установка для концентрирования фруктовых и овощных пюре

Формула изобретения

Установка для концентрирования фруктовых и овощных пюре, содержащая вертикальный цилиндрический корпус с крышкой и коническим днищем, отличающаяся тем, что в крышке по оси цилиндрического корпуса установлена вертикальная трубка с распылительной форсункой для ввода исходного продукта, в средней зоне цилиндрического корпуса соосно и с зазором к корпусу установлены несколько пар усеченных конусов, каждый из которых состоит из двух соосно установленных конусов, в герметичной полости между ними расположена по винтовой линии электроспираль с изоляционной прокладкой, причем верхние конусы обращены вершиной вниз, а нижние - вершиной вверх, по оси цилиндрического корпуса расположен вертикальный вращающийся вал с закрепленными на нем лопастями, контактирующими с внутренней поверхностью верхних и внешней поверхностью нижних конусов, внутренней поверхностью цилиндрической части корпуса и конического днища, причем лопасти выполнены по винтовой линии в направлении вращения вертикального вала, вертикальный цилиндрический корпус с коническим днищем снабжен электроспиралями с изоляционными прокладками.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к оборудованию для переработки фруктового и овощного сырья и может быть использовано для получения концентрированных фруктовых и овощных пюре.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является закрытый аппарат-дигестер [Фламенбаум, Б.Л. Технология консервирования плодов, овощей, мяса и рыбы. / Б.Л.Фламенбаум А.А.Бровченко, А.Ф.Загибалов и др. Под ред. Б.Л.Фламенбаума. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Колос, 1993. - 320 с.], содержащий загрузочный бункер, цилиндрический корпус с коническим днищем, внутри которого расположен вертикальный полый вал со шнековой и лопастной мешалкой. Коническая часть корпуса снабжена наружной паровой камерой, а в нижней части конического корпуса установлена выгрузочная задвижка.

Недостатками закрытого аппарата-дигестера являются:

- невысокое качество готовой продукции из-за продолжительного уваривания исходного сырья;

- значительные материальные и энергетические затраты;

- низкая производительность, обусловленная периодическим режимом работы;

- значительная продолжительность процесса.

Технической задачей изобретения является повышение качества готовой продукции (за счет использования совмещенных механизмов форсунок, конусообразных греющих поверхностей, перемешивающих устройств), за счет кратковременного протекания процесса концентрирования путем выпаривания и интенсивного перемешивания и более равномерной обработки вследствие использования рациональных конструкций перемешивающего устройства, снижение материальных и энергетических ресурсов, повышение производительности за счет перехода на непрерывный режим работы, интенсификация процесса получения готового продукта.

Техническая задача изобретения достигается тем, что в установке для концентрирования фруктовых и овощных пюре, содержащей вертикальный цилиндрический корпус с крышкой и коническим днищем, новым является то, что в крышке по оси цилиндрического корпуса установлена вертикальная трубка с распылительной форсункой для ввода исходного продукта, в средней зоне цилиндрического корпуса соосно и с зазором к корпусу установлены несколько пар усеченных конусов, каждый из которых состоит из двух соосно установленных конусов, в герметичной полости между ними расположена по винтовой линии электроспираль с изоляционной прокладкой, причем верхние конусы обращены вершиной вниз, а нижние - вершиной вверх, по оси цилиндрического корпуса расположен вертикальный вращающийся вал с закрепленными на нем лопастями, контактирующими с внутренней поверхностью верхних и внешней поверхностью нижних конусов, внутренней поверхностью цилиндрической части корпуса и конического днища, причем лопасти выполнены по винтовой линии в направлении вращения вертикального вала, вертикальный цилиндрический корпус с коническим днищем снабжен электроспиралями с изоляционными прокладками.

Технический результат изобретения заключается в повышении качества готовой продукции, интенсификации процесса выпаривания, снижении материальных и энергетических ресурсов, повышении производительности за счет перехода на непрерывный режим работы.

На фиг.1 изображен общий вид установки для концентрирования фруктовых и овощных пюре; на фиг.2 - вид А на фиг.1 - лопасть; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1 - узел контакта лопасти и нижнего конуса.

Установка для концентрирования фруктовых и овощных пюре содержит цилиндрический корпус 1 с крышкой 14 и коническим днищем 2. В крышке 14 цилиндрического корпуса 1 по его оси расположена вертикальная трубка 4 с распылительной форсункой 3 для ввода исходного продукта. В средней зоне цилиндрического корпуса 1 соосно и с зазором к корпусу 1 установлены несколько пар усеченных конусов, причем верхние конусы 5 обращены вершиной вниз, а нижние конусы 6 - вершиной вверх. Каждый из конусов 5 и 6 состоит в свою очередь из двух соосно установленных конусов 15 и 16, а в герметичной полости, образованной конусами 15 и 16, по винтовой линии установлена электроспираль 9 с изоляционной прокладкой 17.

