Установка для охлаждения и хранения продуктов

(73) Межотраслевой научно-технологический центр Министерства сельского хозяйства и продовольствия Республики Казахстан(57) Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к установкам для охлаждения и хранения консервированных пищевых продуктов.Холодильная установка содержит охлаждаемую емкость, устройство для создания вакуума,средство распыления хладоносителя. Кроме того,установка снабжена нагнетательным насосом и сообщенной с устройством для создания вакуумакамерой испарения хладоносителя, расположенной вне охлаждаемой емкости и сообщенными с ней газоотводным и переточным трубопроводами. Камера испарения хладоносителя, охлаждаемая емкость и нагнетательный насос связаны между собой с образованием контура циркуляции хладоносителя, в качестве последнего использован рассол для консервирования продуктов в емкости. Устройство для создания вакуума содержит связанные с образованием автономного контура циркуляции хладоносителя цилиндрическую емкость со струйным насосом, побудитель потока, охладитель хладоносителя, выход которого соединен с активным соплом струйного насоса, а полость камеры испарения сообщена трубопроводом с пассивным соплом последнего. Контур циркуляции хладоносителя на участке перед насосом подсоединен к автономному контуру циркуляции на участке после побудителя потока.Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к установкам для охлаждения и хранения консервированных пищевых продуктов.Наиболее близким к заявляемому техническим решением является холодильная установка, содержащая ресивер с жидким хладагентом, двухсекционный испаритель и вакуумный насос для отсоса образующихся паров. Нижняя секция испарителя снабжена перфорированной трубой,подключенной к атмосфере для вспенивания наружным воздухом неиспаривщегося в верхней секции жидкого хладагента (1).В известном рещении охлаждаемым объектом является воздух, а охлаждение его осуществляется через теплообменное двухсекционное устройство с использованием в качестве хладагента воды. Тепломассообмен осуществляется через металлоемкие сложные конструкции, что удорожает стоимость установки и снижает ее эффективность. Установка работает при глубоком ваккуме,что связано с повыщенными энергозатратами. Кроме того, хладагент автоматически продувается воздухом и насыщается кислородом, что недопустимо при консервировании. В известной установке отсутствует устройство для конденсации ароматических веществ и возвращения ароматосодержащего конденсата в исходный рассол.Технический результат - снижение материалоемкости, энергозатрат и упрощение конструкции холодильной установки.Достигается это тем, что холодильная установка, содержащая охлаждаемую емкость, устройство для создания вакуума, средство для распыления хладоносителя снабжена нагнетательным насосом и сообщенная с устройством для создания вакуума камерой испарения хладоносителя, расположенной вне охлаждаемой емкости и сообщенной с ней газоотводньгм и переточным трубопроводами, при этом камера, охлаждаемая емкость и нагнетательный насос связаны между собой с образованием контура циркуляции хладоносителя, в качестве последнего использован рассол для консервирования продуктов в емкости, а устройство для создания вакуума содержит связанные с образованием автономного контура циркуляции хладоносителя цилиндрическую емкость со струйным насосом, побудитель потока, охладитель хладоносителя, выход которого соединен с активным соплом струйного насоса, а полость камеры испарения сообщена трубопроводом с пассивнъпи соплом последнего, причем контур циркуляции хладоносителя на участке перед насосом подсоединен к автономному контуру циркуляции на участке после побудителя потока.Схема холодильной установки представлена на фигуре 1.Установка состоит из одной (или двух параллельно соединенных между собой) охлаждаемой емкости 1, над днищем которой установлены заборные трубопроводы 2 с отверстиями снизу и сдвух боковых сторон. Трубопроводы 2 соединены между собой патрубками 3, а последние - трубопроводом 4, в который вмонтированы вентиль 5 и смеситель 6. Под куполом охлаждаемой емкости 1 установлен горизонтальный желоб 7 с перфорированными боковыми стенками. Над днищем желоба 7 расположен распределитель 8, вьгполненный в виде горизонтально расположенных трубопроводов с отверстиями в нижней части и с двух боковых сторон, На горловине 9 охлаждаемой емкости 1 герметично установлен цилиндрический сосуд - гидрозатвор 10 с герметичной крыщкой, Гидрозатвор 10 через газоотводный трубопровод 11 соединен с камерой 12 испарения хладоносителя, установленной над охлаждаемой емкостью 1 с расчетом свободного самоперетока в них хладагента из камеры 12 испарения хладоносителя после заполнения последней на 15-20 общего объема, Камера испарения хладоносителя 12 соединена с охлаждаемой емкостью 1 через переточные трубопроводы 13 и 14, в которые