RU2509514C1 - Device for liquid food products concentration - Google Patents

Device for liquid food products concentration Download PDF

Info

Publication number
RU2509514C1
RU2509514C1 RU2012146711/13A RU2012146711A RU2509514C1 RU 2509514 C1 RU2509514 C1 RU 2509514C1 RU 2012146711/13 A RU2012146711/13 A RU 2012146711/13A RU 2012146711 A RU2012146711 A RU 2012146711A RU 2509514 C1 RU2509514 C1 RU 2509514C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
concentrate
liquid food
moisture
concentration
thermally insulated
Prior art date
Application number
RU2012146711/13A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Алексеевич Короткий
Павел Александрович Гунько
Оксана Михайловна Мальцева
Алексей Владимирович Учайкин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кемеровский технологический институт пищевой промышленности" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кемеровский технологический институт пищевой промышленности"
Priority to RU2012146711/13A priority Critical patent/RU2509514C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2509514C1 publication Critical patent/RU2509514C1/en

Links

Landscapes

  • Non-Alcoholic Beverages (AREA)

Abstract

FIELD: food industry.
SUBSTANCE: invention relates to food industry, in particular, to devices for concentration. The device for liquid food products concentration envisages moisture freezing-out from solutions, is designed in the form of a cylindrical vessel made of food grade stainless steel and has a thermally insulated filler hole lid as well as a bottom with a drainage hole and a drainage pipeline with a cutout cock for the concentrate and solvent removal. The said vessel is installed into another thermally insulated cylindrical vessel with a major diameter. The refrigerating machine coil evaporator and a tubular electric heating element envisaged for frozen-out moisture defrosting are installed in the annulus volume formed by the vessels cylindrical surfaces; the free space is filled with a cooling medium wherein a resistance thermometer sensing element is located.
EFFECT: invention usage allows to produce a liquid food product concentrate having high quality indices combined with low energy consumption.
1 dwg

Description

Изобретение относится к технике концентрирования жидких пищевых продуктов путем вымораживания части растворителя из раствора, предусматривается использование преимущественно в пищевой промышленности для концентрирования летучих, термолабильных продуктов, может применятся в медицинской, химической отраслях, а также для очистки воды.The invention relates to techniques for concentrating liquid food products by freezing part of the solvent from a solution, it is intended to be used mainly in the food industry for concentrating volatile, thermolabile products, and can be used in the medical and chemical industries, as well as for water purification.

Известен аппарат для концентрирования натуральных соков, содержащий корпус с рубашкой для подачи хладагента, входной и выходной патрубки и вал со скребками для скапливания намерзающего на внутреннюю поверхность корпуса льда [1].A known apparatus for concentrating natural juices containing a housing with a jacket for supplying refrigerant, inlet and outlet pipes and a shaft with scrapers for collecting ice freezing on the inner surface of the housing [1].

Недостатки данного аппарата заключаются в том, что при работе потребляется значительное количество энергии, оборудование подвергается интенсивному износу, происходит загрязнение готового продукта частичками металла за счет того, что в процессе эксплуатации скребки и корпус находятся в непосредственном контакте, кроме того такой способ очистки предусматривает сложную систему отделения концентрата от мелкодисперсной ледяной шуги.The disadvantages of this apparatus are that during operation a significant amount of energy is consumed, the equipment is subjected to intense wear and tear, the finished product is contaminated with metal particles due to the fact that the scrapers and the housing are in direct contact during operation, in addition, this cleaning method involves a complex system separation of the concentrate from the finely dispersed ice sludge.

Известен способ получения концентрированных жидких пищевых продуктов основанный на предварительном охлаждении поступающего на концентрирование продукта, намораживания влаги в виде льда на сменных осаждаемых поверхностях в целях исключения образования смеси кристаллов льда с пищевым продуктом и последующее плавление льда. [2].A known method for producing concentrated liquid food products based on pre-cooling of the product received for concentration, freezing moisture in the form of ice on removable deposited surfaces in order to prevent the formation of a mixture of ice crystals with a food product and subsequent melting of ice. [2].

