устройство для стерилизации жидких пищевых продуктов

Формула изобретения

Устройство для стерилизации жидких пищевых продуктов, содержащее емкость для стерилизуемой жидкости, сборную емкость для стерильной жидкости, закрепленный в ее стенке источник ультразвука со стержневым концентратором продольных колебаний и средство подачи стерилизуемой жидкости к торцевой поверхности концентратора, отличающееся тем, что источник ультразвука выполнен в виде магнитострикционного преобразователя с рубашкой жидкостного охлаждения, при этом рубашка жидкостного охлаждения подсоединена к средству подачи стерилизуемой жидкости к торцевой поверхности концентратора.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к оборудованию пищевой промышленности и может быть использовано при комбинированной стерилизации жидких пищевых продуктов теплом и ультразвуком.

Известно устройство для стерилизации жидких пищевых продуктов, содержащее емкость для стерилизуемой жидкости, источник ультразвука со стержневым концентратором продольных колебаний, сборную емкость для стерильной жидкости и средство подачи стерилизуемой жидкости к торцевой поверхности концентратора, выполненное в виде охватывающей концевой участок концентратора кольцевой камеры, сообщенной с емкостью для стерилизуемой жидкости (Касьянов Г. И., Квасенков О.И., Шаззо Р.И. Консервы для детей. - Краснодар: Издательство КубГТУ, 1996, с. 193 - 194).

Недостатками этого стерилизатора являются возможность вторичной контаминации стерильного продукта после полного завершения стерилизации и высокая энергоемкость.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для стерилизации жидких пищевых продуктов, содержащее емкость для стерилизуемой жидкости, сборную емкость для стерильной жидкости, закрепленный в ее стенке источник ультразвука со стержневым концентратором ультразвуковых колебаний и средство подачи стерилизуемой жидкости к торцевой поверхности концентратора, выполненное в виде осевого канала в теле концентратора, сообщенного с емкостью для стерилизуемой жидкости через штуцер, размещенный на линии нулевых смещений концентратора (RU, патент 2060700, кл. A 23 L 3/30, 1996).

Это устройство отличается от предыдущего отсутствием возможности вторичной контаминации стерильного продукта, но сохраняет высокую энергоемкость.

Техническим результатом изобретения является сокращение энергоемкости устройства.

Этот результат достигается тем, что в устройстве для стерилизации жидких пищевых продуктов, содержащем емкость для стерилизуемой жидкости, сборную емкость для стерильной жидкости, закрепленный в ее стенке источник ультразвука со стержневым концентратором продольных колебаний и средство подачи стерилизуемой жидкости к торцевой поверхности концентратора, согласно изобретению источник ультразвука выполнен в виде магнитострикционного преобразователя с рубашкой жидкостного охладителя, при этом рубашка жидкостного охлаждения подсоединена к средству подачи стерилизуемой жидкости к торцевой поверхности концентратора.

Это позволяет сократить энергоемкость устройства за счет утилизации диссипативных тепловыделений источника ультразвука и использование синергизма теплового и ультразвукового воздействия на микрофлору.

На фиг. 1 изображена схема установки с кольцевой камерой подачи жидкости; на фиг. 2 - то же с осевым каналом в концентраторе.

Устройство для стерилизации жидких продуктов содержит емкость 1 для стерилизуемой жидкости, сборную емкость 2 для стерильной жидкости со сливным патрубком 3, в стенке которой закреплен магнитострикционный преобразователь 4 с рубашкой 5 жидкостного охлаждения и стержневым концентратором 6 продольных колебаний. Емкость 1 соединена с рубашкой 5 посредством патрубка 7. Выход жидкости рубашки 5 соединен патрубком 8 с кольцевой камерой 9, охватывающей свободный конец концентратора 6, или со штуцером 10, сообщенным с осевым каналом 11 в концентраторе 6.

Устройство работает следующим образом.

Жидкий пищевой продукт, например молоко, сок, безалкогольный напиток, вино или экстракт, из емкости 1 по патрубку 7 поступает в рубашку 5 жидкостного охлаждения магнитострикционного преобразователя 4, где разогревается за счет диссипативных тепловыделений, а затем по патрубку 8 через кольцевую камеру 9 или через штуцер 10 и осевой канал 11 поступает к торцевой поверхности стержневого концентратора 6 продольных колебаний. С нее происходит распыление жидкости в сборную емкость 2 при передаче жидкости энергии ультразвуковых колебаний, создаваемых магнитострикционным преобразователем 4.

Под действием тепла происходит термокоагуляция клеточного содержимого находящейся в жидкости микрофлоры. Одновременно за счет необратимых превращений происходит падение прочности и упругости клеточных мембран. Под действием ультразвуковых колебаний ускоряется диффузия нагретой жидкости через клеточные мембраны микрофлоры, ускоряется теплообмен между жидкостью и клеточным содержимым микрофлоры. Одновременно по действию ультразвука происходит динамическое разрушение клеточных оболочек, вызывающее гибель микрофлоры. В итоге нагрев жидкости ускоряет и облегчает разрушение клеточных оболочек микрофлоры под действием ультразвука, а ультразвук ускоряет термокоагуляцию клеточного содержимого микрофлоры. Из этого следует, что для достижения стерильности жидкого продукта будет необходим меньший удельный энерговвод, часть которого осуществляется за счет утилизации диссипативных тепловыделений источника ультразвука. Снижение удельного энерговвода может быть осуществлено путем увеличения скорости подачи продукта при заданной мощности источника ультразвука, то есть по сравнению с прототипом будет повышена производительность при одновременном сокращении удельных энергозатрат.

Стерильный продукт, распыленный с торцевой поверхности стержневого концентратора 6 продольных колебаний, оседает в емкости 2 и отводится из нее по патрубку 3.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет снизить удельные энергозатраты на стерилизацию жидкого продукта и повысить производительность.