RU2090608C1 - Grape juice stabilization apparatus - Google Patents

Abstract

FIELD: wine industry, in particular, stabilization of grape juices and wines. SUBSTANCE: apparatus has thermostatically controlled vessel with process branch pipes, driven bladed mixer and annular bubbler. Mixer is positioned within vessel. Baffles are positioned circumferentially of vessel. Bubbler is provided with outlet openings formed as supersonic nozzles. Mixer blades are positioned in tiers. Adjacent tiers are inclined one toward the other. EFFECT: increased efficiency, simplified construction and improved quality of products. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к оборудованию для выделения солей винной кислоты из виноградных соков и вин. The invention relates to equipment for the separation of salts of tartaric acid from grape juices and wines.

Известно устройство для стабилизации виноградных соков и вин, содержащее термостатируемую емкость с технологическими патрубками и соосную ей приводную лопастную мешалку, служащую одновременно барботером [1]
Недостатком этого устройства является экстенсивность кристаллообразования.A device for stabilizing grape juices and wines, containing a thermostatically controlled container with technological pipes and coaxial drive a paddle mixer, which simultaneously serves as a bubbler [1]
The disadvantage of this device is the intensity of crystallization.

Задачей изобретения является интенсификация кристаллообразования. The objective of the invention is the intensification of crystal formation.

Поставленная задача решается тем, что устройство для стабилизации соков и вин, содержащая термостатируемую емкость с технологическими патрубками и соосно размещенные в емкости приводную лопастную мешалку и барботер, согласно изобретению, снабжено установленными по периферии емкости отбойниками, барботер выполнен кольцевым с выходными отверстиями в виде сверхзвуковых сопл, а лопасти мешалки расположены поярусно, причем смежные из них установлены со встречным наклоном. The problem is solved in that the device for stabilizing juices and wines, containing a thermostatically controlled container with technological branch pipes and coaxially placed in the container, the drive paddle mixer and bubbler, according to the invention, is equipped with chippers installed on the periphery of the container, the bubbler is made annular with outlet holes in the form of supersonic nozzles and the stirrer blades are located in tiers, with adjacent ones installed with an onward tilt.

Это позволяет интенсифицировать процесс кристаллообразования при повышении качества перемешивания за счет создания турбулентных завихрений в обрабатываемом сырье, а также за счет увеличения энергоемкости генерируемых в сырье ультразвуковых колебаний и исключения возможности образования центральной воронки. This makes it possible to intensify the process of crystal formation while improving the quality of mixing due to the creation of turbulent eddies in the processed raw materials, as well as by increasing the energy intensity of ultrasonic vibrations generated in the raw materials and eliminating the possibility of the formation of a central funnel.

В предпочтительном варианте устройство может быть снабжено установленными на входе в каждое сопло барботера завихрителями. In a preferred embodiment, the device may be provided with swirlers installed at the inlet of each bubbler nozzle.

Это позволяет увеличить энергоемкость генерируемых в сырье ультразвуковых колебаний. This allows you to increase the energy intensity of ultrasonic vibrations generated in the raw material.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, разрез; на фиг. 2 показан фрагмент барботера. In FIG. 1 shows the proposed device, a section; in FIG. 2 shows a fragment of a bubbler.

