RU72536U1 - Вакуумная свч-установка для лабораторных исследований процесса обезвоживания пищевых сред - Google Patents
Вакуумная свч-установка для лабораторных исследований процесса обезвоживания пищевых сред Download PDFInfo
- Publication number
- RU72536U1 RU72536U1 RU2007145105/22U RU2007145105U RU72536U1 RU 72536 U1 RU72536 U1 RU 72536U1 RU 2007145105/22 U RU2007145105/22 U RU 2007145105/22U RU 2007145105 U RU2007145105 U RU 2007145105U RU 72536 U1 RU72536 U1 RU 72536U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vacuum
- dehydration
- microwave
- product
- cell
- Prior art date
Links
Landscapes
- Drying Of Solid Materials (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технике лабораторных исследований процесса вакуумного обезвоживания пищевых сред с использованием СВЧ энергии и может быть использовано в безалкогольной, кондитерской и других отраслях промышленности.
Технической задачей изобретения является повышение точности измерений показаний убыли массы, путем устранения погрешностей измерений, вызванных работой вакуум-насоса и привода сушильной установки и упрощение процедуры снятия показаний в процессе вакуумного обезвоживания пищевых сред.
Техническая задача достигается тем, что в вакуумной СВЧ-установке для лабораторных исследований процесса обезвоживания пищевых сред, содержащей вакуумный корпус сушильной установки, внутри которой размещена СВЧ-камера с ячейкой для продукта, подключенной к системе вакуумирования, телообменник с охлаждающим устройством и систему измерения убыли массы в процессе обезвоживания продукта, новым является то, что теплообменник последовательно соединен со сборником для конденсата в виде бюретки с градировочной шкалой, а ячейка для продукта выполнена из радиопрозрачного материала для СВЧ-поля и имеет перфорированное двойное дно, при этом поддонная часть ячейки соединена с системой подачи инертного газа.
Преимущества вакуумной СВЧ-установки для лабораторных исследований процесса обезвоживания пищевых сред по сравнению с существующими заключаются в том, что:
- соединение теплообменника последовательно со сборником в виде бюретки с градировочной шкалой позволяет повысить точность измерений показаний убыли массы путем устранения погрешности измерений, вызванных
работой вакуум-насоса и привода сушильной установки, и упростить процедуру снятия показаний в процессе вакуумного обезвоживания пищевых сред;
- выполнение ячейки для продукта из радиопрозрачного материала для СВЧ-поля с двойным перфорированным дном, поддонная часть которой соединена с системой подачи инертного газа, позволяет исследовать процесс вакуумной сушки пищевых сред во вспененном состоянии в СВЧ-поле, что расширяет диапазон исследований. 4 ил.
Description
Изобретение относится к технике лабораторных исследований процесса вакуумного обезвоживания пищевых сред с использованием СВЧ энергии и может быть использовано в безалкогольной, кондитерской и других отраслях промышленности.
Известно экспериментальное устройство контроля влажности материала в вакууме [А.С. №1359606 Кл. F26В 5/06, 25/22 15.12.87. Бюл. №46], включающее сушильную камеру с размещенной внутри нее кассетой с материалом, взаимодействующей с весами и установленной на подставке, которая выполнена в виде винтовой пружины, сила упругости которой компенсирует массу кассеты.
Известны лабораторные вакуумные установки для исследования процесса сублимации во вращающемся барабане [Бляхман Д.А. Исследование процесса вакуум-сублимационной сушки хлебопекарных дрожжей на инертных носителях: Автореф. дис. ... канд. техн. наук /Воронежская государственная технологическая академия. - Воронеж, 2001. - 17 с.], [Кретов И.Т., Антипов С.Т., Шахов С.В., Эйхаб Хасан Исследование процесса сублимационной сушки молочных заквасок // Хранение и переработка сельхозсырья. - 1996. - №4. - С.15-16], включающие вакуумную камеру, внутри которой для регистрации потери массы в процессе сушки установлены весы фирмы «Sartorius», на чаше которых размещена лабораторная установка, представляющая собой каркас из алюминиевых уголков, на котором крепятся опорные ролики, удерживающие перфорированный барабан, при этом установки снабжены измерительными и контролирующими приборами: амперметром, вольтметром, блоком управления ИК-нагревателем - ЛАТР, блоком управления приводом перфорированного барабана.
