Изобретение относится к экстракционному оборудованию для гидролиза отходов сокового производства и виноделия ферментным препаратом в поле ультразвуковых колебаний. The invention relates to extraction equipment for the hydrolysis of waste juice production and winemaking enzyme preparation in the field of ultrasonic vibrations.
Известен горизонтальный секционный экстрактор, содержащий горизонтальный цилиндрический корпус, разделенный вертикальными перегородками на секции, соосно установленный на приводном валу с зазором относительно корпуса перфорированный барабан с закрепленными на нем лопатками и патрубки подачи и отвода сырья и экстрагента [1]
Недостатками этого экстрактора являются экстенсивность процесса экстракции и связанный с этим малый выход целевого продукта, а также низкое качество получаемого пектина.A horizontal sectional extractor is known, comprising a horizontal cylindrical body divided by vertical partitions into sections, a perforated drum with blades fixed on it and clearance blades mounted thereon and nozzles for supplying and discharging raw materials and extractant [1]
The disadvantages of this extractor are the extensiveness of the extraction process and the associated low yield of the target product, as well as the low quality of the resulting pectin.
Предлагаемый горизонтальный секционный экстрактор для гидролиза пектинсодержащих выжимок, содержащий горизонтальный цилиндрический корпус, разделенный вертикальной перегородкой на секции, соосно установленный на приводном валу с зазором относительно корпуса перфорированный барабан с закрепленными на нем лопатками и патрубки подачи и отвода сырья и экстрагента, согласно изобретению дополнительно содержит средство для подачи экстрагента под давлением и перфорированный статор, причем средство для подачи экстрагента под давлением подключено посредством патрубка к зазору между корпусом первой секции и обхватывающим перфорированный барабан перфорированным статором, отверстия перфорации статора и барабана выполнены в одной плоскости, со смещением по дуге соосной окружности перфорации, барабан снабжен буртиком на внутренней поверхности в плоскости перегородки корпуса и выполнен с диффузорным участком во второй секции корпуса, лопатки закреплены на внутренней поверхности барабана в цилиндрическом участке с образованием зазора с внутренней поверхностью барабана не меньше высоты буртика, приводной вал выполнен полым по крайней мере с одним отверстием, соединяющим полость вала с полостью цилиндрического участка барабана, полость вала заглушена с одного конца и снабжена средствами подачи фермента пероксидазы с другого конца, а патрубок подачи сырья сообщен с полостью цилиндрического участка барабана. The proposed horizontal sectional extractor for the hydrolysis of pectin-containing pomace, containing a horizontal cylindrical body, divided by a vertical partition into sections, coaxially mounted on the drive shaft with a gap relative to the body, a perforated drum with blades fixed to it and nozzles for supplying and discharging raw materials and extractant, according to the invention further comprises a means for supplying extractant under pressure and a perforated stator, the means for supplying extractant under pressure p Connected by means of a pipe to the gap between the housing of the first section and the perforated stator enveloping the perforated drum, the stator and drum perforation holes are made in the same plane, offset along the arc of the coaxial perforation circle, the drum is provided with a shoulder on the inner surface in the plane of the housing partition and is made with a diffuser section in the second section of the housing, the blades are fixed on the inner surface of the drum in a cylindrical section with the formation of a gap with the inner surface of the drum not less than the shoulder height, the drive shaft is hollow with at least one hole connecting the shaft cavity with the cavity of the cylindrical section of the drum, the shaft cavity is plugged at one end and provided with peroxidase enzyme supply means from the other end, and the feed pipe is connected to the cavity of the cylindrical section drum.
Это позволяет интенсифицировать процесс экстракции, повысить глубину гидролиза и выход целевого продукта улучшенного качества за счет повышения его желирующей способности. This allows you to intensify the extraction process, to increase the depth of hydrolysis and the yield of the target product of improved quality by increasing its gelling ability.
На фиг. 1 представлен экстрактор, продольный разрез; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1. In FIG. 1 shows an extractor, a longitudinal section; in FIG. 2, section AA in FIG. 1.
