СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МАСЛА Российский патент 1999 года по МПК A23C15/06 A01J15/00 A01J15/10 

Изобретение относится к товарам народного потребления и может быть использовано для получения масла из сливок в домашних условиях и для пастеризации жидких пищевых продуктов.

Известен способ получения масла из сливок [1] с помощью механического воздействия лопастей на сливки.

Недостатком известного способа получения масла из сливок является механическая деформация жировых шариков при удалении белковой оболочки, что приводит к снижению качества масла.

Известно устройство для получения масла ил сливок [2], содержащее бачок и электропривод лопастей, который размещают на крышке бачка.

Недостатками известного устройства являются высокие энергозатраты и низкое качество масла из-за сильной деформации жировых шариков при удалении белковой оболочки.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ и устройство для получения масла из сливок путем механического воздействия лопастей на сливки, лопасти с электроприводом размещают на крышке, а крышкой герметизируют рабочий объем (бачок), который в процессе работы устройства вакуумируют.

Целью данного изобретения является снижение энергозатрат и расширение технических возможностей способа и устройства. Поставленная цель достигается тем, что в предложенном способе для получения масла из сливок путем механического воздействия на сливки вращающимися лопастями, на них дополнительно синхронно и синфазно воздействуют сверхвысокочастотными (СВЧ) и ультразвуковыми (УЗ) колебаниями.

Новым в предложенном способе является синхронное и синфазное воздействие на сливки СВЧ и УЗ колебаниями. Такое многофакторное, механическое воздействие, УЗ и СВЧ синхронное (от одного источника) воздействие на белковую оболочку позволило разрушить ее без деформации жировых шариков при снижении удельных энергетических затрат каждого из них, повысить технологические возможности способа. Синхронное воздействие СВЧ и УЗ колебаний гигагерцовой частоты на сливки повысило эффективность уничтожения бактерий.

В области высокого давления (схлопывания микропузырьков) происходит эффективное поглощение СВЧ колебаний продуктами обработки, что привело к резкому возрастанию скорости процесса нагрев - охлаждение, что также повышает качество масла за счет увеличения срока хранения его. Способ можно использовать для обработки других жидких пищевых продуктов с целью повышения их срока хранения при нормальных и экстремальных условиях.

Поставленная цель также решается тем, что в предложенном устройстве для получения масла из сливок, содержащем герметичный бачок, лопасти для механического воздействия на сливки и средства вакуумирования, лопасти выполняют из набора пластин полупроводникового материала с экраном, пластинки механически собирают в виде стержней, а электрически соединяют по схеме диодов Ганна, при этом экраны для СВЧ и УЗ колебаний располагают на лопастях так, чтобы во время работы устройства на их оси вращения создавался максимальный крутящий момент, при этом часть вакуум-провода располагают на крышке бачка коаксиально стержней с возможностью вращения.

Новым в предложенном устройстве является то, что стержни выполняют из полупроводникового материала, способного генерировать синхронно и синфазно СВЧ и УЗ колебания, причем 1/2 стержня по образующей закрыты экраном. Это позволяет практически отказаться от механического (электрического) привода, так как наличие экранов создает кавитационную зону с одной стороны стержня, что создает крутящий момент на оси крепления лопастей. При этом число оборотов лопастей (стержней) сократилось со 150 - 170 до 8 - 10 об/мин, что значительно повысило качество масла и снизило энергозатраты.

Снизило энергозатраты и то, что часть вакуумного провода располагают коаксиально стержню с возможностью совместного вращения, так как за счет СВЧ и УЗ колебаний наибольшее газоотделение и парообразование происходят как раз у стенки стержней и нет необходимости использовать мощные средства откачки для вакуумирования всего объема бачка.

Использование в устройстве стержней (лопастей), которые выполняют из полупроводникового материала, способного к синфазному генерированию СВЧ и УЗ колебаний, резко расширило его технологические возможности. Устройство может быть использовано как стиральная микромашина, в медицине для стерилизации различных материалов в жидких средах и так далее.

Согласно способу и устройству синхронная многофакторная активация процесса разрушения белковой оболочки и сбивания жировых шариков с помощью механического воздействия, СВЧ и УЗ колебаний обеспечивает достижение цели изобретения. Это позволяет сделать вывод о том, что заявленный способ и устройство связаны между собой единым изобретательским замыслом. Сравнение заявленного решения с прототипом способа и устройства позволило установить соответствие их критерию новизны. Сопоставительный анализ заявленного изобретения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями, известными в данной области техники, показал, что известны технические решения, в которых используется СВЧ и УЗ колебания в технологических целях.

