RU34401U1 - Ultrasound device - Google Patents
Ultrasound device Download PDFInfo
- Publication number
- RU34401U1 RU34401U1 RU2003126678/20U RU2003126678U RU34401U1 RU 34401 U1 RU34401 U1 RU 34401U1 RU 2003126678/20 U RU2003126678/20 U RU 2003126678/20U RU 2003126678 U RU2003126678 U RU 2003126678U RU 34401 U1 RU34401 U1 RU 34401U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chamber
- ultrasonic
- yeast
- nitrogen
- working chamber
- Prior art date
Links
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 title description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 4
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 4
- 241000208202 Linaceae Species 0.000 claims 1
- 235000004431 Linum usitatissimum Nutrition 0.000 claims 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims 1
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 12
- 235000014101 wine Nutrition 0.000 description 8
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 4
- 230000003834 intracellular effect Effects 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 4
- 210000005253 yeast cell Anatomy 0.000 description 4
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 3
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 3
- 230000009089 cytolysis Effects 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 239000002778 food additive Substances 0.000 description 2
- 235000013373 food additive Nutrition 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 2
- 239000006166 lysate Substances 0.000 description 2
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 4-(3,5-dimethylphenyl)-1,3-thiazol-2-amine Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C=2N=C(N)SC=2)=C1 MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-N Nitrous acid Chemical class ON=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000009754 Vitis X bourquina Nutrition 0.000 description 1
- 235000012333 Vitis X labruscana Nutrition 0.000 description 1
- 240000006365 Vitis vinifera Species 0.000 description 1
- 235000014787 Vitis vinifera Nutrition 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000013405 beer Nutrition 0.000 description 1
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 235000005911 diet Nutrition 0.000 description 1
- 230000037213 diet Effects 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 235000019985 fermented beverage Nutrition 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 210000005061 intracellular organelle Anatomy 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910017464 nitrogen compound Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002830 nitrogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N nitrogen dioxide Inorganic materials O=[N]=O JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 239000004006 olive oil Substances 0.000 description 1
- 235000008390 olive oil Nutrition 0.000 description 1
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011837 pasties Nutrition 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008207 working material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Physical Water Treatments (AREA)
- Distillation Of Fermentation Liquor, Processing Of Alcohols, Vinegar And Beer (AREA)
Description
Ультразвуковое устройство;Ultrasound device;
Полезная модель относится к шицевой промышленности и может найти применение в винодельческой, пивоваренной, ликероводочной, микробиологической промышленности для получения пищевой добавки при приготовлении напитков брожекщя, детского и диетического питания и кормов.The utility model relates to the Shitsev industry and may find application in the wine, brewing, distillery, microbiological industries for the production of food additives in the preparation of fermented beverages, baby and diet food and feed.
Известно ультразвуковое устройство для диспергирования материалов и получения пищевых добавок, в котором три ультразвуковых преобразователя равномерно разнесены вокруг цилиндрического реактора и закреплены в стальных втулках, приваренных к наружной стенке реактора. Ультразвук передается через буферную жидкость, в частности оливковое масло, и стенку к жидкости, находящейся в реакторе. Интенсивность ультразвука достаточна для возникновения кавитации и, следовательно, протекания процесса диспергирования. Патент Великобритании № 22433092, В 01 J 11/10, 1991 г.An ultrasonic device for dispersing materials and producing food additives is known, in which three ultrasonic transducers are uniformly spaced around a cylindrical reactor and mounted in steel sleeves welded to the outer wall of the reactor. Ultrasound is transmitted through a buffer liquid, in particular olive oil, and a wall to the liquid in the reactor. The intensity of the ultrasound is sufficient for the occurrence of cavitation and, therefore, the course of the dispersion process. UK patent No. 22433092, B 01 J 11/10, 1991
Известен диспергатор (Патент России № 1599075, В 01 J 11/10, 1988г.), содержащий ультразвуковой источник колебаний, смесительную камеру с подводящим и отводящим патрубками, насадкой с цилиндроконическими отверстиями. На выходе из насадки формируется турбулентное вращательное движение потоков с кавитационными пузырьками.Known dispersant (Russian Patent No. 1599075, 01 J 11/10, 1988) containing an ultrasonic vibration source, a mixing chamber with inlet and outlet pipes, nozzle with cylindrical holes. At the exit of the nozzle, a turbulent rotational movement of flows with cavitation bubbles is formed.
