УСТАНОВКА ДЛЯ ОБРАБОТКИ КРЕПКИХ АЛКОГОЛЬНЫХ НАПИТКОВ

Полезная модель относится к устройствам для получения и обработки крепких алкогольных напитков, в частности, водки и, так называемых, дистиллятов: чачи, кальвадоса, джина, виски, шнапса, самбуки, абсента и пр. и может найти применение в пищевой промышленности для улучшения органолептических свойств крепких алкогольных напитков и создания их новых вкусов.
Современные проблемы разработки устройств и технологических процессов получения алкогольных напитков ставят задачи улучшения их вкусовых качеств, а также технической модернизации существующих производств. Дистилляты - крепкие алкогольные напитки, получаемые методом перегонки, обладающие иногда характерным резким вкусом и запахом. Производимые в различных условиях крепкие алкогольные напитки отличаются по своим органолептическим свойствам, которые обеспечиваются не только спецификой технологии и исходными ингредиентами, но и дальнейшими методами обработки. Безусловно, чем эффективнее используемый для этого метод обработки, тем выше потребительские свойства напитка. Из современного уровня техники известно, что узел обработки напитков работает как самостоятельный блок и представляет собой фильтрующий элемент патронного типа (картридж) в металлическом или полимерном корпусе, в конструкции которого использованы разнообразные сорбционно-фильтрующие материалы, преимущественно активированный древесный уголь.
Известно устройство для обработки алкогольных напитков с применением патронного фильтра (картриджа) по патенту на изобретение ООО «Промфильтр» RU 2359735, опубл. 27.06.2009 г., целью создания которого являлось улучшение качества получаемых алкогольных напитков, а также увеличение ресурса работы фильтра. Для достижения технического результата зернистый сорбционно-фильтрующий материал содержит дополнительный слой нетканого углеродного материала, расположенным первым по ходу жидкости, при этом отношение высоты слоев волокнистого и зернистого материалов составляет от 1:20 до 1:2.
Известны каскадные промышленные фильтры для водки ЭКСПРЕСС-КРИСТАЛЛ для контрольной фильтрации, разработка которых ставила технической задачей повышение качества водки, а именно, кристальной прозрачности и характерного глянцевого блеска, путем применения микрофильтрации на финишной стадии производства, непосредственно перед розливом (www.express-eco.ru). Известные фильтрационные установки могут иметь одно- или двухкаскадное исполнение и содержат в качестве фильтрующе-адсорбционного материала глубинные, регенерируемые, имеющие жесткую многослойную структуру материалы, (т.е. условно в одном фильтре предфильтр и фильтр). В качестве предварительного фильтра рекомендуются фильтрующие элементы с порогом задержания частиц 5-10 мкм, при этом все фильтрующие элементы инертны по отношению к водно-спиртовой эмиссии, не выделяют примесей в фильтрат. Вышеуказанные фильтрующие элементы могут быть частично регенерированы, использованы повторно (до 10-15 раз) и выполнены гофрированными, в частности, из полиэтиленовой и фторопластовой пленок.
3
Известен патронный фильтр по патенту на полезную модель ООО НПП «Технофильтр» RU 81960, опубл. 25.07.2008 г., разработка которого ставила целью повышение степени очистки водки от токсичных примесей. Для реализации известного технического решения в качестве сорбционно-фильтрующего материала используют древесный уголь, импрегнированный платиной в количестве 0,001-0,1 масс.%, при его насыпной плотности 0,45-0,50 кг/дм. Для обработки водки известным способом используют заданный скоростной режим фильтрации, а именно, 30-150 дал/час на 1 кг угля.
3
3
Известен патронный фильтр для сорбционной очистки алкогольсодержащих напитков, описанный в патенте на изобретение ООО НПП «Технофильтр» RU 2531233, опубл. 20.10.2014 г., разработка которого ставила целью придание новых органолептических свойств алкогольным напиткам, создание их нового вкуса. Для реализации заявленного технического решения в качестве сорбционно-фильтрующего материала используют гранулированный фосфат циркония в водородной и натриевой формах, выпускаемый под торговыми марками Термоксид и Термоксид 3А, при этом скорость фильтрации составляет 10-60 дм/час из расчета на 1 дм гранулированного фосфата циркония до достижения определенного рН. Известный патронный фильтр, включающий вышеуказанный сорбционно-фильтрующий материал позволяет эффективно удалять примеси, вызывающие помутнение напитка, и его нежелательный привкус.