Недостатком известных экспериментальных и лабораторных вакуумных установок для сушки пищевых сред являются большие погрешности результатов экспериментов применяемых в них весового способа определения убыли массы, вызванные размещением на чаше весов лабораторной установки, имеющей привод, являющийся источником вибрации и электрических проводов, влияющих на показания весов, а также невозможность использовать в данных установках СВЧ-энергоподвод.
Наиболее близкими по технической сущности и достигаемому эффекту к предполагаемому являются вакуумные установки для исследования процесса сублимационного обезвоживания в поле СВЧ [Моисеева И.С. Совершенствование процесса вакуум-сублимационной сушки зародышей зерна пшеницы: Автореф. дис. ... канд. техн. наук /Воронежская государственная технологическая академия. - Воронеж, 2005. - 20 с.], [Белозерцев А.С. Разработка способа сублимационной сушки в поле СВЧ продукта на основе форменных элементов крови убойных животных: Автореф. дис. ... канд. техн. наук / Воронежская государственная технологическая академия. - Воронеж, 2004. - 20 с.], содержащие вакуумную камеру сублимационной установки, весы с установленной на их чаше СВЧ-камерой с волноводом для изучения кинетики сушки, блок манометров, потенциометр КСП-4 и блок управления магнетронами.
Недостатком известных вакуумных установок для исследования процесса сублимационного обезвоживания в поле СВЧ являются большие погрешности измерений, связанные с вибрацией весов, вызванной работой вакуум-насоса и привода сушильной установки, что существенно влияет на характер кривых сушки, а также трудностью снятия показаний аналитических весов, расположенных в вакуумной камере.
Технической задачей изобретения является повышение точности измерений показаний убыли массы, путем устранения погрешностей измерений, вызванных работой вакуум-насоса и привода сушильной установки и упрощение
процедуры снятия показаний в процессе вакуумного обезвоживания пищевых сред.
Техническая задача изобретения достигается тем, что в вакуумной СВЧ-установке для лабораторных исследований процесса обезвоживания пищевых сред, содержащей вакуумный корпус сушильной установки, внутри которой размещена СВЧ-камера с ячейкой для продукта, подключенной к системе вакуумирования, телообменник с охлаждающим устройством и систему измерения убыли массы в процессе обезвоживания продукта, новым является то, что теплообменник последовательно соединен со сборником для конденсата в виде бюретки с градировочной шкалой, а ячейка для продукта выполнена из радиопрозрачного материала для СВЧ-поля и имеет перфорированное двойное дно, при этом поддонная часть ячейки соединена с системой подачи инертного газа.
Технический результат заключается в повышении точности измерений показаний убыли массы путем устранения погрешностей измерений, вызванных работой вакуум-насоса и привода сушильной установки, и упрощении процедуры снятия показаний в процессе вакуумного обезвоживания пищевых сред.
На фиг.1 представлена схема вакуумной СВЧ-установки для лабораторных исследований процесса обезвоживания пищевых сред, на фиг.2 - ячейка для продукта, на фиг.3 - фото вакуумной СВЧ-установки для лабораторных исследований процесса обезвоживания пищевых сред, на фиг.4 - пример кинетических зависимостей, полученных на вакуумной СВЧ-установке для лабораторных исследований.
Вакуумная СВЧ-установка для лабораторных исследований процесса обезвоживания пищевых сред (фиг.1-3) включает СВЧ-камеру, в качестве которой используется микроволновая печь 9 периодического действия (например, мощностью 900 Вт), внутри которой размещена ячейка 12 с продуктом, которая с помощью системы гибких вакуумных шлангов подключена к системе вакуумирования и системе подачи инертного газа.
В систему вакуумирования входит роторный вакуум-насос 1 (например, Р5-1), работающий от электродвигателя 2 (например, мощностью
0,4 кВт), шаровой кран 3 для регулирования и перекрытия вакуума, вакуумметр 4 (например, марки МВТП-160) для измерения остаточного давления, воздушный фильтр 5 (например, марки БВ 41-14 (ЧЭГ)) для отделения капель жидкости от паро-воздушной смеси, конденсатор 7 в виде теплообменника для охлаждения паро-воздушной смеси с целью ее полной конденсации и накопления в сборнике, выполненном в виде бюретки 6, а также охлаждающее устройство в виде ультратермостата 8 (например, марки UTU-2/77), работающее в диапазоне температур -30°С...200°С для охлаждения межвиткового пространства конденсатора 7.
При этом воздушный фильтр 5 для отделения капель жидкости от паро-воздушной смеси и сборник, выполненный в виде бюретки 6 с градировочной шкалой, образуют систему измерения убыли массы в процессе обезвоживания.
