Способ концентрирования пищевых растворов

ТВУ ьство СС 1976. тво СССР 1976.ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ВТОРСНОМУ СОЙДЕТ(71) Эстонская сельскохозяйственнаяакадемия и Тартуский ордена Трудового Красного Знамени государственныйуниверситет ЭССР(54)(57) СПОСОБ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ ПИП 1 ЕВЫХ РАСТВОРОВ, преимущественновторичного молочного сырья, предусматривающий обработку растворов постоянным магнитным полем с последующим удалением влаги, например, ввакуум-аппарате, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью ускорения процесса, обработку магнитным полем ведут в потоке между полюсами магнитов, расположенных перед входом ввакуум-аппарат, при толщине слояраствора потока в зазоре между полюсами магнитов 2,5-10 мм, при этомнапряженность магнитного поля 1001500 Э.ЗО Целью изобретения является ускорение процесса концентрации пищевых растворов, 50Поставленная цель достигается тем, что согласно способу концентрирования пищевых растворов,.предусматривающему обработку растворов постоянным магнитным полем с после дующим удалением влаги, например, в вакуум-аппарате, обработку магнит-, ным полем ведут в.потоке между полюИзобретение относится к пищевойпромышленности, в частности, к способам выпаривания и сгущения пищевыхрастворов, и может применяться вмолочной и других отраслях пищевойпромьппленности.Известен способ подготовки молокадля производства кондитерских смесей,включающий обработку молока постоянным .магнитным полем (северным полюсом), с целью повышения гомогенностикондитерских смесей13.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому эффекту является способ концен" 15трирования пищевых растворов, предусматривающий обработку растворов пос; тоянным магнитным полем.с последующим удалением влаги, например, ввакуум-аппарате 23.2 ОСогласно известному способу жидкие и пастообразные материалы заливают в кюветы и в течение всего процесса концентрирования замораживанием воздействуют постоянным магнитным полем напряженностью 1200-1400 Э,затем материал помещают в вакуумаппарат и сублимируют.,Недостатками известного способаявляются периодичность процесса идпительная магнитная обработка материала в кюветах, равная стадиизамораживания. Причем способ применим,цля случая удаления влаги изматериала в замороженном состояниипри сублимации,Производительность сублимационных установок недостаточна из"запериодичности и длительности происходящих в них процессов. Замораживание при выпаривании и сгущениирастворов не применяется.Кроме того, известный способтребует громоздких магнитных аппаратов, неэффективен и неосуществимпри сгущении пищевых растворов в непрерывном потоке.,сами магнитов, расположенных перед входом в вакуум-аппарат при толщине слоя раствора потока в зазоре между полюсами магнитов 2,5-10 мм, при этом напряженность магнитного поля 100-1500 Э.Магнитная обработка оказывает влияние на свойства растворов (вязкость, плотность, удельную теплоемкость и т.п.) и кинематику многих Физико-химических процессов, Известно, что вода в данном случае являясь растворителем, состоит из молекул Н,О, Но этих мономолекул в обычной воде немного, чаще встречаются димеры (Н, 0), и тримеры Н О) Предполагается, что магнитная акти" вация раствора приводит к разрушению крупной структуры воды на мономолекулы, как наиболее активные молекулы воды в химическом, физическом и биологическом отношении. При этом моно- молекулы более подвижны, что ускоря-. ет испарение воды при нагревании и кипении растворов. Затраты тепловой энергии на испарение свободных и подвижных мономолекул воды также снижаются.Способ осуществляется следующим образом.