Общим недостатком вышеуказанных технических решений является отсутствие технической возможности обработки крепких алкогольных напитков для достижения высоких органолептических свойств, поскольку применение вышеуказанных сорбентов при заявленных технологических режимах не всегда приводят к улучшению органолептических показателей крепких алкогольных напитков, содержащих в своем составе большее количество примесей.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому является патронный фильтр для обработки сортировки «Серебряная фильтрация» по патенту на изобретение ООО НПФ «Технофильтр» RU 2222586, опубл. 27.01.2004 г., разработка которого ставила целью повышение эффективности обработки водочной сортировки и водки. Для реализации заявленного технического решения в качестве сорбционно-фильтрующего материала используют древесный уголь, импрегнированный серебром, в количестве 0,05-4,0 масс.% с уплотнением 5-20% от его исходной насыпной плотности.
Существенным недостатком решения прототипа является отсутствие возможности применения данных технологий к улучшению вкусовых и иных свойств для обработки крепких алкогольных напитков, характеризующимися другим количественным составом примесей, обусловленных природой напитков и технологией их получения.
Суть полезной модели заключается в следующем.
Технической задачей, которая была поставлена при создании заявляемой полезной модели, являлось создание установки для обработки крепких алкогольных напитков с применением сорбентов различной химической природы.
Техническим результатом, достигаемым при реализации заявленной полезной модели, является повышение технологичности установки, связанной с возможностью быстрой замены картриджей, стабильностью получаемых органолептических свойств крепких алкогольных напитков, создание их новых потребительских свойств.
Техническим результатом, достигаемым при частном случае реализации полезной модели, является возможность изменения количества картриджей в зависимости от поставленной технологической задачи, что приводит к увеличению мобильности установки в целом.
Согласно полезной модели заявляемая установка заключается в наличии конструкционных узлов, обеспечивающих сорбционную очистку крепких алкогольных напитков, а также осуществлении окислительно-восстановительных процессов путем последовательного прохождения через слои гранулированных сорбционно-фильтрующих материалов с разной химической природой при равных значениях объемов слоев и их различных массах.
Установка для обработки крепких алкогольных напитков включает картриджи с размещенным в них сорбционно-фильтрующим материалом с расположением картриджей по типу сорбционно-фильтрующего материала в следующей последовательности: гранулированный высокоактивный активированный каменноугольный уголь, гранулированный косточковый уголь, импрегнированный серебром, и гранулированный ионообменный материал на основе фосфата циркония - Термоксид 3А, при этом массовое соотношение сорбционно-фильтрующего материала, размещенного в картриджах, составляет соответственно (масс. ч.): 1:0,8:1,6.
При частном случае реализации заявляемая установка характеризуется тем, что картриджи объединены в 3 группы по типу размещенного в них сорбционно-фильтрующего материала, соединенные между собой последовательно в 3 каскада, при этом количество картриджей в группе составляет от 2 до 144. Под каскадом в данном случае подразумевается группа картриджей с одним видом сорбционно-фильтрующего материала, объединенная одним корпусом.
На фиг. 1 представлено схематическое изображение установки для обработки крепких алкогольных напитков, где:
1 – насос;
2 - картридж, содержащий слой гранулированного активированного каменноугольного угля;
3 - картридж, содержащий слой гранулированного косточкового угля, импрегнированного серебром;
4 - картридж, содержащий слой гранулированной ионообменной смолы на основе фосфата циркония;
5 - арматура, регулирующая скорость обработки;
6 - устройство для измерения скорости крепких алкогольных напитков.
На фиг. 2 представлена установка для обработки крепких алкогольных напитков, где:
1 – насос;
2 - картридж с размещенным слоем гранулированного активированного каменноугольного угля;
3 - картридж с размещенным слоем гранулированного косточкового угля, импрегнированного серебром;
4 - картридж с размещенным слоем гранулированной ионообменной смолы на основе фосфата циркония Термоксид 3А;
5 - корпус картриджа;
6 - арматура, регулирующая скорость обработки;
7 - устройство для измерения скорости крепкого алкогольного напитка.
На фиг. 3 представлена установка для получения крепких алкогольных напитков при частном случае реализации полезной модели, где:
1 – насос;
2 - группа картриджей с размещенным слоем гранулированного активированного каменноугольного угля;
3 - группа картриджей с размещенным слоем гранулированного косточкового угля, импрегнированного серебром;
4 - группа картриджей с размещенным слоем гранулированной ионообменной смолы на основе фосфата циркония Термоксид 3А;
5 - корпус группы картриджей;
6 - арматура, регулирующая скорость обработки;
7 - устройство для измерения скорости обработки крепкого алкогольного напитка.