В систему подачи инертного газа входит баллон 10 с инертным газом (например, диоксидом углерода или азотом) и манометр 11 (например, марки МТ - УХЛ3) для измерения давления газа.
Вакуумная СВЧ-установка для лабораторных исследований процесса обезвоживания пищевых сред (фиг.1-3) работает следующим образом.
В качестве объектов исследований пищевых сред в данной установке могут быть как жидкие, так и высоковязкие продукты.
В поддонную часть ячейки 12 (фиг.2) подают инертный газ, который вытесняет воздух, что исключает окисление липидных составляющих продукта в результате взаимодействия кислорода воздуха при его последующем вспенивании.
Затем исследуемый продукт помещают на носитель ячейки 12 и открывают шаровой кран 3. Одновременно включают ультратермостат 8 электродвигатель 2, передающий вращение на ротор вакуум-насоса 7 с помощью клиноременной передачи. При этом наблюдают за процессом снижения давления по вакуумметру 4 и при достижении требуемого давления включают печь 9 на заданный промежуток времени. При этом продукт
вспенивается под действием разряжения и прохождения инертного газа через него, а его поры заполняются инертным газом, молекулы которого образуют с испарившимися из продукта молекулами воды ассоциированные группы молекул, суммарно обладающие большей энергией, чем отдельно, входящие в их состав молекулы воды и газа, что препятствует обратной конденсации молекул воды на более холодных слоях продукта.
При этом молекулы газа выступают в качестве дополнительной конвективной составляющей энергоподвода.
В процессе сушки через равные промежутки времени снимаются показания количества конденсата gкoнд по градуированной шкале бюретки 6.
Косвенный способ определения удаления влаги из продукта по количеству конденсата в бюретке 6 вызван тем, что в вакуумных аппаратах затруднена возможность отбора проб исследуемого продукта, для определения текущей влажности.
Для анализа процесса вакуум-сублимационного обезвоживания необходимо построение кривых кинетики сушки (фиг.4), поэтому для их построения находят текущие значения массы Gi по формуле:
Gi=Gнач-gконд
Полученные таким образом текущие значения массы, при известной начальной и конечной влажности продукта, пересчитывают в значения текущей влажности по убыли массы.
Для обеспечения точности проведения эксперимента использована методика построения кривой сушки, в основу расчета которой приняты оба значения измерения влажности - начальное и конечное. Это позволяет распределить погрешность эксперимента на всю длину кривой сушки, снижая ошибку при дальнейшей ее обработке.
Текущую влажность материала вычисляют по отношению массы влаги в продукте по отношению к массе абсолютно сухого вещества:
где Gi - текущая масса продукта, кг; gc - масса сухих веществ, кг.
Данная формула позволяет получать значения текущей влажности по экспериментальным данным текущего показания весов Gi, по которым строится кривая сушки в координатах WC-τ.
При этом массу абсолютно сухого вещества находили по формуле:
где Gнач, Gкон - показания весов соответственно в начале и конце сушки;
Wнач, Wкон - относительная влажность продукта до и после сушки.
Преимущества вакуумной СВЧ-установки для лабораторных исследований процесса обезвоживания пищевых сред по сравнению с существующими заключаются в том, что:
- соединение теплообменника последовательно со сборником в виде бюретки с градировочной шкалой позволяет повысить точность измерений показаний убыли массы путем устранения погрешности измерений, вызванных работой вакуум-насоса и привода сушильной установки и упростить процедуру снятия показаний в процессе вакуумного обезвоживания пищевых сред;
- выполнение ячейки для продукта из радиопрозрачного материала для СВЧ-поля с двойным перфорированным дном, поддонная часть которой соединена с системой подачи инертного газа, позволяет исследовать процесс вакуумной сушки пищевых сред во вспененном состоянии в СВЧ-поле, что расширяет диапазон исследований.
