СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ СОКОВ ИЗ ПЛОДОВ ФРУКТОВО-ЯГОДНЫХ КУЛЬТУР И ОВОЩЕЙ Российский патент 2000 года по МПК A23L2/02 

Изобретение относится к области извлечения соков из плодов фруктово-ягодных культур и овощей, но может быть использовано также при переработке других видов сочного растительного сырья.

Известны способы извлечения соков из упомянутого сырья путем воздействия на мезгу полем центробежных сил; при этом процесс извлечения сока осуществляют на центрифугах непрерывного или периодического действия (см., например, кн. авт. А. Н.Самсонова. Технология и оборудование сокового производства. - М., 1966, стр. 41-44).

Эти способы характеризуются высокой скоростью истечения сока благодаря его повышенной жидкотекучести при прохождении по сокопроводящим капиллярным каналам под действием центробежных сил.

В свою очередь, это обеспечивает получение сока повышенного качества за счет уменьшения аэрации сока и количества растворенных в нем частиц.

Однако из-за сравнительно низких удельных давлений на обрабатываемое сырье значительная часть клеток плодовой ткани не вскрывается, и сок остается закупоренным в ней, в связи с чем его выход не превышает 60% (см. упомянутую кн. А.Н.Самсоновой, стр. 45).

Примечание: здесь и далее за 100% принято полное содержание сока в сырье до переработки.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ извлечения соков из растительного сырья, осуществляемый на шнековых прессах (см., например, кн. авт. А.Н.Самсонова, В.Б.Ушева. Фруктовые и овощные соки. - М., 1976, стр. 62).

Согласно способу загружаемое в пресс сырье вначале дробят, а затем образующуюся мезгу подают в камеру прессования, в которой поток мезги шнеком транспортируют в направлении выгрузки и одновременно прессуют витками шнека, после чего сок и выжимку раздельно удаляют из камеры прессования.

По сравнению с приведенным выше аналогом данный способ позволяет развивать более высокие удельные давления на перерабатываемый материал, что обеспечивает наиболее полное вскрытие клеток плодовой ткани и позволяет достичь выхода сока в пределах 70-75% (см. упомянутую книгу "Фруктовые и овощные соки", стр. 64-67).

Однако значительная (от 25 до 30%) часть сока остается закупоренной в выжимках и извлечь его не удается даже при длительном прессовании и высоком удельном давлении на перерабатываемый материал, а также с применением других известных способов (см. кн. авт. А.Н.Самсонова. Технология и оборудование сокового производства. - М., 1966, стр. 45).

Цель изобретения - повышение выхода и улучшение качества сока, получаемого при шнековом прессовании мезги.

Поставленная цель достигается тем, что процессы транспортирования потока мезги, прессования ее шнеком и удаления сока и выжимки из камеры прессования осуществляют при планетарном движении потока мезги путем его одновременного вращения как вокруг собственной оси вращения шнека, так и вокруг другой, расположенной вне ее оси.

При этом вращение потока мезги вокруг собственной оси вращения шнека осуществляют с частотой, например, в диапазоне 300 - 3000 об./мин, а вокруг другой - 600 - 6000 об./мин, - в зависимости от свойств перерабатываемого сырья, требований, предъявляемых к качеству сока, и производительности процесса.

Главным отличительным признаком предлагаемого технического решения является то, что процессы транспортирования и прессования мезги в камере прессования, а также удаления из нее сока и выжимки осуществляется при планетарном движении потока мезги, находящейся в камере прессования.

Это отличие весьма существенно, так как именно оно предопределяет основные технике - экономические преимущества предлагаемого способа по сравнению со способом, принятым за прототип.

На приводимом чертеже схематично изображена последовательность технологических операций по переработке сочного растительного сырья предлагаемым способом, осуществляемым на одном из возможных конструктивных вариантов устройств.

С целью упрощения описание составлено применительно к работе одного из прессующих узлов, хотя их может быть и несколько (например, два, как показано на чертеже).

Способ осуществляется следующим образом: ротор 1 с закрепленными на нем рабочей камерой 2, имеющей каналы 3, 4, 5, 6, дробителем 7, камерой прессования 8, с расположенным в ней окном 9 и отверстиями 10; шнеком 11, а также дроссельным клапаном 12, приводят во вращение относительно центра 13 ротора.

Одновременно шнек 1 приводят во вращение вокруг его собственной оси 14.

