Файл: Рогов И.А. Физические методы обработки пищевых продуктов.pdf

Рис. 238. Ультразвуковой аппарат про­ ходного типа:

Рис. 239. Влияние различных факторов на процесс ультразвуковой очистки.

акустические течения, в ряде случаев знакопеременные напряже­ ния на участке очистки, радиационное давление. Общий харак­ тер взаимосвязи различных факторов, влияющих на процесс ультразвуковой очистки, показан на рис. 239 [87]. Большинство исследователей считает, что основным фактором является кави­ тация. Именно пульсациям кавитационного пузырька принад­ лежит главная роль в процессе отслоения пленок загрязнения от поверхностей.

Для мойки стеклянной тары используют роторные и кон­ вейерные аппараты. На рис. 240, а показана роторная установка конструкции ЦКБ «Продмаги». Установка состоит из ротора с ячейками для посуды. Ротор вращается в ванне, залитой водой. Изделие обрабатывается с двух сторон. С этой целью установле­ ны два ряда магнитострикционных излучателей: внутренний и внешний. Грязную посуду загружают в зоне 3, а выгружают

520

в зоне 4, мойка завершается за один оборот ротора. Производи­ тельность машины 1200 банок в смену. Мощность установки при к.п.д. магнитострикционных излучателей 50% составляет

30кВт.

На рис. 240, б представлена установка Одесского политехни­

ческого института. В зоне загрузки банки укрепляются в зажи­ ме на конвейере и последовательно проходят зоны: замочки, ультразвукового облучения, шприцевания и ополаскивания. Магнитострикционные излучатели производят обработку банки с двух сторон.

При шприцевании банки энергично промываются под давле­

Ультразвуковой метод был использован в качестве основы в конвейерной.установке для мойки троллей и разног на мясо­ комбинатах [31]. Собственно установка состоит из трех зон: замочка, ультразвуковой очистки и душевой обработки. Пере­ мещение троллей осуществляется конвейером. Ультразвуковые колебания генерируются с помощью магнитострикционных пре­ образователей ПМС, питаемых от генератора УЗГ-10У. В уста­ новке используются моющие средства.

Выходная мощность генератора установки 10 кВт, мощность генератора 18 кВт; частота колебаний 19 кГц; производитель­ ность установки 2400 троллей в смену.

Температурный режим обработки: температура в ванной для

Рис. 241. Механизированная линия для мойки фруктов с применением звуковых колебаний:

521

установок на предприятиях средней мощности составляет около 30 тыс руб.

Можно использовать ультразвук также для мойки исходного сырья [36]. На рис. 241 показана схема механизированной ли­ нии для мойки фруктов с использованием ультразвука. Элект­ ромагнитные вибраторы расположены в верхней части моечной ванны. Интенсификация процесса мойки дает положительный результат. ■

В Молдавском НИИ пищевой промышленности исследована мойка овощей и фруктов с использованием магнитострикционного преобразователя на частоте 21,3 кГц при интенсивности 3—5 Вт/см2 в воде при температуре 20° С. Установлено, что с помощью ультразвука можно хорошо отмыть сельскохозяйст­ венные культуры и фрукты от грязи и приставших посторонних предметов. Продолжительность мойки составляет для картофеля 5—10 с, моркови 30—40 с, петрушки 200—600 с. Мойка яблок с помощью ультразвука длится 1—2 с и требует домыва шпри­ цеванием. Чернослив отмывается с помощью ультразвука за 1,5—2 с (обычным способом — до 10 с). Следует заметить, что продукты, отмытые с помощью ультразвука, более благополуч­ ны в отношении бактериальной загрязненности, чем контроль­ ные.

Отмывание частиц крахмала с картофеля перед обжаркой улучшает качество хрустящего картофеля. Ультразвуковой ме­ тод в данном случае дал положительный результат [36].

Рис. 242. Схема установки для выработки хрустящего картофеля с приме­ нением ультразвука:

522

На рис. 242 приведена схема установки для приготовления хру­ стящего картофеля с использованием ультразвука.

Очищенный от кожуры и промытый картофель подают кон­ вейером на резку, где его разрезают на ломтики толщиной 1,05— 1,5 мм, которые затем поступают во вращающийся сетчатый барабан, погруженный в ванну с водой температурой 20° С.

Для возбуждения ультразвуковых колебаний используют ультразвуковой жидкостный свисток, установленный в передней части ванны под уровнем воды. Свисток работает в режиме ин­ тенсивной кавитации и является достаточно сильным источником колебаний в диапазоне частот до 20 кГц.

Для усиления колебаний, излучаемых пластиной, ее помеща­ ют в цилиндрический резонатор. Резонатор имеет отверстия для вытекания воды в ванну. При вращении барабана и под дейст­ вием потока воды, прокачиваемой через свисток и ванну, лом­ тики картофеля непрерывно перемещаются и, направляясь к выходу из барабана, подвергаются воздействию ультразвуковых колебаний, интенсивно отмывающих крахмал с их поверхности. Дальнейший процесс не отличается от обычного.

ТЕПЛОВЫЕ И ДИФФУЗИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ

Колебательные возмущения среды ускоряют процесс тепло- и массообмена. Механизм воздействия акусти­ ческих колебаний в обоих процессах аналогичен. В основном он сводится к воздействию на ламинарно движущуюся жидкость и на пограничный слой при турбулентном движении. Под дей­ ствием колебаний ламинарный поток деформируется — проис­ ходит его турбулизация, что приводит к усилению теплообмена. Так, скорость теплоотдачи от колеблющегося по вертикальной оси цилиндра (/ = 40 Гц) к воде увеличивается в 41 раз при

При ламинарном режиме движения воздействие акустиче­ ских колебаний на теплообмен сказывается более явно. Это мож­ но объяснить тем, что колебания, во-первых, создают дополни­ тельное возмущение потока, и, во-вторых, способствуют образо­ ванию турбулентных пульсаций. У турбулентного потока стоя-

523