Claims (1)
- Вакуумная СВЧ-установка для лабораторных исследований процесса обезвоживания пищевых сред, содержащая вакуумный корпус сушильной установки, внутри которой размещена СВЧ-камера с ячейкой для продукта, подключенной к системе вакуумирования, телообменник с охлаждающим устройством и систему измерения убыли массы в процессе обезвоживания продукта, отличающийся тем, что теплообменник последовательно соединен со сборником для конденсата в виде бюретки с градировочной шкалой, а ячейка для продукта выполнена из радиопрозрачного материала для СВЧ-поля и имеет двойное перфорированное дно, при этом поддонная часть ячейки соединена с системой подачи инертного газа.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007145105/22U RU72536U1 (ru) | 2007-12-04 | 2007-12-04 | Вакуумная свч-установка для лабораторных исследований процесса обезвоживания пищевых сред |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007145105/22U RU72536U1 (ru) | 2007-12-04 | 2007-12-04 | Вакуумная свч-установка для лабораторных исследований процесса обезвоживания пищевых сред |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU72536U1 true RU72536U1 (ru) | 2008-04-20 |
Family
ID=39454322
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007145105/22U RU72536U1 (ru) | 2007-12-04 | 2007-12-04 | Вакуумная свч-установка для лабораторных исследований процесса обезвоживания пищевых сред |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU72536U1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2454278C1 (ru) * | 2011-01-21 | 2012-06-27 | Открытое Акционерное общество "Российский Научно-исследовательский институт сельскохозяйственных приборов" (ОАО "РНИИ "Агроприбор") | Лабораторная установка для исследования, демонстрации процессов сушки, хранения и кондиционирования зерна (семян) |
| RU2755850C1 (ru) * | 2020-12-14 | 2021-09-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВО "ВГУИТ") | Установка для вакуумной сушки |
| RU213932U1 (ru) * | 2022-04-28 | 2022-10-05 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского" | Устройство микроволновой вакуум-выпарной установки непрерывного действия |
-
2007
- 2007-12-04 RU RU2007145105/22U patent/RU72536U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2454278C1 (ru) * | 2011-01-21 | 2012-06-27 | Открытое Акционерное общество "Российский Научно-исследовательский институт сельскохозяйственных приборов" (ОАО "РНИИ "Агроприбор") | Лабораторная установка для исследования, демонстрации процессов сушки, хранения и кондиционирования зерна (семян) |
| RU2755850C1 (ru) * | 2020-12-14 | 2021-09-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВО "ВГУИТ") | Установка для вакуумной сушки |
| RU213932U1 (ru) * | 2022-04-28 | 2022-10-05 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского" | Устройство микроволновой вакуум-выпарной установки непрерывного действия |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Fontana Jr et al. | Measurement of water activity, moisture sorption isotherm, and moisture content of foods | |
| Al-Khafaf et al. | Evaluation of the filter paper method for estimating soil water potential | |
| Zhang et al. | Methods for measuring water activity (aw) of foods and its applications to moisture sorption isotherm studies | |
| JP6153660B2 (ja) | タバコ葉の全自動型動的水分分析気候チャンバー | |
| RU72536U1 (ru) | Вакуумная свч-установка для лабораторных исследований процесса обезвоживания пищевых сред | |
| Genin et al. | A method for on-line determination of residual water content and sublimation end-point during freeze-drying | |
| CN105547898A (zh) | 减重法水汽透过率测定仪 | |
| CN102768162A (zh) | 用于生物质水分等温吸附脱附检测装置 | |
| CN110068504B (zh) | 一种测试粮食内部温湿度对其压缩特性影响的装置和方法 | |
| KR20100064858A (ko) | 기체 흡착등온선 측정 방법 및 이에 사용되는 측정장치 | |
| Isleroglu | Freeze drying and moisture adsorption kinetics of kefir powder | |
| RU2492398C1 (ru) | Способ прогнозирования температуры мелкодисперсного материала, содержащего свободную и связанную влагу, в процессе конвективной сушки | |
| CN103969151B (zh) | 蒸发残渣测定仪 | |
| CN210037446U (zh) | 一种测试粮食内部温湿度对其压缩特性影响的装置 | |
| Li et al. | A novel and accurate method for moisture adsorption isotherm determination of sultana raisins | |
| Stekelenburg et al. | Measurement of water activity with an electric hygrometer | |
| Ibarra et al. | Quantitative analysis of Escherichia coli metabolic phenotypes within the context of phenotypic phase planes | |
| JP2020153774A (ja) | 加工食品の乾燥状態を評価する方法 | |
| Jiang et al. | Thermal properties of haylage | |
| RU2732199C1 (ru) | Стенд для измерения адсорбции газов и паров гравиметрическим методом и способ его эксплуатации | |
| Burova et al. | Examination of thermophysical characteristics of food products. | |
| CN203881638U (zh) | 蒸发残渣测定仪 | |
| NO153235B (no) | Fremgangsmaate og apparat for bestemmelse av et plastisk materiales egenskaper ved egenvektbestemmelse | |
| RU2522754C1 (ru) | Способ определения влагоемкости твердых гигроскопичных объектов | |
| CN208887502U (zh) | 一种体积测定装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20081205 |