(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 213812 PL 21381 2 B1

RZECZPOSPOLITA
POLSKA
(12)
OPIS PATENTOWY
(19)
(21) Numer zgłoszenia: 382091
Urząd Patentowy
Rzeczypospolitej Polskiej
(54)
213812
(13) B1
(11)
(51) Int.Cl.
A23B 7/148 (2006.01)
A23L 3/16 (2006.01)
(22) Data zgłoszenia: 29.03.2007
Sposób konserwowania owoców lub warzyw, zwłaszcza łatwopsujących się,
przeznaczonych do dłuższego ich przechowywania w zamkniętych pojemnikach
i urządzenie do realizacji sposobu tego przy użyciu zmniejszonej energii
(43) Zgłoszenie ogłoszono:
13.10.2008 BUP 21/08
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono:
31.05.2013 WUP 05/13
PL 213812 B1
PL
(73) Uprawniony z patentu:
MĄCZKA WACŁAW, Lublin, PL
(72) Twórca(y) wynalazku:
WACŁAW MĄCZKA, Lublin, PL
2
PL 213 812 B1
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób konserwowania owoców lub warzyw, zwłaszcza łatwopsujących się, przeznaczonych do dłuższego ich przechowywania w zamkniętych pojemnikach i rządzenie do realizacji tego sposobu przy użyciu zmniejszonej energii.
Dotychczas najbardziej rozpowszechniony jest sposób przechowywania owoców lub warzyw,
zwłaszcza łatwopsujących się, polegający na ich zamrażaniu w komorach chłodniczych chłodziarek
sprężarkowych napędzanych silnikami elektrycznymi. Aby utrzymać stałą temperaturę zamrażania
trzeba ciągle dostarczać energię elektryczną, której ceny stale rosną. Inny znany sposób przechowywania owoców lub warzyw polega na ich suszeniu, który pobiera energię cieplną. Dlatego proces ten
jest energochłonny i kosztowny. Kolejny sposób przechowywania, zwłaszcza owoców polega na ich
gotowaniu i przechowywaniu kompotów w szczelnych pojemnikach zamykanych natychmiast po napełnieniu ich kompotem. Ten sposób jest również energochłonny i kosztowny. W polskiej literaturze
naukowo-technicznej znane są wykresy pary wodnej według M.T.Wukałowicza w układzie entalpiaentropia, niezbędne przy ustalaniu parametrów pary technologicznej użytej w sposobie według wynalazku.
Istotą sposobu konserwowania owoców lub warzyw, zwłaszcza łatwopsujących się, przeznaczonych do dłuższego ich przechowywania w zamkniętych pojemnikach przy użyciu zmniejszonej
energii jest to, że wypłukane wodą surowe owoce lub warzywa umieszcza się w pojemnikach otwartych, w których od ich dna wypłukuje się powietrze znajdujące się pomiędzy zewnętrznymi powierzchniami owoców lub warzyw parą wodną, której parametry wynoszą: temperatura 100C, ciśnienie absolutne 0,10 MPa, stopień suchości pary X2=0,815 i czasie płukania rzędu kilku sekund. Napełnione
pojemniki owocami lub warzywami po wypłukaniu powietrza zamyka się szczelnie wieczkami i odstawia się w chłodne miejsce w celu wykroplenia się pary bez użycia dodatkowej energii na chłodzenie.
Parametry pary wodnej przed płukaniem powietrza wynoszą: temperatura 125°C, ciśnienie absolutne
0,22 MPa, zaś stopień suchości pary X1= 0,85.
