Устройство для гомогенизации пищевых продуктов Советский патент 1992 года по МПК A01J11/16 

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано в технологических процессах гомогенизации пищевых продуктов, в частности молока и молочных продуктов, а также в других процессах, связанных с массообменом в жидких средах.

Известна гомогенизирующая головка, включающая пару клапан-седло с регулируемым кольцевым зазором, служащим для гидравлического сообщения подводящего и отводящего патрубков, и в котором реализуется процесс кавитации при прокачке жидкости через указанный зазор.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для гомогенизации пищевых продуктов, содержащее подводящий и отводящий патрубки и узел диспергирования с полым корпусом.

Недостатком известного устройства является то, что получаемый продукт имеет низкое качество при одновременно больших энергетических затратах на прокачку обрабатываемого продукта через узел диспергирования.

Цель изобретения - повышение качества продуктов при снижении энергозатрат.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для гомогенизации пищевых продуктов, содержащем подводящий и отводящий патрубки и узел диспергирования с полым корпусом, узел диспергирования установлен в подводящем патрубке, при этом корпус узла диспергирования выполнен с по меньшей мере двумя входными тангенциальными каналами, а отводящий патрубок выполнен с расширительной камерой, присоединенной к торцовой части узла диспергирования. Кроме того тем, что Ю

ГО СлЗ

го

СП

цовая часть узла диспергирования выполнена в виде диффузора.

На фиг. 1 изображено устройство для гомогенизации пищевых продуктов, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез на уровне пар входных каналов; на фиг. 3 - корпус узла диспергирования, на внутренней стенке полости которого выполнены винтовые канавки, продольный разрез; на фиг. 4 - то же, поперечный разрез.

Предлагаемое устройство содержит подводящий патрубок 1, корпус 2 узла диспергирования, расширительную камеру 3 отводящего патрубка 4, цилиндрическую полость 5 - корпус узла диспергирования, входные тангенциальные каналы 6, диффузор 7 торца узла диспергирования и винтовые канавки 8 на внутренней стенке цилиндрической полости корпуса.

Подводящий цилиндрический патрубок 1 предназначен для подвода молока или молочного продукта под высоким давлением на вход отверстий тангенциальных каналов 6, выполненных симметрично относительно продольной оси цилиндрической полости 5 корпуса 2 узла диспергирования и предназначенных для закрутки потока в цилиндрической полости 5. Расширительная камера 3 предназначена для приема потока молока или молочных продуктов на выходе из корпуса узла диспергирования и увеличения времени пребывания обрабатываемого потока в поле вибрационного воздействия. Отводящий патрубок 4 соединен со стыковочным трубопроводом технологической линии. Диффузор 7, выполненный в торцовой части узла диспергирования, служит для снижения гидравлических потерь при подаче жидких пищевых продуктов в отводящий патрубок. Винтовые канавки 8, выполненные на внутренней стенке цилиндрической полости корпуса, усиливают закрутку потока.

Устройство работает следующим образом.

Обрабатываемый поток жидких пищевых продуктов, например молока или молочных продуктов, под давлением перемещается по подающему патрубку 1 и через входные тангенциальные каналы 6 поступает во внутреннюю цилиндрическую полость 5. Благодаря ускорению потока во входных тангенциальных каналах и его последующей закрутки происходит понижение давления в цилиндрической полости до значения которое меньше, чем давление насыщенных паров жидкости, вследствие чего в центре цилиндрической полости образуется парогазовая кавитационная каверна, от которой периодически отрываются и транспортируются потоком жидкости в область повышенного давления (расширительную камеру отводящего патрубка) парогазовые пузырьки. Далее происходит процесс схлопывания парогазовых пузырьков, характеризующийся микровзрывом с широкополосным спектром частот и образованием волн давления. Образование колебаний волн давления и усиление отдельных его гармоник с помощью отводящего патрубка обеспечивает процесс нелинейного резонансного вибрационного воздействия на поток продуктов. Кроме того, благодаря геометрии отводящего патрубка увеличивается время пребывания

потока продуктов в поле резонансного вибрационного воздействия, а при использовании вполне определенной длины патрубка, рассчитанной по известным методикам исходя из условия образования стоячей волны

в объеме патрубка позволяет повысить эффективность дробления жировых шариков продукта и получения высокодисперсной гомогенной смеси.

Как показываютэкспериментальные исследования геометрические соотношения подводящего и отводящего патрубков и расширительной камеры должны быть следующие:,5-6,0;D/d2 2,5-6,0;di/d2 1,0-2,4,

где di - диаметр подводящего патрубка, м; D - диаметр расширительной камеры, м; d2 - диаметр отводящего патрубка, м. При этом верхний и нижний торцы камеры 3 должны быть плоскими для обеспечения устойчивого резонансного режима.

При использовании предлагаемого устройства обеспечивается высокое качество гомогенизации продуктов, поскольку ди- пергирование происходит вследствие утилизации процесса кавитации, достигаемом путем закрутки потока в цилиндрической полости корпуса узла диспергирования с помощью входных тангенциальных каналов, что является более экономичным по сравнению с получением кавитации путем прокачки потока через узкую щель; увеличивается степень диспергирования пищевых продуктов за счет увеличения времени пребывания в расширительной камере отводящего патрубка в поле вибрационных сил и вусловиях нелинейного резонанса, что также является энергетически выгодно.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 1. Устройство для гомогенизации пищевых продуктов, содержащее подводящий и отводящие патрубки и узел диспергирования с полым корпусом, отличающееся тем, что, с целью повышения качества про- дуктов при снижении энергозатрат, узел

диспергирования установлен в подводящем патрубке, при этом корпус узла диспергирования выполнен с двумя по меньшей мере входными тангенциальными каналами, а отводящий патрубок выполнен с расшири-

тельной камерой, присоединенной к торцовой части узла диспергирования.

2. Устройство поп. 1,отличающее- с я тем, что торцовая часть узла диспергирования выполнена в виде диффузора.

/

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано в технологических процессах гомогенизации пищевых продуктов, в частности молока и молочных продуктов. Устройство содержит подводящий цилиндрический патрубок, корпус узла диспергирования, расширительную камеру, отводящий патрубок, цилиндрическую полость, корпус узла диспергирования, входные тангенциальные каналы, диффузор торца узла диспергирования, винтовые канавки на внутренней стенке цилиндрической полости корпуса. Устройство позволяет обеспечить высокую эффективность гомогенизации продуктов за счет получения мелкодисперсной смеси дроблением исходного продукта вибрационным воздействием, осуществляемым от схлопывания парогазовых пузырьков, образуемых в результате прокачивания потока жидкости. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. Ё

Фиг.2

L

i i,

Фиг.3