В сочетании с вращением вокруг центра 13 это приводит к планетарному движению шнека.

Через неподвижную загрузочную воронку 15 предварительно подготовленное сырье 16 подают на вращающийся дробитель 7.

Образующуюся при дроблении сырья мезгу 17 действием центробежных сил через канал 3 и окно 9 направляют в полость камеры прессованная 8, где ее захватывают витки шнека, совершающего планетарное движение вокруг осей 13 и 14.

Таким образом, поток мезги, находящейся в камере прессования, также приобретает планетарное движение.

Наряду с этим в процессе транспортирования шнеком потока мезги она подвергается прессованию при одновременном воздействии на нее полем центробежных сил от вращения вокруг центра 13.

Давление прессования регулируют с помощью дроссельного клапана 12.

Образующийся сок 18 через отверстия 10, выполненные в стенках камеры прессования, поступает в каналы 4 и 5 рабочей камеры 2, откуда действием центробежных сил выбрасывается в кольцевой желоб 19, выполненный на неподвижном кожухе 20, из которого его по трубопроводу 21 направляют в емкость 22.

Выжимка 23 через канал 6, сечение которого регулируется с помощью дроссельного клапана 12, по патрубку 24 поступает в неподвижный наклонный кольцевой желоб 25, откуда по трубопроводу 26 действием силы тяжести сбрасывается в неподвижную емкость 27.

Основные технико-экономические преимущества предлагаемого технического решения по сравнению с чисто шнековым прессованием мезги (взятым за прототип) обеспечиваются за счет следующих факторов:
1. планетарное движение потока мезги, находящегося в камере прессования, приводит к его пульсации за счет циклического изменения величины и направления действующей на поток центробежной силы с частотой, равной частоте вращения шнека вокруг его собственной оси;
2. в свою очередь, пульсация потока мезги приводит к ее интенсивному объемному перемешиванию, что, наряду с прессованием, обеспечивает раскупоривание замкнутых (при обычном шнековом прессовании) сокопроводящих каналов, вскрытие максимального количества клеток плодовой ткани и максимальную полноту извлечения сока из растительного сырья;
3. сокращается цикл прессования, что повышает качество получаемого сока за счет уменьшения его аэрации и количества растворенных в нем примесей.

Как показали результаты проведенных авторами опытных работ, одновременное воздействие на мезгу шнекового прессования и поля центробежных сил, возникающего при планетарном движении потока мезги в камере прессования, увеличивает по сравнению со способом, взятым за прототип, выход сока в среднем на 15-20% при значительном улучшении его качества.

Изобретение относится к пищевой промышленности. Способ предусматривает загрузку сырья, дробление, прессование в перфорированной камере со шнеком, отделение сока от мезги. Транспортирование потока мезги, прессование ее шнеком и удаление сока и выжимки из камеры прессования осуществляют при планетарном движении потока мезги путем его одновременного вращения вокруг собственной оси вращения шнека и вокруг другой оси, расположенной вне ее. Изобретение позволит увеличить выход и качество сока. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ извлечения соков из плодов фруктово-ягодных культур и овощей, а также другого сочного растительного сырья, осуществляемый на шнековых прессах, включающий загрузку предварительно подготовленного сырья в приемное устройство пресса, подачу его в дробитель, дробление сырья, поступление образующейся мезги в перфорированную камеру прессования с расположенным в ней вращающимся вокруг собственной оси шнеком, захват и транспортирование образующегося потока мезги витками шнека в сторону выгрузки с одновременным прессованием мезги шнеком под давлением, регулируемым с помощью расположенного на выходе из камеры прессования дроссельного клапана, отделение сока от мезги и удаление сока и выжимки из камеры прессования через раздельные каналы в изолированные друг от друга емкости, отличающийся тем, что процессы транспортирования потока мезги, прессования ее шнеком и удаления сока и выжимки из камеры прессования осуществляют при планетарном движении потока мезги путем его одновременного вращения как вокруг собственной оси вращения шнека, так и вокруг другой, расположенной вне ее, оси. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что вращение потока мезги вокруг собственной оси вращения шнека осуществляют с частотой, например, в диапазоне 300 - 3000 об/мин, а вокруг другой - 600 - 6000 об/мин, в зависимости от свойств перерабатываемого сырья, требуемого качества сока и производительности процесса.