УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННЫХ ПРОДУКТОВ Российский патент 2000 года по МПК A23P1/02 A23L1/328 

Изобретение относится к пищевой, химической, фармацевтической, биотехнологической промышленности и может быть использовано везде, где необходимо получать гранулированные продукты, например пищевую зернистую икру, лекарственные препараты, капсулированные клеточные культуры и т.п.

Известна установка для производства пищевой зернистой икры (SU N 1782523, A 23 L 1/328). Сущность изобретения: вертикальная емкость устройства для формирования зерен снабжена расположенным в верхней части цилиндром, имеющим плавно сужающееся по высоте к средней его части проходное сечение, а в нижней его части-дополнительным терморегулятором, выходной конец трубопровода подачи формующей жидкости расположен ниже верхней границы вертикальной емкости. Установка представляет собой комплекс сложного технологического оборудования.

Известно устройство для производства зернистых продуктов (SU N 1641252, A 23 L 1/328, 21.04.89). Оно содержит емкость с обогреваемой рубашкой для материала капсул, емкость для наполнителя, капсуляторную головку, охлаждающую колонку с выходным патрубком, маслоотделитель, маслосборник, при этом проходной конец патрубка охлаждающей колонки вмонтирован в верхнюю часть наклонного перфорированного элемента, а последний имеет поддон с патрубком слива масла, нижний конец которого установлен в маслосборнике с возможностью вертикального перемещения. Описанное выше устройство является довольно сложным по конструкции из-за наличия большого количества емкостей, охлаждающих рубашек и трубопроводов.

Известен способ приготовления имитированной черной зернистой икры из пищевых продуктов и устройство для его осуществления (RU N 2029479, A 23 L 1/328, 29.05.90). Устройство включает сосуд, разделенный на две части: верхнюю емкость для формирования зерен и нижнюю - охладитель, - отделитель зерен от масла, причем обе емкости снабжены электроприводными активаторами в виде лопаток, установленных в центре рабочей среды каждой емкости с возможностью вращения, и транспортировочными кранами, а нижняя емкость имеет кран для слива масла, установленный на разграничительном уровне сосуда формирующая жидкость - вода, при этом емкость исходного раствора выполнена в виде открытой воронки с одним или несколькими выпускными каналами диаметром 3-5 мм, сообщающими воронку с формирующей емкостью, и разделена на несколько изолированных друг от друга секций, одна из которых используется для заправки формирующей жидкости.

В описанном выше способе и устройстве не обеспечивается получение узкого фракционного состава зерен икры, а также ограничены возможности по уменьшению размеров гранул.

Известно устройство для получения гранулированных продуктов (SU N 921501, A 23 L 1/328, 23.04.82). Оно содержит емкость для исходной смеси для формирования гранул, помещенную в термокамеру, узел формирования гранул, включающий форсунки (фильеры), приемные емкости (трубки) и теплообменник.

Устройство не обеспечивает получение узкого фракционного состава зерен икры, кроме того, ограничены возможности по уменьшению размеров гранул, что очень важно, например, в биотехнологической промышленности.

Задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, заключается в дальнейшем усовершенствовании устройства для получения гранулированных продуктов.

Поставленная задача решена следующим образом. Устройство для получения гранулированных продуктов содержит емкость для исходной смеси для формирования гранул с гибкими трубопроводами, помещенную в термокамеру, узел формирования гранул, включающий фильеры, приемные емкости и теплообменник, привод движения и отличается тем, что приемные емкости выполнены в виде отдельных стаканов, каждый из которых состоит из верхнего и нижнего сосудов, сообщенных через дренажную трубку, причем в верхнем сосуде каждой приемной емкости внутри установлен охлаждающий элемент, а приемные емкости размещены во вращающихся гнездах планетарного механизма, установленного с возможностью поворота вокруг вертикальной оси. Кроме того, каждая приемная емкость связана с приводом вращения независимо друг от друга. Кроме того, фильеры механически связаны с вибратором.

Предлагаемое изобретение отвечает критерию "новизна", так как из общедоступных источников информации неизвестно технических решений, которые были бы охарактеризованы описанной выше совокупностью существенных признаков.

Предлагаемое изобретение отвечает критерию "изобретательский уровень", так как за счет неочевидного конструкторского решения приемной емкости улучшился процесс образования гранул продукта и расширен диапазон размеров получаемых гранул.

Изобретение поясняется чертежом. На чертеже представлена конструкция предлагаемого устройства (разрез).

Устройство, на котором производят получение гранулированного продукта, выполнено из двух частей. Верхняя часть содержит емкость 1, в которую загружается исходная смесь для формирования гранул. Емкость 1 помещена в термокамеру 2 и через гибкие трубопроводы 3 соединена с фильерами 4, к которым под действием давления сжатого воздуха подают исходную смесь для формирования гранул. Фильеры 4 механически связаны с вибратором электродинамического типа 5.

