Способ и устройство для отделения семян от плодовой мезги/пульпы/жмыха
Иллюстрации
Показать всеГруппа изобретений относится к пищевой промышленности, а именно к способу и устройству для отделения семян от плодовой мезги, кожуры, получаемых в виде отходов при производстве соков, и в частности от яблочного жмыха. Способ включает добавление в сосуд (1) яблочного жмыха и воды в конкретном соотношении, перемешивание с помощью мешалки (6, 8) с оптимальным числом об/мин в течение достаточного периода, обеспечивая возможность осаждения с последующим дополнительным взбалтыванием. На основании различия в объемной плотности семена отделяются от жмыха. Бессемянный жмых извлекают из горизонтального (13) или наклонного (14) выпусков. Семена, накапливаемые в накопительной камере для семян, удаляют через донный клапан (11). Семяуловитель (15), выполненный в наклонном выпуске (14), помогает в удерживании семян в сосуде (1). Бессемянный жмых извлекают посредством фильтрации из воды. Отработанная вода может повторно использоваться, а затем очищаться. Использование группы изобретений позволит повысить эффективность отделения семян. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 11 пр., 11 табл., 2 ил.
Реферат
Настоящее изобретение относится к способу и устройству для отделения семян от плодовой мезги/пульпы/жмыха, которые будут использованы для дополнительного получения продуктов с добавленной стоимостью/способов применения. Более конкретно настоящее изобретение относится к устройству и способу отделения семян от яблочного жмыха, имеющегося в виде отходов отраслей промышленности по производству соков и их применению для получения пищевых продуктов с добавленной стоимостью, например, для экстракции антиоксидантов, пектина, биополимера, пищевых волокон, хлебопекарной муки, разработки ферментированных продуктов, животного корма и т.д.
Способ и устройство/аппарат в общем применимы для отделения твердых частиц от твердых частиц с использованием в качестве несущей среды жидкости, учитывая преимущество различия объемной плотности разделяемых твердых частиц. Один из вариантов применения изобретения можно найти в разделении смеси, содержащей семена и мезгу, получаемые из перерабатывающей промышленности по производству фруктовых соков, в виде отходов/потерь/остатков, при этом отделяемые продукты используются для получения продуктов с добавленной стоимостью.
Можно сделать ссылку на M. S. Kolodesh и W. Cash. Способ и устройство для отделения семян от сока/пульпы с соковыми мешочками, патент США 4981220, датированный 1 января 1991 года, в котором соковая пульпа/соковые мешочки цитрусовых фруктов, собираемые из тканевого сепаратора, подавались в сепаратор семян. Сепаратор семян действует по принципу различия в упругости или характере отскока семян и соковых мешочков для отделения семян. Он содержит вибрационный стенд, наклонное перфорированное ложе, имеющее ряд каналов с различными гребнями и впадинами. Перфорированное ложе имеет ряд направленных вверх гребней, поднимающихся от поверхности станины. В процессе отделения остаток откладывается на нижнем конце верхней стороны станины. Вибрация перфорированного ложа, обусловленная его основанием, помогает в отправке мешочков в точку сбора. Поднимающиеся гребни растягивали сгустки фруктовых соковых мешочков во время их движения вверх для освобождения семян, находящихся в данных мешочках. На основании различного характера отскока семена отскакивают относительно более высоко, чем мешочки, и падают на ложе, скапливаются в точке смыкания и удаляются. Извлекаемые соковые мешочки использовали для добавления в получаемый фруктовый продукт или позже перемешивали с обрабатываемым соком. Недостатки состоят в том, что, когда смесь/подаваемый материал содержит плодовую мезгу и семена в геле, форма становится по своему характеру очень липкой, делая за счет этого процесс отделения семян неэффективным. Кроме того, так как устройством является открытая камера, мезга подвергается воздействию воздуха и в свою очередь входит в реакцию с воздухом, при этом происходят химические реакции, например окисление, полимеризация и т. д., ведущие к потере запаха и цвета. Применение данного изобретения ограничено только случаем, когда различие в характере отскока семян и плодовых мешочков является высоким.
