Устройство для гидролиза

Устройство для гидролиза включает реактор с водяной рубашкой и пробоотборником и снабжено системой обогрева и блоком управления рабочим процессом. Кроме того устройство снабжено лопастной мешалкой, а водяная рубашка термопарой и термодатчиком. Устройство может быть использовано для проведения биотехнологических процессов как в пищевой промышленности, медицине, так и в сельском хозяйстве. Устройство обеспечивает стабильное перемешивание смеси в процессе всей работы, и автоматическое поддержание оптимальных параметров реакционной смеси, что позволяет повысить интенсивность гидролиза и достичь полноты степени гидролиза 1 п. ф-лы, 1 фиг.

Заявленное техническое решение относится к оборудованию для проведения биотехнологических процессов и может быть использовано в пищевой промышленности, медицине, сельском хозяйстве.

Известен биореактор для культивирования микроорганизмов, содержащий цилиндрическую культивационную ванну, снабженную крышкой и технологическими патрубками для подключения источника суспензии, источника посевного материала и слива готовой продукции. Для перемешивания смеси биореактор снабжен лопастной мешалкой, с приводом и средством регулирования температуры в полости культивационной ванны. Культивационная ванна снабжена водяной рубашкой и загрузочными и разгрузочными патрубками, а в нижней части зачистным патрубком. При этом биореактор снабжен комплектом контрольно-измерительной аппаратуры (патент РФ 86395, A01G 31/02, опубл. 2009.09.10).

Недостатком известного устройства является невозможность его использования для гидролиза белковых продуктов.

Наиболее близким по назначению, прототип, является устройство для гидролиза водных растворов белков, содержащее реактор для раствора белка и фермента, снабженный по периметру теплообменной рубашкой, в которой циркулирует теплоноситель (вода). В нижней части по бокам реактор снабжен штуцерами для подачи в реактор раствора белка и ферментов, а в центре нижней части выполнено отверстие для полной разгрузки реактора. В верхней части реактора установлены ультрафильтрационные блоки, снабженные полупроницаемыми мембранами. Для контроля степени гидролиза через крышку реактора установлен пробоотборник (патент РФ 77178, B01F 17/30, опубл. 2008.10.20).

Недостатком известного устройства является отсутствие механизма перемешивания реакционной смеси. В результате снижается эффективность гидролиза за счет неравномерного распределения ферментного препарата в смеси.

Задача полезной модели - создание устройства для стабильного гидролиза сырья животного происхождения с возможностью автоматизированного контроля параметров рабочего процесса.

Техническим результатом заявляемого устройства является повышение интенсивности и достижение полноты степени гидролиза за счет автоматического обеспечения оптимальных параметров температуры и режима перемешивания.

Технический результат достигается за счет того, что устройство, содержащее реактор с водяной рубашкой и пробоотборником, снабжено лопастной мешалкой, системой обогрева и блоком управления рабочим процессом, а водяная рубашка термопарой и термодатчиком.

Установка лопастной мешалки в устройстве позволяет измельчать натуральное сырье и поддерживать равномерную консистенцию смеси в процессе гидролиза, что способствует стабильности протекания процесса. Блок управления позволяет автоматически поддерживать режимные параметры рабочего процесса, а термопара и термодатчик контролируют условия протекания гидролиза.

На фигуре показан общий вид устройства для гидролиза.

Устройство для гидролиза включает реактор 1, снабженный крышкой 2, на которой закреплена лопастная мешалка 3, снабженная приводным механизмом (на фигуре не показан). Реактор 1 по периметру содержит водяную рубашку 4, в которой установлена термопара 5, контролирующая температуру теплоносителя (вода) водяной рубашки 4. На внешней стороне реактора 1 установлен термодатчик 6 для контроля температуры внешней стороны водяной рубашки 4. Термопара 5, термодатчик 6 и лопастная мешалка 3 соединены с блоком управления 7. На блоке управления 7 размещены регулятор оборотов 8 приводного механизма лопастной мешалки 3 и регулятор температуры 9 водяной рубашки 4. Кроме того, блок управления 7 соединен с системой обогрева 10, включающей два нагревательных элемента: быстрого нагрева 11 и постоянного нагрева 12. Для контроля степени гидролиза на крышке 2 установлен пробоотборник 13.

Устройство работает следующим образом.

В реактор 1 помещают сырье для гидролиза и вспомогательные материалы и закрывают крышкой 2. Затем на блоке управления 7 регулятором оборотов 8 приводного механизма лопастной мешалки 3 устанавливают режим оборотов и включают лопастную мешалку 3 для измельчения сырья и последующего равномерного распределения смеси по объему емкости 1 для интенсификации процесса гидролиза. Одновременно включают систему обогрева 10 для нагрева теплоносителя водяной рубашки 4. Для этого на блоке управления 7 регулятором температуры 9 устанавливают необходимую температуру. Для ускорения процесса нагревания теплоносителя включают нагревательный элемент быстрого нагрева 11 и нагревательный элемент постоянного нагрева 12 системы обогрева 10 и осуществляют контроль за температурой при помощи термопары 5. При достижении необходимой для процесса гидролиза температуры нагревательный элемент быстрого нагрева 11 отключается, работает только нагревательный элемент постоянного нагрева 12, который поддерживает постоянную температуру теплоносителя в процессе гидролиза. Контроль за температурой в это время осуществляют с помощью термодатчика 6.

Периодически через пробоотборник 13 берут пробу и устанавливают степень гидролиза. После окончания гидролиза устройство выключают, гидролизат извлекают из реактора 1. Реактор 1 промывают и устройство готово для следующей работы.

Устройство для гидролиза, включающее реактор с водяной рубашкой и пробоотборником, отличающееся тем, что устройство снабжено системой обогрева и блоком управления рабочего процесса, кроме того, реактор снабжен лопастной мешалкой, а водяная рубашка - термопарой и термодатчиком.