RU128461U1 - DEVICE FOR HEAT TREATMENT OF LIQUIDS - Google Patents
DEVICE FOR HEAT TREATMENT OF LIQUIDS Download PDFInfo
- Publication number
- RU128461U1 RU128461U1 RU2013111460/13U RU2013111460U RU128461U1 RU 128461 U1 RU128461 U1 RU 128461U1 RU 2013111460/13 U RU2013111460/13 U RU 2013111460/13U RU 2013111460 U RU2013111460 U RU 2013111460U RU 128461 U1 RU128461 U1 RU 128461U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nozzle
- liquid
- treated
- working gas
- spray chamber
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Food Preservation Except Freezing, Refrigeration, And Drying (AREA)
- Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)
Abstract
1. Устройство для тепловой обработки жидкостей, содержащее камеру распыления (2), снабженную пневматической форсункой (3), емкость (1) для обрабатываемой жидкости, соединенную с форсункой (3) посредством трубопровода (7), на котором установлен насос (8) для подачи обрабатываемой жидкости в камеру распыления (2), и резервуар (4) для рабочего газа, инертного по отношению к обрабатываемой жидкости, соединенный с форсункой (3) посредством трубопровода (9), на котором установлен подогреватель (11) рабочего газа.2. Устройство по п.1, дополнительно содержащее по меньшей мере одну емкость (5, 6) для сбора обработанной жидкости, соединенную с камерой распыления (2).3. Устройство по п.1, в котором диаметр сопла пневматической форсунки (3) составляет не более 0,5 мм.4. Устройство по п.1, дополнительно содержащее клапан регулировки давления газа, установленный на трубопроводе (9), соединяющем резервуар (4) для рабочего газа и форсунку (3).5. Устройство по п.1, выполненное с возможностью уменьшения давления жидкого продукта при его распылении со скоростью не менее 10Па/с.6. Устройство по п.1, выполненное с возможностью нагрева обрабатываемой жидкости до температуры не более 60°С в течение не более 5 с.1. A device for heat treatment of liquids containing a spray chamber (2), equipped with a pneumatic nozzle (3), a container (1) for the liquid to be treated, connected to the nozzle (3) through a pipe (7) on which a pump (8) is installed for supplying the processed fluid to the spray chamber (2), and the reservoir (4) for the working gas inert with respect to the processed fluid, connected to the nozzle (3) by means of a pipeline (9) on which the working gas heater (11) is installed. 2. The device according to claim 1, additionally containing at least one container (5, 6) for collecting the treated liquid, connected to the spray chamber (2). The device according to claim 1, in which the diameter of the nozzle of the pneumatic nozzle (3) is not more than 0.5 mm. The device according to claim 1, further comprising a gas pressure adjustment valve mounted on a pipeline (9) connecting the working gas reservoir (4) and the nozzle (3) .5. The device according to claim 1, configured to reduce the pressure of the liquid product when spraying at a rate of at least 10 Pa / s. The device according to claim 1, made with the possibility of heating the processed fluid to a temperature of not more than 60 ° C for no more than 5 s.
Description
Полезная модель относится к устройствам для тепловой обработки жидких сред или продуктов и может быть использована в медицинской и пищевой промышленности для обработки жидкостей медико-биологического назначения и жидких пищевых продуктов с целью дезактивации микроорганизмов.The utility model relates to devices for the heat treatment of liquid media or products and can be used in the medical and food industry for the treatment of biomedical fluids and liquid food products in order to deactivate microorganisms.
Из уровня техники известно устройство для тепловой обработки жидких пищевых продуктов с целью уничтожения вредных микроорганизмов путем непосредственного смешивания продукта с греющей средой в условиях нагрева конденсирующимся паром со скоростью не менее 1400°С/с для пастеризации и не менее 7600°С/с для стерилизации до температуры, не превышающей температуру качественных изменений в жидком продукте. При этом жидкий продукт распыляют до диаметра капель не более 0,3 мм (см. RU 2052967 С1, A23L 3/16, 27.01.1996). Устройство обеспечивает высокоэффективную тепловую обработку жидких продуктов с высокими показателями качества благодаря тому, что поражающим фактором для микроорганизмов является скорость изменения температуры (высокоскоростной кратковременный тепловой удар), при которой эффект пастеризации/стерилизации для конкретного жидкого продукта достигается при более низкой температуре, не превышающей температуру качественных изменений в нем. Устройство реализуется в пастеризаторе, который содержит распылитель пастеризуемого жидкого продукта, камеру пастеризации, сопловый аппарат для подачи пара, парогенератор, камеру охлаждения (охладитель) и вакуумный насос.The prior art device for the heat treatment of liquid food products in order to destroy harmful microorganisms by directly mixing the product with a heating medium under conditions of heating with condensing steam at a speed of at least 1400 ° C / s for pasteurization and at least 7600 ° C / s for sterilization up to temperature not exceeding the temperature of qualitative changes in the liquid product. In this case, the liquid product is sprayed to a droplet diameter of not more than 0.3 mm (see RU 2052967 C1, A23L 3/16, 01/27/1996). The device provides highly efficient heat treatment of liquid products with high quality indicators due to the fact that the rate of temperature change (high-speed short-term heat stroke), at which the pasteurization / sterilization effect for a particular liquid product is achieved at a lower temperature not exceeding the temperature of high-quality ones, is a damaging factor for microorganisms changes in it. The device is implemented in a pasteurizer, which contains a pasteurized liquid product atomizer, a pasteurization chamber, a nozzle apparatus for supplying steam, a steam generator, a cooling chamber (cooler) and a vacuum pump.
