Вакуумная установка

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Республиканское унитарное предприятие Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по продовольствию(72) Авторы Сороко Олег Леонидович Усеня Юлия Сергеевна(73) Патентообладатель Республиканское унитарное предприятие Научнопрактический центр Национальной академии наук Беларуси по продовольствию(57) Установка для лабораторных исследований по изучению влияния вакуума и газовых сред на пищевые продукты, содержащая охлаждающую систему, систему подачи в нее инертного газа, систему ее вакуумирования, причем охлаждающая система выполнена в виде морозильника, в нижней половине которого между двумя испарителями расположена 14443 1 2011.06.30 вакуумная камера, закрепленная на установочных направляющих и дополнительно снабженная направляющими для четырех сетчатых поддонов, каждый из которых опирается на три тензодатчика, прикрепленный к внутренней боковой стенке вакуумной камеры термоэлемент, систему измерения убыли массы продукта, выполненную в виде вмонтированных в направляющие для сетчатых поддонов тензодатчиков и весоизмерительного преобразователя, при этом системы вакумирования и подачи энертного газа включают контрольно - измерительные приборы для наблюдения за происходящими процессами при обработке пищевых продуктов. Изобретение относится к технике для лабораторных исследований по изучению влияния вакуума и газовых сред на интенсификацию тепловой обработки и показатели качества пищевых продуктов в процессах вакуумного замораживания сублимационной сушки сушки и хранения пищевых продуктов в инертных газовых средах, и может быть использовано в пищевой, микробиологической и химической промышленности. Известна установка для сублимационной сушки, содержащая камеру, внутри которой размещены блоки ребристых противней. Камера подключена к вакуумной системе и снабжена нагревателями и конденсатором для вымораживания льда. Боковые торцы камеры выполнены двустенными с образованием полости между ними. Внутренние стенки выполнены из эластичного вакуум-плотного материала и установлены с возможностью взаимодействия с боковыми торцами ребристых противней 1. Недостатками данного технического решения являются неравномерность процесса сушки, невысокое качество конечного продукта. Известна вакуум - сублимационная сушилка, содержащая вакуумную камеру, состоящую из герметично соединяющихся секций, снабженных патрубком с запирающим клапаном, установленным с возможностью подключения к вакуум - насосу, вакуум - насос,десублиматор, нагреватель, секции выполнены с двойным дном, в котором установлены термоэлектрические модули 2. К недостаткам данного устройства можно отнести большие энергозатраты при процессе десублимации. Наиболее близким техническим решением к предложенному изобретению является вакуумная СВЧ установка для лабораторных исследований процесса обезвоживания пищевых сред 3 - прототип, содержащая вакуумную камеру, термоэлемент, систему вакуумирования, поддон для продукта, охлаждающую систему, систему измерения убыли массы продукта, контрольно - измерительные приборы, сборник для конденсата, систему подачи инертного газа. Недостатками конструкции являются сложность изготовления, громоздкость конструкции, а также низкая эффективность процесса обезвоживания продукта и узкий спектр использования установки. Таким образом, задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является усовершенствование конструкции, расширение спектра использования и интенсификация процесса. Это достигается тем, что установка для лабораторных исследований по изучению влияния вакуума и газовых сред на пищевые продукты, содержащая охлаждающую систему,систему подачи в нее инертного газа, систему ее вакуумирования, причем охлаждающая система выполнена в виде морозильника, в нижней половине которого между двумя испарителями расположена вакуумная камера, закрепленная на установочных направляющих и дополнительно снабженная направляющими для четырех сетчатых поддонов, каждый из которых опирается на три тензодатчика, прикрепленный к внутренней боковой стенке вакуумной камеры термоэлемент, систему измерения убыли массы продукта, выполненную в виде вмонтированных в направляющие для сетчатых поддонов тензодатчиков и весоиз 2 14443 1 2011.06.30 мерительного преобразователя, при этом системы вакуумирования и подачи инертного газа включают контрольно-измерительные приборы для наблюдения за