Горизонтальный секционный экстрактор для гидролиза пектинсодержащих выжимок содержит горизонтальный цилиндрический корпус 1, разделенный перегородкой 2 на секции 3 и 4, соосно установленный на полом валу 5 с заглушкой 6 и отверстиями 7 перфорированный барабан, состоящий из цилиндрического 8 и диффузорного 9 участков, разделенных буртиком 10 на внутренней поверхности, расположенным в плоскости перегородки 2 корпуса 1, привод 11 вращения вала 5, лопатки 12, закрепленные на внутренней поверхности цилиндрического участка 8 барабана с образованием радиального зазора не меньше высоты буртика 10, перфорированный статор 13, обхватывающий цилиндрический участок 8 барабана, отверстия 14 которого выполнены в плоскостях расположения отверстий 15 цилиндрического участка 8 барабана со смещением по дуге соосной окружности, патрубок 16 подачи сырья, сообщенный с полостью цилиндрического участка 8 барабана, средство подачи 17 экстрагента под давлением, сообщенное патрубком 18 с секцией 3 корпуса 1, средства 19 подачи фермента пероксидазы, соединенные с полостью вала 5, патрубок 20 отвода экстрагента, соединенный с секцией 4 корпуса 1 и патрубок 21 отвода сырья, сообщенный с полостью диффузорного участка 9 барабана. A horizontal sectional extractor for hydrolysis of pectin-containing pomace contains a horizontal cylindrical body 1, divided by a partition 2 into sections 3 and 4, coaxially mounted on a hollow shaft 5 with a plug 6 and holes 7, a perforated drum consisting of a cylindrical 8 and diffuser 9 sections, separated by a shoulder 10 on the inner surface located in the plane of the partition wall 2 of the housing 1, the drive 11 of the rotation of the shaft 5, the blades 12, mounted on the inner surface of the cylindrical section 8 of the drum with the formation the adial gap is not less than the height of the shoulder 10, a perforated stator 13, covering the cylindrical section 8 of the drum, the holes 14 of which are made in the planes of the holes 15 of the cylindrical section 8 of the drum with an offset along the arc of a coaxial circle, the pipe 16 for supplying raw materials in communication with the cavity of the cylindrical section 8 of the drum , means for supplying 17 extractant under pressure, communicated by pipe 18 with section 3 of housing 1, means 19 for supplying peroxidase enzyme connected to the cavity of the shaft 5, pipe 20 of extractant outlet, union of section 4 of the body 1 and the nozzle 21 retraction raw diffuser communicated with the cavity portion 9 of the drum.
При работе экстрактора сырье подают по патрубку 16 в полость цилиндрического участка 8 вращаемого на валу 5 от привода 11 барабана. Средством 17 через патрубок 18 в секцию 3 корпуса 1 нагнетают экстрагент, подаваемый в пульсирующем режиме при совпадении отверстий 14 статора 13 с отверстиями 15 цилиндрического участка 8 барабана в полость последнего. Средствами 19 подают фермент пероксидазу через полость вала 5 и отверстия 7 в полость цилиндрического участка 8 барабана. Пульсация экстрагента ускоряет его диффузию в сырье, его гидролиз и разрушение клеточной структуры с увеличением поверхности контакта фаз и снижением диффузионного сопротивления. Одновременно она приводит к сшивке ферулоильных групп пектиновых веществ под действием фермента пероксидазы с увеличением желирующей способности выделяемых пектиновых веществ. В цилиндрическом участке 8 барабана в поле центробежных сил реакционная смесь распределяется в виде пленки на его внутренней поверхности, радиальная высота которой задана высотой буртика 10. По мере протекания гидролиза, экстракции и сшивки пектиновых веществ и подачи свежих реагентов часть отработанной реакционной смеси переливается через буртик 10 и поступает в диффузорный участок 9 барабана. Брызги, выносимые из пленки реакционной смеси при пульсирующей подаче экстрагента, сбиваются вращаемыми совместно с барабаном лопатками 12, оседают на их поверхности и по мере коагуляции под действием центробежных сил возвращаются в реакционную смесь. Отработанная смесь в диффузорном участке 9 барабана сепарируется в поле центробежных сил. При этом жидкая фаза поступает в секцию 4 корпуса 1, откуда выводится по патрубку 20, а твердая фаза под действием увеличивающегося по направлению расширения диффузорного участка 9 барабана поля центробежных сил выводится из его полости и удаляется по патрубку 21. When the extractor is working, the raw material is fed through the pipe 16 into the cavity of the cylindrical section 8 rotated on the shaft 5 from the drum drive 11. The means 17 through the pipe 18 in the section 3 of the housing 1 pump the extractant supplied in a pulsating mode when the holes 14 of the stator 13 coincide with the holes 15 of the cylindrical section 8 of the drum into the cavity of the latter. Means 19 feed the peroxidase enzyme through the cavity of the shaft 5 and the holes 7 into the cavity of the cylindrical portion 8 of the drum. The pulsation of the extractant accelerates its diffusion in the feed, its hydrolysis and destruction of the cell structure with an increase in the contact surface of the phases and a decrease in diffusion resistance. At the same time, it leads to crosslinking of the feruloyl groups of pectin substances under the action of the peroxidase enzyme with an increase in the gelling ability of the secreted pectin substances. In the cylindrical section 8 of the drum in the field of centrifugal forces, the reaction mixture is distributed in the form of a film on its inner surface, the radial height of which is set by the height of the bead 10. As hydrolysis, extraction and crosslinking of pectin substances occur and fresh reactants are introduced, part of the spent reaction mixture is poured through the bead 10 and enters the diffuser section 9 of the drum. Sprays carried out from the film of the reaction mixture during pulsating supply of extractant are knocked off by blades 12 rotated together with the drum, settle on their surface and, as they coagulate under the influence of centrifugal forces, return to the reaction mixture. The spent mixture in the diffuser section 9 of the drum is separated in the field of centrifugal forces. In this case, the liquid phase enters the section 4 of the housing 1, from where it is discharged through the nozzle 20, and the solid phase under the action of the centrifugal force field increasing in the direction of expansion of the diffuser section 9 of the drum is discharged from it and removed through the nozzle 21.
Таким образом, предлагаемый экстрактор позволяет при ускоренных экстракции и гидролизе и увеличенной глубине гидролиза получать пектин повышенного за счет увеличения желирующей способности качества. Thus, the proposed extractor allows for accelerated extraction and hydrolysis and an increased depth of hydrolysis to obtain increased pectin by increasing the gelling ability of the quality.
