Отправлено: 13.02.09 16:50. Заголовок: Потапов А.Н., Попик А.М. Исследование роторно-пульсационного экстрактора при получении...
Тема: Исследование роторно-пульсационного экстрактора при получении плодово-ягодных экстрактов Потапов А.Н., к.т.н., доцент, Попик А.М. Кемеровский технологический институт пищевой промышленности, Россия, Кемерово
Предложена новая конструкция роторно-пульсационного экстракта. Приведены результаты исследования и рациональные режимы работы данного аппарата, а так же область его применения.
В настоящее время во всем мире наблюдается тенденция нехватки витаминов, макро- и микроэлементов в организме человека, что приводит к нарушению обмена веществ, хроническим заболеваниям и т.д. Одним из способов решения данной проблемы, является обогащение пищевых продуктов недостающими компонентами. Основным источником витаминов на территории Сибири является плодово-ягодное сырье, благодаря наличию в его составе широкого спектра биологически активных веществ [1]. Наиболее экономичным и высокоэффективным способом извлечения компонентов из растительного сырья является экстрагирование. Аппараты, предложенные на рынке оборудования, на сегодняшний день имеют ряд недостатков: громоздкость, высокую энерго- и металлоемкость и прочие. А так же в этих аппаратах практически невозможно осуществить интенсификацию экстракционного процесса традиционными методами с помощью различных физических воздействий на обрабатываемый материал, таких как вибрационных, ультразвуковых и других. На наш взгляд, целесообразным является использование роторно-пульсационного экстрактора вследствие его высокой эффективности за счет многократного воздействия на материал низкочастотными колебаниями. Значительные механические усилия способствуют эффективному протеканию технологических процессов, высокой скорости обработки сырья. При обработке среды возникают пульсации потока, кавитационные явления и возрастает турбулентность, что благоприятно воздействует на процесс [4]. Целью нашей работы является интенсификация процесса экстрагирования и повышения выхода экстракционных веществ за счет совершенствования конструкции роторно-пульсационного экстрактора. Роторно-пульсационный экстрактор, содержит корпус с установленным в нем ротором и статором выполненных в виде чередующихся коаксиальных цилиндров с прорезями, входной и выходной патрубки. Отличительной особенностью аппарата является профилированная внутренняя стенка корпуса экстрактора, которая способствует организации направленного движения материальных потоков, что приводит к увеличению кратности обработки сырья в рабочей зоне экстрактора. В качестве объекта исследования были выбраны плоды черноплодной рябины (аронии) произрастающей на территории Сибири, в которой содержатся сахара, органические кислоты, пектиновые и дубильные вещества, витамины, микро- и макроэлементы и т.д. [3]. Выбор экстрагента (водно-спиртовой раствор 40%) основывался на численных значениях выхода экстракционных веществ [2]. Режимы работы роторно-пульсационного экстрактора: частота вращения ротора 1000-2000 об/мин.; зазор между зубьями варьировался от 0,1•10-3 до 0,2•10-3 м.; соотношение растительного сырья экстрагенту к ½ - ¼; время обработки 5-10 мин. Результаты исследования показывают, что в сравнении с роторно-пульсационным аппаратом, стенка корпуса которого имеет гладкую поверхность: выход компонентов увеличился на 10%, за счет уменьшения размера частиц и увеличения поверхности контакта экстрагента с твердой фазой. Размер частиц уменьшился на 15% вследствие увеличения числа прохождения среды через перекрывающиеся отверстия ротора и статора. Профилированная внутренняя стенка корпуса, позволяет уменьшить затраты мощности на 10% благодаря снижению гидравлических сопротивлений в кольцевом пространстве, образованном статором и внутренней стенкой корпуса аппарата. Данные результаты были получены при величине зазора между зубьями ротора и статора 0,15•10-3 м. В результате математической обработки полученных результатов в программе «STATISTICA 6.0» были выявлены рациональные режимы работы аппарата: частота вращения 1800 об/мин, время обработки 7,5 мин., соотношение твердое тело-жидкость ⅓. Исследования, проведенные на других разновидностях сырья (красная рябина, смородина) показали аналогичные результаты, что доказывает высокую эффективность представленного аппарата и целесообразность его использования в пищевой, фармацевтической, химической и других отраслях промышленности.
Список литературы 1. Атлас ареалов и ресурсов лекарственных растений СССР // ГУТК, - 1983. 340 с. 2. Маркарян, А.А., Абрамов, А.А. и др. Экспериментальное обоснование разработки технологии получения и методов контроля качества сухого экстракта, применяемого при заболеваниях предстательной железы. // Вестн. моск. ун-та. сер. 2. Химия. Т. 45. Выпуск 3. 2004 г. 3. Носова, Л.Н., Сейт-Аблаева, С.К. Рябина как источник биологически активных веществ // Сборник научных работ «Биотехнология и процессы пищевых производств» - Кемерово, 2000 – С.111-114. 4. Промтов, М.А. Пульсационные аппараты роторного типа: теория и практика / Монография. – М.: Машиностроение – 1, 2001. – 260 с.
Все даты в формате GMT
7 час. Хитов сегодня: 1
Права: смайлы да, картинки да, шрифты да, голосования нет
аватары да, автозамена ссылок вкл, премодерация откл, правка нет
- участник сейчас на форуме
- участник вне форума