способ получения сока из сахарной свеклы и установка для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ получения сока из сахарной свеклы, предусматривающий многоступенчатое прессование измельченной массы при нарастающем его усилии одновременно с фильтрацией в валковом прессе в процессе движения сырья через зону прессования, образованную валками и двумя транспортерами из прессовальной ткани, и увлажнение сырья, отличающийся тем, что после каждой ступени прессования валками измельченную массу разрыхляют под воздействием вибраций и увлажнение проводят путем разбрызгивания на нее воды или сока.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что измельчение сырья проводят до образования тонкой мезги.

3. Установка для получения сока из сахарной свеклы, включающая корпус со сборниками, размещенный а нем пресс, содержащий два вертикально установленных транспортера с полотнами из прессовальной ткани, пары валков с постепенно уменьшающимися расстояниями между ними и средство для увлажнения прессуемого сырья, отличающаяся тем, что пресс снабжен вибраторами, установленными после каждой пары валков с двух сторон полотен транспортеров в зоне прессования, при этом средство для увлажнения прессуемого сырья состоит из трубок с отверстиями, расположенных аналогично вибраторам.

4. Установка по п.3, отличающаяся тем, что она снабжена щеточно-прутковым барабанным измельчителем.

5. Установка по п.3, отличающаяся тем, что корпус снабжен трубопроводом для рециркуляции части сока в пресс.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к производству сока из сахарной свеклы.

Известен способ получения сока из растительного сырья, предусматривающий его отжим одновременно с фильтрацией при вертикальном движении вниз исходного сырья через многоступенчатый валковый пресс между двумя транспортерами из прессовальной ткани с последовательно возрастающим усилием прессования [1]

Недостаток этого способа состоит в том, что масса прессуемого сырья в течение всего технологического процесса находится в сжатом (спрессованном) состоянии, его поверхность значительно уплотнена, что препятствует проникновению влаги при промежуточных промывках, а это исключает возможность наиболее полного извлечения сахара из сырья.

Ближайшим техническим решением к предложенному является способ получения сока из сахарной свеклы, предусматривающий многоступенчатое прессование измельченной массы при нарастающем его усилии одновременно с фильтрацией в валковом прессе в процессе движения сырья через зону прессования, образованную валками и двумя транспортерами из прессовальной ткани, и увлажнение сырья [2]

Известна установка для получения сока из сахарной свеклы, включающая корпус со сборниками, размещенный в нем пресс, содержащий два вертикально установленных транспортера с полотнами из прессовальной ткани, пары валков с постепенно уменьшающимися расстояниями между ними и средство для увлажнения прессуемого сырья [2]

Недостатком способа и установки является неравномерное увлажнение сырья, что приводит к невысокому содержанию сахара в соке. Это происходит вследствие большой уплотненности прессуемой массы.

Технический результат, достигаемый предложенным способом и установкой, заключается в повышении эффективности процесса увлажнения сырья путем его рыхления и таким образом улучшения качества получаемого сока.

Это достигается тем, что в предложенном способе получения сока из сахарной свеклы, предусматривающем многоступенчатое прессование измельченной массы при нарастающем его усилии одновременно с фильтрацией в валковом прессе в процессе движения сырья через зону прессования, образованную валками и двумя транспортерами из прессовальной ткани, и увлажнение сырья, после каждой ступени прессования валками измельченную массу разрыхляют под воздействием вибрации и увлажнение проводят путем разбрызгивания на нее воды или сока. Измельчение сырья следует проводить до образования тонкой мезги.

В предложенной установке для получения сока из сахарной свеклы, включающей корпус со сборниками, размещенный в нем пресс, содержащий два вертикально установленных транспортера с полотнами из прессовальной ткани, пары валков с постепенно уменьшающимися расстояниями между ними и средство для увлажнения прессуемого сырья, пресс снабжен вибраторами, установленными после каждой пары валков с двух сторон полотен транспортеров в зоне прессования, при этом средство для увлажнения прессуемого сырья состоит из трубок с отверстиями, расположенных аналогично вибратором. Установка должна быть снабжена щеточно-прутковым барабанным измельчителем. Корпус установки следует снабдить трубопроводом для рециркуляции части сока в пресс.

Способ получения сока заключается в следующем.

Сахарную свеклу измельчают до размеров 0,08-0,2 мм, соизмеримых с размером растительной клети, при этом получают тонкую мезгу.

Полученную измельченную растительную массу подвергают многоступенчатому прессованию при нарастающем его усилии одновременно с фильтрацией в валковом прессе в процессе движения сырья через зону прессования, образованную валками и двумя транспортерами из прессовальной ткани.

После каждой ступени прессования спрессованную массу разрыхляют, воздействуя на нее вибрацией, после чего массу увлажняют. Увлажнение после первых двух ступеней прессования осуществляют соком, слабо насыщенным сахаром, полученным после последней ступени прессования. Увлажнение массы перед последней ступенью прессования осуществляют водой.

Частота вибрации составляет 25-50 Гц, амплитуда колебаний 3-5 мм. Рыхление прессуемой массы вибрацией с такими параметрами, как показывают исследования, позволяет значительно интенсифицировать процесс насыщения массы жидкостью (водой или соком) перед очередной ступенью прессования.

Сравнительные результаты режимов технологического процесса получения сока в зависимости от усилия прессования и степени увлажнения приведены в таблице.

Эти данные получены при измельчении 94-96% всей загруженной свеклы до размеров частиц 0,08-0,2 мм. Количество добавляемого слабонасыщенного сока после первой и второй ступеней прессования составляет 20-25% от прессуемой массы.