Istotą urządzenia do realizacji sposobu konserwowania owoców lub warzyw, zwłaszcza łatwopsujących się, przeznaczonych do dłuższego ich przechowywania w zamkniętych pojemnikach przy
użyciu zmniejszonej energii, składającego się z kotła parowego ogrzewanego paliwem - gazem, wyposażonego we wskaźnik poziomu wody, termometr, manometr, zawór bezpieczeństwa, zawór zasilania wodą oraz króciec odpływu pary połączony ze sztywnym przewodem, przechodzącym w przewód elastyczny, zaopatrzony w zawór odcinający jest to, że we wnętrzu pojemnika pustego znajduje
się dysza Lavala o długości większej od wysokości pojemnika. Górny koniec dyszy Lavala łączy się
sztywno z tarczą z trzema ramionami poziomymi zagiętymi na końcach w dół o kąt 90°, przy czym
dysza Lavala, połączona jest z przewodem elastycznym, na którym znajduje się zawór odcinający
i jest zasilana parą poprzez przewód z kotła, zaś dysza Lavala przy wylocie pary przepłukującej jest
symetrycznie ścięta dwoma płaszczyznami pod kątem 90°, natomiast ostrze ścięcia dyszy Lavala
dotyka dna pojemnika. Zgięte w dół końce ramion tarczy dyszy Lavala wchodzą suwliwie i luźno
w cylindryczną wewnętrzną pobocznicę szyjki pojemnika pustego, zaś ich kątowe rozstawienie wynosi
120°, przy czym dysza Lavala jest wyjmowana z napełnionego owocami lub warzywami pojemnika,
przed jego szczelnym zamknięciem wieczkiem. W płaszczyznach pionowych trzech ramion tarczy
dyszy Lavala znajdują się osie poziomych trzech sworzni blokujących odrzutowy ruch dyszy Lavala,
umieszczonych suwliwie w trzech tulejach statywu, zaś jeden koniec każdego sworznia jest swobodny
z powierzchnią stożkową, a drugi koniec każdego sworznia jest połączony sztywno z krążkowym
uchwytem dosuwanym odśrodkowo do ogranicznika połączonego sztywno z nogą statywu. Urządzenie posiada stożkowy kosz zasypowy, nakładany z góry na pusty pojemnik, przy czym kosz przechodzi w pierścień luźno wchodzący na zewnętrzną powierzchnię szyjki pojemnika. W przekrojach kosza,
przechodzących przez osie trzech sworzni wykonane są współosiowo z nimi trzy otwory o średnicach
sworzni, przechodzących na zewnątrz kosza w rozbieżne stożki prowadzące sworznie, zaś dolne tworzące sworzni przylegają do górnej płaszczyzny poziomej tarczy. Każda tuleja jest sztywno połączona
z pionową nogą statywu, zagiętą poziomo na końcu do mocowania jej do blatu stołu, zaś trzy nogi
statywu połączone są sztywno ze sobą prętami stanowiącymi boki trójkąta równobocznego.
Korzystnym skutkiem stosowania sposobu według wynalazku jest to, że zużycie energii cieplnej
doprowadzonej do jednostki masy owoców lub warzyw jest dużo mniejsze od energii elektrycznej pobieranej przez zamrażarkę na jednostkę masy owoców lub warzyw zamrożonych. Porównanie energetyczne sposobu według wynalazku ze sposobem gotowania kompotów jest również korzystne.
PL 213 812 B1
3
Podobnie jest z suszeniem, zwłaszcza owoców. Dodatkową zaletą sposobu jest to, że owoce lub warzywa nie tracą cennych własności odżywczych, przechowując się w stanie surowym. Urządzenie jest
proste w wykonaniu i umożliwia wykorzystanie typowych słoików typu „twist" ogólnie dostępnych
w handlu. Sposób można stosować do pojemników różnej objętości.
Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym
fig. 1 przedstawia przekrój osiowy kotła z wyposażeniem, fig. 2 - przekrój łamany A-A urządzenia do
konserwowania owoców lub warzyw przeznaczonych do dłuższego przechowywania, fig. 3 - widok B
z góry urządzenia, fig. 4 - wykres pary wodnej w układzie entalpia-entropia z naniesionymi punktami
przemiany adiabatycznej pary 1 i 2.
Pobrana z kotła 1 para wodna technologiczna o parametrach: temperatura t1 = 125°C, ciśnienie
absolutne p1 = 0,22 MPa, stopień suchości X1, = 0,85 kierowana jest do dyszy 21 Lavala podczas
wypłukiwania powietrza z napełnionego owocami lub warzywami otwartego pojemnika. W dyszy 21
=
Lavala para rozpręża się adiabatycznie osiągając następujące parametry: t2 100C, ciśnienie absolutne p2 = 0,10 MPa, stopień suchości X2 = 0,815. Podczas rozprężania strumień pary osiąga na wylocie z dyszy prędkość V = 490 m/sek, przy czym
gdzie i1-i2 jest różnicą entalpii odczytanej z wykresu pary wodnej w układzie entalpia-entropia według M.T. Wukałowicza i zamienionej
2
2
na jednostki m /sek z KJ/kg. Punkt K jest tak zwanym punktem krytycznym pary. Po przepłukaniu
pojemniki są natychmiast zamykane szczelnie i odstawiane w chłodne miejsce bez dodatkowego
chłodzenia.
