close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY14956

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2011.10.30
(12)
(51) МПК
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
A 23B 7/02 (2006.01)
F 26B 15/06 (2006.01)
СПОСОБ СУШКИ ЯГОД И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО
ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
(21) Номер заявки: a 20090813
(22) 2009.06.03
(43) 2009.12.30
(71) Заявитель: Учреждение образования
"Могилевский государственный университет продовольствия" (BY)
(72) Авторы: Шуляк Виктор Анатольевич; Изотова Людмила Анатольевна (BY)
BY 14956 C1 2011.10.30
BY (11) 14956
(13) C1
(19)
(73) Патентообладатель: Учреждение образования "Могилевский государственный университет продовольствия"
(BY)
(56) ФЕЛОНЕНКО Г.К. Сушка пищевых
растительных материалов. - М.: Пищевая промышленность, 1971. - С. 391393.
ГРИШИН М.А. Установки для сушки
пищевых продуктов. - М.: Агропромиздат, 1989. - С. 117-119.
RU 2168900 C2, 2001.
RU 2133094 C1, 1999.
FR 2588068 A1, 1987.
BY 2100 C1, 1998.
SU 395678, 1973.
(57)
1. Способ сушки ягод, при котором ягоды очищают от плодоножки и продувают
нагретым воздухом в ленточной конвейерной сушилке, отличающийся тем, что перед
продувкой нагретым воздухом ягоды располагают в один слой на горизонтальном сетчатом конвейере и прокалывают.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ягоды прокалывают на глубину 0,1-0,4 эквивалентного диаметра ягоды.
Фиг. 1
BY 14956 C1 2011.10.30
3. Устройство для сушки ягод, содержащее наклонный транспортер, установленный с
возможностью подачи ягод в ленточную конвейерную сушилку, отличающееся тем, что
перед наклонным транспортером расположен горизонтальный сетчатый конвейер, над которым по всей его ширине размещена с возможностью вертикального перемещения и соединенная с приводом каретка с иглами, расстояние между рядами которых равно
эквивалентному диаметру ягод.
4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что диаметр иголок равен 0,1-0,5 мм.
Изобретение относится к технологии сушки, в частности к способам и устройствам
для конвективной сушки ягод нагретым воздухом, и может быть использовано в пищевой
промышленности.
Известен способ сушки ягод, при котором ягоды очищают от плодоножки и продувают нагретым воздухом в ленточной конвейерной сушилке [1].
Известный способ реализуется в устройстве для сушки ягод, содержащем наклонный
транспортер, установленный с возможностью подачи ягод в ленточную конвейерную сушилку [2].
Наиболее существенным недостатком известного способа и устройства является низкая интенсивность внешнего и внутреннего влагообмена при сушке. Это обусловлено
большим внутридиффузионным сопротивлением покровных слоев ягод (часто ягоды
имеют восковое покрытие). Особенность сушки ягод заключается в том, что при интенсивном внешнем теплоподводе растет внутреннее давление, и это приводит к разрыву поверхностных слоев и в конечном итоге к браку.
Задачей настоящего изобретения является интенсификация конвективной сушки ягод
путем создания искусственных каналов для транспорта водяных паров с внутренних слоев
ягоды.
По предлагаемому способу сушки ягод, при котором ягоды очищают от плодоножки и
продувают нагретым воздухом в ленточной конвейерной сушилке, согласно изобретению,
перед продувкой нагретым воздухом ягоды располагают в один слой на горизонтальном
сетчатом конвейере и прокалывают.
Целесообразно также, чтобы по предлагаемому способу сушки ягоды прокалывали на
глубину 0,1-0,4 эквивалентного диаметра ягоды.
В предлагаемом устройстве для сушки ягод, содержащем наклонный транспортер,
установленный с возможностью подачи ягод в ленточную конвейерную сушилку, согласно изобретению, перед наклонным транспортером расположен горизонтальный сетчатый
конвейер, над которым по всей его ширине размещена с возможностью вертикального перемещения и соединенная с приводом каретка с иглами, расстояние между рядами которых равно эквивалентному диаметру ягод.
Целесообразно также, чтобы в предлагаемом устройстве диаметр иголок был равен
0,1-0,5 мм.
Прокалывание оболочек ягод, расположенных в один слой, обеспечивает в начальный
период прогрева ягоды снижение внутреннего давления, а в процессе сушки создает искусственные каналы для оттока паров с внутренних слоев ягоды. Все это обеспечивает
снижение внутридиффузионного сопротивления транспорту водяных паров и интенсификацию сушки. Прокалывание всех ягод будет гарантированным, если ягоды будут расположены в один слой. Такая организация процесса сушки позволяет проводить процесс
(особенно в начальный период сушки) при большей интенсивности теплоподвода без растрескивания ягоды и потери качества готового продукта.