Указанные известные изобретения не обеспечивают возможность получения микро капель, однородных по размеру.These known inventions do not provide the possibility of obtaining micro droplets, uniform in size.
Известно устройство для диспергирования, содержащее реактор с ультразвуковыми излучающими системами, работающими синхронно, и генератор. Реактор состоит из двух камер - верхней и нижней с обратным клапаном на нагнетательном патрубке, каждаяA device for dispersion, containing a reactor with ultrasonic emitting systems operating synchronously, and a generator. The reactor consists of two chambers - the upper and lower with a check valve on the discharge pipe, each
,r f f-5Vf li |S, r f f-5Vf li | S
из камер снабжена ультразвуковой пьезоэлектрической колебательной системой. Между камерами установлен трековый фильтр, заключенный в крупноячеистую сетку из нержавеющей стали. Патент Российской Федерации № 2096074, В 01 J 11/02, 1997 г. (Прототип).of the cameras is equipped with an ultrasonic piezoelectric oscillatory system. Between the cameras, a track filter is installed, enclosed in a coarse mesh of stainless steel. Patent of the Russian Federation No. 2096074, 01 J 11/02, 1997 (Prototype).
Педостатком прототипа является низкая эффективность обработки сред, например диспергирования и гомогенизации суспензий, так как конструктивные элементы устройства не обеспечивают создание гидродинамических процессов в обрабатываемой среде, в том числе обширной зоны кавитации.The prototype of the prototype is the low efficiency of processing media, for example dispersion and homogenization of suspensions, since the structural elements of the device do not provide the creation of hydrodynamic processes in the medium being processed, including the extensive cavitation zone.
Задачей данной полезной модели является интенсификация процесса лизиса дрожжевых культур, повышение дисперсности и гомогенизации суспензий, создание обширной зоны кавитации, повышение биологической ценоности лизатов.The objective of this utility model is to intensify the process of lysis of yeast cultures, increase the dispersion and homogenization of suspensions, create an extensive cavitation zone, and increase the biological value of lysates.
Технический результат достигается тем, что в ультразвуковом устройстве, содержащем ультразвуковые излучатели и камеру из нержавеющей стали, имеющей нагнетательный патрубок с обратным клапаном, соединенный с люком для загрузки материала и сливным патрубком, камера выполнена с возможностью герметизации и через натекатель соединена с системой подачи азота, ультразвуковые излучатели равномерно расположены на боковой поверхности камеры, на входе сливного патрубка установлен фильтр с возможностью поперечного перемещения, а на выходе этого патрубка - запорный механизм, к нагнетательному патрубку подсоединен компрессор.The technical result is achieved in that in an ultrasonic device containing ultrasonic emitters and a stainless steel chamber having a discharge pipe with a non-return valve connected to the material loading hatch and a drain pipe, the chamber is sealed and connected via a leak to a nitrogen supply system, ultrasonic emitters are uniformly located on the side surface of the chamber, a filter with the possibility of lateral movement is installed at the inlet of the drain pipe of pipe - the locking mechanism to the discharge pipe is connected compressor.
Сущность полезной модели схематично поясняется на чертеже, где: 1 - рабочая камера, выполненная га нержавеющей стали, 2 - преобразователи акустических колебаний (пьезоэлектрические и/или магнитостршсционные), 3 нагнетательный патрубок, 4 - обратный клапан, 5 - люк загрузки рабочей жидкости, 6 - сливной патрубок, 7 - натекатель, 8 - система подачи азота, 9 - подвижный фильтр, 10 - запорный механизм, 11 компрессор, 12 - резервуар с рабочей жидкостью.The essence of the utility model is schematically illustrated in the drawing, where: 1 - a working chamber made of stainless steel, 2 - transducers of acoustic vibrations (piezoelectric and / or magnetostrictive), 3 discharge pipe, 4 - check valve, 5 - manhole loading fluid, 6 - drain pipe, 7 - leak, 8 - nitrogen supply system, 9 - movable filter, 10 - shut-off mechanism, 11 compressor, 12 - reservoir with working fluid.
Установка работает следующим образом.Installation works as follows.