Пищевые растворы перед сгущением подвергают магнитной обработке на аппарате с постоянными магнитами или магнитофорами. Аппарат представляет собой трубу с последовательно вмонтированными постоянными магнитами.Величина воздушного рабочего зазора между полюсами магнитов,пре- имущественно, 2,5-10 мм. Магнитный аппарат монтируется на трубопроводе раствора перед входом в вакуум-аппарат.Обезжиренное молоко, полученное и подготовленное известным путем, иэ промежуточного танка по трубопроводу направляется в магнитный аппарат и проходит по его рабочему зазору со скоростью 0,4 м/с при напряженности магнитного поля 1100 Э и продолжительности воздействия 2,0 с (вариант 14, табл. 1) и далее поступает в вакуум-аппарат, где происходит испарение воды и сгущение растворов при кипении по режимам, предусмотренным в технологических инструкциях.В табл.1 приведены некоторые лабораторные данные, характеризующие интенсивность испарения воды в зави" симости от параметров магнитной обработки обезжиренного молока.1102548 Т а б л и Ц а 1 Вариантопытов Параметры магнитной обработки обезжиренного молока Интенсив"ность испа"рения, У. оличество паренной ды из рата,г/ч 225,0 00,0 1, Контрол2. ПМП 50 2330 с; 0,2 м 3, Контроль.1100 Э опти- апряо поля ичи 1 7. ПМП 400 Э, 1,0 с, 0 5 м/с ПИП 400 Э; 2,5 с, О,1100 Э;1100 3;1100 3; 17. Контроль18. ПИП 1500 Э; 1,0 с, 1,5 м/с 19, ПМП 1500 Э; 0,5 с, 2,0 м/с 20. Контроль 700 Э; 0,5 с, 1,0 м/с. ПИП 1700 Э; 1,0 с, 2,0 м Из данных, приведенных в табл.1,видно, что вода как растворительпри определенных параметрах магнитнойактивации растворов испаряется быст-.рее, достигая максимально 111,5 Х е, или. с При этом аметры:магнитно ость ома1102548 Таблица 2 Параметры магнитной обработки Вариантопыта Расход греющего пара, кг/ч Производительность Интенсив- ность Толщинаслоя раствора взазоаппарата по испарения,7. испареннойвлаге,кг/ч ре,мм 1. Контроль2. ПМП 400 Э, 1,0 с, 0,4 м/с3. Контроль4ПМП 400 Э, 1,5 с, 0,8 м/с5. Контрольб. ПИП 1100 Э; 1,0 с, 0,8 м/с 32,41 34,08 100,0 35,6 105,2 34,5 30,03 100,0 33,0 32,50 108,0 33,2 6,5 31,85 100,0 35,0 34 20 . 107 2 34 5 36,4 7. ПМП 1100 Э, 2,0 с, 0,4 м/с 6,5 114,3 36,38 35,12 109,5 37,80 118,4 10 8. ПИП 1100 Э, 4,0 с, 0,3 м/с9, ПМП 100 Э, 3 О с, О 5 м/с Положительные результаты получены при напряженности магнитного поля о 100-1500 Э. При напряженности магнитного поля выше 1600 Э и .ниже 100 Э и времени воздействия свыше 6,0. с положительный эффект незначительный.45Предлагаемый способ концентриро-, вания пищевых растворов .обладает следующими преимуществами; процесс идет в непрерывном потоке, за счет повышения интенсивности испарения влаги увеличивается производитель,ность выпарных аппаратов на 10-207 ВНИЦПИ Заказ 4862/3 . Тираж 589 Подписное Фнлнал ППП фПвтентф, г. Ужгород, ул.Проектная,4 вания 2,0 с и скорость движения раствора 0,4 м/с.При аналогичном режиме магнитной обработки данного раствора (1100 Э, 2,0 с, 0,4 м/с) в полупроизводственных условиях, при использовании вакуум-аппарата фирмы "Ангидро" (Дания), интенсивность испарения составляет максимально 118,47 (вариант111-9; табл.2), против 1003 в кон троле или соответственно 37,80 и31,85 кг/м ч (табл,2). как по количеству испаренной влаги,так и по количеству готовой продукции. Так, например, в оптимальныхусловиях магнитной обработки раствораудельный объем испаренной влаги с1 м теплопередающей поверхностиаппарата .на 4-5 кг/мф ч (табл.2),что при поверхности нагрева аппарата100 м составляет дополнительно в час400-500 кг испаренной влаги, сокращается расход тепловой энергии навыпаривание воды и производственныерасходы на единицу вырабатываемойпродукции.