способ роспуска закристаллизовавшегося меда и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ роспуска закристаллизовавшегося меда, включающий фиксирование емкости с медом в наклонно-опрокинутом положении, воздействие на закристаллизовавшийся мед электромагнитным СВЧ-излучением, отличающийся тем, что на закристаллизовавшийся мед одновременно с электромагнитным СВЧ-излучением воздействуют ультразвуковыми колебаниями с частотой от 25 до 75 кГц таким образом, что зона одновременного воздействия излучений все время находится на открытой поверхности массы меда, с обеспечением получения быстро обнажающихся слоев меда, а также возможности дальнейшего его разогрева без опасного для качества меда перегрева и разжижения массы меда для его отекания.

2. Устройство для роспуска закристаллизовавшегося меда, содержащее станину, на которой размещены приспособление для фиксирования емкости с медом в наклонно-опрокинутом положении и блок СВЧ-генератора с излучателем в виде круглого волновода, устройство также снабжено блоком управления, отличающееся тем, что круглый волновод излучателя СВЧ-генератора выполнен в виде короткозамкнутого отрезка многомодового волновода, обеспечивающего колебания энергии, которые не имеют продольной составляющей по поверхности волновода, при этом открытый конец волновода излучателя СВЧ-генератора выполнен с возможностью герметичной стыковки с емкостью, содержащей мед, в свою очередь короткозамкнутый конец излучателя СВЧ-генератора снабжен дисковым излучателем ультразвуковых колебаний, при этом между дисковым излучателем ультразвуковых колебаний и стенкой волновода излучателя СВЧ-генератора установлен упругий элемент, служащий для акустической развязки ультразвукового излучателя и одновременного обеспечения электромагнитной герметичности устройства.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано в других отраслях промышленности для разжижения различных пастообразных продуктов, а также в пчеловодстве.

Известна «Линия для переработки и расфасовки меда», содержащая установку для роспуска меда, смеситель и установку для расфасовки меда, причем установка для роспуска меда снабжена СВЧ-установкой с двумя магнетронами и волноводом, на котором они закреплены, кроме того, имеется насадка, которая соединяет горловину емкости с волноводом и служит для подвода энергии электромагнитного поля во внутренний объем емкости с медом (Патент РФ на изобретение № 2077226, МПК A23L 1/08, д. публ. 1997.04.20).

Известен «Ультразвуковой стерилизатор жидких продуктов», содержащий баки для стерилизуемой и стерилизованной жидкостей и камеру с источником ультразвука, при этом устройство снабжено нагнетающим насосом с эжектором воздуха, а камера выполнена вертикальной с расположенным в ее нижней части источником ультразвука (Патент РФ на изобретение № 2241357, МПК A23L 3/30, д. публ. 2004.12.10).

Известно «Устройство для роспуска и откачки закристаллизовавшегося в сотах меда», содержащее установленный на станине цилиндрический корпус, ротор с кассетами для соторамок, СВЧ-генератор, облучатели и механизм вращения ротора для центрифугирования. СВЧ-приемник связан с детектором, выход которого через последовательно связанные блок преобразования и блок переключения подключен к входам управления элементов отключения питания механизма регулирования частоты вращения ротора и СВЧ-генератора (Патент РФ на изобретение № 2014781, МПК А01К 59/04, дата публ. 30.06.94 г.).

Наиболее близким аналогом к способу в предложенном в качестве изобретения техническом решении является «Способ роспуска закристаллизовавшегося меда», включающий фиксирование емкости с медом в наклонно-опрокинутом положении, вследствие чего закристаллизовавшийся мед, нагреваемый воздействующим на него снизу микроволновым СВЧ-излучением, приобретает текучесть (или размягчается, разжижается) и под действием силы тяжести стекает в приемную тару (Филиппов Р.Л. Роспуск и откачка закристаллизовавшегося меда. «Пчеловодство», 1983, № 9, стр.30-31).

Однако применение данного способа сопровождается ограниченной производительностью процесса, обусловленной величиной вязкости меда, и при заданной допустимой температуре его нагрева, которая не должна превышать 40-55°С, так как это ведет к снижению качественных характеристик меда.

Наиболее близким аналогом к устройству в предложенном в качестве изобретения техническом решении является «Устройство для роспуска закристаллизовавшегося меда», которое содержит станину, корпус, СВЧ-генератор с излучателями, блоки питания и управления. Станина устройства выполнена в виде жесткого основания с двумя вертикальными стойками, которые снабжены элементами крепления корпуса устройства. Корпус устройства выполнен в виде поворотного стола с рамой и направляющими штангами для установки корпуса СВЧ-генератора с излучателями, кроме того, поворотный стол снабжен элементами регулировки положения и приспособлением для фиксирования емкости с медом. СВЧ-генератор выполнен с круговым волноводом, создающим при работе Н(01)-тип колебаний, то есть такие колебания энергии, которые не имеют продольной составляющей по поверхности волновода, что позволяет обеспечить роспуск меда по всему объему, мед при этом быстро покидает зону обработки, не успевая нагреться, и сохраняет при этом все свои качественные характеристики. СВЧ-генератор установлен с помощью рычажно-пружинного механизма в раме поворотного стола, а также снабжен дроссельной ловушкой, защитным экраном и датчиком контроля температуры, расположенным на пути протекания размягченного меда с внешней стороны корпуса СВЧ-генератора. Корпус СВЧ-генератора в месте стыковки с горловиной емкости с медом снабжен двухслойным уплотнением, содержащим резину и фольгу (Патент РФ на П.М. № 48698, МПК A61N 5/06, дата публ. 2005.06.08.)