Для получения рабочей жидкости, а именно дрожжевой суспензии берут жидкую разводку чистой культуры дрожжей, или проводят регидратацию препарата сухих дрожжей, при этом концентрация дрожжевых клеток регулируется количеством добавляемой воды в смеси с виноматериалом или виноградным суслом. Важным фактором рабочего материала является его текучесть и жидкостная составляющая, без которой не возможно применение ультразвука. Границей концентрации дрожжевых клеток в рабочей жидкости является Ю клеток/см. Дальнейшее увеличение количества клеток дрожжевых культур приводит к тестообразной массе, гасящей распространение ультразвука по объёму.To obtain a working fluid, namely a yeast suspension, a liquid wiring of a pure yeast culture is taken, or dry yeast preparation is rehydrated, while the concentration of yeast cells is regulated by the amount of added water mixed with wine material or grape must. An important factor of the working material is its fluidity and the liquid component, without which the use of ultrasound is not possible. The boundary of the concentration of yeast cells in the working fluid is 10 cells / cm. A further increase in the number of yeast culture cells leads to a pasty mass, which quenches the spread of ultrasound in volume.
Рабочая жидкость (дрожжевая суспензия) из резервуара 12 по нагнетательному патрубку 3 подается под давлением, создаваемым компрессором 11 в рабочую камеру 1 в атмосферу азота.The working fluid (yeast suspension) from the tank 12 through the discharge pipe 3 is supplied under the pressure created by the compressor 11 into the working chamber 1 in a nitrogen atmosphere.
Для создания азотной атмосферы в рабочей камере 1 сначала очищают объём рабочей камеры от воздуха. Наличие кислородной составляющей в рабочей камере 1 в результате звукохимических реакций приводит к образованию вредных соединений азота, таких как азотная и азотистая кислоты, диоксид азота и другие, которые снижают биологическую активность и пищевую ценность лизатов.To create a nitrogen atmosphere in the working chamber 1 first clean the volume of the working chamber from the air. The presence of the oxygen component in the working chamber 1 as a result of sound-chemical reactions leads to the formation of harmful nitrogen compounds, such as nitric and nitrous acids, nitrogen dioxide and others, which reduce the biological activity and nutritional value of lysates.
Удаление воздуха из рабочей камеры 1 можно вести различными путями: просто подачей азота от системы 8 черезThe removal of air from the working chamber 1 can be carried out in various ways: simply by supplying nitrogen from the system 8 through
натекатель 7 или вакуумированием рабочей камеры 1 и последующим её заполнением азотом через натекатель 7.leakage 7 or evacuation of the working chamber 1 and its subsequent filling with nitrogen through the leakage 7.
В процессе заполнения рабочей камеры 1 дрожжевой культурой, азот сжимается, т.к. обратный клапан 4, установленный над люком загрузки 5, натекатель 7 и запорный механизм 10 не позволяют ни рабочей жидкости, ни азоту покинуть рабочую камеру 1. Затем включают ультразвуковой генератор, преобразователи акустических колебаний 2 которого возбуждают ультразвуковое поле с частотой от 50 кГц и интенсивностью не ниже 45 Вт/см. В результате такого воздействия акустическим полем в течении 15-20 минут, происходит дополнительный нагрев азота и нагрев дрожжевой культуры до 65-70°С, возникает эффект кавитации, приводящий к стремительному лизису дрожжевой культуры. Указанный режим позволяет регулировать деструкцию дрожжевых клеток от частичного изменения проницаемости мембран клетки до полного разрушения клеточных структур.In the process of filling the working chamber 1 with a yeast culture, nitrogen is compressed, because a non-return valve 4 mounted above the loading hatch 5, the leakage 7 and the locking mechanism 10 do not allow either the working fluid or nitrogen to leave the working chamber 1. Then, an ultrasonic generator is turned on, the acoustic vibration transducers 2 of which excite an ultrasonic field with a frequency of 50 kHz and less below 45 W / cm. As a result of this exposure to the acoustic field for 15-20 minutes, there is an additional heating of nitrogen and heating of the yeast culture to 65-70 ° C, there is a cavitation effect, leading to a rapid lysis of the yeast culture. The specified mode allows you to control the destruction of yeast cells from a partial change in the permeability of cell membranes to the complete destruction of cell structures.
Спустя 15-20 минут после включения генератора ультразвука полученную продукцию транспортируют по сливному патрубку 6 под действием повыщенного давления через подвижный фильтр 9 к выходу.After 15-20 minutes after turning on the ultrasound generator, the resulting product is transported through the drain pipe 6 under the influence of increased pressure through a movable filter 9 to the exit.