Прокалывание ягод на глубину 0,1-0,4 эквивалентного диаметра ягоды обеспечит отток паров с внутренних слоев ягоды. Основное диффузионное сопротивление массопере2
BY 14956 C1 2011.10.30
носу оказывают покровные слои ягоды, часто имеющие восковое покрытие, поэтому даже
минимальная глубина прокола в пределах 0,1 диаметра ягоды обеспечит прохождение паров через этот слой. Максимальная глубина прокалывания в пределах 0,4 диаметра ягоды
позволит обеспечить каналы для транспорта водяных паров из самых глубинных слоев
ягоды.
Размещение перед наклонным транспортером горизонтального сетчатого конвейера,
над которым по всей его ширине размещена с возможностью вертикального перемещения
и соединенная с приводом каретка с иглами, позволяет прокалывать ягоды на различную
глубину с образованием каналов для транспорта водяных паров. Расположение рядов иголок на расстоянии друг от друга, равном эквивалентному диаметру ягод, обеспечит равномерное прокалывание всех ягод, находящихся на горизонтальном сетчатом конвейере в
один слой. Ряды иголок могут располагаться перпендикулярно продольной оси сетчатого
конвейера или под некоторым углом к ней. При этом, изменяя частоту колебаний каретки
с иголками, одну и ту же ягоду можно проколоть несколько раз, создавая большее или
меньшее число каналов для оттока паров влаги. В предельном случае иголки могут располагаться в один ряд по всей ширине сетчатого конвейера.
Выбор диаметра иголок из диапазона 0,1-0,5 мм позволяет создавать каналы для паровой фазы, но не приводит к сокоотделению в начальный момент сушки, так как поверхностное натяжение сока удерживает каплю у устья отверстия. Меньший размер отверстия
0,1 мм соответствует ягодам с маловязким соком (красная смородина, малина, ежевика и
т.п.), больший диаметр иголок 0,5 мм соответствует ягодам с высокой вязкостью сока
(черная смородина, крыжовник и т.п.).
Изобретение поясняется фигурами. На фиг. 1 представлена схема устройства для сушки ягод предлагаемым способом, на фиг. 2 - сечение каретки с иголками, на фиг. 3 - кривая сушки красной смородины; на фиг. 4 - кривая скорости сушки красной смородины; на
фиг. 5 - кривая сушки черной смородины; на фиг. 6 - кривая скорости сушки черной смородины; на фиг. 7 - кривая сушки крыжовника; на фиг. 8 - кривая скорости сушки крыжовника.
Устройство для сушки ягод предлагаемым способом содержит горизонтальный сетчатый конвейер 1, над которым по всей его ширине расположена с возможностью вертикального перемещения каретка с иголками 2. Расстояние между рядами иголок равно
эквивалентному диаметру ягод, а диаметр иголок равен 0,1-0,5 мм. Каретка с иголками 2
соединена с приводом 3 через кривошипно-шатунный механизм 4. Следом за сетчатым
конвейером расположен наклонный транспортер 5 для подачи ягод на верхнюю ленту
ленточной сушилки 6.
Способ сушки ягод в предлагаемом устройстве осуществляют следующим образом.
Ягоды после очищения от плодоножки подают на горизонтальный сетчатый конвейер 1 и
располагают в один слой. Над сетчатым конвейером расположена каретка с иголками 2,
которая совершает возвратно-поступательные движения в направлении, перпендикулярном его поверхности. Вертикальное перемещение каретки осуществляется от электропривода 3, подключенного к ней через кривошипно-шатунный механизм 4. Ягоды движутся
по конвейеру 1, проходят под кареткой с иголками 2, диаметр которых 0,1-0,5 мм, при
этом их прокалывают по наружной поверхности на глубину 0,1-0,4 эквивалентного диаметра. Глубину прокалывания ягод определяют амплитудой колебаний каретки с иголками 2 и диаметром ягод. При одной и той же амплитуде колебаний глубина прокалывания
ягод различна и определяется их диаметром. Так, для крупных ягод глубина прокалывания не более 0,4 диаметра ягоды, а для мелких - не менее 0,1 диаметра ягоды. Количество
отверстий (проколов) определяется частотой колебания каретки с иголками 2. Проколотые
по наружной поверхности ягоды подают транспортером 5 на верхнюю ленту в ленточную
сушилку 6. В сушилке ягоды могут располагаться в один или несколько слоев. Ягоды последовательно проходят все ленты в сушилке, пересыпаясь с одной на другую сверху
3
BY 14956 C1 2011.10.30
вниз, высушиваясь до конечной влажности за счет продувки слоя нагретым воздухом.
