Установка для приготовления пищевых и кормовых продуктов (варианты)

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТАНОВКА ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПИЩЕВЫХ И КОРМОВЫХ ПРОДУКТОВ (ВАРИАНТЫ)(71) Заявители Республиканское унитарное предприятие Гомельский завод КОММУНАЛЬНИК Ветошкин Александр Георгиевич Саухин Дмитрий Анатольевич(72) Авторы Ветошкин Александр Георгиевич Саухин Дмитрий Анатольевич(73) Патентообладатели Республиканское унитарное предприятие Гомельский завод КОММУНАЛЬНИК Ветошкин Александр Георгиевич Саухин Дмитрий Анатольевич(57) 1. Установка для приготовления пищевых и кормовых продуктов, включающая замкнутый гидродинамический контур, состоящий из резервуара, подключенного в верхней части к средству дегазации, насоса непрерывного действия, у которого всасывающий патрубок подключен к резервуару через сквозное отверстие в его донной части, по меньшей мере одного средства турбулизации потока рециркулирующей текучей среды, вход которого соединен с нагнетательным патрубком насоса, а выход соединен с резервуаром выше входа в указанное сквозное отверстие, по меньшей мере одного патрубка для вывода целевого продукта, подключенного к всасывающему патрубку насоса, и по меньшей мере двух запорнорегулирующих элементов, одним из которых оснащено средство дегазации, а вторым - патрубок для вывода целевого продукта, отличающаяся тем, что содержит по меньшей мере одну мерную емкость для замачивания семян, расположенную над резервуаром замкнутого 28902006.06.30 гидродинамического контура, сквозное отверстие которой, расположенное в донной части,посредством патрубка с запорно-регулирующим элементом соединено с резервуаром замкнутого гидродинамического контура, при этом объем мерной емкости соизмерим с объемом замкнутого гидродинамического контура, и емкость для выгрузки целевого продукта. 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что емкость для замачивания семян выполнена в виде бункера с загрузочным отверстием в верхней части и сужающейся нижней частью. 3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что емкость для замачивания семян содержит метку, ограничивающую объем, равный объему замкнутого гидродинамического контура. 4. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что емкость для выгрузки целевого продукта выполнена в виде емкости для приготовления растительного молока и содержит по меньшей мере один патрубок, соединенный с замкнутым гидродинамическим контуром, и по меньшей мере один патрубок для вывода растительного молока. 5. Установка для приготовления пищевых и кормовых продуктов, включающая замкнутый гидродинамический контур, состоящий из резервуара, подключенного в верхней части к средству дегазации, насоса непрерывного действия, у которого всасывающий патрубок подключен к резервуару через сквозное отверстие в его донной части, по меньшей мере одного средства турбулизации потока рециркулирующей текучей среды, вход которого соединен с нагнетательным патрубком насоса, а выход соединен с резервуаром выше входа в указанное сквозное отверстие, по меньшей мере одного патрубка для вывода целевого продукта, подключенного к всасывающему патрубку насоса, и по меньшей мере двух запорно-регулирующих элементов, одним из которых оснащено средство дегазации,а вторым - патрубок для вывода целевого продукта, отличающаяся тем, что содержит по меньшей мере одну мерную емкость для замачивания сырья со сквозным отверстием в донной части, объем которой соизмерим с объемом замкнутого гидродинамического контура, перекачивающий насос, всасывающий патрубок которого соединен со сквозным отверстием мерной емкости, а нагнетающий патрубок посредством трубопровода с запорнорегулирующим элементом соединен с замкнутым гидродинамическим контуром, и емкость для выгрузки целевого продукта. 6. Установка по п. 5, отличающаяся тем, что емкость для замачивания семян выполнена в виде бункера с загрузочным отверстием в верхней части и с сужающейся нижней частью. 7. Установка по п. 5, отличающаяся тем, что емкость для замачивания семян содержит метку, ограничивающую объем, равный объему замкнутого гидродинамического контура. 8. Установка по п. 5, отличающаяся тем, что всасывающий патрубок перекачивающего насоса оснащен запорно-регулирующим элементом. 9. Установка по п. 5, отличающаяся тем, что емкость для выгрузки целевого продукта выполнена в виде емкости для приготовления растительного молока и содержит по меньшей мере один патрубок, соединенный с замкнутым гидродинамическим контуром, и по меньшей мере один патрубок для вывода растительного молока.(56) 1.2181975 1, МПК 23 1/20, 2001. 2.47002 А, МПК А 23 К 1/18,01 7/28, 2002. 3. О 2004/056200, МПК А 23 1/20,01 3/12, 2004. Полезные модели относятся к пищевой и кормовой промышленности, в частности к устройствам для приготовления соевой пасты и молока на ее основе для питания людей и животных, в том числе заменителя цельного молока (ЗЦМ) для выпойки молодняка. 