Можно сделать ссылку на Marvin Schulman, Richard B. Stevenson. Устройство и способ разделения семян, патент США 4609110, датированный 2 сентября 1986 года, в котором устройство состоит из двух параллельно расположенных, свободно вращающихся роликов, расположенных диагонально по поверхности верхней транспортерной ленты. Ролик имеет более гладкую поверхность в отличие от ленты (с более грубой обработкой). Плодовые мешочки движутся по грубой поверхности транспортерной ленты в то время как разделенные семена падают вдоль гладкой поверхности ролика. Фруктовые выжимки во время прохождения через зазор подвергаются увлажнению на поверхности транспортерной ленты. Перед вторым роликом, образующим сужающийся зазор с лентой, поверхность была использована для отделения семян с меньшим размером или частиц семян, которые остаются во фруктовых выжимках. Недостатками указанного изобретения является фрагментация семян вследствие прокатывания, при которой могут высвобождаться нежелательные соединения и может возникать неприятный вкус. Неэффективное отделение семян на первом ролике вынудило авторов изобретения предоставить второй ролик, в котором устройство распыления жидкости распыляет воду для разъединения/отделения семян от обрывков плодов. Однако машина не обеспечивает надлежащий дренаж/сбор распыленной воды, делая сырым рабочее пространство вокруг машины. Это создавало негигиеничные условия и предрасположенность к загрязнению пищевых продуктов.
Можно сделать ссылку на сепаратор семян William A. Kirk, Citrus, патент США № 3330410, датированный 11 июля 1967 года, в котором семена отделяют от цитрусовой мезги после экстракции сока. Обрывки плодов цитрусовых подают в бункер, под бункером на различной высоте установлен ряд бесконечных транспортерных лент на раме в обоих направлениях, т.е. по длине и в поперечном направлении. Обрывки, движущиеся на наклонной транспортерной ленте, сгружались с самой верхней части первой ленты и должны падать вниз на поверхность следующей нижней ленты, наклоненной в противоположном направлении от первой ленты. Падение материала с высоты вызывает сотрясение; оно приводило к отделению семян от мезги. Для движения лент предоставлены соответствующие двигатели и система шестерней. Последняя транспортерная лента принимала бессемянную мезгу и собирала ее отдельно. Недостатками указанного изобретения являются: отсутствие накопительной камеры/точки для семян и семена, скатывающиеся с транспортерной ленты и падающие на землю, что приводит к потере/убыли семян. Семена оставались слипшимися с мезгой вследствие высокой влажности и липкой природы мезги, приводя за счет этого к неэффективному отделению семян. Машина также требовала большого количества потребления энергии для передвижения бесконечных транспортерных лент электрическими двигателями и, следовательно, повышенных капитальных вложений. Производительность машины является очень маленькой, так как для отделения семян от мезги необходимо, чтобы подаваемый материал распределялся по транспортерной ленте тонким слоем, требуя за счет этого огромной инфраструктуры и большого потребления энергии.
Можно сделать ссылку на Xianghua Chen, «Способ отделения семян яблок в процессе получения яблочного сока и центробежный сепаратор», патентная заявка Китая 1701853 A, датированная 30 ноября 2005 года, в которой яблоки подают в центробежный сепаратор в процессе обработки сока. Он состоит из центробежных сепараторов (центробежная камера, вал, установленный на двух торцевых пластинах), фильтрующего сита, силового агрегата, редуктора трансмиссии, нагнетателя воздуха, механического дегидратирующего устройства или горизонтального отжимного устройства винтового типа или масличного жома или вертикального отжимного устройства винтового типа, гравитационных сепараторов и т.д. Влажный материал обезвоживали посредством отжимания, а затем подавали в гравитационный сепаратор, соединенный с нагнетателями воздуха. Под действием вибрационного сита (три штуки) со специальной скоростью воздуха семена яблок отделялись наряду с небольшим количеством плодовой мякоти, кожуры и черешков. Недостатками указанного изобретения являются покоричневение яблочного жмыха вследствие окисления - нежелательный характер прибавления добавочной стоимости. В общем, покоричневение обусловлено воздействием на жмых воздуха, вызывая за счет этого окисление полифенолов в присутствии фермента (полифенолоксидазы), находящегося в плодах яблок. Устройство выжимания, используемое в процессе обезвоживания влажного материала, вызывает также дробление/фрагментацию семян, что приводит к высвобождению токсичных соединений, например, цианогенных гликозидов. Капитальные вложения очень высокие, так как оно состоит из множества электрических двигателей, вибрационных сит для отделения семян от плодовой мезги/кожуры/черешков в различном перерабатывающем оборудовании, содержащем центрифугу, нагнетатель воздуха, механическое дегидратирующее устройство или горизонтальное отжимное устройство винтового типа или масличный жом или вертикальное выжимающее устройство винтового типа, гравитационные сепараторы и т.д.