Воздух подается снизу вверх в поперечном направлении к лентам. Скорость сушки проколотых ягод предлагаемым способом возрастает на 17-57 % по сравнению с традиционным
способом.
В лабораторных условиях способ реализован следующим образом.
Пример 1
Очищенную от плодоножки ягоду красной смородины массой 1,71 г помещают на горизонтальную сетчатую подставку и сушат в лабораторных условиях в потоке нагретого
воздуха, температура которого 90 °C, а скорость 5,8 м/с (известный способ). Другую очищенную от плодоножки ягоду массой 1,71 г прокалывают по наружной поверхности тонкой иглой диаметром dотв = 0,5 мм на глубину 1,3 мм и сушат в аналогичных условиях
(предлагаемый способ). Эквивалентный диаметр красной смородины составляет 13 мм,
поэтому глубину прокалывания выбирают из нижних значений диапазона - равной 0,1 эквивалентного диаметра ягоды или 0,1·13 = 1,3 мм.
Как видно из графиков (фиг. 3 и 4), общее время сушки красной смородины известным способом составляет 70 мин, а предлагаемым - 50 мин, что в 1,4 раза меньше. Максимальная скорость сушки предлагаемым способом в 1,57 раза больше в отличие от сушки
известным способом.
Пример 2
Очищенную от плодоножки ягоду черной смородины массой 2,14 г помещают на горизонтальную сетчатую подставку и сушат в лабораторных условиях в потоке нагретого
воздуха, температура которого 90 °С, а скорость 5,8 м/с (известный способ). Другую очищенную от плодоножки ягоду массой 2,14 г прокалывают по наружной поверхности тонкой иглой диаметром dотв = 0,5 мм на глубину 4 мм и сушат в аналогичных условиях
(предлагаемый способ). Эквивалентный диаметр черной смородины составляет 16 мм, поэтому глубину прокалывания выбирают из средних значений диапазона - равной 0,25 эквивалентного диаметра ягоды или 0,25·16 = 4 мм.
Как видно из графиков (фиг. 5 и 6), общее время сушки черной смородины известным
способом составляет 80 мин, а предлагаемым - 55 мин, что в 1,45 раза меньше. Максимальная скорость сушки предлагаемым способом в 1,43 раза больше в отличие от сушки
известным способом.
Пример 3
Очищенную от плодоножки ягоду крыжовника массой 4,1 г помещают на горизонтальную сетчатую подставку и сушат в лабораторных условиях в потоке нагретого воздуха, температура которого 90 °С, а скорость 5,8 м/с (известный способ). Другую
очищенную от плодоножки ягоду массой 4,1 г прокалывают по наружной поверхности
тонкой иглой диаметром dотв = 0,5 мм на глубину 7,6 мм и сушат в аналогичных условиях
(предлагаемый способ). Эквивалентный диаметр крыжовника составляет 19 мм, поэтому
глубину прокалывания выбирают из нижних значений диапазона - равной 0,4 диаметра
ягоды или 0,4·19 = 7,6 мм.
Как видно из графиков (фиг. 7 и 8), общее время сушки крыжовника известным способом составляет 95 мин, а предлагаемым - 75 мин, что в 1,27 раза меньше. Максимальная
скорость сушки предлагаемым способом в 1,16 раза больше в отличие от сушки известным способом.
Таким образом, предлагаемые способ и устройство позволяют интенсифицировать
процесс сушки за счет создания искусственных каналов для транспорта водяных паров с
внутренних слоев ягоды.
4
BY 14956 C1 2011.10.30
Источники информации:
1. Фелоненко Г.К. Сушка пищевых растительных материалов / Г.К.Фелоненко, М.А.Гришин. - М.: Пищевая промышленность, 1971. - С. 391.
2. Гришин М.А. Установки для сушки: Справочник / М.А.Гришин, В.И.Атаназевич,
Ю.Г.Семенов. - М.: Агропромиздат, 1989. - С. 117.
Фиг. 2
Фиг. 3
Фиг. 4
5
BY 14956 C1 2011.10.30
Фиг. 5
Фиг. 6
Фиг. 7
Фиг. 8
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
6
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
429 Кб
Теги
патент, by14956
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа