[go: up one dir, main page]

RU34401U1 - Ultrasound device - Google Patents

Ultrasound device Download PDF

Info

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
Application number
RU2003126678/20U
Other languages
Russian (ru)
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Росток"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Росток" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Росток"
Priority to RU2003126678/20U priority Critical patent/RU34401U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU34401U1 publication Critical patent/RU34401U1/en

Links

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)

Ультразвуковое устройство, содержащее ультразвуковые излучатели и камеру из нержавеющей стали, имеющей нагнетательный патрубок с обратным клапаном, соединенный с люком загрузки материала и сливным патрубком, отличающееся тем, что 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 - запорный механизм, к нагнетательному патрубку подсоединен компрессор.An ultrasonic device comprising ultrasonic emitters and a stainless steel chamber having an injection nozzle with a check valve connected to a material loading hatch and a drain nozzle, characterized in that the chamber is sealed and connected to a nitrogen supply system through a leak pipe, the ultrasonic emitters are evenly spaced on the side surface of the chamber, at the inlet of the drain pipe, a filter is installed with the possibility of transverse movement, and at the outlet there is a locking mechanism, to discharge flax conduit connected compressor.
Figure 00000001
Figure 00000001
RU2003126678/20U 2003-09-12 2003-09-12 Ultrasound device RU34401U1 (en)

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)

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