Можно сделать ссылку на Kaur Devinder, система флотации-накопления-седиментации для отделения кожуры и семян от томатного жмыха, Journal of Food Engineering 71 (2005) 341-344, в котором семена и кожуру томатов отделяют в системе флотации-накопления-седиментации, состоящей из резервуара для перемешивания, резервуаров для отстаивания и скапливания воды, лотков для накопления семян и рециркуляционного насоса. Жмых подают в резервуар для перемешивания, взбалтывают, а позже смесь перемещают в последовательность резервуаров для осаждения с целью отделения семян от кожуры/мякоти. Кожура/мякоть, являясь более легкой по массе, плавала сверху, и ее собирали через верхний выпуск, тогда как семена осаждались в основании резервуара, и их удаляли из донного выпуска. Недостатки указанного изобретения состоят в том, что когда на мезгу воздействует воздух, поскольку резервуаром для перемешивания является открытая камера, это приводит к окислению. Это требует огромного пространства для размещения ряда резервуаров. Система не имеет единственного окна для сбора семян из трех резервуаров для отстаивания.
Отрасль промышленности по переработке фруктов сталкивается с множеством проблем при утилизации биоотходов, генерируемых в процессе предварительной и последующей обработке фруктов и овощей. Кроме загрязнения окружающей среды в местах разгрузки она также имеет возможные опасности для здоровья вследствие роста нежелательных микробов. Даже простая разгрузка подобных отходов вызывает экономические потери в отрасли промышленности. Вследствие этого дополнительная стоимость подобных отходов будет не только снижать загрязнение окружающей среды, но также давать дополнительные доходы для этой отрасли промышленности. Эффективное отделение семян обеспечит преимущество использования бессемянного жмыха для получения продуктов с добавленной стоимостью. Коммерческие блоки обработки яблочного сока освобождают фабрику от жмыха в виде отходов. Настоящее изобретение относится к способу и устройству для отделения семян от плодовой мезги/пульпы/жмыха, в общем получаемых в виде отходов в отрасли промышленности по переработке пищевых продуктов, и в частности от яблочного жмыха, который по существу состоит из кожуры, мезги, семян и веток/косточек. Несмотря на то, что в течение многих лет их рассматривали как отходы, в настоящее время яблочный жмых используется для производства продуктов с добавленной стоимостью. Яблочный жмых содержит 95% кожуры/мякоти, 4% семян и 1% веток/черешков (Bhushan et al. 2008. Critical Reviews in Biotechnology, 28:285-296). Яблочный жмых содержит 66,4-78,2% (wb) влаги и 9,5-22,0% углеводов (Sun et al. 2007 Food Science Technology International 13(2):91-97), а также он содержит 26,4% сухого вещества (DM), 4,0% белков, 3,6% сахаров, 6,8% целлюлозы, 0,38% зольного остатка, 0,42% кислоты и кальция, 8,7 мг/100 г влажного яблочного жмыха (Vasil′ev et al. 1976. Konservnaya-i-Ovoshchesushil′naya-Promyshlennost. 3:32-34). Полифенолами в яблочном жмыхе являются: флаванолы (катехин, эпикатехин, процианидины), флавонолы, гидроксициннаматы и дигидрохалконы (Schieber et al. 2003. Food Sci. Emerg. Technol. 4:99-107). Среди флавоноидов кверцетин и его гликозиды являются наиболее распространенными в растениях, включая яблоки. В яблочном жмыхе Кверцетин-3-0-β-D-галактопиранозид (гиперин), Кверцетин-3-0-β-D-глюкопиранозид (изокверцитрин), Кверцетрин-3-Ο-β-D-ксилопиранозид (рейнотрин), Кверцетрин-3-O-α-L-арабинофуранозид (авикуларин) и Кверцетин-3-O-α-L-рамнопиранозид (кверцитрин) присутствуют в самых больших количествах (Lu & Foo, 1997. Food Chem. 61(1-2):29-33).
Семена яблок являются, по существу, овальными по форме с заостренным кончиком на одном конце, с диаметром приблизительно 5 мм и толщиной 1,5 мм при измерении (в зависимости от зрелости и сорта). Семена яблок, значительная часть яблочного жмыха, богаты содержанием жирных масел (28%) и дополняющих белков (34%). Линолевая кислота является основным компонентом (жирного) масла семян яблок (приблизительно 50%) (Lu и Foo, 1997. Food Chem. 61(1-2): 29-33), которые также содержат значительное количество амигдалина и флоридзина (Lu и Foo, 1998. Food Chemistry, 61(1/2): 29-33) и фосфор, калий, магний, кальций и железо (Yu et. al, 2007. International Journal of Food Engineering, 3(5) Articlel 2). Метаболизм амигдалина создает циановодород, активный токсин. β-глюкозидаза, один из ферментов, которые присутствуют в кишечнике человека, катализирует высвобождение цианида из амигдалина, приводит к непрогнозируемой и потенциально летальной токсичности, когда амигдалин принимают перорально (Newton et. al. 1981. West. J. Med. 134 (2): 97-103). Инъекция очищенного амигдалина может являться причиной выраженной токсичности и смерти по причине цианида (Lerner, 1981. CA Cancer J Clin. 31 (2): 91-95). Бессемянный яблочный жмых, состоящий из мякоти, кожуры и т.д., может быть потенциально использован для получения продуктов с высокой добавленной стоимостью, например, пищевого волокна, белка, пектина, естественных антиоксидантов, пигментов и фенольных соединений (Kolodziejczyk et. al, 2007. Pol. J. Food Nutr. Sci. 57: 291-295; Lu и Foo, 2000. Food Chem. 68(l): 81-5). Вследствие этого чрезвычайно важно разработать экономический способ и устройство для осуществления быстрого и эффективного отделения семян от яблочного жмыха для коммерческого получения продуктов с добавленной стоимостью.
В настоящее время яблочный жмых либо выбрасывают в виде захоронения отходов либо используют в некоторой степени для корма животных. Яблочный жмых является высокопитательным, и вследствие этого его выбрасывание является не только экономической потерей, но также потерей питательного биоресурса. Вследствие этого эффективное использование данного биоотхода для улучшения коммерческой рентабельности промышленности по производству соков является текущей необходимостью. Таким образом, устройство и способы, упомянутые выше для отделения семян, имеют тот или иной большие недостатки наподобие неправильной точки сбора семян, системы отвода воды, неудовлетворительного отделения семян от мезги/кожуры/мякоти, высвобождения нежелательных соединений вследствие фрагментации или расщепления/дробления семян, являющиеся причиной повреждения/потери семян, открытый процесс отделения семян вызывает потерю запаха и цвета вследствие окисления за счет прямого контакта с воздухом, негигиеничное отделение приводит к загрязнению/разрушению, требует больше внимания/рабочей силы в процессе обработки, больше капитальных вложений, операционных затрат, большого пространства, необходимого для инфраструктуры, связан с меньшей производительностью.
Представленное изобретение предусматривает способ и устройство, функционирующее в периодическом и непрерывном режиме, разработанные, изготовленные и откалиброванные для получения чистого, высокоэффективного, быстрого отделения семян от яблочного жмыха рентабельным образом, которые избегают расщепления или фрагментации семян, которые в противном случае могут высвобождать нежелательные цианогенные гликозиды в экстрактируемый яблочный жмых.
Отжатый яблочный жмых обычно содержит материалы клеточных стенок плодовой кожуры и мезгу, окружающую желеобразный слизистый слой, имеющий включенные в него семена яблок. Вследствие этого достаточно трудно отделять семена от жмыха за счет использования традиционных фильтрующих способов и устройств, который неэффективно отделяют семена от кожуры/мякоти, мезги и т. д.
Основная цель представленного изобретения состоит в предоставлении способа и устройства для отделения семян из плодов от плодовой мезги/пульпы/жмыха, который устраняет недостатки известного к настоящему времени предшествующего уровня техники, как подробно изложено выше.
Другая цель представленного изобретения состоит в предоставлении устройства для отделения семян от плодовой мезги/жмыха без повреждения семян.
Еще одна цель представленного изобретения состоит в предоставлении устройства для отделения семян от плодовой мезги/пульпы/жмыха без экстракции нежелательных химических соединений из кожуры/мякоти/веток/косточек и семян плодов.
Еще одна цель представленного изобретения состоит в предоставлении быстрого способа/технологии отделения семян от плодовой мезги/пульпы/жмыха, используя преимущество различия в плотности между отделяемым содержимым.
Еще одна цель представленного изобретения состоит в предоставлении эффективного способа получения мезги/пульпы/жмыха фруктов или овощей, имеющих высокое качество и лишенных разрушенных продуктов, образованных за счет химического окисления, полимеризации и т.д., которые могут появляться в предшествующем уровне техники вследствие неэффективных конструкции (конструкций) и/или способа (способов).
Еще одна цель представленного изобретения состоит в предоставлении устройства и способа отделения семян от плодовой мезги/пульпы/жмыха с использованием меньшего пространства для установки/монтажа, рабочей силы, электроэнергии и т. д.
Еще одна цель представленного изобретения состоит в предоставлении эффективного, низкозатратного, высокопроизводительного устройства для отделения семян от плодовой мезги/пульпы/жмыха.
Еще одна цель представленного изобретения состоит в предоставлении экономически целесообразного, энергоэффективного, экологически безопасного способа и устройства для отделения семян от плодовой мезги/пульпы/жмыха с минимальной потерей семян и мезги/кожуры.
