Способ отделения семян ягод от мякоти Российский патент 2023 года по МПК A23N4/02 

Изобретение относится к пищевой промышленности, медицине и сельскому хозяйству и может быть использовано при необходимости получения чистых семян плодовой продукции.

Известен способ отделения семян от мягкой оболочки плодов, где отделение происходит в зазоре между спиральными витками фильтра. При перемешивании в емкости со спиральным фильтром водной смеси ягодных отжимов под действием центробежных сил семена отделяются от отжимов в зазоре между витками и падают на дно фильтра, который извлекают из емкости с отделенными семена через определенный промежуток времени. См. патент RU 1296220, МПК A23N 4/00 (1987.03).

Недостатком известного способа является то, что процесс является периодическим и требует специальной конструкции для проведения дополнительной фазы сепарации фильтрованием.

Известен способ отделения семян от мягкой оболочки плодов, где плоды облепихи пропускают через протирочную машину, в которой отделяют семена. Семена отмывают водой от следов мякоти и кожуры, затем высушивают. См. патент RU2096040, МПК A23N 4/00 (1997.11).

Недостатком известного способа является сложность процесса за счет ввода дополнительной фазы сепарации через протирочную машину.

Наиболее близким по технической сущности является способ отделения семян облепихи, свидины и других ягод, включающий стадии механического воздействия на плоды с введением мелющих тел диаметром 0,5 см из диоксида циркония или из нержавеющей стали, которые встряхиваются с исследуемыми плодами в присутствии дистиллированной воды, нагретой до 40°С, в посуде на один литр из прозрачного полиэтилена низкого давления, толстостенного и закрывающегося резьбовой крышкой. Затем проводится сепарация от жидкой фазы и остатки жома промываются теплой дистиллированной водой, производится отделение семян от шариков и сушка семян до постоянной массы. См. патент RU2676922, МПК A23N 4/00 (2006.01).

Известный способ не позволяет в промышленных масштабах провести качественное отделение семян от мякоти при переработке плодовой продукции. Этот способ пригоден лишь для лабораторных исследований, так как содержит большое количество ручных операций.

Технической проблемой является разработка способа качественного отделение семян облепихи и других ягод с косточкой от мякоти при переработке плодовой продукции в промышленных масштабах, для чего повышается степень автоматизации процесса отделения семян от мякоти.

Техническая проблема решается способом отделения семян ягод от мякоти, включающем последовательные стадии механического воздействия на плоды с введением мелющих тел из нержавеющей стали, сепарацию от жидкой фазы, обработку теплой дистиллированной водой, отделение семян от мелющих тел, сушку семян до постоянной массы, отличающийся тем, что механическое воздействие на плоды проводят в последовательно расположенных лопастном смесителе, отжимном шнек-прессе, обработку дистиллированной водой проводят в промывочном лопастном смесителе со шнековым элементом на конце вала, расположенном под углом 15-25° к горизонту, сушку семян до постоянной массы ведут в виброкипящем слое в конвективной сушилке при температуре 50-60°С с введением мелющих тел, представляющих собой стальные цилиндрики, высушенные компоненты пневмотранспортируют из сушилки отработанным теплоносителем в многоступенчатый воздушный сепаратор, состоящий из гравитационного осадителя, циклона и рукавного фильтра.

В дополнительных аспектах раскрыто, что обработку дистиллированной водой проводят в пропорции 1:7; сушку семян ведут с введением стальных цилиндриков диаметром 1-2 мм, длиной 3-5 мм.

Решение технической проблемы позволяет провести качественное отделение семян ягод от мякоти при переработке плодовой продукции в промышленных масштабах.

Изобретение иллюстрируется следующими чертежами: на фиг. 1 показана принципиальная схема установки для отделения семян от мякоти,

на фиг. 2 показана схема установки сушки в виброкипящем слое.