При заданных параметрах проведение лизиса осуществляется в щадящем режиме, при котором внутриклеточный пул биологически актршных соединений не претерпевает значительных изменений, что позволяет регулировать выход нужных соединений. В результате действия акустического поля и повышенного внешнего давления организуется обширная зона кавитационных пузырьков, повь шается температура, что приводит к увеличению проницаемости клеточных мембран, изменение структуры внутриклеточных органелл, что интенсифицирует выход изFor given parameters, the lysis is carried out in a sparing mode, in which the intracellular pool of biologically active compounds does not undergo significant changes, which allows you to control the yield of the desired compounds. As a result of the action of the acoustic field and increased external pressure, an extensive zone of cavitation bubbles is organized, the temperature rises, which leads to an increase in the permeability of cell membranes, a change in the structure of intracellular organelles, which intensifies the exit from
Дрожжевой клетки ферментов и других биологически активных веществ. При контакте внутриклеточных соединений с веществами, содержащимися в вине или пиве, возникает индуцированный синтез ферментных систем дрожжей на внутриклеточных структурах, увеличение активности ферментов дрожжей под действием субстратов вина, а также интенсификация биохимических превращений соединений вина под действием внутриклеточных компонентов дрожжей с образованием продуктов, характерных для выдержанных вин.Yeast cell enzymes and other biologically active substances. When intracellular compounds come into contact with substances contained in wine or beer, an induced synthesis of yeast enzyme systems on intracellular structures occurs, an increase in the activity of yeast enzymes under the action of wine substrates, and an intensification of the biochemical transformations of wine compounds under the influence of intracellular yeast components with the formation of products characteristic of aged wines.
Для приготовления вин фильтром 9 можно не пользоваться, т.к. процесс приготовления вин содержит и фильтрацию. You can not use filter 9 to prepare wines, as The wine preparation process also includes filtration.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003126678/20U RU34401U1 (en) | 2003-09-12 | 2003-09-12 | Ultrasound device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003126678/20U RU34401U1 (en) | 2003-09-12 | 2003-09-12 | Ultrasound device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU34401U1 true RU34401U1 (en) | 2003-12-10 |
Family
ID=36114821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003126678/20U RU34401U1 (en) | 2003-09-12 | 2003-09-12 | Ultrasound device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU34401U1 (en) |
-
2003
- 2003-09-12 RU RU2003126678/20U patent/RU34401U1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Chisti et al. | Fermentation technology, bioprocessing, scale-up and manufacture | |
| CN101466466B (en) | Reactor | |
| US9499290B2 (en) | Stationary bubble reactors | |
| AU2010238548A1 (en) | Cell culture system | |
| CN102107928A (en) | Pretreatment technique and equipment for degrading high-concentration organic waste water by power ultrasonic cavitation | |
| FI128860B (en) | Bioreactors for the cultivation of microorganisms | |
| CN102575212A (en) | Liquid aerator | |
| EP1923461A1 (en) | A bioreactor | |
| RU34401U1 (en) | Ultrasound device | |
| US10053710B2 (en) | Method for increasing ethanol yield from grain | |
| RU2246982C1 (en) | A hypersonic device | |
| RU49422U1 (en) | DEVICE FOR PRODUCING YEAST CROPS LYSATES | |
| US20040026334A1 (en) | Method for removing hydrogen sulfide and increasing the rate of biodegradation in animal waste pits and lagoons | |
| NL175032C (en) | DEVICE FOR CLEANING WASTE WATER USING GAS BUBBLE DRIVE. | |
| CN103952306A (en) | Fermentation tank capable of defoaming by using ultrasonic waves | |
| CN111204944B (en) | Sludge culture system and process thereof | |
| RU2289265C2 (en) | Method for production of yeast culture lysates | |
| TWM507428U (en) | Structural improvement of normal pressure liquid state fermentation tank | |
| Steel et al. | Fermentor design | |
| Faerman et al. | Sonication of Microalgae and its Precipitation | |
| CN205653206U (en) | Supersound sewage treatment device is united to mixing standing wave | |
| CN221141438U (en) | Ozone catalytic oxidation test device | |
| CN222907743U (en) | An ozone generator for sludge treatment | |
| RU216118U1 (en) | Ozone device | |
| CN216274173U (en) | A low-shear air-lift fermenter oxygenation and mixing device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20040913 |