Промышленность по переработке фруктов и овощей сталкивается с огромной проблемой утилизации остатков, остающихся после первичной переработки. Яблочный жмых, содержащий питательные вещества в большом количестве, в настоящее время в промышленности по переработке фруктов выбрасывается, что является не только экономической потерей, но также потерей питательного биоресурса. Вследствие этого эффективное использование данных биологических отходов, через добавление стоимости, является насущной потребностью для улучшения коммерческой целесообразности отрасли промышленности по производству соков.
Представленное изобретение относится к устройству, состоящему из сосуда, имеющего загрузочные отверстия для подаваемого материала и воды, и мешалки для диспергирования подаваемого материала, заключающего в себе семена и другие твердые остатки посредством взбалтывания. Чтобы иметь более хорошее разделение семян и бессемянного жмыха, сосуд сконструировали с определенным отношением длины к диаметру (L/D). На дне сосуда расположено перфорированное складываемое решетка/сито для отделения семян, а выпуски для извлечения воды наряду с плодовой мезгой/мякотью/кожурой прикреплены на конкретной высоте над решеткой для приведения в действие устройства периодическим образом, а также в непрерывном режиме за счет изменения его наклона относительно сосуда. Семяуловитель выполнен и зафиксирован внутри сосуда в точке, где расположен наклонный выпуск, чтобы пропускать бессемянный жмых и задерживать семена.
Кроме того, представленное изобретение относится к способу, включающему добавление яблочного жмыха и воды в конкретном соотношении в сосуд для отделения семян. Затем смесь взбалтывают при оптимальных оборотах в минуту (об/мин) в течение периода, достаточно большого для полного диспергирования комков жмыха (заключающих в себе семена и кожуру/мякоть/мезгу). После достижения требуемой степени дисперсности подаваемого материала (содержащего семена и кожуру/мякоть/мезгу) посредством перемешивания содержимому предоставляли возможность отстаиваться для осаждения семян на дне. Мезгу/кожуру, суспендированную в воде во время работы периодического типа, удаляют через горизонтальный выпуск; тогда как во время непрерывного режима работы гомогенный подаваемый материал наряду с водой может подаваться в сосуд либо через наклонную трубку или отдельный горизонтальный впуск, приваренный в средней части сосуда. В данном случае бессемянный жмых извлекают из впуска для воды, приваренного на верхней конической крышке: семена будут осаждаться в самом сосуде вследствие различия в их объемных плотностях. Семена, осажденные таким образом на дне, проходят через сито, имеющее диаметр отверстий, достаточно большой, чтобы допускать/пропускать семена, для сбора их в камере отделения семян. Затем семена удаляют через промывной донный клапан в конце работы или когда камера полностью заполняется. Бессемянный жмых наряду с водой, накапливаемые таким образом, фильтруется с помощью известного средства фильтрационного оборудования для извлечения бессемянного жмыха и отработанной воды. Данная отработанная вода может повторно использоваться несколько раз, а затем очищаться. Данная энергоэффективная и эффективно обрабатывающая компактная конструкция, имеющая камеры для отделения и сбора в одном и том же блоке, может быть использована для отделения семян при работе периодического или непрерывного типа; и способ обеспечивает большую производительность, быстрое отделение, требует меньше установочного пространства, рабочей силы во время работы и за счет этого имеет хороший потенциал в отрасли промышленности по переработке пищевых продуктов.
Представленное изобретение проиллюстрировано на фигуре 1 чертежа (чертежей), сопровождающего данное описание.
Фигура 1 представляет вертикальную проекцию блока отделения семян.
Фигура 2 представляет схему технологического процесса блока отделения семян.
Подробные чертеж и схема технологического процесса указанного изобретения предоставлены следующим образом.