Недостатком устройства является разбавление продукта конденсатом, что отражается на органолептической и физико-химической стабильности обрабатываемых жидких продуктов и не гарантирует необходимой микробиологической стабильности в отношении устойчивых форм микроорганизмов.The disadvantage of this device is the dilution of the product with condensate, which affects the organoleptic and physico-chemical stability of the processed liquid products and does not guarantee the necessary microbiological stability in relation to stable forms of microorganisms.
Наиболее близким по технической сущности является устройство для тепловой обработки жидких продуктов путем непосредственного смешения с греющей средой в условиях нагрева со скоростью не более 1100°С/с до температуры, не вызывающей качественных изменений в продукте (RU 2277834, A23L 3/16, 20.06.2006). Скорость изменения давления для жидкого продукта при его распылении составляет не менее 109 Па/с, причем скорость капель составляет не менее 10 м/с.Нагрев ведут в условиях низкого давления ненасыщенным паром, который подают в том же направлении. Устройство для осуществления способа тепловой обработки жидких продуктов состоит из камеры с распылителем, парогенератора, камеры охлаждения и вакуумного насоса и дополнительно включает пароперегреватель, а камера с распылителем дополнительно содержит блок контроля вакуума, обеспечивающий поддержание давления на уровне 0,25 Па.The closest in technical essence is a device for heat treatment of liquid products by direct mixing with a heating medium under heating conditions at a speed of not more than 1100 ° C / s to a temperature that does not cause qualitative changes in the product (RU 2277834, A23L 3/16, 20.06. 2006). The rate of change of pressure for a liquid product when spraying is at least 10 9 Pa / s, and the droplet speed is at least 10 m / s. Heating is carried out under low pressure conditions with unsaturated steam, which is supplied in the same direction. A device for implementing the method of heat treatment of liquid products consists of a chamber with a spray, a steam generator, a cooling chamber and a vacuum pump, and further includes a superheater, and the chamber with a spray additionally contains a vacuum control unit that maintains the pressure at 0.25 Pa.
Однако это устройство также не исключает возможности разбавления продукта конденсатом, что отражается на физико-химических свойствах жидких медицинских сред и органолептических характеристиках пищевых продуктов. При этом устройство включает в себя вакуумных насос и блок контроля вакуума, которые являются дорогостоящими элементами.However, this device also does not exclude the possibility of dilution of the product with condensate, which affects the physico-chemical properties of liquid medical environments and organoleptic characteristics of food products. In this case, the device includes a vacuum pump and a vacuum control unit, which are expensive elements.
Задачей полезной модели является создание дешевого высокоэффективного устройства для тепловой обработки жидкостей, обеспечивающего их микробиологическую, физико-химическую и органолептическую стабильность и полностью исключающее их разбавление.The objective of the utility model is to create a cheap highly efficient device for heat treatment of liquids, providing their microbiological, physico-chemical and organoleptic stability and completely eliminating their dilution.
Технический результат заявленной полезной модели заключается в повышении степени дезактивации микроорганизмов обработанной жидкости при сохранении стабильности ее качественных показателей.The technical result of the claimed utility model is to increase the degree of deactivation of microorganisms of the treated liquid while maintaining the stability of its quality indicators.