Недостатком данного способа является необходимость использования операции погружения охлаждаемой поверхности в концентрируемый раствор и удаления охлаждаемой поверхности с намороженным льдом из концентрата, а также необходимость использования устройства для выполнения этих операций.The disadvantage of this method is the need to use the operation of immersing the cooled surface in a concentrate solution and removing the cooled surface with frozen ice from the concentrate, as well as the need to use a device to perform these operations.

Технической задачей изобретения является упрощение конструкции, увеличение производительности, а также повышение надежности используемого оборудования, а также получение концентрата, имеющего качественные показатели при низких затратах энергии.An object of the invention is to simplify the design, increase productivity, as well as increase the reliability of the equipment used, as well as obtain a concentrate having quality indicators at low energy costs.

Техническая задача достигается тем, что намораживание влаги осуществляют на цилиндрической поверхности емкостного концентратора-испарителя.The technical problem is achieved in that the freezing of moisture is carried out on the cylindrical surface of a capacitive concentrator-evaporator.

На рис.1 показан предлагаемый концентратор-испаритель, представляющий из себя цилиндрическую емкость 1, изготовленную из пищевой нержавеющей стали, имеющую дно со сливным отверстием 2, сливным трубопроводом 3 и запорным вентилем 4 для удаления концентрата и растворителя. Данная емкость установлена в другую теплоизолированную цилиндрическую емкость большего диаметра 5, в кольцевом объеме, образованном цилиндрическими поверхностями емкостей, установлен змеевиковый испаритель холодильной машины 6, и трубчатый электронагревательный элемент 7 предусмотренный для оттайки вымороженной влаги, свободное пространство заполнено хладоносителем, в котором расположен чувствительный элемент термометра сопротивления 8. Концентратор-испаритель имеет теплоизолированную крышку 9 заливного отверстия.Figure 1 shows the proposed evaporator concentrator, which is a cylindrical tank 1 made of stainless steel, having a bottom with a drain hole 2, a drain pipe 3 and a shut-off valve 4 to remove concentrate and solvent. This tank is installed in another heat-insulated cylindrical tank of a larger diameter 5, in the annular volume formed by the cylindrical surfaces of the tanks, a coil evaporator of the chiller 6 is installed, and a tubular electric heating element 7 is provided for defrosting frozen water, the free space is filled with a coolant in which the sensitive element of the thermometer is located resistance 8. The concentrator-evaporator has a heat-insulated cover 9 of the filler hole.

Работает концентратор-испаритель следующим образом: концентрируемый продукт заливается во внутренний цилиндр 1, при помощи холодильной машины понижается температура хладоносителя и поддерживается на заданном уровне ниже криоскопической точки. При намораживании определенного количества льда на стенках цилиндра 1, открывается запорный вентиль 4 и по сливному трубопроводу 3 удаляется концентрат. Далее подается напряжение на электронагревательный элемент 7, лед плавится, образовавшаяся талая вода удаляется по сливному трубопроводу 3.The evaporator concentrator works as follows: the concentrate product is poured into the inner cylinder 1, the temperature of the coolant is lowered by means of a refrigerating machine and it is maintained at a predetermined level below the cryoscopic point. When freezing a certain amount of ice on the walls of the cylinder 1, the shut-off valve 4 opens and the concentrate is removed through the drain pipe 3. Next, voltage is supplied to the electric heating element 7, the ice melts, the resulting melt water is removed through the drain pipe 3.

Пример. Молочную сыворотку объемом 4 л, замерив предварительно плотность исходного раствора, заливают в концентратор-испаритель, задают температуру хладоносителя -2°C. Понижая температуру хладоносителя до -2°C раствор концентрируют в течении 15 минут. По прошествии времени сливают концентрат замеряя его плотность, затем включают электротены, оттаивают намороженный лед и сливают талую воду, после температуру хладоносителя понижают до -3°C, замеряют плотность исходного раствора, заливают в концентратор-испаритель, концентрируют в течении 15 минут, сливают замеряя плотность концентрата и талой воды. Таким образом постепенно понижают температуру хладоносителя до -6°С, полученные результаты записывают в таблицу 1.Example. 4 L whey, having previously measured the density of the initial solution, is poured into a concentrator-evaporator, the temperature of the coolant is set to -2 ° C. Lowering the temperature of the coolant to -2 ° C, the solution is concentrated for 15 minutes. Over time, the concentrate is drained, measuring its density, then electroten is turned on, frozen ice is thawed and melt water is drained, after the coolant temperature is lowered to -3 ° C, the density of the initial solution is measured, poured into a concentrator-evaporator, concentrated for 15 minutes, drained by measuring density of concentrate and melt water. Thus, the temperature of the coolant is gradually reduced to -6 ° C, the results are recorded in table 1.