Нижняя часть устройства выполнена в виде планетарного механизма с общим приводом 6 и гнездами 7, в которых размещены приемные емкости (стаканы) 8, каждая из которых состоит из верхнего и нижнего сосудов. В верхнем сосуде внутри (в верхней его части) установлен охлаждающий элемент 9. Верхний сосуд соединен с нижним сосудом дренажной трубкой 10 для слива избыточной формирующей жидкости, которая вытесняется готовой массой гранул. Приемные емкости через гнезда приводятся во вращение (независимо друг от друга) приводом от электродвигателя 11. Планетарный механизм установлен с возможностью поворота вокруг своей оси независимо от вращения приемных емкостей. Все устройство расположено на опоре 12.

Устройство работает следующим образом.

В емкость 1 загружают исходную смесь для формирования гранул. В емкость 1 с трубопроводами 3 помещена в термокамере, в которой поддерживается температура в пределах 30-60^oС.

Способ формирования гранул основан на динамическом методе разбиения ламинарной струи исходной смеси, вытекающей из фильер 4 определенного диаметра под давлением сжатого воздуха. Вибратор 5 задает частоту разбиения ламинарных струй, вытекающих из фильер 4. Образующиеся капли падают во вращающиеся приемные стаканы, заполненные формирующей жидкостью. Верхний слой жидкости охлажден до температуры 5-10^oС. Под действием сил поверхностного натяжения капли формируются в гранулы сферической формы, которые опускаются на дно верхнего сосуда приемной емкости 8, вытесняя из нее через дренажную трубку 10 жидкость в нижний сосуд. Охлаждение верхнего слоя жидкости производится с помощью охлаждающего элемента 9, расположенного внутри верхнего сосуда приемной емкости. После заполнения верхнего сосуда гранулами прекращают его вращение и стакан заменяют на новый. В устройстве одновременно может заполняться от одного до нескольких стаканов. Заполненные гранулами верхние сосуды поступают на фильтрование для отделения гранул от формирующей жидкости.

Предлагаемое устройство обладает рядом преимуществ:
- за счет того, что капли падают в равномерно вращающуюся формирующую жидкость, увеличивается длина их пробега и тем самым повышается качество образования сферических гранул без увеличения размеров устройства,
- за счет того, что формирующая жидкость охлаждается только в месте падения капель, можно существенно снизить расход энергии на охлаждение,
- наличие планетарного механизма и конструктивное размещение емкостей одна на другой позволяет сэкономить полезную площадь и облегчить обслуживание.

Пример 1. На предлагаемой установке была получена партия пищевой зернистой икры. Готовый продукт представляет собой зернистую массу серо-черного цвета, состоящую из сферических гранул икры и вязкой маслянистой жидкости с характерным рыбным запахом. Продукт является имитацией натуральной черной икры, изготовленной на основе натуральных продуктов животного и растительного происхождения. Основные свойства готового продукта:
- размер зерен - 1,5-2,5 мм,
- вкус и запах - натуральной рыбной икры, без посторонних порочащих запахов и вкусов,
- консистенция - подвижная, от упругой до мягкой, зернистой, допускается наличие вязкой маслянистой жидкости.

Пример 2. На предлагаемой установке были получены образцы гранул, содержащих суспензию живых клеток поджелудочной железы и надпочечников для имплантации.

Изобретение может быть использовано для получения гранулированных продуктов, например пищевой зернистой икры, лекарственных препаратов, капсулированных клеточных культур и т.п. Устройство для получения гранулированных продуктов содержит емкость для исходной смеси с гибкими трубопроводами, помещенную в термокамеру, узел формирования гранул и привод движения. Узел формирования гранул содержит приемные емкости, размещенные во вращающихся гнездах планетарного механизма, установленного с возможностью вращения вокруг вертикальной оси. Каждая приемная емкость состоит из верхнего и нижнего сосудов, сообщенных через дренажную трубку. В верхнем сосуде каждой приемной емкости установлен охлаждающий элемент. Каждая приемная емкость связана с приводом вращения независимо одна от другой. Узел формирования гранул содержит фильеры, механически связанные с вибратором. Изобретение позволит расширить диапазон размеров получаемых гранул и улучшить процесс их образования. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для получения гранулированных продуктов, содержащее емкость для исходной смеси для формирования гранул с гибкими трубопроводами, помещенную в термокамеру, узел формирования гранул, включающий фильеры, приемные емкости и теплообменник, привод движения, отличающееся тем, что приемные емкости выполнены в виде отдельных стаканов, каждый из которых состоит из верхнего и нижнего сосудов, сообщенных через дренажную трубку, причем в верхнем сосуде каждой приемной емкости внутри установлен охлаждающий элемент, а приемные емкости размещены во вращающихся гнездах планетарного механизма, установленного с возможностью поворота вокруг вертикальной оси. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что каждая приемная емкость связана с приводом вращения независимо одна от другой. 3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что фильеры механически связаны с вибратором.