способ осветления сока или виноматериала

Формула изобретения

СПОСОБ ОСВЕТЛЕНИЯ СОКА ИЛИ ВИНОМАТЕРИАЛА, предусматривающий взаимодействие потока сырья с подаваемой через сопло сверхзвуковой струей газа в зоне возникновения регулярных ударных волн и отстаивание сырья вне зоны возникновения скачков уплотнения газовой струи, отличающийся тем, что поток сырья подают в направлении, пересекающем струю газа, в газовой струе на выходе из сопла диспергируют жидкую двуокись углерода, а в качестве газа используют двуокись углерода.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технологии осветления соков или виноматериалов и может быть использовано в пищевой промышленности и виноделии.

Известен способ обработки сока, предусматривающий взаимодействие потока сока со сверхзвуковой струей газа, подаваемой через сопло, в зоне возникновения регулярных ударных волн при перекрестном направлении подачи сока и отстаивание сока вне зоны возникновения скачков уплотнения.

Недостатками этого способа являются низкий коэффициент полезного действия обработки сока ударной волной на отделении от места ее возникновения, который падает пропорционально квадрату этого расстояния, диссипативный разогрев сока и его окисление химически активными компонентами газового потока, микробиальная порча теплого сока при отстаивании и невозможность выделения тартратов при обработке виноградных соков и виноматериалов.

В предлагаемом способе обработки сока или виноматериала, предусматривающем взаимодействие потока сырья со сверхзвуковой струей газа, подаваемой через сопло, в зоне возникновения регулярных ударных волн и отстаивание сырья вне зоны возникновения скачков уплотнения, согласно предлагаемому изобретению поток сырья подают в направлении, пересекающем струю газа, в качестве которого используют двуокись углерода, а в газовом потоке на выходе из сопла диспергируют жидкую двуокись углерода.

Это позволяет увеличить КПД взаимодействия газового потока с потоком сырья за счет подачи последнего в эпицентр возникновения регулярных ударных волн, исключить возможность окисления обрабатываемого сырья за счет создания химически неактивной газовой среды в зоне обработки, увеличить скорость газового потока и энергоемкость возникающих ударных волн, снизить температуру газового потока, смеси и сырья при обработке и отстаивании, компенсируя диссипативный разогрев, ввести мелкокристаллическую затравку и охладить сырье в процессе отстаивания, снизив его микробиальную порчу и инициировав выпадение в осадок тартратов в виноградном сырье.

Способ реализуется следующим образом.

Сырье, подлежащее осветлению (и детартрации), подают в зону возникновения регулярных ударных волн подаваемого в пересекающемся направлении сверхзвукового газового потока двуокиси углерода из сопла, на выходе из которого в нем диспергируют жидкую двуокись углерода. Частичное испарение жидкой фазы двуокиси углерода приводит к резкому снижению температуры газового потока и увеличивает его скорость за счет интенсивного образования газовой фазы, многократно превосходящей жидкую по удельному объему, а также приводит к образованию мелкокристаллической дисперсной твердой фазы двуокиси углерода в газовой фазе из остатков диспергируемой жидкой фазы. На определенном расстоянии от выхода из сверхзвукового сопла в газовом потоке возникают перепады давления, приводящие к образованию регулярных ударных волн, воздействующих на поток обрабатываемого жидкого сырья и нарушающих его коллоидную структуру. Диссипативные тепловыделения в жидкой фазе за счет резких перепадов в ней давления компенсируются теплообменом с охлажденным газовым потоком температура которого позволяет даже охладить сырье ниже его исходной температуры. Одновременно происходит смешивание жидкой фазы сырья с твердой фазой дисперсной двуокиси углерода. Обработанный таким образом поток сырья, не имеющий возможности окисления в среде газообразной двуокиси углерода, поступает на отстаивание, где его температура поддерживается достаточно низкой за счет постепенной сублимации твердой фазы двуокиси углерода. Это позволяет практически полностью исключить микробиальную порчу сырья в процессе отстаивания и одновременно инициировать за счет падения растворимости при пониженной температуре и наличия центров кристаллизации в виде мелкодисперсной твердой двуокиси углерода выпадение кристаллического осадка тартратов, отделяемых от обработанного сырья совместно с оседающей при отстаивании взвесью других мутеобразующих веществ.

П р и м е р 1. В зоне образования регулярных ударных волн смешивают виноматериал "Ркацители" с температурой 20^оС с потоком газообразной двуокиси углерода, подаваемой в сверхзвуковое сопло с давлением на входе 0,5 МПа и температурой 20^оС, в котором диспергируют жидкую двуокись углерода с давлением у выхода сопла 6,5 МПа и температурой 18^оС при соотношении расхода компонентов по массе 1:1,2:0,5. Затем виноматериал в смеси с твердой двуокисью углерода, образовавшейся при частичном испарении жидкой, подают в отстойник при температуре 0^оС и соотношении по массе 1:0,15 с твердой фазой двуокиси углерода, в котором выдерживают 7 сут. После отделения осадка получен осветленный продукт, не образующий в процессе хранения кристаллических помутнений и не имеющий следов окисления или микробиальной порчи.

П р и м е р 2. Яблочный сок с температурой 22^оС смешивают в зоне образования регулярных ударных волн с газообразной двуокисью углерода, подаваемой в сверхзвуковое сопло с давлением на входе 1 МПа и температурой 20^оС, в котором диспергируют жидкую двуокись углерода с давлением у выхода сопла 7 МПа и температурой 19^оС при соотношении расхода компонентов по массе 1:5:2. Затем сок в смеси с твердой фазой двуокиси углерода, образовавшейся при частичном испарении жидкой, подают в отстойник при температуре 0^оС и соотношении по массе 1:0,25, в котором выдерживают 2 сут. После отделения осадка получен осветленный сок, не содержащий следов окисления и микробиальной порчи.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить КПД обработки сырья ударной волной повышенной энергоемкости, исключить диссипативный разогрев и окисление сырья в процессе обработки, инициировать выпадение осадка тартратов и исключить микробиальную порчу сырья при отстаивании.