2 28902006.06.30 Известна установка для получения пищевого продукта из соевых бобов в виде соевого молока 1, содержащая парогенератор, устройство для размола сырья и устройство для извлечения готового продукта. Предварительно замоченные соевые бобы и воду подают в диспергатор, в котором готовят водную суспензию, затем обрабатывают суспензию паром. Соевое молоко отделяют от соевой суспензии с помощью механического пресса. Осадок углеводов выделяется в виде волокнистой массы, называемой окарой. Недостатком указанной установки является невозможность создания однородного тонкодисперсионного соевого молока, большая трудо- и энергоемкость процесса. Известна также линия для приготовления кормового соевого молока 2, которая содержит приемный бункер, емкость для замачивания сои, диспергаторы грубого и тонкого размола, емкости для пастеризации и выдерживания соевого молока. Недостатком данного технического решения является невозможность приготовления порций по индивидуальным рецептам для различных возрастных типов животных, что ограничивает его применение. Наиболее близким к заявляемой полезной модели является устройство периодического действия для переработки твердых семян растений 3, которое представляет собой замкнутый гидродинамический контур, состоящий из резервуара, подключенного в верхней части к средству дегазации, насоса непрерывного действия, у которого всасывающий патрубок подключен к резервуару через сквозное отверстие в его донной части, по меньшей мере одного средства турбулизации потока рециркулирующей текучей среды, вход которого соединен с нагнетательным патрубком насоса, а выход соединен с резервуаром выше входа в указанное сквозное отверстие, по меньшей мере одного патрубка для вывода целевого продукта, подключенного к всасывающему патрубку насоса, и по меньшей мере двух запорно-регулирующих элементов, одним из которых оснащено средство дегазации, а вторым - патрубок для вывода целевого продукта. Замоченные семена зернобобовых культур загружаются в резервуар через открытый люк, замкнутый гидродинамический контур заполняется водой или иной жидкостью. Насос приводит перерабатываемую массу в движение. Дробление семян и нагрев жидкости осуществляется в специально спроектированном средстве турбулизации потока рециркулирующей текучей среды за счет явлений гидромеханики турбулентного трения и кавитации. Однако данное устройство для переработки является общим и не отражает специфики промышленного получения паст, в том числе заменителей цельного молока на основе растительного сырья. В частности, процесс точной дозировки замоченного сырья практически невозможен, особенно при механической загрузке (обычно с помощью транспортера),т.к. процесс набухания зерна зависит от условий хранения и влажности семян, температуры используемой воды и т.п. К тому же приготовление ряда многокомпонентных кормов типа соя-кукуруза, люпинпшеница и т.п., требующих замачивания и необходимых для кормления различных групп животных, практически невозможно на одной установке. Это связано с тем, что соя при длительном замачивании способна увеличивать свою массу в 2,252,3 раза, люпин - почти в 3 раза, а например, кукуруза практически не изменяет свою первоначальную массу. Учитывая, что растительная паста обычно готовится в соотношении соя вода, равном 1(23), после замачивания и впитывания влаги зернами бобовых практически не остается жидкости для загрузки с помощью, например, перекачивающего насоса. Задачей, решаемой заявляемыми полезными моделями, является создание эффективных установок промышленного получения растительных паст и заменителей цельного молока на основе семян зернобобовых культур, позволяющей с высокой степенью механизации и с высокой точностью дозировки составов приготавливать различные пищевые и кормовые продукты. Поставленная задача по первому варианту решается за счет того, что установка для приготовления пищевых и кормовых продуктов, включающая замкнутый гидродинамиче 3 28902006.06.30 ский контур, состоящий из резервуара, подключенного в верхней части к средству дегазации, насоса непрерывного действия, у которого всасывающий патрубок подключен к резервуару через сквозное отверстие в его донной части, по меньшей мере одного средства турбулизации потока рециркулирующей текучей среды, вход которого соединен с нагнетательным патрубком насоса, а выход соединен с резервуаром выше входа в указанное сквозное отверстие, по меньшей мере одного патрубка для вывода целевого продукта,подключенного к всасывающему патрубку насоса, и по меньшей мере двух запорнорегулирующих элементов, одним из которых оснащено средство дегазации, а вторым патрубок для вывода целевого продукта, согласно