СВЧ-УСТАНОВКА НЕПРЕРЫВНО-ПОТОЧНОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЖИРА ИЗ КОСТЕЙ УБОЙНЫХ ЖИВОТНЫХ Российский патент 2024 года по МПК C11B13/00 

Предлагаемое изобретение относится к технологическому оборудованию предприятий мясной промышленности и может быть использовано для извлечения жира из костей убойных животных.

Пищевую кость обрабатывают с целью вытопки жира сухим или мокрым способом при температуре до 100°С (при атмосферном давлении). Выше 120°С происходит ухудшение качества жира. Качество жира зависит от максимальной температуры и продолжительности термообработки. Наименьшая продолжительность обработки определяется продолжительностью плавления жира и продолжительности выдержки сырья для уничтожения патогенной микрофлоры при данной температуре процесса. Известно, что удельная теплота, необходимая для обработки жиро-сырья не зависит от способа подвода энергии. А продолжительность достижения необходимой температуры в сырье определяется видом подвода энергии, интенсивностью переноса теплоты и массы, площади поверхности сырья и его электрофизических свойств.

Известно, что для обезжиривания кости создают динамические импульсы в жидкости с помощью электрического пробоя между двумя электродами при разряде конденсаторов. Возникает импульсная кавитация, способствующая разрушению оболочек жировых клеток и последующему вымыванию жира.

Известны гидромеханические и электроимпульсные способы извлечения жира из кости. Первый способ основан на ударно-импульсном разрушении жировых клеток и удалении жира. Импульсы возникают при движении бил, вращающихся на валу в корпусе [1, стр. 344]. Процесс позволяет получать жир и костный остаток, используемый для выработки желатина.

Наиболее близким аналогом является установка для термообработки жиросодержащего сырья [2]. СВЧ-установка работает в непрерывном режиме, обеспечивая параллельное измельчение жиросодержащего сырья, его нагревание, вытопку жира, нагнетание и формование костного отхода. Винты нагнетательного шнека и матрица позволяют дополнительно измельчать костный отход в виде костной муки с регулируемым размером крупиц. Недостатки: сложность конструкции и высокие энергетические затраты.

Прототипом является гидромеханическая машина [1, стр. 345]. Недостаток. В установке процесс проводят в воде температурой 20-25°С (в соотношении 1:5), что увеличивает эксплуатационные затраты. При этом остаточное содержание жира в костях достигает до 2%.

Нами для интенсификации теплообмена предлагается использовать СВЧ энергоподвод в резонатор, где измельченное сырье подвергается термомеханическому воздействию.

Задачей изобретения является разработка сверхвысокочастотной установки непрерывно-поточного действия без экранирующего корпуса с коаксиальным резонатором, обеспечивающим высокую напряженность электрического поля при извлечении жира из измельченных костей за счет термомеханического воздействия.

Технический результат достигается тем, что СВЧ-установка непрерывно-поточного действия для извлечения жира из костей убойных животных содержит вертикально расположенный неферромагнитный усеченный конус с загрузочной и приемной емкостями, внутри которого соосно расположен электроприводной бичевой ротор,

при этом его неферромагнитный вал и неферромагнитный усеченный конус образуют коаксиальный резонатор, на наружной поверхности которого со сдвигом на 120 градусов по высоте установлены три магнетрона воздушного охлаждения с волноводами,

а на вал закреплены фторопластовые ступицы, к которым на пальцах попарно с двух противоположных сторон прикреплены четыре корундовые билы,

при этом каждая следующая пара бил смещена на 30 градусов, образуя винтовую линию, причем к внутренней обечайке неферромагнитного усеченного конуса соосно прикреплена диэлектрическая обечайка усеченного конуса, покрытая абразивным материалом,

при этом между внешней кромкой бил бичевого ротора и внутренней поверхностью диэлектрического усеченного конуса образован зазор.

Техническое решение поясняется чертежами, где приведены:

- пространственное изображение СВЧ-установки непрерывно-поточного действия для извлечения жира из костей убойных животных, общий вид (фиг. 1);

- пространственное изображение СВЧ-установки непрерывно-поточного действия для извлечения жира из костей убойных животных, общий вид в разрезе с позициями (фиг. 2);

- общий вид коаксиального неферромагнитного резонатора с коническим сечением кольцевого пространства (фиг. 3);

- пространственное изображение наружного усеченного неферромагнитного конуса (фиг. 4);

- пространственное изображение диэлектрического усеченного конуса, покрытого абразивным материалом (фиг. 5);

- пространственное изображение ступицы с билами (фиг. 6);

СВЧ-установка непрерывно-поточного действия для извлечения жира из костей убойных животных (фиг. 1-6) состоит из:

- загрузочной емкости 1;

- шредера 2;

- неферромагнитного вала 3 для привода бичевого ротора;

- неферромагнитного усеченного конуса 4;

- диэлектрического усеченного конуса 5, покрытого абразивным материалом;

- ступиц 6 фторопластовых, закрепленных диэлектрическими шпонками;

- бил 7 из корунда, прикрепленных на пальцах к ступицам;

- магнетронов 10 воздушного охлаждения с волноводами;

- коаксиального резонатора 9 с коническим сечением кольцевого пространства;

- бичевого ротора 8, включающего ярусы, собранные из фторопластовых ступиц 6 и бил 7 из корунда;

- приемной емкости 11 с заслонкой.