Отделение семян происходит следующим образом: через загрузочный бункер 101 в лопастной смеситель 102 загружают промытые плоды, за счет соударения лопастей 103 с плодами происходит измельчение плодов. Измельченные плоды направляют в отжимной шнек-пресс 104. Сок отжимается через перфорированное дно 105 шнек-пресса 104 и стекает в патрубок 106. Полученный жом поступает в промывочный лопастной смеситель 107 со шнековым элементом 108 на конце вала. В промывочный лопастной смеситель 107 через патрубок 109 подается дистиллированная вода, нагретая до 40°С, предпочтительно в пропорции 1:7 в режиме противотока с жомом. Соотношении воды к жому менее 1:7 ухудшает гидродинамику, а более - увеличивает расходы на выпаривание воды. Жом после промывки повторно отжимают шнековым элементом 108. Полученный разбавленный сок фильтруется от жома перфорированной частью 110 корпуса, находящейся над патрубком 111. Промывочный лопастной смеситель 107 расположен под углом 15-25° к горизонту. При угле наклона промывочного лопастного смесителя меньше 15° отмечается неудовлетворительная степень промывки, а больше 25° ухудшаются гидромеханические характеристики движения жома. Промытый жом направляют в конвективную сушилку 112 и сушат в виброкипящем слое при температуре 50-60°С до наступления режима пневмотранспортирования с введением мелющих тел 113 цилиндрической формы диаметром 1-2 мм, длиной 3-5 мм. Мелющие тела 113 цилиндрической формы позволяют лучше разделять жом на семена и волокна из-за наличия острых кромок. При диаметре менее 1 мм и длине менее 3 мм увеличивается время сепарации, а при диаметре более 2 мм и длине более 5 мм увеличивается количество бракованных семян. Конвективная сушилка 112 имеет конусообразную форму для уменьшения конечной влажности семян и волокон за счет уменьшения скорости уноса по высоте конвективной сушилки 112. Сушку проводят воздухом, нагнетаемым воздуходувкой 114 и нагреваемым калорифером 115. При температуре сушки меньше 50°С увеличивается время сушки, а больше 60°С ухудшается качество семян. Газораспределительная решетка 116 удерживает влажный жом в конвективной сушилке 112. По мере высыхания компоненты жома теряют удельный вес и пневмотранспортируются из конвективной сушилки 112 отработанным теплоносителем в многоступенчатый воздушный сепаратор. В процессе сушки мелющие тела 113 остаются в конвективной сушилке 112. Семена осаждаются в гравитационном осадителе 117 и собираются в емкости 118, волокна улавливаются циклоном 119 и собираются в емкости 120, пыль отбирается рукавным фильтром 121.

Установка сушки в виброкипящем слое (фиг. 2) состоит из: зонта 201 с патрубками подвода 202 и отвода 203 высушиваемого материала; подвижной сушильной камеры 204 с опорной газораспределительной решеткой 205 и мелющими телами 206; патрубка 207 подвода теплоносителя. Сушильная камера снабжена вибратором 208, установлена на пружинах 209 и сообщается с зонтом 201 и патрубком 207 подвода теплоносителя гибкими рукавами 210 из прорезиненной ткани.

Данное изобретение иллюстрируется следующими примерами конкретного выполнения.

Пример 1.

Способ отделения семян облепихи от мякоти осуществляют следующим образом: 100 г плодов облепихи измельчают и отжимают облепиховый сок в лабораторном шнек-прессе. Полученный жом промывают теплой дистиллированной водой, нагретой до 40°С, в пропорции 1:7, и повторно отжимают шнек-прессом, расположенным под углом 15°, при этом получают разбавленный облепиховой сок. Отжатый жом сушат в конвективной сушилке в виброкипящем слое при температуре 50°С до наступления режима пневмотранспортирования с введением мелющих тел цилиндрической формы диаметром 2 мм, длиной 3 мм. По мере высыхания компоненты жома теряют удельный вес и пневмотранспортируются из конвективной сушилки отработанным воздухом в многоступенчатый воздушный сепаратор. В процессе сушки мелющие тела остаются в конвективной сушилке. Семена осаждаются в гравитационном осадителе и собираются в сборник, волокна улавливаются циклоном, пыль отбирается рукавным фильтром. Пример 2.

Способ отделения семян облепихи от мякоти осуществляют следующим образом: 100 г плодов облепихи измельчают и отжимают облепиховый сок в лабораторном шнек-прессе, расположенным под углом 20°. Полученный жом промывают теплой дистиллированной водой, нагретой до 40°С, в пропорции 1:7, и повторно отжимают шнек-прессом, при этом получают разбавленный облепиховой сок. Отжатый жом сушат в конвективной сушилке в виброкипящем слое при температуре 55°С до постоянной массы с введением мелющих тел цилиндрической формы диаметром 1 мм, длиной 5 мм. По мере высыхания компоненты жома теряют удельный вес и пневмотранспортируются из конвективной сушилки отработанным воздухом в многоступенчатый воздушный сепаратор. В процессе сушки мелющие тела остаются в конвективной сушилке. Семена осаждаются в гравитационном осадителе и собираются в сборник, волокна улавливаются циклоном, пыль отбирается рукавным фильтром.