Указанный технический результат достигается за счет того, что устройство для тепловой обработки жидкостей содержит камеру распыления, снабженную пневматической форсункой, емкость для обрабатываемой жидкости, соединенную с форсункой посредством трубопровода, на котором установлен насос для подачи жидкости в камеру распыления, и резервуар для рабочего газа, инертного по отношению к обрабатываемой жидкости, соединенный с форсункой посредством трубопровода, на котором установлен подогреватель рабочего газа.The specified technical result is achieved due to the fact that the device for heat treatment of liquids contains a spray chamber equipped with a pneumatic nozzle, a container for the liquid to be processed, connected to the nozzle by means of a pipeline on which a pump for supplying liquid to the spray chamber is installed, and a working gas reservoir, inert with respect to the fluid being treated, connected to the nozzle by means of a pipeline on which the working gas heater is installed.
Кроме того, указанный технический результат достигается в частных вариантах реализации полезной модели за счет того, что:In addition, the specified technical result is achieved in private options for implementing the utility model due to the fact that:
- устройство дополнительно содержит по меньшей мере одну емкость для сбора обработанной жидкости, соединенную с камерой распыления,- the device further comprises at least one container for collecting the treated liquid connected to the spray chamber,
- диаметр сопла пневматической форсунки составляет не более 0,5 мм,- the diameter of the nozzle of the pneumatic nozzle is not more than 0.5 mm,
- устройство дополнительно содержит клапан регулировки давления газа, установленный на трубопроводе, соединяющем резервуар для рабочего газа и форсунку,- the device further comprises a gas pressure adjustment valve mounted on a pipeline connecting the working gas reservoir and the nozzle,
- устройство выполнено с возможностью уменьшения давления жидкого продукта при его распылении со скоростью не менее 109 Па/с,- the device is configured to reduce the pressure of the liquid product when spraying at a speed of not less than 10 9 Pa / s,
- устройство выполнено с возможностью нагрева обрабатываемой жидкости до температуры не более 60°С в течении не более 5 с.- the device is configured to heat the processed fluid to a temperature of not more than 60 ° C for no more than 5 s.
Использование пневматической форсунки, в которую подается обрабатываемая жидкость и подогретый инертный рабочий газ, позволяет значительно повысить степень дезактивации микроорганизмов в жидкости при сохранении стабильности ее качественных показателей (органолептичеких, физико-химических и др. свойств). Это преимущество достигается за счет синергетического эффекта, заключающегося в сочетании резкого изменения давления жидкости (в сторону меньшего давления) в процессе его распыления форсункой и кратковременного нагрева жидкости в форсунке. Данные факторы обусловлены конструкцией предлагаемого устройства.The use of a pneumatic nozzle into which the fluid to be treated and the heated inert working gas is supplied can significantly increase the degree of deactivation of microorganisms in the liquid while maintaining the stability of its qualitative indicators (organoleptic, physicochemical, and other properties). This advantage is achieved due to the synergistic effect, which consists in combining a sharp change in fluid pressure (towards lower pressure) during its atomization by the nozzle and short-term heating of the liquid in the nozzle. These factors are due to the design of the proposed device.
Использование нагретого рабочего газа, инертного по отношению к обрабатываемой жидкости, в совокупности с конструктивными элементами устройства позволяет создать условия, при которых не происходит разбавления жидкого продукта, и, следовательно, отсутствует необходимость его последующего удаления, сопряженного с дополнительными технологическими трудностями и энергозатратами (размещением вакуумного насоса и камеры охлаждения и т.д.).The use of a heated working gas inert with respect to the liquid being processed, together with the structural elements of the device, allows creating conditions under which there is no dilution of the liquid product, and, therefore, there is no need for its subsequent removal, associated with additional technological difficulties and energy consumption (placement of vacuum pump and cooling chamber, etc.).
Кроме того, дополнительное включение в устройство насоса для подачи обрабатываемой жидкости обеспечивает регулировку скорости ее подачи в пневматическую форсунку.In addition, the additional inclusion in the device of the pump for supplying the processed fluid provides an adjustment of the speed of its supply to the pneumatic nozzle.
Заявленное устройство схематично показано на фиг.1.The claimed device is schematically shown in figure 1.
Устройство содержит емкость 1 для обрабатываемой жидкости (жидкого продукта), камеру распыления 2, снабженную пневматической форсункой 3 для распыления жидкости, резервуар 4 для рабочего газа, инертного по отношению к обрабатываемой жидкости и, при необходимости, по меньшей мере одну емкость (5, 6) для сбора обработанной жидкости, соединенную с камерой распыления 2. Емкость 1 соединена с форсункой 3 посредством трубопровода 7, на котором установлен насос 8 для подачи обрабатываемой жидкости в камеру распыления 2. Резервуар 4 для рабочего газа соединен с форсункой 3 трубопроводом 9, на котором установлен клапан регулировки давления 10 и нагреватель газа 11.The device comprises a
Диаметр пневматической форсунки, предпочтительно, составляет не более 0,5 мм.The diameter of the pneumatic nozzle is preferably not more than 0.5 mm.