Основной сосуд (1) для содержания жмыха, имеющий отношение диаметра к длине в диапазоне от 0,5 до 5:1, снабжен верхней крышкой (2), состоящей из впуска (3) для подаваемого материала, впуска (4) для воды и вентиляционного отверстия (5). В центре указанной верхней крышки (2) предоставлены вал (6) мешалки, соединенный с электрическим двигателем (7), крыльчатки (8) для диспергирования содержимого подаваемого материала. Верхняя крышка (2) является съемной и присоединена с помощью известного средства предпочтительно гаек-болтов и прокладки. (9). Нижний конец сосуда (1) снабжен накопительной камерой (10) для семян, состоящей из клапана (11) выпуска семян, складываемого сита (12), имеющего отверстия, находящиеся внутри сосуда (1). Горизонтальный выпуск (13) для удаления бессемянного жмыха в процессе работы в периодическом режиме прикреплен на нижней стороне сосуда (1). В непрерывном режиме работы гомогенный подаваемый материал наряду с водой может подаваться в сосуд (1) либо через наклонную трубку (14), либо через отдельный горизонтальный впуск, приваренный в средней части сосуда (1). В данном случае бессемянный жмых извлекают из впуска (4) для воды, приваренного на верхней конической крышке (2); в качестве альтернативы гомогенный подаваемый материал может подаваться в сосуд (сосуды) (1) через впуск (3) для подаваемого материала, при этом бессемянный жмых наряду с водой можно непрерывно удалять через наклонный выпуск (14). Семяуловитель (15) выполнен и зафиксирован внутри сосуда в точке, где расположен наклонный выпуск, пропускающий бессемянный жмых, задерживая в то же время семена. Подходящие перегородки (16) прикреплены в сосуде (1) для повышения дисперсионной эффективности. Сосуд снабжен опорными стойками (17), выступами (18) для удерживания сосуда (1) вертикально вверх. Впуск (3) для подаваемого материала необязательно снабжен крышкой (19), соединенной со стеклом для мониторинга содержимого. Сито (12) помещено над поддерживающим сито кольцом (20).
Жмых, заключающий в себе семена и мезгу/мякоть/кожуру/ветки, наряду с водой подают, в конкретном соотношении, в сосуд (1) для отделения семян через впуск (3) для подаваемого материала и впуск (4) для воды, предоставленный на верхней крышке (2). Затем смесь перемешивали с помощью мешалки (6, 8), приводимой в действие посредством электрического двигателя (7) с оптимальной скоростью (регулируемой приводом с переменной частотой вращения) в течение периода, достаточно большого для полного диспергирования комков жмыха (заключающих в себе семена и кожуру/мякоть/мезгу/ветки). После достижения необходимой дисперсии подаваемого материала (содержащего семена и кожуру/мякоть/мезгу/ветки) посредством перемешивания содержимому предоставляли возможность отстаиваться для осаждения семян на дне сосуда (10) через сито (12). Мезгу/кожуру, суспендированную в воде, удаляют через горизонтальный выпуск (13) в процессе работы в периодическом режиме; тогда как при непрерывном типе работы вода наряду с бессемянным жмыхом непрерывно удаляется из сосуда через наклонный выпуск (14); семена будут осаждаться в самом сосуде вследствие различия в их объемных плотностях. Осажденные семена проходят через сито (12), имеющее диаметр отверстий, достаточно большой для пропускания/прохождения семян, с целью накапливания их в камере (10) отделения семян. Затем семена удаляют через клапан (11) для выпуска семян в конце работы или когда камера полностью заполняется. Бессемянный жмых наряду с водой, собираемые из выпусков (13 и 14), фильтруют с помощью известного средства фильтрационного оборудования для извлечения бессемянного жмыха и отработанной воды. Данная отработанная вода может повторно использоваться несколько раз, а затем очищаться.
Соответственно представленное изобретение предоставляет способ и устройство для отделения семян от плодовой мезги/пульпы/жмыха, которое содержит один сосуд или более сосудов (1), имеющих верхнюю крышку (2), состоящую из одного впуска для подаваемого материала или более впусков (3) для подаваемого материала, впуска (впусков) (4) для воды, вентиляционного отверстия (отверстий) (5), системы (систем) перемешивания, имеющих вал (6), электрический двигатель (7), крыльчатки (8), предоставленные в центре указанной верхней крышки (2) для диспергирования содержимого подаваемого материала; верхняя крышка (2) соединена с возможностью снятия с известным средством предпочтительно с помощью множества гаек-болтов/прокладки (9), а нижний конец сосуда (сосудов) (1) снабжен накопительной камерой (10) для семян, состоящей из одного клапана или более клапанов (11) для выпуска семян, складываемого сита (сит) (12), имеющих множество отверстий, подходящих для отделения семян различных размеров; один горизонтальный выпуск или более горизонтальных выпусков (13) зафиксированы на нижней стороне сосуда (сосудов) (1) для удаления бессемянного жмыха в процессе работы в периодическом режиме; в качестве альтернативы во время непрерывного режима работы гомогенный подаваемый материал наряду с водой может подаваться в сосуд (1) либо через наклонную трубку (14), либо через отдельный горизонтальный впуск, приваренный в средней части сосуда (1), и в данном случае бессемянный жмых извлекают из впуска (4) для воды, приваренного на верхней конической крышке (2); в качестве альтернативы гомогенный подаваемый материал может подаваться в сосуд (сосуды) (1) через впуск (3) для подаваемого материала, и бессемянный жмых наряду с водой можно непрерывно удалять через наклонный выпуск (14), причем множество подходящих перегородок (16) зафиксированы вертикально в сосуде (сосудах) (1) для повышения дисперсионной эффективности; сосуд (сосуды) (1) снабжен/снабжены множеством опорных стоек (17), выступов (18) для удерживания указанного сосуда (сосудов) (1) вертикально вверх; впуск (3) для подаваемого материала необязательно снабжен крышкой (19), соединенной со стеклом для мониторинга содержимого; поддерживающее сито кольцо (20) предоставлено на дне сосуда (сосудов) (1) для удерживания указанного сита (сит) (12).