Однако авторами не известны технические решения, в которых бы в одном технологическим цикле от одного источника осуществлялась механическая обработка и воздействие СВЧ и УЗ колебаний. Приведенные выше отличительные признаки позволили авторам сделать вывод о том, что техническое решение отвечает критерию "изобретательский уровень".

На фиг. 1 показана схема устройства. Устройство имеет герметичный бачок 1 с крышкой 2, ось 3 для крепления лопастей, стержень 4 и вакуум-провод 5.

На фиг. 2 показан продольный разрез стержня, где 6 - экран, 7 - полупроводниковая пластина арсенида галлия, 8 - упругие вставки, 9 - полости между полупроводниковыми пластинами.

Устройство работает следующим образом. После заливки сливок в бачок его герметизируют крышкой 2, на которой смонтирован с возможностью вращения вакуум-провод 5 и лопасти (стержни) 4. Затем включают средства вакуумирования (не показаны) и подают постоянное напряжение на полупроводниковые пластины 7, электрически соединенные по схеме диодов Ганна. В полости 8 формируется кавитационная зона от УЗ колебаний, а прилегающая к лопасти зона облучается СВЧ колебаниями и формируется зона повышенной температуры (весь объем бачка охлаждается), чему способствует и экран 6. Таким образом, создается крутящий момент относительно оси вращения лопастей. В процессе вращения лопастей весь объем сливок обрабатывается, и сбивается масло. В процессе работы продукты разрушения белковой оболочки вместе с влагой эффективно удаляются из зоны обработки по вакуум-проводу 5.

Испытание по получению масла из сливок на предложенном устройстве по указанному способу показало низкие энергозатраты, высокое качество масла. Примером широких технологических возможностей предлагаемого способа и устройства является то, что их можно использовать для приготовления водотопливных смесей для дизельных двигателей.

Основным преимуществом заявленного способа и устройства является многофакторно-синхронная синфазная активация, механическое, УЗ и СВЧ воздействие на обрабатываемый объект, причем воздействие осуществляется в микрообъемах; если проводить обработку биологических объектов в макромасштабе мощными УЗ и СВЧ колебаниями, возможны изменения их свойств.

Изобретение относится к товарам народного потребления и может быть использовано в сельскохозяйственном производстве, медицине и бытовом обслуживании. Способ заключается в том, что механоактивацию сбивания масла совмещают с синхронным и синфазным воздействием ультразвуковыми (УЗ) и сверхвысокочастотными (СВЧ) колебаниями. Такая многофакторная активация от одного источника повысила качество масла и повысила технологические возможности способа. Сущность устройства для получения масла из сливок заключается в том, что лопасти выполняют из набора пластин полупроводникового материала, способного под электрическим напряжением к генерированию УЗ и СВЧ колебаний (диод Ганна). При этом на лопасти устанавливают экран так, чтобы во время работы устройства относительно оси их вращения создавался максимальный крутящий момент. Кроме этого, часть вакуум-провода располагают на крышке бачка коаксиально стержней с возможностью совместного с лопастями движения, что позволяет эффективно удалять из зоны механоактивации продукты разложения белковой оболочки и влаги, отказаться от автономного механического привода вращения лопастей, а многофакторную механоактивацию проводить от одного источника. Это позволяет повысить качество продукта и расширить технологические возможности способа. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ получения масла из сливок путем механического воздействия на сливки вращающимися лопастями, отличающийся тем, что на сливки дополнительно синхронно и синфазно воздействуют ультразвуковыми (УЗ) и сверхвысокочастотными (СВЧ) колебаниями. 2. Устройство для получения масла из сливок, содержащее герметичный бачок, лопасти для механического воздействия на сливки и средства для вакуумирования, отличающееся тем, что лопасти выполнены из набора пластин полупроводникового материала с экранами, пластины механически собраны в виде стержней, а электрически соединены по схеме диодов Ганна, при этом экраны для СВЧ и УЗК расположены на лопастях так, чтобы во время работы устройства относительно оси их вращения создавался максимально крутящий момент, при этом часть вакуум-провода расположена на крышке бачка коаксиально стержней с возможностью совместного вращения.