Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Современное состояние технических средств для насыщенния газом пищевых жидкостей 12
1.1. Основные принципы растворения диоксида углерода в воде 12
1.2. Способы и технические средства насыщения воды газами 20
1.3. Общая характеристика компонентов и газонаполненных пищевых жидкостей 32
1.4. Характеристика молочной сыворотки 36
1.5. Характеристика лимонного газированного напитка 37
1.6. Постановка цели и задач исследования 42
Глава 2. Математическое моделирование устройств насыщения пищевых жидкостей газом 44
2.1. Аналитическая модель струйно-барботажного сатуратора 44
2.2. Численный анализ результатов моделирования процесса течения в восходящем потоке 59
Глава 3. Исследование процессов обеспечивающих насыщение пищевых жидкостей газом 55
3.1. Лабораторные исследования процесса насыщения воды диоксидом углерода 55
3.2. Лабораторные исследования процесса насыщения пищевых жидкостей газомв струйно-барботажных аппаратах 59
3.3 Оценка показателя газосодержания диоксида углерода в воде в процессе хранения 63
3.4 Оценка показателя газосодержания диоксида углерода в пищевых жидкостях в процессе хранения з
Глава 4. Опыт использования и перспективы применения разработанных технических решений 84
4.1. Комплектация установки для производства «смузи» в автономных условиях 84
4.2. Оценка конкурентоспособности разработанного технического решения 96
5.Основные выводы 105
6. Библиографический список
- Общая характеристика компонентов и газонаполненных пищевых жидкостей
- Численный анализ результатов моделирования процесса течения в восходящем потоке
- Лабораторные исследования процесса насыщения пищевых жидкостей газомв струйно-барботажных аппаратах
- Оценка конкурентоспособности разработанного технического решения
Введение к работе
Актуальность работы. Одним из основных требований при газонасыщении различных безалкогольных напитков является обеспечение равномерного распределения пузырьков газа по всему объему. В этих условиях исключается быстрый унос газа и сохранение стойкости газонасыщения во времени. Современное состояние теории и практики сатурации напитков показывает, что соответствующие технологические процессы и конструкции сатураторов не всегда отвечают указанным требованиям и могут быть усовершенствованы.
Учитывая актуальные дополнительные требования по обеспечению импорто-замещения, приведенные аргументы говорят о необходимости разработки напитков широкого ассортимента содержащих натуральные ингредиенты. К таким напиткам, в частности, относятся газированные напитки с наполнителями из натуральных фруктов и ягод. Существующее отечественное технологическое оборудование и аппараты, как правило, трудно использовать для их изготовления.
В пищевой промышленности хорошо известна технология, используемая при изготовлении газированных напитков, в которой охлажденные жидкости насыщаются в сатураторах под давлением диоксидом углерода, обладающим консервирующим свойством. На практике в основном распространены способы организации взаимодействия фаз прямоточным движением в аппарате, перемешиванием, циркуляцией жидкости или циркуляцией газа.
Цель и задачи исследования. Основной целью настоящей работы является научное обоснование для разработки технических средств насыщения безалкогольных напитков диоксидом углерода, обеспечивающих его максимальную стойкость, за счет высокого первоначального содержания диоксида углерода при возможно более мелких размерах пузырьков.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
- разработать математическую модель нисходящего потока при совместном
движении жидкости и газа;
уточнить модель стадии барботажа газо-жидкостной «пробки»;
оценить численно модель двухфазного восходящего потока;
провести экспериментальные исследования на модельной установке и разработать рекомендации для проектирования опытно-промышленного образца;
оценить возможности дальнейшего совершенствования аппарата;
- разработать рекомендации для проектирования сатуратора струйно-барбо-
тажного типа и других узлов опытно-промышленного образца аппарата для произ
водства «смузи» (густой однородный напиток, приготовленный из ягод, фруктов или
овощей с добавлением кусочков льда, молока, газированной воды, чая, пряностей и
других добавок.
