Устройство для коагуляции белка Советский патент 1981 года по МПК A23J1/04 

I

Изобретение относится к пищевой промыш ленности, а именно к устройству для коагуляции белка из объектов морского промысла, например сока криля, креветок и т.д.

Известно устройство для выделения белка j из сока криля, содержащее корпус с патрубками для подвода обрабатываемого сока и острого пара, а также для отвода полученных продукте. Внутри корпуса предусмотрены теплообменные поверхности для подогрева сока ПЬо

Однако подобные устройства, принцип работы которых основан на тепловой коагуляции белка, имеет ряд недостатков, а именно: обработка при высокой температуре приводт ts к пригоранию скоагулированного белка к стенкам теплообменника, что ведет к потерям и снижает пищевую ценность продукта; использоваине острого пара под высоким давлением требует спедаального оборудования и квалвфи- у {щрованного обслуживания, что усложняет в удорожает процесс обработки белка. Недостатки могут быть устранены путем замены тепловых коагуляторов электрокоагуляторамв.

Известно устройство для коагуляции белка состоящее из диэлектрического цилиндрического корпуса с крыщками, по оси которого располагается двухзаходный шнек, закрепленный на диэлектрическом валу, винтовые лопасти щнека вьшолнены из электрически нерастворимого материала, соединены через тоководы с источником постоянного или переменного тока и служат одновременно в качестве электродов, вал приводится во вращение через . привод. Подача обрабатываемого сока в полость корпуса и отвод бутп-оиа осуществляется через спещ альные патрубки. Для накопления скоагулированного белка служит накопитель, выполненный в виде бункера, а для его выгрузки - патрубок с клапаном 2.