СВЧ-установка непрерывно-поточного действия для извлечения жира из костей убойных животных содержит вертикально расположенный корпус в виде неферромагнитного усеченного конуса 4 с загрузочной 1 и приемной 11 емкостями. Внутри загрузочной емкости 1 расположен шредер 2. Внутри неферромагнитного усеченного конуса 4 соосно расположен электроприводной биче-вой ротор 8. Неферромагнитный вал 3 и неферромагнитный усеченный конус 4 образуют коаксиальный резонатор 9. На наружной поверхности коаксиального резонатора со сдвигом на 120 градусов по высоте установлены три магнетрона 10 воздушного охлаждения с волноводами. На неферромагнитный вал бичевого ротора 8 с помощью шпонок закреплены фторопластовые ступицы 6, к которым на пальцах попарно с двух противоположных сторон прикреплены четыре корундовые билы 7. Каждая следующая пара бил смещена на 30 градусов, что создает эффект винтовой линии. Между внешней кромкой бил 7 бичевого ротора 8 и внутренней поверхностью неферромагнитного усеченного конуса 4 образован зазор (2-3 см). К внутренней обечайке неферромагнитного усеченного конуса 4 прикреплен диэлектрический усеченный конус 5, покрытый абразивным материалом.

Технологический процесс извлечение жира из костей убойных животных происходит следующим образом. Включают электропривод неферромагнитного вала 3 бичевого ротора 8, далее электропривод шредера 2. Кость убойных животных загружают в загрузочную емкость 1. Измельченная с помощью шредера 2 кость животных поступает через загрузочную емкость в коаксиальный резонатор 9. Включают магнетроны 10 и в резонаторе возбуждается электромагнитное поле сверхвысокой частоты, а измельченное сырье подвергается эндогенному нагреву, попадает под вращающимися билами (250 об/мин, окружная скорость). Под действием центробежных сил сырье распределяется по стенкам неферромагнитного усеченного конуса 4 в зазоре и движется вместе с билами 7 вниз. К внутренней обечайке усеченного неферромагнитного конуса прикреплена обечайка диэлектрического усеченного конуса 5, покрытая абразивным материалом, о которую ударяется сырье. За счет многократного удара бичевым ротором в процессе эндогенного нагрева разрушается пограничный слой на поверхности измельченного сырья, ускоряя тем самым процесс массо-переноса (повышается степень извлечения жира).

При этом создаются термомеханические эффекты, обеспечивающие выделение жира. Расположение бил по конической линии обеспечивает продольное смещение смеси. Сырье, под действием центробежных сил вращающегося бичевого ротора, отбрасывается к диэлектрической ленте, покрытой абразивным материалом. Происходит завихрение смеси (турбулизация сырья). Сырье подвергается многократному механическому удару за счет бичевого ротора.

Продолжительность процесса обезжиривания сырья составляет 1-2 мин, после чего под действием центробежных сил смесь жира и частиц костей выбрасывается через отверстие в малом основании неферромагнитного усеченного конуса 4 в приемную емкость 11, где жир всплывает на поверхность, а кость оседает на дно.

Источники информации:

1. Ивашов В.И. Технологическое оборудование предприятий мясной промышленности. Часть 1. Оборудование для убоя и первичной обработки. - М.: Колос, 2001. - 552 с.

2. Патент №2541694 РФ, МПК С11В 1/12. Установка для термообработки жиросодержащего сырья / Новикова Г.В., Ершова И.Г., Сорокина М.Г., Белова М.В.; заявитель и патентообладатель ЧГСХА (RU). - №2013145358; заявл. 09.10.2013. Бюл. №5 от 20.02.2015. - 8 с.

Предлагаемое изобретение относится к технологическому оборудованию предприятий мясной промышленности и может быть использовано для извлечения жира из костей убойных животных. СВЧ-установка непрерывно-поточного действия для извлечения жира из костей убойных животных содержит вертикально расположенный корпус в виде неферромагнитного усеченного конуса 4 с загрузочной 1 и приемной 11 емкостями. Внутри корпуса соосно расположен электроприводной бичевой ротор 8. Неферромагнитный вал 3 и неферромагнитный корпус 4 образуют коаксиальный резонатор 9. На наружной поверхности коаксиального резонатора со сдвигом на 120 градусов по высоте установлены три магнетрона 10 воздушного охлаждения с волноводами. На неферромагнитный вал бичевого ротора 8 закреплены фторопластовые ступицы 6, к которым на пальцах попарно с двух противоположных сторон прикреплены четыре корундовые билы 7. Каждая следующая пара бил смещена на 30 градусов, образуя винтовую линию. К внутренней обечайке неферромагнитного усеченного конуса 4 соосно установлена обечайка диэлектрического усеченного конуса 5, покрытая абразивным материалом. Между внешней кромкой бил 7 бичевого ротора 8 и внутренней поверхностью диэлектрического усеченного корпуса образован зазор. Изобретение позволяет интенсифицировать теплообмен за счет использования СВЧ энергоподвода в резонаторе, где измельченное сырье подвергается термомеханическому воздействию. 6 ил.

СВЧ-установка непрерывно-поточного действия для извлечения жира из костей убойных животных, содержащая вертикально расположенный неферромагнитный усеченный конус с загрузочной и приемной емкостями, внутри которого соосно расположен электроприводной бичевой ротор,

при этом его неферромагнитный вал и неферромагнитный усеченный конус образуют коаксиальный резонатор, на наружной поверхности которого со сдвигом на 120 градусов по высоте установлены три магнетрона воздушного охлаждения с волноводами,

а на валу закреплены фторопластовые ступицы, к которым на пальцах попарно с двух противоположных сторон прикреплены четыре корундовые билы,

при этом каждая следующая пара бил смещена на 30 градусов, образуя винтовую линию,

причем к внутренней обечайке неферромагнитного усеченного конуса соосно прикреплена диэлектрическая обечайка усеченного конуса, покрытая абразивным материалом,

при этом между внешней кромкой бил бичевого ротора и внутренней поверхностью диэлектрического усеченного конуса образован зазор.