Устройство для стабилизации виноградных соков и вин содержит емкость 1 с технологическими патрубками 2 7 и рубашкой 8 термостатирования, размещенные соосно в емкости 1 кольцевой барботер 9 и приводную мешалку 10, смежные поярусно расположенные лопасти 11 и 12 которой установлены со встречным наклоном, и размещенные по периферии емкости 1 отбойники 13. Отверстия барботера 9 выполнены в виде сверхзвуковых сопел 14 и могут быть снабжены установленными на входах завихрителями 15. A device for stabilizing grape juices and wines contains a container 1 with technological branch pipes 2 7 and a thermostatic jacket 8, placed coaxially in the container 1, an annular bubbler 9 and a drive stirrer 10, adjacent tiered blades 11 and 12 of which are installed with an onward tilt, and placed on the periphery containers 1 chippers 13. The holes of the bubbler 9 are made in the form of supersonic nozzles 14 and can be equipped with swirlers 15 installed at the inlets.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Виноградный сок или виноматериал подают в емкость 1 по патрубку 2. Подачей хладагента от патрубка 4 к патрубку 5 через рубашку 8 термостатирования поддерживают температуру сырья близкой к температуре замерзания. Одновременно приводят во вращение мешалку 10 и подают жидкую двуокись углерода по патрубку 6 в барботер 9. В соплах 14 поток двуокиси углерода достигает сверхзвуковой скорости истечения и поступает в обрабатываемое сырье. На выходе из сопел 14 происходит турбулентный срыв потока двуокиси углерода, сопровождающийся образованием и охлопыванием кавитационных полостей с ультразвуковой частотой. При наличии завихрителей 15 закрученный сверхзвуковой поток двуокиси углерода имеет бочкообразную форму и создает в сырье регулярные скачки уплотнения ультразвуковых частот. На выходе из барботера 9 жидкая двуокись углерода частично испаряется с поглощением теплоты, а ее оставшаяся часть переходит в твердую фазу, образуя мелкодисперсные кристаллы. В результате работы мешалки 10 при взаимодействии с ее лопастями 11 и 12, создающими пересекающиеся потоки, и отбойниками 13 сырье равномерно перемешивается. При этом за счет теплообмена с рубашкой 8 термостатирования и двуокисью углерода сырье равномерно охлаждается, а кристаллы твердой фазы двуокиси углерода равномерно распределяются по его объему. Отработанная газовая фаза двуокиси углерода всплывает в виде пузырьков, перемешивая обрабатываемое сырье, и удаляется из емкости 1 по патрубку 7. При резком падении температуры сырья растворимость в нем солей винной кислоты также резко падает, и последние выкристаллизовываются из пересыщенного раствора на центрах кристаллизации в виде мелкодисперсной твердой фазы двуокиси углерода. Под действием создаваемого в сырье при сверхзвуковом истечении и фазовом переходе двуокиси углерода поля высокоэнергоемких ультразвуковых колебаний происходит коагуляция осадка в виде агломератов хлопьевидной формы. После завершения кристаллообразования подачу жидкой двуокиси углерода и вращение мешалки 10 прекращают. Обработанное сырье с образовавшимся осадком сливают из емкости 1 по патрубку 3, после чего разделяют фазы одним из известных способов. Далее цикл работы устройства повторяется. Grape juice or wine material is fed into the tank 1 through pipe 2. The supply of refrigerant from pipe 4 to pipe 5 through thermostatting jacket 8 maintains the temperature of the raw material close to the freezing temperature. At the same time, the agitator 10 is rotated and liquid carbon dioxide is supplied through the nozzle 6 to the bubbler 9. At the nozzles 14, the carbon dioxide stream reaches a supersonic flow rate and enters the processed raw material. At the exit from the nozzles 14, a turbulent disruption of the flow of carbon dioxide occurs, accompanied by the formation and collapse of cavitation cavities with an ultrasonic frequency. In the presence of swirlers 15, the swirling supersonic flow of carbon dioxide has a barrel-shaped shape and creates regular shock waves of ultrasonic frequency compaction in the feed. At the outlet of the bubbler 9, liquid carbon dioxide partially evaporates with the absorption of heat, and its remaining part goes into the solid phase, forming finely dispersed crystals. As a result of the work of the mixer 10 in interaction with its blades 11 and 12, creating intersecting flows, and chippers 13, the raw materials are uniformly mixed. Moreover, due to heat exchange with the jacket 8 thermostatting and carbon dioxide, the raw material is evenly cooled, and the crystals of the solid phase of carbon dioxide are evenly distributed over its volume. The spent gas phase of carbon dioxide floats in the form of bubbles, mixing the processed raw material, and is removed from the tank 1 through the pipe 7. With a sharp drop in the temperature of the raw material, the solubility of tartaric acid salts in it also drops sharply, and the latter crystallize from the supersaturated solution at the crystallization centers as finely divided solid phase carbon dioxide. Under the action of the field of high-energy-intensive ultrasonic vibrations created in the raw material during supersonic outflow and phase transition of carbon dioxide, the precipitate coagulates in the form of flocculent agglomerates. After completion of crystallization, the flow of liquid carbon dioxide and the rotation of the stirrer 10 are stopped. The processed raw material with the precipitate formed is poured from the tank 1 through the pipe 3, after which the phases are separated by one of the known methods. Next, the cycle of the device is repeated.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет интенсифицировать процесс кристаллообразования солей винной кислоты за счет повышения качества перемешивания и увеличения энергоемкости генерируемых в сырье ультразвуковых колебаний. Thus, the proposed device allows to intensify the process of crystal formation of salts of tartaric acid by improving the quality of mixing and increasing the energy intensity of ultrasonic vibrations generated in raw materials.

Claims (2)

1. Устройство для стабилизации виноградных соков и вин, содержащее термостатирующую емкость с технологическими патрубками и соосно размещенные в ней приводную лопастную мешалку и барботер, отличающееся тем, что оно снабжено установленными по периферии емкости отбойниками, барботер выполнен кольцевым с выходными отверстиями в виде сверхзвуковых сопл, а лопасти мешалки расположены поярусно, причем смежные из них установлены с наклоном одно навстречу другому. 1. A device for stabilizing grape juices and wines, containing a thermostatic tank with technological pipes and coaxially placed in it a drive paddle mixer and bubbler, characterized in that it is equipped with chippers installed on the periphery of the tank, the bubbler is made annular with outlet holes in the form of supersonic nozzles, and the agitator blades are tiered, and adjacent ones are installed with an inclination one towards the other. 2. Устройство по п.1, отличающееся там, что оно снабжено завихрителями, установленными на входах в каждое сопло барботера. 2. The device according to claim 1, characterized in that it is equipped with swirlers installed at the entrances to each nozzle of the bubbler.

Images