Научная новизна работы обусловлена тем, что:
Предложена модель нисходящего потока для аппарата с комбинированным типом сатурации.
Определены рациональные режимы проведения струйно-барботажной сатурации для диоксида углерода.
Оценено влияние давления и температуры сатурации на потребительские свойства газированного безалкогольного напитка.
Выявлены наиболее рациональные для повышения стойкости режимы газирования для разных видов безалкогольных напитков.
Предложена комплектация компактной установки для производства «смузи» в автономных условиях.
Выполнена оценка целесообразности широкого применения разработанных технических рекомендаций, как в автономных, так и в стационарных условиях.
Приоритет новых технических решений, направленных на совершенствование технологии производства безалкогольных газированных напитков, защищены четырьмя Патентами РФ.
Практическая значимость работы.
По результатам научных исследований предложен струйно - барботажный сатуратор, прошедший апробацию в заводских условиях, защищенный охранным документом ФИПС «Устройство для смешивания жидкости с газами» ( Патент РФ № 146078 от 06.06.2014)
Разработаны принципиальные схемы устройств для комплектации аппарата при работе в автономных условиях:
Устройство для измельчения фруктов и овощей (Патент РФ № 131996 от 26.02.2013)
Устройство для резки на части плодов и овощей (Патент РФ № 13 8201 от 12.06.2013)
Устройство для хранения фруктов и овощей (Патент РФ № 141084 от 12.03.2014)
Предложенная технологическая схема насыщения пищевых жидкостей диоксидом углерода и вспомогательные устройства испытаны на пилотной установке и внедрены в опытное производство на ООО ТОРГМАШ, г.Санкт-Петербург.
Материалы диссертационной работы используются в учебном процессе на кафедре «Процессы и аппараты пищевых производств» при проведении лабораторных работ (Свидетельство на программу для ЭВМ №2013614440 от 07.05.2013).
Апробация работы. Основные результаты исследований, выполненные автором доложены на отчетных научных конференциях НИУ ИТМО (Санкт-Петербург, 2012-2015; НТК в рамках технологической платформы "Технология пищевой и перерабатывающей промышленности АПК - продукты здорового питания". Воронеж. 24.09.2012 - 25.09.2012; VIII Международная научно-практическая конференция
"Научное пространство Европы-2013". Przemysl, Польша. 07.04.2013 - 15.04.2013; Международный научный форум "Пищевые инновации и биотехнологии", г. Кемерово. 15.04.2013 - 19.04.2013;
VI Международная научно-техническая конференция "Низкотемпературные и пищевые технологии в XXI веке". Санкт-Петербург. 13.11.2013 - 15.11.2013; VI Международная научно-техническая конференция "Низкотемпературные и пищевые технологии в XXI веке". Санкт-Петербург. 13.11.2013 - 15.11.2013.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 17 работ, в том числе 5 работ в изданиях рекомендованных ВАК, а также получено 4 патента на полезную модель РФ и 1 свидетельство на программу для ЭВМ.
Структура и объем работы. Диссертация включает введение, 4 главы, выводы, список литературы, включающий 188 источника, из них 33 - иностранных 6 приложений. Содержание работы изложено на 131 страницах машинописного текста и содержит 59 рисунков, 29 таблиц,
Общая характеристика компонентов и газонаполненных пищевых жидкостей
Устройства для насыщения воды газом, в зависимости от способов создания поверхности раздела фаз, их можно классифицировать на [90, 92]: 1. Аппараты, где водная среда вводится в газовую атмосферу в виде брызг, капель. К ним относятся распылительные установки и капельные скрубберы. 2. Аппараты, где поверхность массопередачи образуется при механическом взаимодействии двух фаз - барботажные, струйные и т.д. 3. Аппараты, где поверхность контакта фаз образуется стекающими пленками жидкости - насад очные, пленочные колонны. 4. Комбинированные, где для повышения улучшения используется одновременно несколько из перечисленных выше способов создания поверхности массообмена.