Техническим результатом способа и устройства для роспуска закристаллизовавшегося меда является повышение производительности процесса роспуска за счет использования одновременного воздействия на мед электромагнитного излучения, создаваемого блоком СВЧ-генератора, и ультразвуковых колебаний, создаваемых излучателем ультразвуковых колебаний, который размещен на короткозамкнутом конце волновода, что способствует ускорению процесса роспуска меда без опасного для качества меда перегрева.

Технический результат достигается тем, что способ роспуска закристаллизовавшегося меда включает фиксирование емкости с медом в наклонно-опрокинутом положении и воздействие на закристаллизовавшийся мед электромагнитным СВЧ-излучением. При этом на закристаллизовавшийся мед одновременно с электромагнитным СВЧ-излучением воздействуют ультразвуковыми колебаниями с частотой от 25 до 75 кГц, причем таким образом, что зона одновременного воздействия излучений все время находится на открытой поверхности массы меда с обеспечением получения быстро обнажающихся слоев меда, а также возможности дальнейшего его разогрева без опасного для качества меда перегрева и разжижения массы меда для его стекания.

Устройство для роспуска закристаллизовавшегося меда содержит станину, на которой размещены приспособление для фиксирования емкости с медом в наклонно-опрокинутом положении и блок СВЧ-генератора с излучателем в виде круглого волновода. Круглый волновод излучателя СВЧ-генератора выполнен в виде короткозамкнутого отрезка многомодового волновода, обеспечивающего колебания энергии, которые не имеют продольной составляющей по поверхности волновода. При этом открытый конец волновода излучателя СВЧ-генератора выполнен с возможностью герметичной стыковки с емкостью, содержащей мед. В свою очередь короткозамкнутый конец излучателя СВЧ-генератора снабжен дисковым излучателем ультразвуковых колебаний. Между дисковым излучателем ультразвуковых колебаний и стенкой волновода излучателя СВЧ-генератора установлен упругий элемент, служащий для акустической развязки ультразвукового излучателя и одновременного обеспечения электромагнитной герметичности устройства.

Устройство также снабжено блоком управления, регулирующим дозы и время облучения.

На чертеже изображено устройство для роспуска закристаллизовавшегося меда (общий вид). Конструкция устройства поясняется чертежом и содержит станину 1, приспособление для фиксации емкости с медом 2 и емкость с медом 3 в наклонно-опрокинутом состоянии. Устройство содержит также СВЧ-блок 4, который в свою очередь снабжен СВЧ-генератором 5, который выполнен с круговым волноводом, и излучателем 6. При этом круглый волновод излучателя 6 СВЧ-генератора 5 выполнен в виде короткозамкнутого отрезка многомодового волновода, обеспечивающего колебания энергии, которые не имеют продольной составляющей по поверхности волновода. Открытый конец волновода излучателя 6 СВЧ-генератора 5 выполнен с возможностью герметичной стыковки с емкостью 3, содержащей мед. Противоположный конец короткозамкнутого отрезка многомодового волновода снабжен дисковым излучателем 7 ультразвуковых колебаний, возбуждаемых УЗ-генератором 8. Между дисковым излучателем 7 и стенкой волновода излучателя 6 СВЧ-генератора 5 установлен упругий элемент 9, служащий для акустической развязки ультразвукового излучателя 7 и одновременного обеспечения электромагнитной герметичности устройства. Кроме того, устройство имеет двухслойное уплотнение 10, содержащее резину и фольгу, расположенное в месте стыковки открытого конца волновода излучателя 6 СВЧ-генератора 5 с горловиной емкости 3 с медом. Устройство также снабжено блоком управления 11.

Станина 1 представляет собой жесткую сварную конструкцию из гнутых деталей, выполненных из листовой стали толщиной 2 мм. СВЧ-блок выполнен в основном из листового дюралюминия. СВЧ-блок закрыт защитным экраном, под которым расположен и вентилятор обдува. На пути протекания разогретого меда закреплен датчик системы контроля температуры. Блок управления 11 расположен на станине 1 в вентилируемом металлическом коробе, здесь же размещены блок питания источника СВЧ-энергии, две платы схемы управления, блокировки и контроля температуры и накальный трансформатор под защитным кожухом и элементы управления излучателем ультразвуковых колебаний.

Способ роспуска закристаллизовавшегося меда осуществляется следующим образом: устанавливается оператором требуемый режим роспуска меда 40-55°С, который поддерживается автоматически с помощью блока управления 11 работой установки, при включении СВЧ-блока 4, СВЧ-генератор 5, который выполнен с круговым волноводом в виде короткозамкнутого отрезка многомодового волновода, обеспечивающего при работе СВЧ-генератора Н(01)-тип колебаний, то есть такие колебания энергии, которые не имеют продольной составляющей по поверхности волновода, что позволяет обеспечить роспуск меда по всему объему, одновременное воздействие на мед ультразвуковых колебаний с частотой от 25 до 75 кГц не позволяет меду нагреться выше заданной температуры, одновременно увеличивает текучесть меда по всему его объему и мед при этом быстро покидает зону обработки, сохраняя при этом все свои качественные характеристики. Одновременно происходит розлив меда в приемную тару.

Применение данного изобретения в пищевой и других отраслях промышленности позволит повысить производительность процесса роспуска меда, снизить общие энергетические затраты в тепловых процессах на 25-40%, сократить число обслуживающего персонала на 50%, улучшить санитарно-гигиенические условия труда.