Таблица 1Table 1 № примераExample No. Температура, °CTemperature ° C Плотность раствора, кг/м3 The density of the solution, kg / m 3 Плотность концентрата, кг/м3 The density of the concentrate, kg / m 3 Плотность талой воды, кг/м3 The density of melt water, kg / m 3 Количество вымороженной влаги, млThe amount of frozen moisture, ml 1one -2-2 1020,01,020.0 1022,01022,0 1007,01007.0 510510 22 -3-3 1022,01022,0 1024,01,024.0 1009,01009,0 514514 33 -4-four 1024,01,024.0 1025,81025.8 1011,51011.5 518518 4four -5-5 1025,81025.8 1027,41027.4 1015,01015.0 522522 55 -6-6 1027,41027.4 1028,61028.6 1019,01019,0 524524

Показатели плотности исходного раствора сыворотки, полученного концентрата, растворителяThe density indicators of the initial solution of serum, the resulting concentrate, solvent

В результате реализации предложенного устройства значительно уменьшается время концентрирования, поскольку разделение происходит непосредственно в цилиндрической емкости испарителя-концентратора, упрощается конструкция, повышается надежность используемого оборудования, исключается загрязнение концентрата материалом износа, и расход энергии, потребляемой устройством, является минимальным.As a result of the implementation of the proposed device, the concentration time is significantly reduced, since the separation takes place directly in the cylindrical container of the evaporator-concentrator, the design is simplified, the equipment used is increased in reliability, the concentrate is not contaminated with wear material, and the energy consumption consumed by the device is minimal.

Источники литературыSources of literature

1. Алексеев П.А. и др. Применение холода в производстве виноградных вин и концентрировании соков. М., Госиздат торговой литературы, 1962, с.41-45.1. Alekseev P.A. and others. The use of cold in the production of grape wines and juice concentration. M., State Publishing House of Trade Literature, 1962, pp. 41-45.

2. Авторское свидетельство СССР №685271, кл. A23L 3/100, 1978.2. USSR author's certificate No. 685271, cl. A23L 3/100, 1978.

Claims (1)

Устройство для концентрирования жидких пищевых продуктов, предусматривающее вымораживание влаги из растворов, характеризующееся тем, что оно выполнено в виде цилиндрической емкости, изготовленной из пищевой нержавеющей стали и имеющей теплоизолированную крышку для заливного отверстия, а также дно со сливным отверстием и сливным трубопроводом с запорным вентилем для удаления концентрата и растворителя, причем данная емкость установлена в другую теплоизолированную цилиндрическую емкость большего диаметра, в кольцевом объеме, образованном цилиндрическими поверхностями емкостей, установлен змеевиковый испаритель холодильной машины и трубчатый электронагревательный элемент, предусмотренный для оттаивания вымороженной влаги, а свободное пространство заполнено хладоносителем, в котором расположен чувствительный элемент термометра сопротивления. A device for concentrating liquid food products, providing for the freezing of moisture from solutions, characterized in that it is made in the form of a cylindrical container made of food stainless steel and having a heat-insulated lid for the filler hole, as well as a bottom with a drain hole and a drain pipe with a shut-off valve for removal of concentrate and solvent, and this container is installed in another thermally insulated cylindrical container of a larger diameter, in an annular volume, annom cylindrical surfaces of the containers installed chiller evaporator coil and a tubular electric heating element provided for thawing of frozen moisture, and the free space is filled with refrigerant, wherein the sensor is a resistance thermometer.
RU2012146711/13A 2012-11-01 2012-11-01 Device for liquid food products concentration RU2509514C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012146711/13A RU2509514C1 (en) 2012-11-01 2012-11-01 Device for liquid food products concentration

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012146711/13A RU2509514C1 (en) 2012-11-01 2012-11-01 Device for liquid food products concentration

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2509514C1 true RU2509514C1 (en) 2014-03-20