происходящими процессами при обработке пищевых продуктов. На фигуре схематично изображено общее устройство вакуумной установки. Вакуумная установка содержит вакуумную камеру 1, систему вакуумирования 2, термоэлемент 3, охлаждающую систему (морозильник М-7003) 4, испарители 5, систему измерения убыли массы продукта 6, контрольно-измерительные приборы 7, сборник для конденсата 8, систему подачи инертного газа 9, установочные направляющие 10, направляющие для поддонов 11, поддоны сетчатые для продукта 12. Вакуумная камера 1 расположена в нижней половине морозильника 4 между двумя испарителями 5 и закреплена на установочных направляющих 10, расположенных на боковых сторонах морозильника 4. Термоэлемент 3 расположен между двумя нижними и двумя верхними поддонами и крепится к внутренней боковой стенке вакуумной камеры 1,дополнительно снабженной направляющими 11 для четырех сетчатых поддонов 12, при этом система измерения убыли массы продукта 6 представляет собой вмонтированные в направляющие 11 для поддонов 12 тензодатчики 13 и весоизмерительный преобразователь 14, каждый из поддонов 12 опирается на три тензодатчика 13. Система вакуумирования 2 состоит из вакуумного насоса (2 НВР -5 ДМ) 15, стального нержавеющего трубопровода, вентиля 16 и сборника для конденсата 8. Система подачи инертного газа 9 в вакуумную камеру 1 включает стальной нержавеющий трубопровод и вентиль 17. Контроль температуры в вакуумной камере 1 осуществляется шестью термопарами 18 на измерителе-преобразователе температуры (Сосна-004) 19. Контроль влажности продукта производят с помощью тензодатчиков 13 на преобразователе весоизмерительном(Мера - АЦП) 14. Контроль концентрации инертного газа в вакуумной камере осуществляют с помощью газоанализатора (Гамма-100) 20. Установка работает следующим образом. Для исследования вакуумного замораживания продукта включают морозильник 4, в морозильном отделении которого на продукт путем распыления воды намораживается ледяной слой заданной толщины. Затем продукт укладывают на сетчатые поддоны 12, загружают в вакуумную камеру 1. Далее включают систему вакуумирования 2 и создают в ней требуемое разрежение, регулируемое вентилем 16. Контроль температуры на поверхности и внутри продукта осуществляется с помощью термопар 18 на измерителе - преобразователе температуры 19. Контроль усушки продукта производят с помощью тензодатчиков 13 на преобразователе весоизмерительном 14. Замораживание продукта происходит за счет отвода тепла скрытой теплотой испарения намороженного на поверхность продукта льда. Заморозив продукт до необходимой температуры, выключают систему вакуумирования 2, полностью открывают вентиль 16, нарушая тем самым вакуум в вакуумной камере 1. Далее открывают вакуумную камеру 1 и извлекают поддоны 12 с продуктом. Для исследования процесса сублимационной сушки продукта вначале при включенном морозильнике 4 проводят самозамораживание продукта в вакуумной камере 1 путем создания в ней требуемого разряжения. Затем термоэлементом 3 периодически подводится тепло для поддержания движущей силы процесса сушки. Контроль влажности продукта производят с помощью тензодатчиков 13 на преобразователе весоизмерительном 14. Таким способом продукт доводят до желаемой влажности. Для исследования способа конвективной сушки под вакуумом с использованием инертных сред в вакуумной камере 1 (морозильник 4 выключен) создают требуемое разряжение, причем к продукту периодически подводится тепло термоэлементом 3, а через вентиль 17 в вакуумную камеру 1 подается инертный газ. Контроль температуры на поверхности и внутри продукта осуществляется термопарами 18 на измерителе - преобразо 3 14443 1 2011.06.30 вателе температуры 19. Контроль влажности продукта производят с помощью тензодатчиков 13 на преобразователе весоизмерительном 14. Для исследования способа хранения пищевых продуктов в инертных средах продукт помещают в вакуумную камеру 1, куда через вентиль 17 подается инертный газ, и с помощью всех контрольно - измерительных приборов наблюдают за ходом процесса. Предлагаемое изобретение позволит усовершенствовать конструкцию, расширить эксплуатационные возможности установки, интенсифицировать процесс и повысить качество продукта. Источники информации 1. Патент РФ 2036399, МПК 26 5/06, 1995. 2. Патент РФ 2183307, МПК 26 5/06, 2002. 3. Патент РФ на полезную модель 72536, МПК 26 5/06, 2008. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4