В варианте осуществления представленного изобретения сосуд (сосуды) (1) выполнен таким образом, чтобы иметь отношение диаметра к длине в диапазоне от 0,5 до 5:1 для отделения семян от мезги/кожуры/мякоти в зависимости от их характеристик осаждения.
В другом варианте осуществления представленного изобретения накопительная камера (10) для семян выполнена либо с конической формой, либо с выпуклым днищем, либо с торосферическим или цилиндрическим глухим концом для удерживания разделяемых семян.
В еще одном варианте осуществления представленного изобретения один горизонтальный выпуск или более горизонтальных выпусков (13) прикреплен/прикреплены над складываемым ситом (12) в донной части сосуда (сосудов) (1) для извлечения бессемянного жмыха в процессе периодического режима работы.
В еще одном варианте осуществления представленного изобретения, один горизонтальный выпуск или более горизонтальных выпусков (13) прикреплен/прикреплены под углом в диапазоне 80-90° по отношению к сосуду (сосудам) (1) для извлечения бессемянного жмыха в процессе периодического режима работы.
В другом варианте осуществления представленного изобретения, один горизонтальный выпуск или более горизонтальных выпусков (13) прикреплен/прикреплены на любой стороне сосуда (сосудов) (1) для извлечения бессемянного жмыха в процессе периодического режима работы.
В еще одном варианте осуществления представленного изобретения, длина наклонного выпуска (выпусков) (14) гибко увеличивается за счет предоставления и прикрепления трубки подходящей длины с помощью известного средства для поддержания уровня содержимого внутри резервуара.
В еще одном варианте осуществления представленного изобретения, угол наклонного выпуска (выпусков) (14) может быть зафиксирован в диапазоне до 80° предпочтительно в 40° относительно сосуда (1).
В другом варианте осуществления представленного изобретения, множество крыльчаток (8) гибко прикрепляют в любой требуемой точке на указанном валу (6) за счет предоставления известного средства предпочтительно с помощью гаек-болтов.
В еще одном варианте осуществления представленного изобретения, множество крыльчаток регулируемо прикрепляют с любым требуемым углом относительно указанного вала (6) за счет предоставления известного средства предпочтительно с помощью гаек-болтов.
В еще одном варианте осуществления представленного изобретения, угол между двумя крышками семяуловителя (семяуловителей) (15) находится в диапазоне, равном от 45° до 130°.
В другом варианте осуществления представленного изобретения, положение горизонтального выпуска (выпусков) (13) зафиксировано/зафиксированы над складываемым ситом (12) предпочтительно на 1″ высоте.
В другом варианте осуществления представленного изобретения, положение наклонного выпуска (выпусков) (14) зафиксировано/зафиксированы над складываемым ситом (12) предпочтительно на 2″ высоте.
В еще одном варианте осуществления представленного изобретения, множество смотровых/светотехнических стекол (стекло) (21) предоставлены на цилиндрической части сосуда (сосудов) (1) для мониторинга динамики потока, перемешивания и разделения содержимого внутри сосуда (сосудов) (1).