Пример 3.

Способ отделения семян облепихи от мякоти осуществляют следующим образом: 100 г плодов облепихи измельчают и отжимают облепиховый сок в лабораторном шнек-прессе, расположенным под углом 25°. Полученный жом промывают теплой дистиллированной водой, нагретой до 40°С, в пропорции 1:7, и повторно отжимают шнек-прессом, при этом получают разбавленный облепиховой сок. Отжатый жом сушат в конвективной сушилке в виброкипящем слое при температуре 60°С до постоянной массы с введением мелющих тел цилиндрической формы диаметром 1,5 мм, длиной 4 мм. По мере высыхания компоненты жома теряют удельный вес и пневмотранспортируются из конвективной сушилки отработанным воздухом в многоступенчатый воздушный сепаратор. В процессе сушки мелющие тела остаются в конвективной сушилке. Семена осаждаются в гравитационном осадителе и собираются в сборник, волокна улавливаются циклоном, пыль отбирается рукавным фильтром.

Исследование компонентов плодов облепихи, полученного по заявленному способу, осуществляли в Центре коллективного пользования научным оборудованием по получению и исследованию наночастиц металлов, оксидов металлов и полимеров «Нанотехнологии и наноматериалы».

Данные по показателям компонентов плодов облепихи приведены в таблице.

В результате испытаний предлагаемого способа отделения семян облепихи от мякоти, получены следующие среднеарифметические показатели: массовая доля семян - 4,1% массовая доля сухого жома - 1,8% массовая доля облепихового сока - 81% бракованные семена - менее 5%

Таким образом, заявленный объект изобретения позволяет в промышленных масштабах качественно сепарировать плоды ягод на семена, сок и сухой жом, из которых можно экстрагировать ценные компоненты для медицинской, пищевой и косметической промышленностей.

Изобретение относится к пищевой промышленности, медицине и сельскому хозяйству и может быть использовано при необходимости получения чистых семян плодовой продукции. Способ включает последовательные стадии механического воздействия на плоды с введением мелющих тел из нержавеющей стали, сепарацию от жидкой фазы, обработку теплой дистиллированной водой, отделение семян от мелющих тел, сушку семян до постоянной массы. Механическое воздействие на плоды проводят в последовательно расположенных лопастном смесителе и отжимном шнек-прессе. Обработку дистиллированной водой проводят в промывочном лопастном смесителе со шнековым элементом на конце вала, расположенном под углом 15-25°С к горизонту. Сушку семян до постоянной массы ведут в виброкипящем слое в конвективной сушилке при температуре 50-60°С с введением мелющих тел, представляющих собой стальные цилиндрики. Высушенные компоненты пневмотранспортируют из сушилки отработанным теплоносителем в многоступенчатый воздушный сепаратор. Сепаратор состоит из гравитационного осадителя, циклона и рукавного фильтра. Использование изобретения позволит осуществить качественное отделения семян от мякоти при переработке плодовой продукции в промышленных масштабах. 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

1. Способ отделения семян ягод от мякоти, включающий последовательные стадии механического воздействия на плоды с введением мелющих тел из нержавеющей стали, сепарацию от жидкой фазы, обработку теплой дистиллированной водой, отделение семян от мелющих тел, сушку семян до постоянной массы, отличающийся тем, что механическое воздействие на плоды проводят в последовательно расположенных лопастном смесителе и отжимном шнек-прессе, а обработку дистиллированной водой проводят в промывочном лопастном смесителе со шнековым элементом на конце вала, расположенном под углом 15-25° к горизонту, при этом сушку семян до постоянной массы ведут в виброкипящем слое в конвективной сушилке при температуре 50-60°С с введением мелющих тел, представляющих собой стальные цилиндрики, высушенные компоненты пневмотранспортируют из сушилки отработанным теплоносителем в многоступенчатый воздушный сепаратор, состоящий из гравитационного осадителя, циклона и рукавного фильтра.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработку семян дистиллированной водой проводят в пропорции 1:7.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что сушку семян проводят с введением стальных цилиндриков диаметром 1-2 мм, длиной 3-5 мм.