При этом конструкция устройства, предпочтительно, должна обеспечивать изменение (уменьшение) давления продукта в процессе распыления со скоростью не менее 109 Па/с, а также нагрев обрабатываемой жидкости до температуры не более 60°С в течение не более 5 секунд. Такой режим работы устройства обеспечивает наилучшие условия дезактивации микроорганизмов в жидком продукте. Однако достижение технического результата возможно и при других режимах работы.Moreover, the design of the device should preferably provide a change (decrease) in product pressure during the spraying process at a speed of at least 10 9 Pa / s, as well as heating the treated liquid to a temperature of not more than 60 ° C for no more than 5 seconds. This mode of operation of the device provides the best conditions for the decontamination of microorganisms in a liquid product. However, the achievement of a technical result is possible with other modes of operation.
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Обрабатываемую жидкость из емкости 1 насосом 8 через трубопровод 7 подают во внутреннюю цилиндрическую часть пневматической форсунки 3 при температуре 20°С.Одновременно из резервуара 4 по трубопроводу 9 в наружный цилиндр пневматической форсунки 3 подают рабочий газ, который предварительно подогревают в нагревателе 11, причем расход газа регулируется клапаном 10. В пневматической форсунке 3 осуществляется кратковременный нагрев обрабатываемой жидкости газом и ее распыление. При этом жидкость нагревается до температуры, не вызывающей в ней качественных изменений, что регулируется скоростью прохождения жидкости через форсунку, а также расходом и температурой газа. Жидкость распыляется посредством форсунки 3, предпочтительно, при скорости изменения (уменьшения) ее давления в процессе прохождения сопла форсунки 3 не менее 109 Па/с и скорости распыляемых капель, составляющей не менее 10 м/с. Диаметр образующихся капель при этом составляет не более 0,05 мм. Распыляемая жидкость быстро охлаждается в камере 2 и поступает в емкости 5 и 6 для обработанной жидкости.The processed liquid from the
Устройство может работать при атмосферном давлении. Перепад (уменьшение) давления при распылении в пневматической форсунке является естественным процессом и не требует создания высокого давления при подаче жидкости.The device can operate at atmospheric pressure. Pressure drop (decrease) during spraying in a pneumatic nozzle is a natural process and does not require the creation of high pressure when supplying liquid.
Пример 1.Example 1
Жидкая плазма крови, находящаяся в емкости 1 при температуре 20°С, подается насосом 8 во внутреннюю цилиндрическую часть пневматической форсунки 3. Давление на выходе насоса 8 составляет 2 атм. Из баллона (емкости 4) с газообразным аргоном, расход которого регулируется клапаном 10, через нагреватель газа 11 во внешнюю часть пневматической форсунки 3 подается аргон при температуре 100°С и давлении 5 атм. Диаметр выходного сопла пневматической форсунки составляет 0,3 мм. Средний диаметр капель жидкого продукта, которые образуются при его распылении, составляет около 0,04 мм. Скорость обработки составляет 0,1 л/час. Скорость изменения (уменьшения) давления для плазмы крови при распылении в результате прохождения сопла форсунки 3 составляет 0,5-108 Па/сек. Нагретый в форсунке 3 продукт имеет температуру 55°С и после распыления быстро охлаждается в камере 2 до 20°С в течение 3 сек. и направляется в сборные емкости 5 и 6.The liquid blood plasma located in the
Результаты обработки плазмы крови с внесенной культурой E.coli приведены в таблице 1.The results of the processing of blood plasma with a culture of E. coli are shown in table 1.
Пример 2.Example 2
Способ осуществляли, как описано в примере 1, однако в качестве жидкого продукта использовали свежее молоко.The method was carried out as described in example 1, however, fresh milk was used as the liquid product.
Результаты микробиологического исследования образцов молока до и после тепловой обработки, подтверждающие эффективность заявляемых способа и устройства, представлены в табл.2.The results of microbiological studies of milk samples before and after heat treatment, confirming the effectiveness of the proposed method and device are presented in table 2.
Описанные выше примеры не охватывают весь объем заявленной полезной модели, которая может также быть использована для тепловой обработки и других жидких продуктов (сред), в частности медико-биологических жидких сред, таких как продукты и препараты крови, вакцины, плазма крови и т.д.The above examples do not cover the entire scope of the claimed utility model, which can also be used for heat treatment and other liquid products (media), in particular biomedical liquid media such as blood products and preparations, vaccines, blood plasma, etc. .