В немецком сатураторе подаются в общую камеру смешивания, находящуюся под давлением [73], при помощи плунжерных насосов газообразный или жидкий диоксид углерода, технологическая вода и сироп. Такая же система запатентована во Франции [74]. Жидкость и диоксид углерода подаются в определенное место аппарата с большой скоростью во встречных направлениях. Когда потоки встречаются получается эмульсия, где интенсивно растворяется диоксид углерода в воде.
Сегодня сатурация напитков претерпела изменения. В конструкциях подают жидкий диоксид углерода через металлическую трубку, и смешение происходит в потоке [65, 68]. За счет меньшего размера отверстий и высокого давления обеспечивается развитая поверхность контакта. А также учитывается при испарении и расширении газа охлаждающая способность диоксида углерода.
В научной литературе изложны конструкции сатураторов, где насыщение напитка происходит в струйных аппаратах [69, 76, 98, 87, 64,101].
Запатентовано немецкое устройство для приготовления напитков [76], где вода поступает в струйный аппарат через рабочее сопло, углекислый газ подается в приемную камеру, и смесь воды и газа из камеры смешения направляется эксцентрично в цилиндрическую камеру. А также подается сироп. Из-за высокой турбулизации в цилиндрической камере напиток насыщается диоксидом углерода.
В сатураторе [99], основанном на использовании камеры смешения, не полностью заполняемой водой, углекислым газом заполняют оставшийся свободный объем камеры. Вращающиеся элементы устройства перемешивают воду и углекислый газ, в результате получается вода, насыщенная углекислым газом, то есть газированная вода. Конструкция сатуратора [96] (рисунок 1.8), содержит колонну насыщения и средство для подачи в колонну жидкости, которое включает нагнетательный насос, приспособление для подачи диоксида углерода, для распыления жидкости, а также для выведения из колонны газированной воды. Конструкция колонны снабжена трубой, вокруг которой находится фильтрационная сетка с ячейкой с размерами 20...200 мкм. Средство для распыления жидкости выполнено в виде распылительных головок а пространство между фильтрационной сеткой и трубой сверху и снизу перекрыто элементами. Именно такая конструкция способствует эффективному созданию в жидкости большого количества газовых пузырьков, имеющие большую площадь поверхности для взаимодействия с диоксидом углерода. Так как толщина поверхностного слоя пузырьков очень мала, поэтому это приводит к быстрому и лучшему насыщению воды газом. Так как размеры газовых пузырьков больше размеров ячейки фильтрационной сетки, то устраняется возможность проникновения пузырей между трубой и фильтрационной сеткой. Благодаря такой конструкции обеспечивается создание в жидкости мелких газовых пузырьков. Если оказываются пузыри больших размеров в жидкости, то вокруг них происходит наращивание пузырьков углекислого газа и если большие пузырьки лопаются, из-за их нестойкости, диоксид углерода выделяется из жидкости и его количество там уменьшается. Не допустить проникновения больших газовых пузырьков приводит к снижению потерь диоксида углерода.
Аппарат для смешивания газов в воде [92] упрощает изготовление всех элементов прибора, облегчает сборку аппарата и обслуживание.
Устройство снабжено (рис. 1.9) полым цилиндрическим корпусом с герметично соединенными с ним днищем и крышкой, крышками-заглушками, средствами тангенциальной подачи жидкости в корпус, приспособлений подачи газа в корпус. Аппарат может быть снабжен способом тангенциальной подачи дополнительного потока воды по длине корпуса в нескольких точках независимо. В сборочном виде образуют правильное объемное тело, и образующее со стенками корпуса во внутреннем пространстве продольные внешнюю и внутреннюю полости для отдельной выдачи газа и жидкости, при этом ось внутренней полости совпадает с осью корпуса. Объемное тело представляет собой прямой цилиндр, составленный двумя или тремя пористыми элементами или правильную призму с числом боковых сторон не менее пяти. Ъ й
Пористые керамические элементы могут устанавливать под углом до 90 при осуществлении способа, причем газ подается в нижние части конструкции, а жидкость подается в верхние части конструкции. Пористые керамические элементы выполняют в трубной решетке и заглушке или в виде набора трубок. Применяется сатурация жидкой среды [100] без увеличения давления газовой и жидкой фазы, без применения поверхностно-активных веществ. Причем повышение качества диспергирования из-за получения дисперсии с узким распределением по размеру частиц диспергируемой фазы.