В другом варианте осуществления представленного изобретения, способ включает добавление плодового жмыха и воды через соответствующие загрузочные впускные отверстия (3 и 4) в сосуд (сосуды) (1) для отделения семян, при этом содержимое перемешивали с помощью системы (6, 7, 8) взбалтывания для равномерного диспергирования/суспендирования комков жмыха (заключающих в себе семена, ветки, мезгу и кожуру) в воде и после достижения требуемой степени дисперсности подаваемого материала (содержащего семена, ветки, мезгу и кожуру) посредством перемешивания, содержимому предоставляли возможность спокойно отстаиваться для осаждения семян на дне и суспендирования в воде веток, мезги и кожуры вследствие различия в их объемных плотностях с последующим дополнительным перемешиванием в течение более короткого периода, обеспечивая возможность прохождения осажденных семян над ситом через отверстие сита в накопительную камеру (10) для семян, а бессемянный жмых удаляют через горизонтальный выпуск (13) при периодическом типе работы; тогда как при непрерывном типе работы гомогенный подаваемый материал в воде подают в сосуд (1) либо через наклонную трубку (14), либо через отдельный горизонтальный впуск, приваренный в средней части сосуда (1), и бессемянный жмых извлекают из впуска (4) для воды; в качестве альтернативы гомогенный подаваемый материал может подаваться в сосуд (сосуды) (1) через впуск (3) для подаваемого материала, причем бессемянный жмых наряду с водой можно непрерывно удалять через наклонный выпуск (14); семяуловитель (15) помогает удерживать семена внутри сосуда (сосудов) (1) и обеспечивать возможность прохождения бессемянного жмыха через наклонный выпуск (14); семена, накапливаемые таким образом в накопительной камере (10) для семян, удаляли через клапан (11) для выпуска семян в конце работы или когда камера полностью заполняется; бессемянный жмых наряду с водой собирают из горизонтального выпуска (13) или наклонного выпуска (14) или впуска (4) для воды, фильтруют с помощью известного средства фильтрационного оборудования для извлечения бессемянного жмыха из отработанной воды, при этом последняя может повторно использоваться несколько раз, а затем очищаться.
В еще одном варианте осуществления представленного изобретения, жмых и воду подают в указанные сосуды (1) с соотношением в диапазоне от 1:20-1:55 для оптимального отделения семян от бессемянного жмыха.
В еще одном варианте осуществления представленного изобретения, скорость мешалки поддерживают в диапазоне от 30 до 200 об/мин для полного диспергирования комков жмыха.
В другом варианте осуществления представленного изобретения, содержимое перемешивают главным образом в течение периода в диапазоне от 5 до 30 мин в периодическом режиме работы.
В еще одном варианте осуществления представленного изобретения, после перемешивания жмыха и воды содержимому предоставляют возможность отстаиваться в течение временного периода в диапазоне от 5 до 30 мин в периодическом режиме работы.
В еще одном варианте осуществления представленного изобретения, после периода отстаивания содержимое дополнительно перемешивают в течение периода в диапазоне от 30 сек до 15 мин в периодическом режиме работы.
В еще одном варианте осуществления представленного изобретения, скорость потока жмыха в устройстве подачи поддерживают в диапазоне от 400 до 900 г/мин (сухая масса) в непрерывном режиме работы.
В другом варианте осуществления представленного изобретения, скорость потока воды поддерживают в диапазоне от 8 до 50 л/мин в непрерывном режиме работы.
Процесс отделения семян, как описано в представленном изобретении, включал добавление подаваемого жмыха, при этом масса колеблется от 10 до 15 кг (в расчете на сухую массу), заключающего в себе семена, кожуру/мякоть и ветки, в диапазоне 5-10%, 87-92% и 2-3%, соответственно, в сосуд наряду с водой с соотношением в диапазоне от 1:2 до 1:30. После добавления указанного содержимого его тщательно перемешивали с помощью мешалки, соединенной с двигателем, причем обороты в минуту (об/мин) колеблются от 30 до 200 в течение первоначального периода взбалтывания в диапазоне от 2 до 60 мин. Содержимому предоставляли возможность отстаиваться в течение временного периода в диапазоне от 1 до 30 мин. Кроме того, содержимое снова перемешивали в течение дополнительного периода взбалтывания в диапазоне от 0,5 до 10 мин с последующим отводом бессемянного жмыха из горизонтального выпуска, расположенного над двойным дном, и семена, осажденные в накопительной камере для семян, выпускали через клапан выпуска семян. Бессемянный жмых, скопившийся в приемнике, содержал жмых, семена и ветки в диапазоне от 94 до 98%, от 0,05 до 3,5% и от 2 до 3% соответственно, тогда как накопительная камера для семян содержала 81-92% семян, 6-15% жмыха и 1-5% веток.
Представленное изобретение содержало сосуд, имеющий отношение длины к диаметру (L/D) от 0,5 до 5:1. Указанный сосуд, изготовленный из нержавеющей стали, имеющей толщину в диапазоне от 2 до 5 мм, прикреплен к нижнему концу конусного типа, снабженному выпускным клапаном, имеющим внутренний диаметр в диапазоне от 25 до 100 мм. Другой конец конусного типа прикреплен с верхней стороны указанного сосуда, который снабжен загрузочными отверстиями, имеющими внутренний диаметр в диапазоне от 25 до 50 мм для подаваемой воды и от 80 до 100 мм для жмыха, мешалка в сборе, имеющая двигатель мощностью 0,5-1 л. с., вал, имеющий диаме