости потока, тем самым увеличивается выход экстрактивных веществ. Также для создания необходимых условий проведения процесса экстрагирования в аппарате предусмотрена рубашка термостатирования.The technical result is achieved in that the effect created by the rotor-pulsation device mounted on the motor shaft is supplemented by the action on the extracted raw materials of three ultrasonic emitters mounted on the side surface of the guide cone. As a result of a more effective effect on the extracted raw materials, the friction coefficient decreases in the liquid-cone section, a large number of cavitation cavities are formed in the boundary layer, which leads to an increase in the flow velocity, thereby increasing the yield of extractive substances. Also, to create the necessary conditions for the extraction process, a thermostatic shirt is provided in the apparatus.

На фиг.1 изображен аппарат для диспергирования и экстрагирования плодово-ягодного и растительного сырья; на фиг.2 разрез А-А.Figure 1 shows the apparatus for dispersing and extracting fruit and vegetable and vegetable raw materials; figure 2 section aa.

Аппарат состоит из вертикального цилиндрического корпуса 1 с рубашкой термостатирования 2, имеющей патрубки подвода 3 и отвода 4 теплоносителя.The apparatus consists of a vertical cylindrical body 1 with a thermostatic jacket 2, having nozzles for supply 3 and outlet 4 coolant.

В верхней части аппарата имеется крышка 5 с установленной на ней воронкой 6, предназначенной для загрузки экстрагируемого сырья и экстрагента. В нижней части корпуса 1 предусмотрен патрубок отвода экстракта 7. Для удобства удаления остаточного экстракта на боковой поверхности корпуса 1 смонтировано ручное поворотное устройство 8. В нижней части аппарата электродвигатель 9 соединяется с корпусом 1 с помощью фланцев. На вал электродвигателя насажен подвижный ротор 10 с ножами 11. Статор 12 неподвижен. На статоре 12 и роторе 10 имеются каналы. На боковой поверхности направляющего конуса 13 установлены ультразвуковые излучатели 14 под углом 120°. Вся эта конструкция смонтирована на сварной раме 15.In the upper part of the apparatus there is a lid 5 with a funnel 6 installed on it, designed to load extractable raw materials and extractant. An extract branch pipe 7 is provided in the lower part of the housing 1. For convenient removal of residual extract, a manual rotary device 8 is mounted on the side surface of the housing 1. In the lower part of the apparatus, the electric motor 9 is connected to the housing 1 by means of flanges. A movable rotor 10 with knives 11 is mounted on the motor shaft. The stator 12 is stationary. There are channels on the stator 12 and rotor 10. On the side surface of the guide cone 13, ultrasonic emitters 14 are installed at an angle of 120 °. This whole structure is mounted on a welded frame 15.

При работе аппарата экстрагируемое сырье и экстрагент подают внутрь через воронку 6. Затем включают электродвигатель 9 и ультразвуковые излучатели 14. Вращение передается от электродвигателя 9 к ротору 10. Перед попаданием экстрагируемого сырья в каналы статора оно подвергается грубому предварительному измельчению ножами зубцевидной формы 11. После чего при совмещении каналов ротора 10 и статора 12 экстракционная смесь достигает сверхзвуковой скорости и адиабатно расширяется. На выходе из них происходит турбулентный срыв потока пара, сопровождающийся образованием и схлопыванием кавитационных полостей. В результате в экстракционной смеси генерируются колебания давления ультразвуковых частот, под действием которых разрушаются клеточные мембраны растительного сырья, что приводит к предварительному измельчению, многократному увеличению поверхности контакта фаз и падению диффузионного сопротивления растительного сырья. Для более эффективного воздействия экстрагируемое сырье подвергается дополнительной обработке излучателями, возбуждающими ультразвуковые колебания. Также одним из основных факторов эффективности процесса является поддержание постоянной температуры процесса за счет подачи теплоносителя с требуемой температурой в рубашку термостатирования 2. Все это способствует интенсификации процесса экстрагирования. После экстрагирования полученный экстракт сливают через патрубок 7.When the apparatus is operating, the extracted raw material and extractant are supplied inside through a funnel 6. Then, the electric motor 9 and ultrasonic emitters 14 are turned on. The rotation is transmitted from the electric motor 9 to the rotor 10. Before the extracted raw material enters the stator channels, it is subjected to rough preliminary grinding with tooth-shaped knives 11. Then when combining the channels of the rotor 10 and stator 12, the extraction mixture reaches supersonic speed and expands adiabatically. At the exit from them, a turbulent disruption of the steam flow occurs, accompanied by the formation and collapse of cavitation cavities. As a result, pressure fluctuations of ultrasonic frequencies are generated in the extraction mixture, under the influence of which the cell membranes of plant materials are destroyed, which leads to preliminary grinding, a multiple increase in the phase contact surface and a decrease in the diffusion resistance of plant materials. For a more effective impact, the extracted raw material is subjected to additional processing by emitters, exciting ultrasonic vibrations. Also, one of the main factors of the process efficiency is maintaining a constant process temperature by supplying a coolant with the required temperature to the thermostat jacket 2. All this helps to intensify the extraction process. After extraction, the obtained extract is drained through pipe 7.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет интенсифицировать и повысить глубину экстракции растительного сырья за счет более эффективного воздействия на его клеточную структуру. В результате повышается выход экстрактивных веществ с сохраненной биологической ценностью.Thus, the present invention allows to intensify and increase the depth of extraction of plant materials due to a more effective effect on its cellular structure. As a result, the yield of extractive substances with preserved biological value is increased.