Family

ID=50279587

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012146711/13A RU2509514C1 (en) 2012-11-01 2012-11-01 Device for liquid food products concentration

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2509514C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2654867C1 (en) * 2016-12-01 2018-05-23 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кемеровский государственный университет" (КемГУ) Device for separation freezing out of liquid foodstuffs
RU2743796C1 (en) * 2020-01-09 2021-02-26 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кемеровский государственный университет" (КемГУ) Cryo-concentrator of carrousel-type food fluids

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU685271A1 (en) * 1978-04-21 1979-09-15 Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Консервной Промышленности И Специальной Пищевой Технологии Method of obtaining concentrated liquid foodstuffs
RU2125392C1 (en) * 1997-10-13 1999-01-27 Всероссийский научно-исследовательский институт консервной и овощесушильной промышленности Liquid food product concentration apparatus
RU2272550C2 (en) * 2003-10-10 2006-03-27 Павел Владимирович Крапивкин Method and apparatus for concentration of liquid product
RU2314465C2 (en) * 2006-02-13 2008-01-10 Сергей Анатольевич Ермаков Method for product cooling, freezing or low-temperature storage and cooling chamber therefore

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU685271A1 (en) * 1978-04-21 1979-09-15 Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Консервной Промышленности И Специальной Пищевой Технологии Method of obtaining concentrated liquid foodstuffs
RU2125392C1 (en) * 1997-10-13 1999-01-27 Всероссийский научно-исследовательский институт консервной и овощесушильной промышленности Liquid food product concentration apparatus
RU2272550C2 (en) * 2003-10-10 2006-03-27 Павел Владимирович Крапивкин Method and apparatus for concentration of liquid product
RU2314465C2 (en) * 2006-02-13 2008-01-10 Сергей Анатольевич Ермаков Method for product cooling, freezing or low-temperature storage and cooling chamber therefore

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2654867C1 (en) * 2016-12-01 2018-05-23 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кемеровский государственный университет" (КемГУ) Device for separation freezing out of liquid foodstuffs
RU2743796C1 (en) * 2020-01-09 2021-02-26 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кемеровский государственный университет" (КемГУ) Cryo-concentrator of carrousel-type food fluids

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Mandri et al. Parametric study of the sweating step in the seawater desalination process by indirect freezing
RU2393996C1 (en) Method of purifying water and apparatus for realising said method
US2315762A (en) Method of and apparatus for separating crystals from solutions
RU2509514C1 (en) Device for liquid food products concentration
EA025716B1 (en) Method for water purification by crystallization method and heat exchange reservoir (embodiments) therefor
RU2274607C2 (en) Method of purification of water and the installation for its realization
JP4435053B2 (en) Bitter salt removal method
EA017783B1 (en) Plant for water purification
RU2743796C1 (en) Cryo-concentrator of carrousel-type food fluids
RU134407U1 (en) DEVICE FOR CONCENTRATION OF LIQUID FOOD PRODUCTS
WO2010087731A1 (en) Water purification method and a device for carrying out said method
EA023930B1 (en) Device for water purification by method of recrystallisation
RU2577462C2 (en) Method of producing icy slush
Burdo et al. Development of the design and determination of mode characteristics of block cryoconcentrators for pomegranate juice
RU2550191C1 (en) Water purification apparatus
RU85468U1 (en) WATER TREATMENT DEVICE
US1576136A (en) Apparatus for concentrating solutions
US1996988A (en) Method and means for concentrating solutions
Ahmed et al. Reverse osmosis brine concentration using falling film freeze crystallization technology: a pilot-scale study
Yahya et al. Heat Transfer Analysis on Progressive Freeze Concentration of Aqueous Lysozyme Solution.
RU2788566C1 (en) Heat-exchange tank and device for water purification by recrystallization method, using it
RU2543868C2 (en) Device for production of light water
RU2820313C1 (en) Water treatment method
Mazurenko et al. Development of the Design and Determination of Mode Characteristics of Block Cryoconcentrators for Pomegranate Juice
Mohammed et al. Modelling and experimental design of a stagnant film crystalliser for freezing desalination treatment of seawater using sweating steps and non-direct freezing

Legal Events

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

Effective date: 20141102