Способ разрушения межклеточных и клеточных оболочек растительного сырья и устройство для его осуществления

Способ разрушения межклеточных и клеточных оболочек растительного сырья и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

е, патей,ие..

« » б а Qell4leefaа

" вфтф а ц

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК,;SU„„795032 A

3511 С 13 К 1/02; С 12 в 13/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2818255/28-13 (22) 28 ° 08.79 (46) 07.07.83. Бюл. В 25 (72) P.A.Âîñêàíÿí, В.ÇI.ßðîâåíêî и Б.А.Устинников (71) Всесоюзный научно-исследова= тельский институт продуктов брожения (53) 613.26 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 135063, кл. С 12 С 7/04, 1960 °

2. Заявка ФРГ 9 2500943, кл. A 23 J 3/00, опублик. 1976.

3. Авторское свидетельство СССР

9 656612, кл. A 23 N 17/00. 1976. (54) СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ ИЕЖКЛЕТОЧНЫХ

И КЛЕТОЧНЫХ ОБОЛОЧЕК РАСТИТЕЛЬНОГО

СЫРЬЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУ

ЩЕСТВЛЕНИЯ.(57) 1. Способ разрушения межклеточных и клеточных оболочек растительного сырья, предусматривающий обработку материала в камере в паровой среде под давлением и последующую экструзию его в зону с пони><енньм давлением, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью более полного использования кинетической энергии пара и интенсификации, тем саввам, процесса разрушения, обработку материала осуществляют в камере предварительно нагретой до температуры 150-500 С, создавая в ней паровую среду в процессе испарения влаги иэ сырья, без отвода пара, обеспечивающего захват сырья струями пара на экструзию со скоростью

10-500 м/с.

795032

Целью изобретения является более полное использование кинетической энергии пара и интенсификация процесса разрушения с получением гидролизата одинаковой структуры порис-. тости, а также снижение энергозатрат.

Цель достигается тем, что в способе разрушения межклеточных и клеточных оболочек растительного сырья, предусматривающем обработку материала в камере в паровой среде под давлением и последующую экстру, зию его в зону с пониженным давле, нием. Обработку материала осущест15 вляют в камере предварительно на-гретой до температуры 150 — 500 С создавая в. ней паровую среду в процессе испарения влаги из сырья, без отвода пара, обеспечивающего захват

- 2О сырья струями пара на экструзию со скоростью .10-500 м/с. Устройство для осуществления способа, содержащее корпус с расходным бункером, камеру со шнеком, подогреватель и фидьеу5 ру, снабжено дополнительной термоизолированной камерой, выполненной в виде усеченного конуса, большее основание которого имеет перфорацию и сопряжено со шнековой камерой, а на меньшем — установлена фильера, при этом подогреватель расположен на наружной поверхности конуса.

При этом целесообразно в дополнительную камеру размещать стальные

35 шары в виде наполнителя.

Устройство для осуществления способа изображено на чертеже.

Устройство для осуществления способа имеет корпус 1, на котором ус40 тановлен расходный бункер 2, соединенный с камерой 3, внутри которой установлен шнек 4, дополнительную камеру 5 с подогревателем б, выпол ненную в виде усеченного конуса, 45 большее основание 7 которого перфо.рировано и сопряжено с камерой 5 фильеры 8, расположенной на выходе высокотемпературной камеры 5. B камеру можно поместить гранулированРазрушение межклеточных и клеточных оболочек сырья по известному способу протекает недостаточно эффективно, так как при обработке сырья в шнековой камере можно получить лишь ограниченное механическое давление, способствующее дест» рукции межклеточных и клеточных оболочек, поскольку повышение давления влечет за собой резкое увеличение потребляемой мощности, что экономически не оправдано., Известно также устройство для осуществления способа, содержащее корпус с размещенным в нем шнековым механизмом, дозатор, соединенный .с патрубком, в котором установлен шнек, фильера, установленная иа выходе шнека, и привод (31. Однако данное устройство обладает всеми вышеперечисленными недостатками.

2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее корпус с расходным бункером, камеру со шнеком, подогреватель и фильеру, отличающееся тем, что. оно снабжено дополнительной термоизолированной камерой, выполненной в виде усеченного конуса, большее основание которого имеет перфорацию (Изобретение относится к пищевой промыаленности,.в частности к сиособам гидролиза растительного сырья и устройству для его осуществления, и Mo)xBT быть использовано в спиртовой, пивоваренной, крахмалопаточной отраслях промыаленности.

