Устройство для концентрирования жидких пищевых продуктов

Заявленное техническое решение относится к концентрированию жидких пищевых продуктов при помощи вымораживания влаги и отделения образующегося льда от концентрата, и может быть использовано для концентрирования молочной сыворотки. В испаритель-концентратор, представляющий из себя цилиндрическую емкость с рубашкой для охлаждения хладоносителя, заливается исходная сыворотка. Холодильная машина поддерживает заданную температуру хладоносителя в диапазоне температур от минус 1 до минус 20°С, с точностью ±0,1°С.На поверхности концентратора-испарителя вымерзает чистая вода, концентрация остающегося в емкости жидкого раствора при этом повышается. По окончании процесса концентрирования концентрат удаляется самотеком через сливной патрубок, расположенный в нижней части испарителя-концентратора. После удаления концентрата лед, оставшийся на теплообменной поверхности, плавится нагревательными элементами, встроенными в рубашку хладоносителя, талая вода удаляется через тот же сливной патрубок.

Техническое решение позволит создать технологию получения сывороточного концентрата жидких пищевых продуктов, имеющего высокие качественные показатели при низких затратах энергии.

Заявленное техническое решение 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.

Из существующего уровня техники 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].

Недостатки данного технического решения 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.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является способ получения концентрированных жидких пищевых продуктов, основанный на предварительном охлаждении поступающего на концентрирование продукта, намораживания влаги в виде льда на сменных охлаждаемых поверхностях в целях исключения образования смеси кристаллов льда с пищевым продуктом и последующее плавление льда, [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.

Технической задачей полезной модели является упрощение конструкции, увеличение производительности, повышение надежности используемого оборудования, а также получение концентрата, имеющего качественные показатели при низких затратах энергии.

Техническая задача решается тем, что устройство для концентрирования жидких пищевых продуктов предусматривающее вымораживание влаги из растворов, характеризующееся тем, что вымораживание производят на цилиндрической поверхности емкостного концентратора-испарителя, хладоснабжение которого осуществляется холодильной машиной с промежуточным хладоносителем.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является: сокращенное время концентрирования, поскольку разделение происходит непосредственно в цилиндрической емкости испарителя-концентратора, упрощенная конструкция, повышенная надежность используемого оборудования, исключение загрязнения концентрата материалом износа, минимальный расход энергии, потребляемой устройством.

Сущность полезной модели поясняется чертежом (фиг.1). На фиг.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.

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.

Источники литературы

1. Алексеев П.А. и др. Применение холода в производстве виноградных вин и концентрировании соков. М., Госиздат торговой литературы, 1962, с.41-45.

2. Авторское свидетельство СССР 685271, кл. А23L 3/100,1978.

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.