Такая задача решается сатурированием жидкости, включающим ее подачу в трубный канал проточного аппарата с трубчатой керамической мембраной [98], перпендикулярную потоку жидкости к внешней поверхности трубчатой керамической мембраны подачу газа и излив образовавшейся газожидкостной дисперсии, при этом в трубном канале создают турбулентный поток жидкости, который характеризуюется критерием Рейнольдса не менее 10000 и напряжением сдвига не менее 65 Па, а также используют средним диаметром пор 0,1... 0,5 мкм асимметричную двухслойную мембрану. Предпочтительно, подачу газа осуществляют под давлением 0,2 атм, а также линейную скорость подачи жидкости поддерживают равной 4,0...5,1 м/с. Над поверхностью мембраны в пузырьке возникает отрывающая сила-сила Архимеда сразу после появления (рис. 1.11):
Численный анализ результатов моделирования процесса течения в восходящем потоке
В пищевых производствах достаточно широко распространены устройства для насыщения жидкостей газами, за счет прохождения газа через жидкость с образованием различного типа струй.
Струйные сатураторы обладают одним существенным недостатком: распределение пузырьков газа чрезвычайно неравномерно по сечению струи, с следовательно по всему объему газированной жидкости.
Одним из простейших приемов, позволяющих избежать этого недостатка, является перемешивание при насыщении газом жидкости или ее барботаж. Очевидно, что в устройствах со сформированными струями эту операцию целесообразно производить за счет энергии самих струй, направляя их определенным образом.
Аналитически описать этот процесс можно следующим образом. Струя жидкости из сопла (активный поток) подается в цилиндрическую камеру смешения. Газ (пассивный поток) под действием высокой скорости, увлекается из приемной камеры в смесительную камеру. Струя движется до соударения с жидкостно-газовой пробкой, сформированной внутри камеры смешения за счет взаимодействия жидкостно-газового потока со стенками камеры смешения. [25]
Потоки в камере смешения характеризуются следующими параметрами: Pi - давление на выходе из сопла, считается заданной величиной; Н/м2 Р2 - давление (разряжение), создаваемое в приемной камере; Н/м2 Рт - давление на границе соударения струи с жидкостно-газовой пробкой, Н/м2 Рз - давление потока при повороте на 180 ОС, Н/м2 Vi - скорость струи, также заданная величина, м/с V2- скорость газового потока на входе в камеру смешения, м/с VT - скорость на границе соударения струи с жидкостно-газовой пробкой, м/с Уз - скорость потока при повороте на 180 С, м/с
Индексы 1,2,3 относятся к потоку жидкости из сопла, потоку газа из приемной камеры и жидкостно-газовому потоку из камеры смешения. Индекс Т относится к сечению, где происходит преобразование двух раздельных потоков в один смешанный поток. Массовый расход mi каждого из потоков рассчитывается по формуле
Где pg и р\- плотность газового и жидкостного потока, Llg И Lll - вязкость газового и жидкостного потока, Xg - расходное массовое газосодержание Параметр Мартинелли определяется по формуле ф2 = (1+ г)(1+х )" (2ЛЗ) Из уравнения (9) можно получить формулу для расчета значения давления Рт РТ = Р3+ЛФ2 ЯскйеїШ (2.14) D 2 Из уравнения (7) и (8) найдем скорость VT у _ гПгУг +P1F1 +m2V2+P2F2-PTFT . . m1+m2 mlV?+m2Vi \l m1+m2 Моделирование сатуратора при входе газо-жидкостной смеси в барботажную и циркуляционную зону включает в себя анализ влияния потерь давления, а также поворота потока на 180.
