Способ электроплазмолиза растительного сырья Советский патент 1980 года по МПК A23N1/00 

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к способам обработки растительного сырья методом электроплазмол1иза.

Известен способ элей роплазмолиза растительного сырья, предусматривающий обработку биполярными импульсами электрического тока 1.

При обработке растительного сырья переменным Током, представляющим последог вательность биполярных синусоидальных импульсов, тепло выделяется в клеточных оболочках также по синусоидальной зависимости от времени с частотой; соответствующей частоте тока. Так как в теченр1е импульса выделение энергии нарастает сравнительно медленно, то одновременно с нарастанием выделения тепла существенную роль играет и теплопередача от оболочки клетки к окружающей среде. Это перераспределение энергии во время протекания каждого импульса тока снижает эффективность процесса вследствие рассеивания и делокализации теплового воздействия электрического тока, т. е. к непроизводительной потери энергии.

Целью изобретения является повышение эффективности процесса путем устранения рассеивания теплд.

Для достижения этой.цели обработку ведут импульсами с крутым фррнтом и пологим срезом при плотности тока 200- 2000 А/м, поддерживая отношение крушзны фронта в крутизне среза в диапазоне. 100-1000.,

Высокая крутизна фронта обрабатывающих импульсов способствует бурному выделению тепла в оболочках клеток растительного сырья. Это тепло не успевает рас10сеиваться в окружающее оболочку пространство, так каю при этом скорость нарастания выделения энергии значительно выше скорости теплоотдачи. Поэтому происходит ло16 кзльный лавинообразный нагрев клеточной оболочки и стремительно увеличивается клеточная проницаемость мембран за счет электрокоагуляции белка. Оболочка «летки разрушается. При этом, однако, необходимо ограничить температуру нагрева клет20ки во избежание явления переплазмолиза, так как при дост)ижении критической температуры структура сырья настолько разрушается, что перекрываются каналы м еж25ду частицами и снижается выход сока.

Это явление исключено благодаря обр аботке сырья импульсами тока с пологим срезом и ограниченной средней плотностью тока. Пологий срез импульса позволяет

30 плавно довести до конца процесс,разрущения оболочки клетки, не вызывая чрезмерного . нарушения обрабатываемого сырья. При этом было установлено, что оптимальное отщо;шен1Ие крутизны фронта к крутизне среза находится в диаиазоне 100-4000, а средняя плотность тока - в диапазоне 200-2000 А/м.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема простейшей установки для электроплазмолиза раститедьного сырья с использованием предлагаемого способа; на sфиг. 2 - временные диаграммы напряжения питаюш,ей сети переменного тока И, управляющих импульсов и у и обрабатывающих импульсов бэл./.

Установка для электроплазмолиза (фиг.

1)состоит из электроплазмолизатора 1, подключенного, последовательно с симметричным тиристором (симистором) 2 к питающей сети переменного тока U, и блока управления 3, вход которого подключен к питающей сети U, а -: к управляющему переходу аимистора.

Установка работает следующим образо.м.

Через-электроплазмолизатор 1 пропускают измельченное растительное сырье. Синусоидальное напряжение питания f/c (фиг.

2)подается на последовательно соединенные электроплазмолизатор / и симистор 2 и на вход блока управления 3. Блок управления 3 генерирует управляющие импульсы Uy, сдвинутые по отношению к началу полупериода напряжения U на время to. После подачи управляющего импульса Uy на управляющий переход симистора 2, последний отпирается, и напряжение- сети прикладывается к электродам электроплазмолизатора /. В результате o6pa6iOTiKy сырья осуществляют биполярными импульсами тока (,., . - фиг. 2) с крутым фронтом С/ф) и пологим срезом Г4).

Крут1изна фронта обрабатывающего импульса в данном случае зависит от времени отпирания симистора и амплитуды импульса /.,,,.:

5ф .

Крутизна среза S,. равна (средняя):

с т .

. . -тОтношение крутизны фронта к крутизне среза равно:

5ф 4

5с

Например, при питании установки переменным тойом промышленной частоты 50 Гц

(период Т 20 мс), применении симисторов типа ТС-160, время включения которых вкл 0,02 мс, и подаче управляющих импульсов через время /о 5 мс после начала полупериода, получаем: .

длительность фронта

Ф 4кл 0,02 , длительность среза

.Г20 ..

ic -Y-to -2 5 - мс,

отношение крутизны фронта к крутизне среза.

5ф 5

25Q. 57 ОЖ

Изменяя время задержки включения симистора 0, можно изменять отношение крутизны фронта к крутизне среза, обеспечивая оптимальный режим обработки.

Среднее значение плотности тока через

сырье можно регулировать (при постоянной

площади электродов электроплазмолизатор,а J) изменением питающего напряже;ния

Uc, а также и изменением длительности ммпульсов /и ф + сИспользование данного способа в установках «Плазмолиз, разработаннь1х и выпускаемых Опытным заводом ИПФ АН МССР, п.озвол1ило повысить выход сока на 5-6% по сравнению с ранее выпускаемыми установками и соответственно снизить расход электроэнергии в 2-3 раза.

Годовой экономический эффект от вне-, дрения одной установки «Плазмолиз составляет 60-70 тыс. руб. в год.

Формула изобретения

Способ электроплазмолиза растительного сырья, предусматривающий обработку биполярными импульсами электрического

тока, отличающийся тем, что, с целью по&ышения эффективности процесса путем устранения рассеивания тепла, обработку ведут импульсами с крутым фронтом и полопим срезом при плотности тока 200-

2000 А/м, поддерживая отношение крутизны -фронта к крутизне среза в диапазоне 100-1000.

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:

Авторское свидетельство СССР № 212147, кл. А 23 ,N 1/00, 1966,

Uy

ЗЛ.ЭЛ.

tc

tф

r

l

V

V