способ фильтрования растворов пищевого производства
Классы МПК: | C12H1/02 в сочетании с удалением осадка или введенного материала, например адсорбента |
Автор(ы): | Горбатюк В.И., Горбатюк А.В., Горбатюк А.В. |
Патентообладатель(и): | Московский государственный университет пищевых производств |
Приоритеты: |
подача заявки:
1998-04-24 публикация патента:
27.12.1999 |
Изобретение относится к области пищевых производств и может быть использовано в производстве пива, вин, кваса и других продуктов брожения, а также других растворов, образующих отрицательно заряженные осадки. В качестве фильтрующей перегородки используется пористый керамический материал из волокон кварцевого стекла, обладающих природным отрицательным электростатическим зарядом. При фильтровании создают перепад давления от 0,2
10 до 2,0
10 Па, при котором в продуктах брожения формируется осадок, содержащий отрицательно заряженные частицы. В результате взаимодействия отрицательно заряженного слоя осадка с отрицательно заряженной фильтрующей поверхностью появляется электростатическая отталкивающая сила, препятствующая приближению частиц к перегородке. Частицы не могут проникать в поры перегородки, а слой как бы висит над ней, находясь в динамическом равновесии, и легко удаляется, когда это равновесие нарушается, например в случае прекращения отбора фильтрата. При непрерывном проточном фильтровании скорость потока вдоль в фильтрующей поверхности не превышает 0,1-0,5 м/с, во избежание размывания образующегося слоя. В процессе используют практически незасоряющиеся фильтрующие перегородки, что ведет к экономии фильтрующего материала, сокращению отходов производства и снижению стоимости фильтрования. 1 з.п.ф-лы.
![способ фильтрования растворов пищевого производства, патент № 2143486](/images/patents/328/2143004/183.gif)
![способ фильтрования растворов пищевого производства, патент № 2143486](/images/patents/328/2143004/183.gif)
Формула изобретения
1. Способ фильтрования растворов пищевого производства, включающий разделение на фильтрующей перегородке, отличающийся тем, что в качестве фильтрующей перегородки используют пористый керамический материал из волокон кварцевого стекла, обладающий природным отрицательным электростатическим зарядом, при разделении создают перепад давления от 0,2![способ фильтрования растворов пищевого производства, патент № 2143486](/images/patents/328/2143004/183.gif)
![способ фильтрования растворов пищевого производства, патент № 2143486](/images/patents/328/2143004/183.gif)
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области пищевых производств и может быть использовано в производстве пива, вина, кваса и других продуктов брожения а также других растворов, образующих отрицательно заряженные осадки. Известен способ фильтрования через намывной слой вспомогательного мелкодисперсного материала (кизельгур, диатомит, перлит и т.п.), применяемый для стабилизации вина, пива и других напитков. В случае, если со держание отделяемой примеси ничтожно мало, например в виноделии, фильтрование осуществляют через пластины фильтровального картона специального качества. Эти способы фильтрования осуществляются на рамных или пластинчатых фильтрпрессах периодического действия. Иногда используются другие фильтры, например рукавные или патронные, также периодического действия [1. М. Каглер, Я. Воборский. Фильтрование пива. -М.: Агропромиздат, 1986, - 279 с]. Недостатком традиционных способов фильтрования является расточительное расходование фильтрующих материалов. При фильтровании с намывным слоем частицы задерживаются в порах вспомогательного слоя, а картон играет роль опорной пластины, на которой формируется фильтрующий слой. Несмотря на различные приемы с послойным намыванием частиц разных размеров во время фильтрования, с целью увеличить время активного фильтрования, и в этом случае наступает момент, когда процесс необходимо остановить, фильтр разгрузить, заменить опорные пластины, собрать фильтр и начать вновь намывать новый слой. В зависимости от качества фильтруемой смеси продолжительность цикла не превышает 5-10 часов. Помимо больших расходов фильтрующих материалов этот способ отличается большим количеством производственных отходов, иногда содержащих в себе полезные компоненты, например дрожжи при фильтровании пива. Кроме того, периодически работающие фильтры требуют значительных затрат ручного труда. Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам является способ фильтрования растворов пищевого производства, включающий разделение раствора на фильтрующей перегородке, например пластине фильтровального картона или изготовленного прессованием порошков диатомита и целлюлозы многослойного конического фильтрующего элемента Хандтманн [2. A.