УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАГНИТНОЙ ОБРАБОТКИ ПИЩЕВЫХ ЭМУЛЬСИЙ

Устройство для магнитной обработки пищевых эмульсий может быть использовано во многих отраслях пищевой промышленности. Влияние магнитного поля исследовано на различных видах обрабатываемых жидкостей, таких как собственно вода, нефильтрованное пиво и молочная сыворотка. Для воды, например, магнитный активатор воздействуя на водные молекулы полем генерируемым постоянными магнитами из редкоземельных элементов воздействует на растворенные в воде анионы гидрокарбоната, удерживая их в коллоидной форме. Это вызывает процесс кристаллизации непосредственно в массе воды, а не на стенках труб или других поверхностях водоподготовительного оборудования. В обрабатываемой активатором воде под действием силы Лоренца молекулы воды начинают совершать колебательные движения. Магниты расположены определенным образом - так, чтобы магнитное поле устройства вызвало резонанс диполей воды. Вызванный таким образом резонанс приводит к отделению молекул воды от микровключений, которые под действием силы взаимного притяжения вступают во взаимодействие друг с другом. При этом ионы кальция (причина отложений на стенках труб) начинают осаждаться на поверхности этих свободных примесей - центрах кристаллизации, образуя так называемые микрокристаллы. Пищевые эмульсии, часто являющиеся отходами пищевых производств и содержащие значительное количество воды, как правило, обрабатывают магнитным полем перед их сгущением или разделением для повторного использования содержащихся в них полезных пищевых веществ.
Известно устройство для обработки воды магнитным полем [Патент РФ №19382, С02F 1/48, 2001], содержащее корпус из диамагнитного материала, внутренний магнитопровод, наружные магнитопроводы, полюсные наконечники, внешние намагничивающие катушки, входной и выходной патрубки введенные в него шунтирующие вкладыши из материала с большим сопротивлением магнитному полю, расположенные попарно между наружными и центральным сердечником наружные магнитопроводы и проходные диски, при этом наружные магнитопроводы выполнены на ш-образных сердечниках броневого типа, а внутренний магнитопровод выполнен в виде полого цилиндра. Недостатком устройства является большая материалоемкость и сложность обслуживания при очистке от выделенных примесей.
Наиболее близким к предлагаемому является устройство для магнитной обработки воды в потоке [Патент РФ №93050, С02F 1/48, 2009], содержащее корпус из ферромагнитного материала, выполняющий роль замыкающего магнитопровода, причем в корпусе установлена кассета из магнитного материала и на ней закреплено четное число пар одинаковых прямоугольных магнитов, образующих в рабочем канале, предназначенном для прохождения обрабатываемой жидкости, противоположно направленные вектора магнитной индукции, при этом соседние пары магнитов установлены с интервалом, равным длине сторон магнитов, обращенных к рабочему каналу, и соседние магниты обращены к рабочему каналу разноименными полюсами, а в корпусе вдоль рабочего канала установлена трубка из немагнитного материала для пропуска обрабатываемой воды. Недостатком устройства является практическая невозможность регулирования режимов обработки проходящей жидкости, что необходимо для обработки пищевых эмульсий различного состава и концентраций.
На фиг.1-3 изображена принципиальная схема предлагаемого устройства.
Предлагаемое устройство включает цилиндрический корпус 6 с центральным рабочим каналом 8 и тремя дополнительными каналами 7, а также шток 4, с размещенными на нем постоянным магнитом со стороны входа пищевой эмульсии, коническим запорным элементом в зоне контакта с корпусом и заслонкой, сплошной в зоне дополнительных каналов и перфорированной в области центрального рабочего канала, со стороны выхода пищевой эмульсии. Электромагнитная катушка 1, установленная на цилиндрическом корпусе со стороны выхода пищевой эмульсии, подключена постоянно, а на расстоянии половины высоты этой катушки в сторону входа пищевой эмульсии размещена электромагнитная катушка 2 с возможностью переключения полюсов также, как на электромагнитной катушке 3 установленной на закрепленном с помощью фланца 5 ограничительном кожухе со стороны входа пищевой эмульсии.
При подключении электромагнитных катушек 1 и 2 так, что они оказываются обращены друг к другу разноименными полюсами, создаются условия действия силовых линий вдоль центрального рабочего канала 8, выполненного в немагнитном корпусе 6. Третья электромагнитная катушка 3, закрепленная на ограничительном кожухе посредством фланца 5, включенная также как электромагнитная катушка 2 взаимодействуя с постоянным магнитом, прикрепленным к штоку 4, выталкивает его в крайне правое положение. Таким образом, перфорированная заслонка, прикрепленная к штоку со стороны выхода пищевой эмульсии закрывает дополнительные каналы 7 и поток жидкости протекает в центральное отверстие.
При подключении электромагнитных катушек 1 и 2 вторым способом, постоянный магнит закрепленный на штоке 4 встает в крайнее левое положение так, что конический элемент на штоке закрывает центральный рабочий канала 8 и жидкость протекает в дополнительных каналах 7. Контакты на двух главных электромагнитных катушках 1 и 2 замыкаются при этом таким образом, что их магнитные поля действуют встречно, что заставляет силовые линии поля действовать в поперечном направлении, при этом напряженности магнитного поля достигают своего максимума непосредственно на уровне дополнительных каналов 7.
Таким образом, данная установка позволяет обрабатывать жидкость, как в продольном, так и в поперечном направлении, причем максимальные напряжения достигаются в месте протекания жидкости. Это является важным достоинством предлагаемого устройства, поскольку позволяет менять режимы обработки, как по времени, так и по величине напряженности действующего магнитного поля. Кроме того, изменением скорости протекания пищевой эмульсии меняется режим течения: ламинарный или турбулентный, что существенно влияет, например, на последующую стадию мембранного разделения.