вмонтированы вентили 15 и 16, причем отводной конец трубопровода 13 подключен к распределителю 8. Охлаждаемая емкость 1 и полость камеры 12 испарения хладоносителя связаны между собой в контур циркуляции через смеситель 6, трубопровод 17, нагнетательный насос 18, средство для распыления хладоносителя, включающее распределитель 19 и форсунки 20. Устройство для создания вакуума выполнено в виде автономного контура циркуляции хладагента, в который включены цилиндрическая емкость 21, трубопровод 22, нагнетательный насос 23 с запорным вентилем 24, охладитель хладоносителя 25, струйный насос 26 и барботер 27. Пассивное сопло струйного насоса 26 через трубопровод 28 соединено с полостью камеры 12 испарения хладоносителя. В трубопровод 28 вмонтирован обратный клапан 29. Контуры циркуляции хладагента соединены между собой трубопроводом на участках перед нагнетательньпи насосом 18 и после побудителя потока 31, который целесообразно соединить с автоматическим регулированием уровня хладагента в цилиндрической емкости 21 (на фигуре нет).Холодильная установка работает следующим образом.В охлаждаемую емкость 1 с использованием механического устройства (на фигуре нет) вместе с солевым раствором и разводкой молочнокислых бактерий загружают продукты для микробиологического консервирования и последующего хранения их. Солевой раствор вводят также в камеру 12 испарения хладоносителя и цилиндрическую емкость 21 на 15-20 их объема, сливные вентили при этом перекрывают. На первой стадии температуру консервируемой массы поддерживают в пределах 10-18 С, а при дображивании - в пределах 14-8 С. Активный период забраживания массы можно наблюдать через горловину 9 визуально, а в случае необходимости отводить избыток рассола в цилиндрическую емкость 21 через тру 5Дображивание продукта совмещают с операцией полного заполнения охлаждаемой емкости 1 рассолом через камеру 12 испарения хладоносителя, для этого открывают вентиль 16. Необходимый уровень рассола в камере 12 испарения хладоносителя обеспечивается за счет подключения к ней переточного трубопровода 13. Охлаждение консервирующего рассола под вакуумом осуществляют следующим образом. Герметично закрывают крышкой горловину 9. Перекрывают вентиль 15 и открывают вентили 5 и 16 на циркуляцию солевого раствора через охлаждаемую емкость 1 - камеру 12 испарения хладоносителя. Включают в работу нагнетательный насос 18. Солевой раствор насосом 18 забирается из нижней части зоны охлаждаемой емкости 1 через трубопроводы 2, 4, 17 и подается в полость камеры 12 испарения хладоносителя через распределитель 19 - форсунки 20, где распыляется до мельчайших капель. Под действием вакуума происходит частичное испарение (до 1 ) солевого раствора и охлаждение его. Основная масса охлажденного раствора стекает на днище камеры 12 и через переточный трубопровод 13, распределитель 8 и желоб 7 поступает в верхнюю зону охлаждаемой емкости 1, а затем перемещается сверху вниз, обеспечивая при этом охлаждение продукта. Хладагент можно подавать в емкость 1 снизу, а отбирать его сверху, устанавливая в этом варианте дополнительные устройства 7 и 8 над днищем охлаждаемой емкости 1 (на фигуре нет). С момента циркуляции солевого раствора через камеру 12 испарения хладоносителя и охлаждаемую емкость 1 в работу включают автономный контур циркуляции солевого раствора через цилиндрическую емкость 21, охладитель 25 и струйный насос 26. Для этого открывают вентили на проток раствора через трубопровод 22 и включают нагнетательный насос 23. Солевой раствор насосом 23 забирается из нижней части емкости, проходит охладитель 25, затем эжектируется через активное сопло струйного насоса 26 и через барботер 27 выходит в цилиндрическую емкость 21. В результате эжекции в камере 12 испарения хладоносителя создается вакуум, что вызывает испарение распыляемой через форсунки 20 части солевого раствора. Образующиеся при этом пары воды по трубопроводу 28 поступают в пассивное сопло струйного насоса 26, смешиваются в последнем с охлажденным раствором автономного контура циркуляции и конденсируются, что и обеспечивает создание вакуума. Выделяющиеся из барботера 27 неконденсирующиеся газы выходят из цилиндрической емкости 21 в атмосферу через патрубок 32. Газовая камера цилиндрической емкости 21 работает при атмосферном давлении. В случае отключения нагнетательного насоса 23 конденсат под действием атмосферного давления из цилин 160дрической емкости 21 через барботер 27, струйный насос 26 и трубопровод 28 поднимается вверх и перекрывает обратный клапан 29, что препятствует перетоку раствора в камеру 12 испарения хладоносителя.В результате испарения консервирующего раствора происходит частичное повышение концентрации рассола в охлаждаемой емкости 1 и соответствующее снижение концентрации его в цилиндрической емкости 21. Для уравнивания концентрации солевых растворов в емкостях 1 и 21 часть раствора из емкости 21 переводят с помощью нагнетательного насоса 23 через побудитель потока 31 и трубопровод 30 в трубопровод 17 на участке перед нагнетательным насосом 18. Работу по перекачиванию раствора продолжают до момента достижения в камере 12 испарения хладоносителя оптимального уровня.