Источники информацииInformation sources

1. Пат. 2063148 Российская Федерация, МПК7 В01D 11/02 Устройство для выделения пектина из плодово-ягодных выжимок / Ломачинский В.А., Квасенков О.И., Пенто В.Б., Касьянов Г.И.; заявл. 28.12.93; опубл. 10.07.96 Бюл.№17/2000.1. Pat. 2063148 Russian Federation, IPC 7 В01D 11/02 Device for the isolation of pectin from fruit and berry marc / Lomachinsky V.A., Kvasenkov O.I., Pento V.B., Kasyanov G.I .; declared 12/28/93; publ. 07/10/96 Bull. No. 17/2000.

2. Пат. 2127752 Российская Федерация, МПК7 6 С11В 1/10 Экстрактор для растительного сырья / Ломачинский В.А., Квасенков О.И.; заявл. 13.10.1997; опубл. 20.03.1999 Бюл. №31/2001.2. Pat. 2127752 Russian Federation, IPC 7 6 С11В 1/10 Extractor for plant materials / Lomachinsky V.A., Kvasenkov O.I .; declared 10/13/1997; publ. 03/20/1999 Bull. No. 31/2001.

Claims (1)

Аппарат для диспергирования и экстрагирования плодово-ягодного и растительного сырья, содержащий цилиндрический корпус, воронку для загрузки экстрагируемого сырья и экстрагента, патрубок отвода экстракта, отличающийся тем, что на валу электродвигателя установлено роторно-пульсационное устройство, а на боковой поверхности направляющего конуса под углом 120° вмонтированы ультразвуковые излучатели, также корпус снабжен рубашкой термостатирования.A device for dispersing and extracting fruit and vegetable raw materials containing a cylindrical body, a funnel for loading the extracted raw materials and extractant, an extract pipe, characterized in that a rotary pulsation device is installed on the electric motor shaft, and at an angle of 120 on the side surface of the guide cone ° mounted ultrasonic emitters, also the body is equipped with a thermostatic jacket.
RU2007111273/13A 2007-03-27 2007-03-27 Device for dispergation and extraction of fruit raw material RU2340383C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007111273/13A RU2340383C1 (en) 2007-03-27 2007-03-27 Device for dispergation and extraction of fruit raw material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007111273/13A RU2340383C1 (en) 2007-03-27 2007-03-27 Device for dispergation and extraction of fruit raw material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2340383C1 true RU2340383C1 (en) 2008-12-10

Family

ID=40194219

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007111273/13A RU2340383C1 (en) 2007-03-27 2007-03-27 Device for dispergation and extraction of fruit raw material

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2340383C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102188838A (en) * 2010-03-15 2011-09-21 王成东 Inverted cone extraction filter
RU2569728C2 (en) * 2013-09-09 2015-11-27 Попова Наталья Дмитриевна Method of extracting water-soluble plant components
RU178562U1 (en) * 2017-07-25 2018-04-09 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Астраханский государственный технический университет", ФГБОУ ВО "АГТУ" Hydrodynamic extractor

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102188838A (en) * 2010-03-15 2011-09-21 王成东 Inverted cone extraction filter
RU2569728C2 (en) * 2013-09-09 2015-11-27 Попова Наталья Дмитриевна Method of extracting water-soluble plant components
RU178562U1 (en) * 2017-07-25 2018-04-09 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Астраханский государственный технический университет", ФГБОУ ВО "АГТУ" Hydrodynamic extractor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103906436B (en) The extraction of vegetable oil
RU2340383C1 (en) Device for dispergation and extraction of fruit raw material
SE0950085A1 (en) A continuous process for isolating oils from algae or microorganisms
EP2721130B1 (en) Installation and method for extraction of oil from olive paste
ES2761684T3 (en) A system to extract a substance from a commodity
CN102604733A (en) Extraction method of functional healthcare edible oil
US2551042A (en) Rendering apparatus
US3529939A (en) Continuous rendering apparatus
RU172362U1 (en) Liquid extractor for accelerated extraction of water-soluble substances from plant materials
RU2691337C1 (en) Apparatus for extraction in liquid-solid system
CN204671929U (en) A kind of integrated continuous microjet low temperature extracts and clarification production system
US20230256357A1 (en) Device for solid/liquid extraction by radial ultrasonic irradiation, and associated extraction method
RU225428U1 (en) ULTRASONIC EXTRACTOR
CN104771929A (en) Integrated and continuous microjet low-temperature extraction and clarification production system
RU2445143C1 (en) Rotary pulsating extractor with intermediate processing of product
RU2060268C1 (en) Device for microwave extraction from fruit-berry mixture using nonpolar extractants
RU2218204C2 (en) Extraction plant
RU2796825C1 (en) Ultrasonic extractor
US20210235717A1 (en) System for extracting a powder rich in caffeine
RU2261621C2 (en) Method for preparing of feeds and apparatus for performing the same
RU2127752C1 (en) Extractor for vegetable raw material
RU2091119C1 (en) Horizontal sectional extractor for vegetal raw materials
CN217119398U (en) Extraction element is used in supplementary blood lipid reducing blood sugar chinese-medicinal material whitening extract preparation
RU178562U1 (en) Hydrodynamic extractor
RU2397793C1 (en) Rotor-pulsation extractor with guide vanes

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090328