Устройство для инактивации микрофлоры молока ультрафиолетовым излучением

(51)5 А 23 1 3/ ГОСУДАРСТВЕННЪЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт водных и экологических проблем СО АН СССР(56) Авторское свидетельство СССРЬЬ 897211, кл. А 23 1 3/26, 1982, .(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНАКТИВАЦИИМИКРОФЛОРЫ МОЛОКА УЛЬТРАФИОЛЕТОВЫМ ИЗЛУЧЕНИЕМ(57) Изобретение относится к пищевой промышленности для стерилизации молока,рассола, сиропа и других жидких сред. Вустройстве ротор состоит из двух цилиндров Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к стерилизации жидких дисперсных сред ультрафиолетовым излучением, и может быть использовано при нетепловой обработке молока,Цель изобретения - повышениЬ эффективности инактивации микроорганизмов и . уменьшение воздействия излучения на компоненты обрабатываемой среды, например молока.На чертеже представлено устройство для инактивации микрофлоры молока УФ- излучением, общий вид.Устройство выполнено на базе молочного сепаратора типа ОСТи состоит из ротора 1, закрепленного на вертикальном валу 2. Ротор 1 состоит из двух соосных цилиндров внешнего 3, изготовленного из кварцевого стекла, и внутреннего 4, выпол.Ы 2 122402 А 1 разного диаметра, расположенных коаксиально(соосно один в другом), причем внешний цилиндр выполнен из прозрачного для ультрафиолетового излучения материала, например кварцевого стекла. Источники ультрафиолетового излучения установлены вокруг внешнего цилиндра, Ротор вращается со скоростью, достаточной для центробежного разделения бактерий и компонентов молока. Под действием центробежных сил бактерии, как наиболее плотные частицы, располагаются на внутренней поверхности кварцевого цилиндра и временно образуют тонкий слой, который только и подвергается ультрафиолетовому облучению, при котором погибают все виды бактерий, в том числе и споровые, 1 ил,ненного,например, из нержавеющей стали.В центральной части ротора установлен цилиндр 5 малого диаметра (полный вал), спредназначенный для подачи молока в ра-)бочую камеру барабана 7 через впускныеотверстия 13, в верхней части которой име- рются отверстия 8, предназначенные для отвода обработанного молока через патрубок9, По периферии ротора на кожухе 11 установлены ультрафиолетовые лампы 10.Устройство работает следующим образом,Обрабатываемая жидкость (ьолоко)принудительно через вертикальный входной патрубок 12 подается через отверстия13 в рабочую полость (камеру) 7 ротора центрифуги 1; При вращении ротора 1 под действием центробежных сил бактерии,находящиеся в дисперсной среде и имеющие плотность большую, чем плотность этой среды, перемещаются от центра к переферии и располагаются тонким слоем (толщина слоя определяется поперечными размерами бактерий) на внутренней повер хности внешнего кварцевого цилиндра.Этот слой первым облучается УФ-лампами 10. Обрабатываемое молоко, проходя принудительно снизу вверх по внутренней полости 7, образованной цилиндрами 3 и 4, 10 далее через отверстие 8 и патрубок 9, по- ступает в соответствующий приемник. Кожух 11 служит корпусом устройства и защитным экраном от ультрафиолетового облучения. 15Для полной инактивации микроорганизмов молока требуется УФ-облучение с энергетической экспозицией Не = (210- 250) Дж/м, При применении, например бактерицидных УФ-ламп типа БУВвре мя облучения составляет 20 с, а параметры центрифуги, обеспечивающие полную инактивацию, следующие:01- 0,295 м-внешний диаметр внутреннего цилиндра 4;25й 1= 201;102 0,335 м-внутренний диаметр внешнего цилиндра 3;й = 0,02 м-толщина слоя молока (макси мальный путь перемещения бактерий;Н = 0,34 м-высота цилиндров;и - 6500 об/мин (108,3 об/с) - число оборотов ротора центрифуги;г = 0,5 мкм (5 107 м) - минимальный 35 размер бактерий;рь - 1062 кг/м - плотность бактерий;рм = 1032 кг/м - плотность молока;р = 2 10 Па с - среднее значение динамической вязкости молока. 40Расчет параметров производится по следующим формулам;ч,77 и В 1 РЖ рм)/И (1)45где ч - скорость перемещения бактерий поддействием центробежных сил, м/с;(2) где т - время перемещения бактерий от стенки внутреннего цилиндра до эоны облучения.С учетом необходимо; о времени облучения для полной инактивации и времени перемещения самых малых бактерий на расстояние й суммарное время пребывания молока в роторе центрифуги составляет 5,8 мин, а производительность. устройства с указанными параметрами равна 72 кг/ч. Производительность устройства можно повысить, увеличив число оборотов центрифуги до п = 12000 об/мин, а размеры- до значений 01= 0,315 м, 02 = 0,325 м, Н =0,5 м, В этом случае производительность будет равной 1090 кг/ч.Повышение эффективности инактивации в предлагаемом устройстве обеспечивается тем, что облучению подвергаются полностью все микроорганизмы молока без экранировки их другими компонентами, а уменьшение воздействия УФ-излучения на компоненты достигается вследствие малой глубины его проникновения в молоко (всего 0,1 мм). При этом облучению подвергается объем, составляющий 0,53% от общего объема обрабатываемого молока. Формула изобретения Устройство для инактивации микрофлоры молока ультрафиолетовым излучением, содержащее вертикально установленный корпус с патрубками ввода и вывода молока, полый вал, соосно смонтированный внутри корпуса, ротор, образованный двумя цилиндрами, и источник ультрафиолетового излучения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности инактивации микроорганизмов и уменьшения воздействия на компоненты молока, цилиндры ротора расположены коаксиально, причем внешний цилиндр изготовлен из прозрачного для ультрафиолетового излучения материала, а источник излучения установлен с внешней стороны ротора.1722402 Составитель Э. Кузьмин .Техред М.Моргентал Редактор М. Келемеш Корректор М. Кучерявая оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гага 101 Заказ 1006 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5