Однако недостаточное концентрирование белка в объеме всего устройства от входа к выгрузочно отвертсию из-за постоянного объема межз}юктродных камер по сечению устройства и постоянной напрязюявост поля в зтих камерах не позволяет получать на выходе из уст ройстза максимально сконцентр{р01ванный белок. ,Кроме того, эффективность процесса, обуслот ленная использованием практически однородного электрического поля между параллельно рас положенными витками - электродами шнека, недостаточна; обезвоживание белка, т.е. удаление пустой (без белка) жидкости из межэле родных рабочих камер, невозможно. На выходе из устройства получается смесь белка с бульоном, которую требуется дополнительно разделить на последующих этапах обработки. Все это приводит к повышению удельных затрат электроэнергии на единицу готовой продукции. Цель изобретеиия - повышение эффективнос ти процесса концентрации, более полного обезвоживания белка и снижение удельных расходов электроэнергии. Поставленная цель достигается тем, что электроды выполнены в виде подпружиненных пластин, попарно соеднненных с разноименными полюсами источника тока и радиально установленных в пазах цилиндрического вала, вы полненного с возможностью эксцентричного вращения относительно корпуса, при этом на концах электродов установлены эластичные щетки. На фиг. I представлено устройство для колгуляции белка, разрез; на фиг. 2 - сеЧ1ение А-А на фиг. 1; на фнг. 3 - схема рабочего 1М1кла; на фиг. 4 - узел I на фиг. 2. Устройство для коагуляции белка сострит из диэлектрического цилиндрического корпуса 1 с крьпиками 2, патрубков подвода 3 и отво да 4 обрабатываемой среды, дренажной системы 5, накопителя 6 белка, рабочих камер 7 переменного объема, образованных плоскими электродами 8. Электроды 8 с пружинами 9 устансжлены в радиальных пазах 10 диэлектри ческого вала 11, вьшолненного с возможностью эксцентрического вращения относительно корпуса 1 (эксцентриситет - И, фиг. 3). Электрода выполнены в виде пластины из электроли тически нерастворимого материала, например, и платинированного титана, и псяарно соединены через т жоводы 12 с разноименными полюсами источника постоянного из переменного ток На концах электродов, соприкасающихся с внутренней поверхностью корпуса, предусмотуены эластифые плетки 13 из диэлектрического материала, например волокон капрона. Вал 1 И соответственно электроды 8 приводятся во драшеиие приводом 14. Для выгрузки белка предназначены люк 15 и патрубок 16 накопяТСЛя 6. Устройство работает следующим образом. Во внутреннюю полость устройства, состощцего из работах камер 7, через патрубок 3 ЯОДапт обр8батываему|о жидкость, содержащую белок, напртмер сока криля, креветок и т.п. На электроды 8 подают напряжение, например от источника постоянного тока и включают привод 14, от которого приводится в движение вал 11 и электродная система из пластин электродов 8. При этом рабочий цикл, прс«сходящий в устройстве за полный оборот вала И, можно условно разделить на следующие четыре последовательных периода (фиг. 3); а - электрокоагуляция, b - концентрирование, с - обезвоживание, d - выгрузка. За период времени а под действием внешнего электрического поля в рабошх камерах 7 происходит взаимодействие поляризованных молекул белка между собой эа счет сил дипольного притяжения. Образовавшиеся микроагрегаты силами электрофореза транспортируются к поверхности электродов, rzie происходит образование более крупных агрегатов. При этом в неоднородном электрическом поле, образованном между плоскими электродами 8, расположенными под углом щ)уг к другу, происходит дополнительное концентрирование частиц белка. Это явление происходит за счет эффекта диполофореза, когда вблизи эошд неоднородности электрического поля на частицы белка действуют силы, под действием которых частицы движутся а направлении максимальной напряженности поля, в данном случае в клинообразйый зазор между электродами 8. Это позволяет выделять дополнительное количество белка. Концентрирование белка в работах камерах 7 (период Ь) осуществляется благодаря значительному уменьшению объемов камер 7 при вращении вала 11 за счет утапливания электродов 8 в радиальных пазах 10 вала. При этом в рабочих камерах 7 происходит максимальное сближение скоагулирсжанных агрегатов и частиц между собой при одновременном воздействии внешнего электрического поля и удаления пустого (без белка) бульона через щетки 13 и Щ)емаж 5. Процесс в этом случае носит лавинообразный характер и усиливается при продвижении обрабатываемой жидкости от входа патрубков 3 подвода к дренажной системе 5, т.е. от рабочих камер с большим к камерам с меньшим объемом. Сконцентрированный и частично обезвоженный белок за период с проходит стадию максимального обезвоживания. При этом влага иэ белка удаляется как за счет гравитационных сил, так и частично за счет эффекта электроесмоса (движения жидкости через пористую систему - белок к положительному электроду). Отделенную влагу (пустой бульон) через проницаемь волокнистые щетки 13 (. 4) и дренаж 5 отводят из устршства. Максимально сконцентрированный и обезво- женный белсик благодаря размещению устрой/ства под наклоном (фиг. 1, угол а) гранитационно выгружают (период d) из устройства и собирают в накопителе белка 6, откуда он поступает к потребителю через патрубок 15. При этом угол а выбирают так, чтобы уровен жидкости К в устройстве исключал поступление последней в накопитель 6 белка. Величину напряжения на электродах выбирают так, чтобы напряженность поля, в рабочих камерах (отношение напряи(ения U на электродах к переменному зазору L) составляла порядка 50-80 В/см. Длина камеры (размер Б), диаметр корпуса 1 (размер В), диаметр вала 11 (размер С) эксцентриситет (размер Н),а также угловую скорость вращения вала (ш) выбирают так, чтобы процесс концентрнроватя полностью заканчивался за период одного обо рота, т.е. за время транспортирсвания обрабвВремя полной o6pa6otKti, ми Удельный расход электроэне гии, кВт.ч. на 1 м обрабаты ваемой жидкости Влажность продукта, % Иотытания подтверждают достижение поставленной цели: повышение эффективности процесса, снижение удельных затрат электроэнергии и обезвоживание готового продукта. Экономический эффект от внедрения предлагаемого устройства только на одном крилевом судне составит около 40 тыс. Р- в год. Формула изобретения Устройство для козгулявщи ееяка, содержащее цилиндрический корпус с крышками, патрубка подвода и отвода обрабатываемы) среф1 накопитель белка и подвижные электроды, укрепленные на цилиндрическом валу, отличающееся тем, что, с целью более поя 6 тьгааемой жидкости от входного патрубка 3 до выгрузочного люка 15. В зАвисимостя от свойств жидкости зто время составляет 1517 мин. С целью предотвртщения «прилипания белка к поверхности электродов, в процессе работы производят их лереполюсовку, т.е. смену полярности. Время вереполюсовкн выбирается экше римеотально. Переполюсовка может f осуществпяться автоматически по сигналу реле времени. Ддя проквлшки устройства может служить патрубок 3 подвода обрабатьгааемой жидкостя через который подают в зтом случае чистую воду и отводят через патрубок 4. Ниже представлены сравнительные результаты испытаний известного и предлагаемого устройств соответственно. Ного концент|жрования и обезвоживания белка, а также снижения удельных расходов злектроэ{юргю1, электроды выполнены в виде подпружиненных пластин, попарно соединенных с разноименными полюсами источника тока и ра даально установленных в пазах цилиндрического вала, выполненного с возможностью эксцентрического вршцйош отноштельно корпуса, при зтом на кмздах электродов установлены эластичные щетки. Исто вВ1ки информации, принятые во вниманне при экспертизе; 1.Авторское свидетельство СССР 348193, л. А 23 J lAH, 1970. 2.Автсфское свидетельство СССР по заявке 540551/28-13, кл. А 23 J 1/04, 1977.

4- Л

А.