Urządzenie do konserwowania owoców lub warzyw, zwłaszcza łatwopsujących się, przeznaczonych do dłuższego ich przechowywania wyposażone jest w kocioł 1 parowy z izolacją 4 i pokrywą
2 przymocowaną śrubami 3. Kocioł 1 parowy zawiera zawór 7 bezpieczeństwa, manometr 8, termometr 9, wskaźnik 10 poziomu wody, ustawiony jest na podstawie 15 i wyposażony w palniki 13 gazowe połączone z instalacją gazową poprzez zawór 14 odcinający. Zasilanie kotła 1 parowego wodą
odbywa się przewodem 11 z zaworem 12 odcinającym, zaś odpływ pary jest przez przewód 6 zaworem 5 odcinającym, natomiast przewód 16 łączy kocioł 1 parowy ze stanowiskiem przepłukiwania
pojemników 17 z owocami lub warzywami 18. Stanowisko przepłukiwania parą pojemników 17 z owocami lub warzywami 18 wyposażone jest w stół 27, na którym znajduje się statyw składający się
z trzech nóg 19 połączonych prętami 29. Każda noga 19 jest połączona sztywno z tulejką 30, w której
umieszczony jest suwliwie sworzeń 23 zakończony uchwytem krążkowym, zaś noga 19 jest przymocowana do stołu 27 zaciskiem 28. Z dyszą 21 Lavala połączony jest giętki przewód 24, który poprzez
zawór 25 odcinający łączy się z przewodem 16 kotła 1 parowego. Na pojemnik 17 nasadzony jest
kosz 22 zasypowy z otworami na sworznie 23 przechodzącymi na zewnątrz w rozbieżne stożki 26
prowadzące. Do zamykania pojemników 17 służą wieczka 20.
Działanie urządzenia jest następujące: mokra para wodna z kotła 1 parowego przewodem 6
poprzez zawór 5 odcinający dopływa przewodem 16 do przygotowanego stanowiska przepłukiwania
pojemników 17 owocami lub warzywami 18 poprzez zawór 25 odcinający. Następnie ustawia się statyw na stole 27 i przymocowuje się go do stołu zaciskiem 28. Na stole 27 ustawia się pojemnik 17
pusty i wkłada się do niego dyszę 21 Lavala z ramionami i przewodem giętkim, przy zamkniętym zaworze 25 odcinającym. Następnie następuje nasadzenie kosza 22 na pojemniki 17, tak aby sworznie
23 dotykały ramion dyszy 21 Lavala po wsunięciu do oporu sworzni 23 w otwory kosza 22. W ten sposób dysza 21 Lavala jest zabezpieczona przed jej wysunięciem się do góry przez siłę odrzutu wypływającej z niej pary. Napełnia się pojemnik 17, owocami lub warzywami, otwiera się zawór 25 odcinający na kilka sekund i ponownie zamyka. W czasie płukania w dyszy 21 Lavala strumień pary rozpręża
się i osiąga prędkość 490 m/sek, a od dna pojemnika 17 powietrze jest wypłukiwane, zaś jego miejsce
zajmuje para wodna.
Oddziaływanie termiczne pary unieszkodliwia drobnoustroje, odizolowanie produktu od warunków zewnętrznych zapobiega ponownemu zakażeniu a stworzenie warunków beztlenowych zapobiega procesom utleniania i rozwojowi drobnoustrojów tlenowych mogących występować również w formie przetrwalnikowej w produkcie. Po przepłukaniu szybko odsuwane są sworznie 23 do oporu
i zdejmowany jest kosz 22 oraz wyciągana jest dysza 21 Lavala, po czym następuje zamknięcie pojemnika 17 wieczkiem 20 i odstawienie go w chłodne miejsce, w którym pozostająca para skropli się.
Powstała w ten sposób próżnia z czasem wypełni się rozrzedzoną parą wodną nasyconą, zaś owoce
lub warzywa 18 pozbawione są otaczającego ich powietrza i przechowują się co najmniej na rok do
następnych zbiorów.