Общий перепад давления в сатураторе на восходящем участке: Ф = Ф/+Фм+Фи+Фь (2-17) где /Spi - потери по длине; крм - местные потери; Дри - инерционные потери; tspfo — pCMgHc0S(X - потери на преодоление сопротивления газожидкостного слоя высотой Я, здесь а - угол наклона оси канала к вертикали. Потери давления при входе газо-жидкостной смеси в барботажную трубу и циркуляционную зону или при выходе из них, а также при поворотах потока на 180 рассчитываются как потери на местных сопротивлениях:
В случаях, когда газосодержание в циркуляционной зоне аппарата неизвестно, для ориентировочных расчетов єщ можно рекомендовать эмпирическое соотношение 6 =1,17(1- еГб) - 0,33. Инерционные потери ин возникают в случае изменения кинетической энергии потока в результате изменения газосо держащие. Это может наблюдаться при растворении газов в жидкостях. Принимая Рж Рг, т. е. пренебрегая изменением кинетической энергии газа, уравнение для расчёта ин можно представить в виде Рж ж
Потери энергии на преодоление указанного давления связаны как с поднятием газожидкостной смеси на высоту Н, так и с разностью плотностей газожидкостной смеси в восходящих и нисходящих каналах.
При условии Рж »Рг ДРст = Pg#cosa[zB(l-(prB)-zH(l-(prH)], (2 20) где в н - количество восходящих и нисходящих каналов. Приведенные соотношения помогают определить давление на входе участка сатуратора с восходящим потоком газо-жидкостной смеси. Численный анализ результатов моделирования процесса течения в восходящем потоке Третий этап моделирования включает численный анализ влияния давление на выходе барботажного участка на преодоление потерь на трение и на придание газо-жидкостной смеси кинетической энергии. В дальнейшем при расчете восходящего трубопровода мы будем называть давление на выходе барботажного участка напором и обозначать буквой Н. Единица измерения напора - метр.
Лабораторные исследования процесса насыщения пищевых жидкостей газомв струйно-барботажных аппаратах
Зависимость содержания диоксида углерода в газированной воде от параметров процесса выясняли с помощью спроектированной экспериментальной установки на базе промышленного аппарата АВ-4. Охлажденная до 1-2 С вода роторным насосом подается в отверстие для подачи жидкости, где она при помощи инжектора, в который из отверстия для подачи газа под давлением поступает углекислый газ (СО2), разбрызгивается и поступает в камеру смешения. Отброшенная в насадочную колонну, она далее проходит для возможного охлаждения между стенками камеры смешения и стенкой корпуса через перфорированные кольца для полного смешивания газа с водой. Так как диаметр пузырька углекислого газа составляет 0,015 мм, то диаметр отверстий перфорированных колец выполняют 1,5-2 мм. Отверстия в перфорированных кольцах при этом создают условия для прохождения структурированного потока газожидкостной смеси к отверстию выхода.
Поступающая водопроводная вода при давлении от 0,1 до 0,6 МПа через нвд 1 и обратный клапан 2 подается водяному редуктору. Гидроаккумулятор 3 установлен для разглаживания толчков нвд; на входе рд (настраивается на минимум для контроля наличия воды). Охлаждение воды происходит в контуре охлаждения 4 за счет контакта со змеевиком 5, по которому проходит хладагент от пивного охладителя. По центру технологической воды-помпа-мешалка 7, которая постоянно перемешивает воду, чтобы предотвратить ее замерзание и обеспечить равномерное распределение температуры по всему объему. Охлажденная вода поступает через обратный клапан в сатуратор 9.