Вместе с парами воды из камеры 12 испарения хладоносителя в цилиндрическую емкость 21 поступают и ароматические вещества, которые улавливаются охлажденным раствором и возвращаются затем в емкость 1, что способствует сохранению качества готовой продукции.Пример 1. Огурцы консервируют путем проведения молочнокислого брожения с использованием солевого раствора и закваски чистой культуры молочнокислых бактерий. Рассол готовят за сутки до заливки с содержанием соли 5 с расчетом последующего хранения готовой продукции при температуре 05 С, В соответствии с технологической рецептурой в огурцы добавляют различные пряности укроп, листья экстрагона,хрена, черной смородины и др. зелени. Пряности следует укладывать на днище емкостей, в среднюю, верхнюю зоны размещения плодов. Целесообразно размещать пряности в тканевые мешочки. Огурцы загружают в емкость вместе с рассолом с помощью гидротранспортера (на фигуре нет). Рассол доливают под горловину емкости. Молочнокислое брожение огурцов проводят при умеренной температуре в пределах 10-18 С в течение 8-12 суток до накопления 3-4 г/100 см кислоты (в пересчете на молочную кислоту). Повышение температуры до 20-25 С приводит к ускорению брожения и снижению качества продукта, а понижение температуры вызывает торможение. По ходу брожения и при хранении плодов рассол охлаждают по вышеописанной схеме путем циркуляции его через вакуумную камеру. Температуру рассола в процессе брожения поддерживают сначала в пределах 15-18 С, а затем частично снижают до 14-8 С, обеспечивая при вакуумировании анаэробные условия. Наличие в установке перфорированных желобов, выполненных в блоке с гидрозатворами, обеспечивает полное погружение в рассол плодов, что исключает возможность окисления последних кислородом воздуха. После завершения брожения температуру рассола сниают до 10 С.Пример 2. Установку используют для заквашивания и хранения капусты. В этом варианте целесообразно заборные распределительные трубопроводы помешать в перфорированные трубы диаметром 200-250 мм или под горизонтально расположенную перфорированную пластину.Капусту шинкуют, добавляют в нее шинкованную морковь, поваренную соль до 1,2-2 и необходимые специи, после чего загружают в емкости и уплотняют с помощью переносных винтовых горизонтальных или вертикальных шнеков (на фигуре нет) до появления сока. Для проведения брожения в шинкованную массу добавляют закваску чистой культуры молочнокислых бактерий. На стадии квашения температуру поддерживают в пределах 10-20 С. Молочнокислое брожение завершают за 18-12 суток. Повышение температуры до 25-30 С и сокращение цикла брожения до 6 суток нежелательно, так как приводит к ухудшению качества капусты. В процессе брожения следят за накоплением кислоты,содержание которой должно быть не менее 0,7 г/ 100 см (в пересчете на молочную кислоту).Для приготовления капусты Провансаль заквашивают целые кочаны, переслаивая их шинкованной капустой. В квашенной капусте улучшенного качества накопление кислот (в пересчете на молочную кислоту) ограничивают в пределах 0,7-1,5 г/100 см . После завершения брожения температуру квашенной капусты снижают до 1 0 С и хранят ее при таких условиях до реализации, что Достигается периодическим охлаждени 160ем рассола путем циркуляции и распыления его под вакуумом. Создание анаэробного режима и пониженной температуры хранения обеспечивают улучшение качества капусты и возможность длительного ее сохранения.Холодильная установка, содержашая охлаждаемую емкость, устройство для создания вакуума, средство распыления хладоносителя, отличающаяся тем, что установка снабжена нагнетательным насосом и сообшенной с устройством для создания вакуума камерой испарения хладоносителя, расположенной вне охлаждаемой емкости и сообшенной с ней газоотводным и переточным трубопроводами, при этом камера, охлаждаемая емкость и нагнетательный насос связаны между собой с образованием контура циркуляции хладоносителя, в качестве последнего использован рассол для консервирования продуктов в емкости, а устройство для создания вакуума содержит связанные с образованием автономного контура циркуляции хладоносителя цилиндрическую емкость со струйным насосом, побудитель потока, охладитель хладоносителя, выход которого соединен с активньпи соплом струйного насоса, а полость камеры испарения сообшена трубопроводом с пассивным соплом последнего, причем контур циркуляции хладоносителя на участке перед насосом подсоединен к автономному контуру циркуляции на участке после побудителя потока.Верстка Казпатент, исполнитель Любимов И.Ю. Корректор Горпиненко Т.И. Ответственный за выпуск Фаизова Э.3.