полезной модели, содержит по меньшей мере одну мерную емкость для замачивания семян, расположенную над резервуаром,сквозное отверстие которой, расположенное в донной части, посредством патрубка с запорно-регулирующим элементом соединено с резервуаром замкнутого гидродинамического контура, при этом объем мерной емкости соизмерим с объемом замкнутого гидродинамического контура. Установка содержит также емкость для выгрузки целевого продукта. Поставленная задача по второму варианту решается за счет того, что установка для приготовления пищевых и кормовых продуктов из сырья на основе зернобобовых культур, включающая замкнутый гидродинамический контур, состоящий из резервуара, подключенного в верхней части к средству дегазации, насоса непрерывного действия, у которого всасывающий патрубок подключен к резервуару через сквозное отверстие в его донной части, по меньшей мере одного средства турбулизации потока рециркулирующей текучей среды, вход которого соединен с нагнетательным патрубком насоса, а выход соединен с резервуаром выше входа в указанное сквозное отверстие, по меньшей мере одного патрубка для вывода целевого продукта, подключенного к всасывающему патрубку насоса, и по меньшей мере двух запорно-регулирующих элементов, одним из которых оснащено средство дегазации, а вторым - патрубок для вывода целевого продукта, согласно полезной модели, содержит по меньшей мере одну мерную емкость для замачивания сырья со сквозным отверстием в донной части, объем которой соизмерим с объемом замкнутого гидродинамического контура, перекачивающий насос, всасывающий патрубок которого соединен со сквозным отверстием мерной емкости, а нагнетающий патрубок посредством трубопровода с запорно-регулирующим элементом соединен с замкнутым гидродинамическим контуром. Установка также содержит емкость для выгрузки целевого продукта. В частном случае исполнения по обоим вариантам емкость для замачивания семян может быть выполнена в виде бункера с загрузочным отверстием в верхней части и с сужающейся нижней частью, содержащего метку, ограничивающую объем, равный объему замкнутого гидродинамического контура. Кроме этого, по обоим вариантам выполнения установки емкость для выгрузки целевого продукта может быть выполнена в виде емкости для приготовления растительного молока, содержащей по меньшей мере один патрубок для соединения с замкнутым гидродинамическим контуром и по меньшей мере один патрубок для вывода растительного молока. Помимо этого, по второму варианту всасывающий патрубок перекачивающего насоса может быть оснащен запорно-регулирующим элементом. Сущность полезных моделей поясняется рисунками, где на фиг. 1 изображена схема установки по первому варианту на фиг. 2 - схема установки по второму варианту. Установка по первому варианту состоит из замкнутого гидродинамического контура(ЗГК), включающего резервуар 1, подключенный в верхней части к средству дегазации 2,оснащенного запорно-регулирующим элементом 3, насос 4 непрерывного действия, у которого всасывающий патрубок 5 подключен к резервуару 1 через сквозное отверстие 6,расположенное в его донной части, а нагнетательный патрубок 7 подключен к средству турбулизации потока рециркулирующей текучей среды 8, выход которого соединен с верхней частью резервуара 1, патрубок 9 для выгрузки целевого продукта, оснащенный запорно-регулирующим элементом 10 и подключенный к всасывающему патрубку 5, мер 4 28902006.06.30 ной емкости 11 для замачивания семян злакобобовых культур, расположенной над резервуаром 1 и выполненной в виде бункера с загрузочным отверстием 12 в верхней части и со сквозным отверстием 13 в донной части. Бункер имеет сужающуюся нижнюю часть, что обусловлено технологическими требованиями. Объем емкости 11 соизмерим с объемом ЗГК, и она содержит метку 14, ограничивающую объем, равный объему ЗГК. Сквозное отверстие 13 емкости 11 посредством патрубка 15 с запорно-регулирующим элементом(краном) 16 соединено с входным отверстием резервуара 1 ЗГК. Установка содержит также емкость 17 для выгрузки целевого продукта, соединенную патрубком 18 с патрубком 9 вывода целевого продукта, в частности пасты, полученной из суспензии в процессе ее переработки в ЗГК. Установка по второму варианту отличается от установки по первому варианту тем,что содержит перекачивающий насос 19, всасывающий патрубок 20 которого, оснащенный запорно-регулирующим элементом (краном) 21, соединен со сквозным отверстием 13 мерной емкости 11, а нагнетающий патрубок 22 посредством трубопровода 23 с запорнорегулирующим элементом (краном) 24 соединен с резервуаром 1 ЗГК. Кроме этого, расположение емкости 11 относительно резервуара 1 является произвольным. Если предполагается получение из пасты растительного молока, то в качестве емкости 17 для выгрузки целевого продукта используется емкость для