В данном конкретном случае количество картриджей в группе (каскаде) составляет 10.
Заявленная установка работает следующим образом.
Крепкий алкогольный напиток, подлежащий обработке, расположенный на раме (на фиг. не показана), посредством насоса 1 с заданной скоростью подают на установку для обработки крепких алкогольный напитков, включающую, картридж с размещенным слоем гранулированного активированного каменноугольного угля 2, картридж с размещенным слоем гранулированного косточкового угля, импрегнированного серебром 3, картридж с размещенным слоем гранулированной ионообменной смолы на основе фосфата циркония Термоксид 3А 4, которые могут быть расположены как в одном конструкционном узле (фиг. 1) так и представлять собой группы картриджей (каскады) (фиг. 2), соединенные последовательно посредством гибкой подводки, жесткой трубопроводной обвязки, другим способом, используя конструкторские особенности корпусного оборудования. Картриджи снабжены корпусом 5. Для контроля скорости установка для обработки крепких алкогольных напитков снабжена регулирующей арматурой скорости 6 и устройством измерения скорости обрабатываемого крепкого алкогольного напитка 7.
При частном случае реализации полезной модели картриджи объединены в 3 группы (каскада) по типу размещенного в них сорбционно-фильтрующего материала, соединенные между собой последовательно в 3 каскада, при этом количество картриджей в группе составляет от 2 до 144.
В целом заявленная установка для обработки крепких алкогольных напитков характеризуется пропусканием через последовательно расположенные три слоя гранулированных сорбционно-фильтрующих материалов, а именно: каменноугольного угля, активированного косточкового угля, импрегнированного серебром, и ионообменной смолы на основе фосфата циркония при скорости прохождения в первом из вышеуказанных слоев 25-50 дал/ кг сорбента при дальнейшем соотношении скоростей прохождения на 1 кг сорбционно-фильтрующего материала в каждом слое соответственно 1 : 1,24 - : 0,64.
Выбор конкретной скорости обработки крепких алкогольных напитков должен производиться в соответствии с видом напитка и его достигаемыми органолептическими показателями при пробном технологическом пуске и составляет 10-20 дал/час для модуля высотой 250 мм.
Дополнительные исследования, проведенные заявителем, показали, что заявленные тип и последовательность расположения слоев гранулированных сорбционно-фильтрующих материалов в сочетании с их массами и объемами обеспечивают необходимую каталитическую активность, дополнительно связанную с окислительно-восстановительными процессами, протекающими в жидкой среде, которую представляет обрабатываемый напиток. Кроме того, заявленное массовое соотношение применяемых сорбционно-фильтрующих материалов обеспечивает задаваемую скорость обработки крепких алкогольных напитков и обеспечивает стабильность их органолептических свойств, т.к. массовое соотношение является строго контролируемым параметром.
Для реализации полезной модели могут быть использованы следующие вещества.
Активированный каменноугольный уголь с размером гранул 0,1-2,0 мкм, в частности, выпускаемый фирмой GAC Techn. под торговой маркой CENTAUR.
В качестве активированного гранулированного косточкового угля, импрегнированного серебром с размером гранул 0,1-1,7 мкм, в частности:
Кокосовый уголь, импрегнированный серебром, с содержанием серебра 0,05-0,4 масс.%.
Косточковый абрикосовый уголь, импрегнированный серебром, с содержанием серебра 0,05-0,4 масс.%.
Косточковый уголь грецкого ореха, импрегнированный серебром, с содержанием серебра 0,05-0,4 масс.%.
В качестве гранулированной ионообменной смолы:
Сорбционно-фильтрующие материалы на основе гранулированного фосфата циркония, выпускаемые под торговой маркой Термоксид, а именно Термоксид 3А.
При реализации заявленной полезной модели крепкие алкогольные напитки, в частности, водка и дистилляты становятся в целом более приятными в употреблении, ощущается отсутствие всех характерных привычных для данного вида напитка резких специфических тонов, которые возможны в составе в силу технологических особенностей их получения, а вкус напитков приобретает благородный аромат, в частности, исчезают специфические для данного вида алкогольных напитков горечь, вкус делается ярче и насыщеннее.