Р. Jany MultiMicro System, An Innovatiive Develpment in the Field of the Fine (Polshing) and Microbiological Filtration of Beer. Technical Quarterly, volume 34, N 2, 1997, Pages 123 - 126]. При этом отделяемые от фильтруемой жидкой смеси частицы задерживаются внутри пор перегородки. В результате происходит забивание пор частицами. Скорость фильтрования уменьшается настолько, что процесс необходимо остановить, фильтр разобрать и заменить фильтрующие перегородки, так как частицы из пор картона удалить невозможно. Продолжительность работы перегородки зависит от свойств фильтруемых смесей и, как правило, не превышает длительности одной смены для картонных пластин и несколько больше для фильтрующих элементов Хандтман. Недостатком данного способа является большой расход фильтрующих материалов и связанный с ним большой объем отходов производства, а также высокая стоимость фильтрования и значительные затраты ручного труда. Задачей настоящего изобретения является обеспечение фильтрования растворов пищевого производства с целью повышения их качества и стойкости с использованием практически не засоряющейся фильтрующей перегородки, что ведет к экономии фильтрующего материала, сокращению отходов производства и снижению стоимости фильтрования за счет снижения расходов на материалы и затрат ручного трудаПоставленная задача достигается тем, что в способе фильтрования растворов пищевого производства, включающем его разделение на фильтрующей перегородке, отличием является то, что в качестве фильтрующей перегородки используют пористый керамический материал из волокон кварцевого стекла, обладающих природным отрицательным электростатическим зарядом, а при разделении создают перепад давления от 0,2
![способ фильтрования растворов пищевого производства, патент № 2143486](/images/patents/328/2143004/183.gif)
![способ фильтрования растворов пищевого производства, патент № 2143486](/images/patents/328/2143004/183.gif)
![способ фильтрования растворов пищевого производства, патент № 2143486](/images/patents/328/2143004/183.gif)
![способ фильтрования растворов пищевого производства, патент № 2143486](/images/patents/328/2143004/183.gif)
Исходный раствор пищевого производства подают на фильтрующую перегородку из пористого керамического материала, изготовленного из волокон кварцевого стекла, обладающих поверхностным отрицательным электростатическим зарядом. При фильтровании при небольшом перепаде давления от 0,2
![способ фильтрования растворов пищевого производства, патент № 2143486](/images/patents/328/2143004/183.gif)
![способ фильтрования растворов пищевого производства, патент № 2143486](/images/patents/328/2143004/183.gif)
Пример 1. Проводили фильтрование лагерного пива. Пиво подается в патронный фильтр при перепаде давления на входе и выходе из фильтра 0,4
![способ фильтрования растворов пищевого производства, патент № 2143486](/images/patents/328/2143004/183.gif)
![способ фильтрования растворов пищевого производства, патент № 2143486](/images/patents/328/2143004/183.gif)
![способ фильтрования растворов пищевого производства, патент № 2143486](/images/patents/328/2143004/183.gif)
![способ фильтрования растворов пищевого производства, патент № 2143486](/images/patents/328/2143004/183.gif)
![способ фильтрования растворов пищевого производства, патент № 2143486](/images/patents/328/2143004/183.gif)
![способ фильтрования растворов пищевого производства, патент № 2143486](/images/patents/328/2143004/183.gif)
![способ фильтрования растворов пищевого производства, патент № 2143486](/images/patents/328/2143004/183.gif)
1. Уменьшает до минимума расход фильтрующих материалов за счет практически неограниченного срока эксплуатации незасоряющихся керамических фильтрующих элементов, что улучшает санитарные условия на производстве, резко снижает производственные выбросы отработанных материалов. 2. Создает возможности для непрерывного проточного фильтрования на полностью автоматизированном фильтре, что обеспечивает снижение затрат ручного труда и стоимости фильтрования. 3. Позволяет использовать одну и ту же долговечную фильтрующую перегородку без ограничения срока службы в непрерывном или периодическом процессе. Образующийся слой осадка не связывается с фильтрующей поверхностью а потому легко удаляется. В случае необходимости ее регенерации, из-за остаточной сорбции красящих веществ и других компонентов раствора, можно применять промывку любыми кислотами и щелочами или отжигать перегородку при температуре до 800oC. При этом осадок, содержащий полезные вещества, не смешивается с фильтрующими материалами и не выбрасывается вместе с отходами, а полностью возвращается в производство для утилизации.
Класс C12H1/02 в сочетании с удалением осадка или введенного материала, например адсорбента