приготовления растительного молока, при этом она оснащена патрубком 25 для вывода растительного молока. Для улучшения перемешивания пасты с жидкостью в емкости для приготовления молока возможно использование механических устройств в виде насоса или мешалки, установленных в емкости. Установка по первому варианту работает следующим образом. Из семян злаковых и/или бобовых культур готовится мерная порция. В качестве злакобобовых культур используются злаковые пшеница, кукуруза, ячмень, и бобовые люпин, горох, вика, нут, соя Семена очищаются от примесей, взвешиваются либо отмеряются в сухом виде согласно имеющейся рецептуре и засыпаются через отверстие 12 в бункер 11, который затем заполняется жидкостью до метки 14, либо меньше его, в результате чего образуется суспензия, выгружаемая в дальнейшем из бункера через открытое отверстие 13 в его донной части и патрубок 15 при открывании запорно-регулирующего элемента 16 в ЗГК под действием собственного веса. Затем в ЗГК доливается жидкость до полного заполнения объема контура, после чего осуществляется операция приготовления пасты, состоящая из одновременного измельчения, перемешивания, гомогенизации и нагрева сырья. После тепловой обработки (обычно выше 100 С) и выдержки ЗГК разгерметизируется и готовую пасту через патрубки 9 и 18 выгружают в емкость 17 на фасовку либо для приготовления растительного молока. В качестве жидкости для приготовления суспензии и пасты могут использоваться в чистом виде или в виде комбинаций вода, обрат, сыворотка, патока, растительное молоко,расплавленный животный жир и различные жидкие отходы молочной промышленности. Кроме этого, в мерную порцию добавляют витамины, минералы и премиксы, не меняющие своих свойств под воздействием температур выше 110 С. Одновременно с приготовлением пасты в ЗГК в бункере 11 осуществляется приготовление следующей загрузочной порции, и после выгрузки пасты осуществляется следующая операция приготовления пасты в ЗГК. С целью уменьшения доли ручного труда может быть использована установка по второму варианту. Отличие процесса приготовления пасты в установке по второму варианту заключается в следующем после получения суспензии в емкости 11, она перекачивается насосом 19 с помощью трубопровода 23 в ЗГК, при этом краны 21 и 24, которыми оснащены соответственно патрубок 20 перекачивающего насоса 19 и трубопровод 23, открыты. Обычно время переработки сырья составляет 1-2 часа и для механической загрузки с помощью насоса целесообразно замачивать зернобобовые (особенно при наличии бобов сои или гороха) в течение не более 1 часа. За это время семена не успевают существенно изменить свой объем, что позволяет перекачивать их с жидкостью без особых затруднений. 5 28902006.06.30 Этого же эффекта можно добиться, если замачивать семена ограниченным количеством жидкости, не превышающим по массе 70 от массы семян с последующей доливкой жидкости для образования суспензии объемом, не превышающим объем системы гидродинамической обработки. Для приготовления растительного молока выгрузку готовой пасты производят в отдельную емкость 17, в которую предварительно заливают необходимое количество жидкости. В качестве жидкости может быть использована вода, обрат, сыворотка и др. пищевые продукты. Для снижения бактерицидности жидкость предварительно дезинфицируют,например, с помощью ультрафиолетовых лучей либо термообработки. Перемешивание жидкости с пастой осуществляют либо механически с помощью мешалки (не показано), либо циркуляционным насосом (не показано), либо с помощью пара,выделяющегося из пасты, нагретой свыше 100 С. В этом случае целесообразно выгружать пасту под зеркало водной поверхности. Благодаря повышенной температуре и перепаду давлений паста интенсивно распушивается в жидкости, создавая мелкодисперсное однородное растительное молоко. В приготовленное растительное молоко добавляют витамины, минералы и премиксы для получения сбалансированного по своей пищевой ценности корма. Таким образом, предложенные полезные модели позволяют одновременно приготавливать пищевые или кормовые продукты на основе семян злакобобовых культур по различным рецептам в виде пасты или растительного молока, чего невозможно добиться с помощью известных на сегодняшний день устройств. Все операции, включая трудоемкие операции замачивания и загрузки сырья, обеспечиваются одним оператором с малой долей ручного труда. Точность дозировки кормов обеспечивается взвешиванием сухих компонентов кормов в каждом отдельном случае. Отсутствие отходов, типичных для традиционных схем замачивания со сменой воды и рекуперация энергии горячей пасты для нагрева всей массы растительного молока, позволяет утверждать о высокой эффективности предлагаемых установок для приготовления пищевых и кормовых продуктов. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 6