Предлагаемое устройство позволяет обрабатывать различные жидкости с сохранением необходимых микробиологических, физико-химических и органолептических свойств, что позволяет увеличить, в частности, сроки хранения жидкости. При этом обеспечивается повышение эффективности тепловой обработки, в частности повышение уровня дезактивации микроорганизмов при сохранении состава и полезных свойств жидкого продукта на уровне состава и свойств исходного, что является особенно важным при обработке продуктов и препаратов крови, а также при промышленном производстве жидких пищевых продуктов.The proposed device allows you to process various liquids while maintaining the necessary microbiological, physico-chemical and organoleptic properties, which allows to increase, in particular, the shelf life of the liquid. This ensures an increase in the efficiency of heat treatment, in particular, an increase in the level of deactivation of microorganisms while maintaining the composition and useful properties of the liquid product at the level of the composition and properties of the initial one, which is especially important in the processing of blood products and preparations, as well as in the industrial production of liquid food products.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013111460/13U RU128461U1 (en) | 2013-03-14 | 2013-03-14 | DEVICE FOR HEAT TREATMENT OF LIQUIDS |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013111460/13U RU128461U1 (en) | 2013-03-14 | 2013-03-14 | DEVICE FOR HEAT TREATMENT OF LIQUIDS |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU128461U1 true RU128461U1 (en) | 2013-05-27 |
Family
ID=48804504
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013111460/13U RU128461U1 (en) | 2013-03-14 | 2013-03-14 | DEVICE FOR HEAT TREATMENT OF LIQUIDS |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU128461U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2696784C1 (en) * | 2018-07-27 | 2019-08-06 | Общество с ограниченной ответственностью "Миллисекундные технологии" (ООО "МСТ") | Method for inactivation of pathogens in blood preparations, plasma of donor blood, biological preparations, and device for its implementation |
-
2013
- 2013-03-14 RU RU2013111460/13U patent/RU128461U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2696784C1 (en) * | 2018-07-27 | 2019-08-06 | Общество с ограниченной ответственностью "Миллисекундные технологии" (ООО "МСТ") | Method for inactivation of pathogens in blood preparations, plasma of donor blood, biological preparations, and device for its implementation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20060199258A1 (en) | Method for treating liquid materials | |
US7708941B2 (en) | Liquid product pressure treatment method and device | |
CN205252105U (en) | High pressure steam sterilization ware | |
CN103118555A (en) | Continuous system and procedure of sterilization and physical stabilization of pumpable fluids by means of ultra-high pressure homogenization | |
CN101507823A (en) | Microwave sterilization method and device | |
US11096406B2 (en) | Killing microbes with pressure drop and heat | |
EP1156874B1 (en) | Method and membrane system for sterilizing and preserving liquids using carbon dioxide | |
RU128461U1 (en) | DEVICE FOR HEAT TREATMENT OF LIQUIDS | |
RU2668376C2 (en) | Sterilization reactor | |
CN104905380B (en) | A kind of bactericidal unit based on pulse strong-light combination moisture film | |
AU2017384602A1 (en) | Heat treatment plant and method for operating a heat treatment plant | |
CN110692713A (en) | Milk irradiation sterilization equipment and method | |
CN213881635U (en) | Functional beverage sterilizing device | |
AU2018376325B2 (en) | Pasteurizing device and method for operating a pasteurizing device | |
RU2052967C1 (en) | Method for heat-treatment of liquid products | |
RU2696784C1 (en) | Method for inactivation of pathogens in blood preparations, plasma of donor blood, biological preparations, and device for its implementation | |
CN113615733A (en) | Milk beverage with ultrahigh hydrogen content for cattle and sheep and production method thereof | |
CN211091643U (en) | Milk irradiation sterilization equipment | |
JP7585650B2 (en) | Sterilant gasifier | |
CN211960813U (en) | Tubular high-temperature sterilization machine | |
CN210017689U (en) | Milk product pasteurization device | |
CN104886715A (en) | Electric shock inactivation method | |
CN103462176B (en) | Ice-temperature injection machine | |
CN205459968U (en) | High -temperature water degassing unit of canning traditional chinese medicine decoction | |
CN115812783A (en) | Non-thermal sterilization method and system for fresh milk |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC11 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20130903 |
|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20140315 |
|
NF1K | Reinstatement of utility model |
Effective date: 20150510 |
|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20200315 |