4
PL 213 812 B1
Zastrzeżenia patentowe
1. Sposób konserwowania owoców lub warzyw, zwłaszcza łatwopsujących się, przeznaczonych
do dłuższego ich przechowywania w zamkniętych pojemnikach przy użyciu zmniejszonej energii,
znamienny tym, że wypłukane wodą surowe owoce lub warzywa umieszcza się w pojemnikach
otwartych, w których od ich dna wypłukuje się powietrze znajdujące się pomiędzy zewnętrznymi powierzchniami owoców lub warzyw parą wodną, której parametry wynoszą: temperatura 100C, ciśnienie absolutne 0,10 MPa, stopień suchości pary X2=0,815 i czasie płukania rzędu kilku sekund, przy
czym napełnione pojemniki owocami lub warzywami po wypłukaniu powietrza zamyka się szczelnie
wieczkami i odstawia się w chłodne miejsce w celu wykroplenia się pary bez użycia dodatkowej energii na chłodzenie.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że parametry pary wodnej przed płukaniem powietrza wynoszą: temperatura 125°C, ciśnienie absolutne 0,22 MPa, zaś stopień suchości pary X1 = 0,85.
3. Urządzenie do realizacji sposobu określonego w zastrz. 1 i 2 składające się z kotła parowego
ogrzewanego paliwem - gazem, wyposażone we wskaźnik poziomu wody, termometr, manometr,
zawór bezpieczeństwa, zawór zasilania wodą oraz króciec odpływu pary połączony ze sztywnym
przewodem, przechodzącym w przewód elastyczny, zaopatrzony w zawór odcinający, znamienne
tym, że we wnętrzu pojemnika (17) pustego znajduje się dysza (21) Lavala o długości większej od
wysokości pojemnika (17), zaś górny koniec dyszy (21) Lavala łączy się sztywno z tarczą z trzema
ramionami poziomymi zagiętymi na końcach w dół o kąt 90C, przy czym dysza (21) Lavala, połączona jest z przewodem (24) elastycznym, na którym znajduje się zawór odcinający (25) i jest zasilana
parą poprzez przewód (16) z kotła (1), zaś dysza (21) Lavala przy wylocie pary przepłukującej jest
symetrycznie ścięta dwoma płaszczyznami pod kątem 90°, natomiast ostrze ścięcia dyszy (21) Lavala
dotyka dna pojemnika (17), zaś zgięte w dół końce ramion tarczy dyszy (21) Lavala wchodzą suwliwie
i luźno w cylindryczną wewnętrzną pobocznicę szyjki pojemnika (17) pustego a ich kątowe rozstawienie wynosi 120°, przy czym dysza (21) Lavala jest wyjmowana z napełnionego owocami lub warzywami pojemnika (17) przed jego szczelnym zamknięciem wieczkiem (20), natomiast w płaszczyznach
pionowych trzech ramion tarczy dyszy (21) Lavala znajdują się osie poziomych trzech sworzni (23)
blokujących odrzutowy ruch dyszy (21) Lavala, umieszczonych suwliwie w trzech tulejach (30) statywu, zaś jeden koniec każdego sworznia jest swobodny z powierzchnią stożkową, a drugi koniec każdego sworznia jest połączony sztywno z krążkowym uchwytem odsuwanym odśrodkowo do ogranicznika połączonego sztywno z nogą (19) statywu.
4. Urządzenie według zastrz. 3, znamienne tym, że posiada stożkowy kosz (22) zasypowy, nakładany z góry na pusty pojemnik (17), przy czym kosz (22) przechodzi w pierścień luźno wchodzący
na zewnętrzną powierzchnię szyjki pojemnika (17), natomiast w przekrojach kosza (22) przechodzących przez osie trzech sworzni (23) wykonane są współosiowo z nimi trzy otwory o średnicach sworzni
(23), przechodzących na zewnątrz kosza (22) w rozbieżne stożki (26) prowadzące sworznie, zaś dolne tworzące sworzni (23) przylegają do górnej płaszczyzny poziomej tarczy dyszy (21) Lavala, przy
czym że każda tuleja (30) jest sztywno połączona z pionową nogą (19) statywu, zagiętą poziomo na
końcu do mocowania jej do blatu stołu (27), zaś trzy nogi (19) statywu połączone są sztywno ze sobą
prętami stanowiącymi boki trójkąta równobocznego.
PL 213 812 B1
Rysunki
5
6
PL 213 812 B1
PL 213 812 B1
7
8
PL 213 812 B1
Departament Wydawnictw UP RP
Cena 2,46 zł (w tym 23% VAT)