По газовой магистрали через углекислотный редуктор 12 под давлением 4.0 кгс/см2 в сатуратор 9 подается углекислый газ, давление которого регулируется углекислотным редуктором 11. Приготовление газированной воды происходит в смесительной камере 9 сатуратора, где в результате разбрызгивания охлажденной воды через форсунку в среду углекислого газа происходит ее насыщение углекислотой. Устройство выдачи - либо соленоидный клапан, либо ручной кран. Они снабжены на выходе щелевым дросселем 15. Далее идет излив 16.
По всей магистрали до излива 16 параллельно для обеспечения определенной температуры проходит контур сопровождения в теплоизоляции.
Щелевой дроссель подобран таким образом, чтобы соответствовал диаметру пузырьков. Он устанавливается перед самым изливом. Скорость потока сдерживается при помощи турбулизирующих колец и щелевого дросселя. Также эти приспособления сдерживают «воздушную пробку» потока и тем самым обеспечивают равномерность распределения пузырьков по всему объему в жидкости до самого выхода готового напитка из выпускного отверстия.
Преимущества использования сатуратора в комплекте с пивным охладителем. Данная конструкция позволяет размещать данное оборудование независимо от места присоединения водной магистрали. Поскольку длины всех подводящих контуров для подачи воды, газа, выдачи готового напитка можно регулировать и размещать каким угодно способом. Поскольку сатуратор находится в охлаждающей обмотке и теплоизоляции, для сохранения определенной температуры (3-6С), в отличие от других сатураторов, которые помещены в свою охлаждающую камеру, можно говорить о преимуществах данного устройства, где мы можем использовать неспециальное охлаждающее оборудование. Например, пивной охладитель. В связи с усложнением продажи алкогольных напитков, оборудование для такого рода продукции претерпевает определенные сложности с экономической точки зрения. Поэтому появилась необходимость рационального использования данного вида оборудования, а именно пивного охладителя.
Данный охладитель (надстоечный) устанавливается на стойке бара, при необходимости может использоваться как подстоечный, при этом необходимо обеспечить свободный доступ воздуха к вентиляционным отверстиям изделия. Для обеспечения работы охладителя в бак перед началом эксплуатации заливается чистая холодная вода до уровня: 5-10 мм ниже верхнего края сливного отверстия. Регулировка температуры охлаждения напитков, а также количество льда в баке осуществляется ручкой терморегулятора.
С целью получения устойчивого раствора СО2 и рационального режима проведения процесса насыщения по вышеприведенной методике на многоцелевой установке для лабораторных исследований (рисунок 3.4) с использованием струйно-барботажного аппарата изучено влияние давления (рисунок 3.6), температуры и геометрических параметров сатуратора на концентрацию ССЬ, а также потерь CCh от времени выдержки.
Оценка конкурентоспособности разработанного технического решения
Разработанный сатуратор [38] с комбинированным струйно-барботажным воздействием на перерабытываемых пищевые жидкости может использоваться в «стационарных» условиях, то есть в заводских условиях производства безалкогольных газированных напитков. В этом случае все предыдущие и последующие за смешиванием стадии производства используют традиционное технологическое оборудование.
Иная ситуация складывается, например, при «автономном» производстве такого напитка как «смузи». Такое производство может осуществляться в отдельных автоматах устанавливаемых в местах большого скопления людей: магазинах, стадионах, школах и др. Здесь полноценное использование разработанной конструкции сатуратора возможно только при наличии некоторых вспомогательных устройств. В первую очередь это относится к устройству кратковременного хранения суточного (до следующего обновления) запаса натурального сырья, например плодов лимона. В этой же технологической цепочке должны находиться устройство для предварительной крупно кусковой нарезки и тонкого измельчения плодов или фруктов.
Для использования в указанных целях для создания комплектной установки-автомата разработаны следующие устройства.