Как показывают исследования, увеличение выхода сока имеет место при увеличении количества воды на увлажнение до 25% Дальнейшее увеличение количества воды для увлажнения прессуемой массы не увеличивает выход сока, а напротив, снижает эффективность процесса, поскольку в разбавленном соке увеличивается содержание мезги, что усложняет последующую очистку сока на фильтрации и увеличивает энергозатраты при дальнейшем выпаривании сока с целью получения сахара.

Предложенная установка поясняется чертежом, на котором фиг.1 схематично изображает продольный разрез установки; фиг.2 вид по стрелке А фиг.1, фиг.3 диск измельчителя, вид сверху, фиг.4 разрез С-С фиг.3, фиг.5 разрез Д-Д фиг. 1 и фиг.6 разрез Е-Е фиг.5.

Установка для получения сока из сахарной свеклы включает корпус 1 со сборниками 2 и 3, размещенный в нем пресс, содержащий два вертикально установленных транспортера 4 и 5 с полотнами 6 и 7 из прессовальной фильтрующей ткани, несколько пар валков 8,9,10 и 11 с постепенно уменьшающимися расстояниями между ними от а₁ в зоне загрузки до а_n в зоне выгрузки, вибраторы 12, установленные после каждой пары валков с двух сторон полотен транспортеров в зоне прессования, средство для увлажнения прессуемого сырья, состоящее из трубок 13 с отверстиями, расположенных аналогично вибраторам, приемный бункер 14 и щеточно-прутковый барабанный измельчитель 15, расположенный в коническом корпусе 16.

Щеточно-прутковый барабанный измельчитель 15 снабжен приводом, содержащим электродвигатель 17, верхний подшипник 18 и нижний подшипник.

Приемный бункер 14 установлен на верхней опоре 20, а конический корпус 16 измельчителя на нижней опоре 21. Верхняя опора 20 прикреплена к верхней части конического корпуса 16, при этом последний разделен вертикальными перегородками 22 на четыре зоны 23 подачи свеклы к барабанному измельчителю и четыре зоны 24 разгрузки измельченной массы.

Щеточно-прутковый барабанный измельчитель 15 состоит из вала 25, установленного в верхнем 18 и нижнем 19 подшипниках, и надетых на вал щеточно-прутковых дисков, образованных двумя полудисками 26 и 27, стянутых между собой гайками 28 (см. фиг.4). Между полудисками 26 и 27 зажаты щетки 29, изготовленные из обрезков стального многоканального троса. Наружные концы троса разделены на прутки 30, которые расположены так, что соприкасаются с прутками соседних тросов.

Транспортеры 4 и 5 смонтированы на рамах 31 и 32, при этом рама 31 жестко прикреплена к корпусу 1, а рама 32 крепится шарнирно к валу верхнего натяжного барабана 33 транспортера 5.

Нижняя часть рамы 32 соединена с винтовым регулятором 34 и при помощи пружины 35 постоянно прижата к винту регулятора.

При помощи винтового регулятора 34 регулируется размер зазора а_n между последней парой валков 11. Пружина 35 является также предохраняющим средством и в случае превышения заданного усилия прессования или попадания в пресс посторонних предметов позволяет раме 32 отклониться влево. Вибраторы 12 жестко крепятся к рамам 31 и 32 и имеют резиновые наконечники 36, выполненные в виде упругих щеток, касающихся полотен 6 и 7.

Корпус 1 снабжен трубопроводом 37 с регулировочным вентилем 38 и насосом 39 для рециркуляции части сока в пресс для увлажнения прессуемого сырья, а также патрубком 40 для подачи воды в часть трубок 13. Трубки 13 опоясывают полотна 6 и 7, и сок или вода подается из них через отверстия. Трубки 13 соединены с коллекторами 41, в которых имеются форсунки 42, подающие струи жидкости непосредственно в разрыхленный вибраторами прессуемый материал.

Внутри верхней опоры 20 на трех ребрах 43 закреплен привод измельчителя, а в нижней опоре 21 на ребрах 44 закреплен нижний подшипник 19. Верхняя часть корпуса 1 имеет воронку 45, через которую измельченная масса поступает в рабочее пространство "Р" пресса.

Установка работает следующим образом.

Мытая и очищенная сахарная свекла подается в приемный бункер 14. из которого она поступает в конический корпус 16 и распределяется по зонам 23 подачи свеклы к щеточно-прутковому барабанному измельчителю 15. Щетками 29 свекла измельчается до размеров частиц, соизмеримых с размерами клеток растительной ткани, при этом клетки разрушаются и выделяется свекловичный сок, который стекает в сборник 2. Измельченная тонкая мезга поступает в воронку 45 и из нее в рабочее пространство "Р" пресса. Полотна 6 и 7 вертикальных транспортеров 4 и 5 перемещают прессуемую массу сверху вниз, при этом происходит прессование ее парами валков 8,9, 10 и 11. Расстояние между валками в каждой паре уменьшается от 20 мм у первой пары до 1-1,5 мм у последней, в результате чего усилие сжатия нарастает постепенно. Отжатый свекловичный сок фильтруется через полотна 6 и 7 транспортера. После каждой ступени прессования масса разрыхляется путем ее вибрирования с помощью вибраторов 12. Для увеличения выхода сока в пресс по патрубку 40 подается вода в количестве до 25% от массы сырья, которая разбрызгивается с помощью трубок 13 с отверстиями и форсунок 42.

Полученный свекловичный сок собирается в сборниках 2 и 3. Часть его из сборника 3 насосом 39 и трубопроводом 37 рециркулируется и разбрызгивается на прессуемую массу. Жом, полученный в результате прессования, выводится из рабочего пространства пресса по лотку 46.

Таким образом, конструкция предложенной установки обеспечивает повышение выхода сока и улучшение его качества.