Известны. способы гидролиза растительного сырья, предусматривающие смешивание сырья с водой, термическую обработку, в три стадии, соответственно при температурах 8085 С, 175-177 С и 175ОС с в@цержкой на этой стадии 1 ч. После термической обработки сырье охлаждают и подвергают ферментативному гидролизу (1 1.

Недостатками данного способа является длительность процесса,что приводит к потере растворимых сахаров и высоким энергетическим затратам на про ведение процесса. известен способ разрушения межкле точных и клеточных оболочек растительного сырья, предусматривающий обработку материала в камере в паровой среде под давлением и последующую экструзию его в зону с пониженным давлением (2 ).

/ и сопряжено со шнековой камерой, а на меньшем — устацовлена фильера, при этом подогреватель расположен на наружной поверхности конуса.

3. Устройство по п. 2, or л ич а ю щ е е с я тем, что в дополнительной камере размещены стальные шары в виде наполнителя. 7 9 503 2

/ . Составитель М.Ларина

Редактор О.Юркова Техред С.Мигунова Корректор И-Ватрушкина

° Ю Ю

ЗаКаз 6367/1 Тирах 364

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений.и открытий

113035, Москва, Ж 35р Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ныи материал, например стальные ша« .ры 9.

Устройство работает следующим образом.

Через расходный бункер 2 в камеру 3 подают первую порцию продукта и включают нагрев камеры 5. После достижения температуры в камере 5, равной 150-500ОC включают привод вращения шнека 4 и начинают непре:рывную подачу матернала в термо- !О изолированную камеру 5;

Попадая в камеру 5, за счет повышенной температуры материал быстро обезвоживается и в камере 5 начинают накапливаться пары влаги ма- 15 териала, которые со звуковой и сверх звуковой скоростью 10-500 м/с начинают вырываться через фильеру 8,. унося с собой обрабатывающий продукт. Ю

Наличие в камере 5 плотно упакованных стальных шаров 9 способствует тому, что обрабатываемый материал диспергируется на тонкие однород-. ные слои, которые интенсивнее обеэвоживаются и равномерно обрабатываются.

Пример 1. Термоизолированную камеру 5 нагревают до 150 С, а затем в нее шнеком 4 непрерывно подают ячмень из бункера 2 с влаж" ностью 17-19%. При этом за счет интенсивного испарения влаги в камере образуется давление 5 МПа, при котором начинался выброс через фильеру

8 газовой струи в смеси с обработанным сырьем со скоростью 10 м/с.

Обработанное сырье растворяют в воде с температурой +20 С при нео поеоывном перемешивании в течение

15-30 с н затем определяют нераствори- 4О мый осадок, которнй составляет 3% от взятой навески (без учета взвешенных частиц ). Продукт выходит в виде хлопьев, количество растворимых сахаров составляет 96%. 45

Пример 2. Термоизолированную камеру 5 нагревают до 300 С и шнеком

4, расположенным в камере 3 непрерывно подают в нее ячмень с влажностью 17-19%. Нри этом за счет интенсивного испарения влаги в камере 5 создается избыточное давление равное 100 Nna, нри котором начинается выброс через фильеру 8 газовой струи в смеси с обработаннюа сырьем со скоростью близкой 300 мыс.

В навесе обработанного сырья опрелеляют нерастворимый осадок, который составляет 1% от веса взятой навески. Количество растворимых сахаров 98%.

Пример 3. Термоизолированную камеру 5 нагревают До 500ОС и шнеком

4 непрерывно подают ячмень с влажностью 22%. При этом за счет интенсивного испарения влаги сырья в камере создается давление до 300 МПа при котором через фильеру выбрасывается газовая струя в смеси с продуктами со скоростью около 500 м/с.

Навеску обработанного продукта растворяют в водопроводной воде и определяют количество нерастворенного осадка, который равен нулю. Количест=. во растворимых сахаров составляет 100%.

Применение предлагаемого способа и устройства для его осуществления позволит с пользой использовать кинетическую энергию образовавшихся га- . зов, повысить проивводительность, интенсивно повести процесс гидролиэа во времени и увеличить количество растворимых сахаров и снизить энергоэатраты почти в 4 раза.

Проведенные опыты показывают, что при предварительной замочке обрабатываемого продукта установленная мощность промыиытенного устройства уменьшается с 17 до 3-.4 кВт, а производительность при этом достигает 500 кг/ч вместо 75 кг/ч. Количество раст» воримых сахаров, как видно иэ приведенных выше примеров, составляетсоответственно 96, 98 и 100%, т.е. по сравнению с контролем увеличива-ется на 4%.