Разработано техническое средство [37], предназначенное для хранения различных фруктов и овощей для применения в пищевой и консервной промышленности, к тому же в розничной торговле, например, для приготовления и продажи сатурированных напитков с мякотью. Приспособление для хранения фруктов и овощей, включает рабочую камеру для хранения продуктов питания и охлаждающую рубашку, при этом рабочая камера выполнена в виде тора, подающая винтовая спираль установлена внутри него между его внешней и внутренней стенками, при этом охлаждающая рубашка выполнена из U-образных трубчатых приспособлений, выполненных поочередно по наружным плоскостям наружной и внутренней стенок рабочей камеры по ее образующей, при этом некоторые трубчатые приспособления расположены так, что относительно продольной оси рабочей камеры их наиболее продолговатые участки имеют единое угловое смещение относительно друг друга.
При хранении фруктов и овощей в таких случаях предъявляются повышенные требования к сохранности их пищевых свойств, а, следовательно, к системам охлаждения, надежности и безотказности работы автоматических устройств и приборов.
Известны различные конструкции устройств для обеспечения сохранности пищевых свойств продуктов питания, принцип действия которых основан на применении различных хладагентов и методов охлаждения Конструкции известных устройств металлоемки, сложны и энергоемкие. Холодильные машины с распылом в пространстве камеры для хранения овощей и т.п. Теплоизолированный корпус, камеру для хранения, распылительный узел, с устройством для распыления водяной пыли, узел для регулирования температуры распылительного наконечника составляют холодильное оборудование.
К недостаткам такого устройства относится большой расход воды и необходимость ввода второго распылительного узла, с меньшим диаметром отверстий.
Известно устройство для охлаждения и кристаллизации сгущенного молока с сахаром, включающие аппарат в виде цилиндрического корпуса с охлаждающей рубашкой, расположенным внутри него полым вращающимся цилиндром с внешней винтовой поверхностью и снабженного патрубками для подвода и отвода продукта, и хладагента.
К минусам такого устройства может быть отнесена сложность конструкции и повышенная энергоемкость аппарата в процессе охлаждения. Известно устройство для охлаждения штучных пищевых продуктов, содержащее теплоизолированную спиралеобразную камеру с герметичной крышкой и патрубками для подвода и отвода хладоносителя, приспособления для загрузки и выгрузки продукта и установленную в камере вдоль ее наружной стенки батарею охлаждения хладоносителя, камера выполнена в виде подъемной винтовой спирали, угол подъема которой составляет от 15 до 45, а приспособление для загрузки продукта и патрубок для подвода хладоносителя сообщены с нижней частью камеры в начале ее подъема. Кроме того, результирующая сила, обуславливающая движение продукта, будет меньше сопротивления, вызванного действием выталкивающей силы и силы трения, в результате чего перемещение продукта будет затруднено.
Одним из наиболее удачных является устройство В.А. Старцева для хранения овощей, фруктов и ягод, содержащее рабочую камеру для хранения продуктов питания и охлаждающую рубашку, причем рабочая камера содержит соляные панели и оборудована перфорированным полом с фильтром-насытителем в виде дробленой соляной породы и сообщена посредством отверстий в полу с охлаждающей рубашкой, при этом в рабочей камере для хранения продуктов питания установлена опора для размещения сохраняемых продуктов с зазором относительно пола и боковых стен. К числу наиболее существенных недостатков указанного технического решения относится большая вероятность подмораживания продукта при его охлаждении, что неизбежно приводит к его слеживанию при хранении.
Технической задачей нашей разработки является повышение эффективности охлаждения продукта без подмораживания, при предотвращении его слеживания в процессе хранения.
Для решения этой задачи в устройстве для хранения фруктов и овощей, включающем рабочую камеру с подающей винтовой спиралью и охлаждающую рубашку, рабочая камера выполнена в виде тора, а подающая винтовая спираль установлена внутри него между его внешней и внутренней стенками.