Внутри цилиндрического корпуса 1 расположен вертикальный вращающийся вал 7 с закрепленными на нем лопастями 8 (фиг.1). Вертикальный вращающийся вал 7 имеет регулируемый привод (не показан), который обеспечивает заданное время пребывания продукта в установке. Лопасти 8 выполнены по винтовой линии (фиг.2), наклонены в направлении вращения вала 7 (фиг.3) и контактируют с внутренней поверхностью верхнего конуса 5, внешней поверхностью нижнего конуса 6, внутренней поверхностью цилиндрического корпуса 1 и конического днища 2.

Вертикальный цилиндрический корпус 1 с коническим днищем 2 снабжен электроспиралями 9 с изоляционными прокладками 17.

На верхней крышке 14 имеются два патрубка 10 для соединения с вакуум-насосом (не показан). Над форсункой 3 установлен сепаратор 11 для улавливания мельчайших капель продукта, уносимых испаряемыми водяными парами, отсасываемыми вакуум-насосом через патрубки 10. В нижней части конического днища 2 имеется выгрузочный патрубок 12 с краном 13.

Установка для концентрирования фруктовых и овощных пюре работает следующим образом.

Включается привод вакуум-насоса (не показан), соединенного с патрубками 10, после того как внутри установки создается вакуум, в цилиндрический корпус 1 через вертикальную трубку 4 с распылительной форсункой 3 подается под давлением исходный продукт.

После выхода пюреобразной массы из распылительной форсунки 3 в цилиндрический корпус 1 в результате резкого перепада давления происходит мгновенное испарение влаги. При этом происходит подсушивание полученной пюреобразной массы за счет сброса давления и испарения образующихся паров и удаления их из цилиндрического корпуса 1 через патрубки 10. Испаряющиеся водяные пары захватывают с собой мельчайшие частицы продукта. Для улавливания мельчайших капель продукта, уносимых испаряемыми водяными парами, отсасываемыми вакуум-насосом через патрубки 10, предназначен сепаратор 11. Частицы продукта, обтекая сепаратор 11, собираются на его поверхности, укрупняются и затем падают вниз. Включается регулируемый привод вертикального вала 7 с расположенными на нем лопастями 8, приводя их во вращение. Одновременно подается напряжение на спирали 9, находящиеся снаружи вертикального цилиндрического корпуса 1, конического днища 2, и во герметичных полостях верхних 5 и нижних 6 конусов. С помощью системы автоматического регулирования на вышеуказанных греющих поверхностях поддерживается заданная температура.

В средней зоне уменьшения факела распыла продукт попадает на поверхность верхнего конуса 5, обогреваемого электроспиралью 9 и лопастями 8 срезается с его поверхности, продвигаясь вниз. После продукт попадает на внешнюю поверхность обогреваемого нижнего конуса 5 и лопастями 8 срезается, продвигаясь вниз. Лопасти 8, выполненные по винтовой линии в направлении вращения вертикального вала, обеспечивают равномерное перемещение продукта с верхнего конуса на нижний и т.д. После чего он вместе с частью продукта, попавшей на стенки цилиндрического корпуса 1 и срезанной лопастями 8, контактирующими с корпусом 1, попадает в коническое днище 2, и продвигается к выгрузочному патрубку 12 лопастями 8, контактирующими с поверхностью конического днища 2.

За счет нагрева пюреобразной массы до заданной температуры (72 85°С) и поддержания заданной величины разряжения (600 1300 Па) происходит дальнейшее испарение образующихся водяных паров. Если пюреобразная масса продукта имеет повышенную влажность, то она подвергается дополнительному выпариванию до получения готового пюреобразного продукта с заданной конечной влажностью (35 75%). Основное назначение нагревания - не только доведение пюреобразного продукта до заданной конечной влажности путем испарения избыточной влаги под заданным разряжением при заданной температуре, но и инактивация окислительных ферментов. Под влиянием нагревания и органических кислот, присутствующих в овощном или фруктовом пюре, происходит гидролиз протопектина, находящегося в срединных пластинках и клеточных стенках. Прочная связь между клетками нарушается, часть их стенок разрушается и ткань размягчается. Продолжительность и температура тепловой обработки должны подбираться в зависимости от вида плодов и степени их зрелости. Готовое овощное или фруктовое пюре заданной влажности выгружают через патрубок 12 путем открывания крана 13.

Таким образом, получают овощное или фруктовое пюре заданного состава, которую направляют на фасовку и хранение.

Использование предложенной установки для концентрирования фруктовых и овощных пюре позволяет:

- повысить качество фруктовых и овощных пюре за счет исключения многоэтапной и продолжительной обработки продукта и использования мягких технологических режимов уваривания при пониженных температурах кипения вследствие применения вакуума;

- снизить энерго- и трудозатраты на производство фруктовых и овощных пюре вследствие совмещения технологических операций за счет использования выпаривания при пониженных давлении и температуре в одной установке;

- снизить материальные затраты вследствие устранения вспомогательных и перегрузочных операций;

- интенсифицировать процесс получения готового продукта вследствие использования рационального перемешивания и перемещения продукта сверху вниз установки совместно с поддержанием оптимального температурного режима нагрева.