[go: up one dir, main page]

WO2007111524A1 - Biopolymer hydrating method - Google Patents

Biopolymer hydrating method Download PDF

Info

Publication number
WO2007111524A1
WO2007111524A1 PCT/RU2006/000140 RU2006000140W WO2007111524A1 WO 2007111524 A1 WO2007111524 A1 WO 2007111524A1 RU 2006000140 W RU2006000140 W RU 2006000140W WO 2007111524 A1 WO2007111524 A1 WO 2007111524A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
water
cavitation
reactor
pressure
grain
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
PCT/RU2006/000140
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Sergei Dmitrievich Shestakov
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Obschestvo S Ogranichennoi Otvetstvennostyu 'astor-S'
Original Assignee
Obschestvo S Ogranichennoi Otvetstvennostyu 'astor-S'
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 Obschestvo S Ogranichennoi Otvetstvennostyu 'astor-S' filed Critical Obschestvo S Ogranichennoi Otvetstvennostyu 'astor-S'
Priority to PCT/RU2006/000140 priority Critical patent/WO2007111524A1/en
Publication of WO2007111524A1 publication Critical patent/WO2007111524A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23BPRESERVATION OF FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES; CHEMICAL RIPENING OF FRUIT OR VEGETABLES
    • A23B2/00Preservation of foods or foodstuffs, in general
    • A23B2/50Preservation of foods or foodstuffs, in general by irradiation without heating
    • A23B2/57Preservation of foods or foodstuffs, in general by irradiation without heating by treatment with ultrasonic waves

Definitions

  • the invention relates to the field of production, storage and processing of agricultural raw materials, as well as the storage and processing of natural raw materials of plant and animal origin, and is intended for use in hydration processes of biopolymer materials, including disinfection of the water used for this and the biomass itself.
  • the invention can be used, for example, for:
  • the invention also extends to cases where an aqueous solution is used to hydrate biopolymers instead of water.
  • a disadvantage of the known method is that water having a cluster structure at room temperature, which is formed by the hydrogen bonds of its molecules with each other, weakly enters the hydration reaction of biopolymers.
  • room temperature water does not have a bactericidal or bacteriostatic effect on microorganisms living in it itself, as well as on the surface of the grain and capable of causing its microbiological damage.
  • A is the pressure amplitude in the acoustic wave
  • D is the adiabatic compressibility of water
  • t is the duration of exposure to ultrasound
  • T is the duration of the ultrasonic wave period, spent on useful work, then tens of hours will be required to break hydrogen bonds, whose heat under thermodynamically equilibrium conditions is ⁇ 25 kJ per mole of water (18 g).
  • grain consists mainly of hydrophilic biopolymers: gluten proteins and starch polysaccharides.
  • the effect of improving milling grain properties is achieved due to the intensification of microcracking of grains under the influence of heat and mass transfer phenomena accompanying the hydration of these biopolymers and the decomposition of hydrogen peroxide synthesized during cavitation treatment of water into enzymes.
  • oxygen is also formed, which inhibits the activity of microflora. That is, such treatment of grain with water is a process of hydration of biopolymers, accompanied by the effect of reducing the microbiological contamination of the processed biomass.
  • cavitation reactor an apparatus in which cavitation is formed in the form of regions located in the antinodes of the pressure of an acoustic wave [US N ° 4618263, 1986; RU JVs2209112, 2002; RU N22226428, 2003; RU 3422228217, 2003].
  • n is the number of cavitation bubbles involved in the process
  • C is the attenuation coefficient of the pressure pulse in space, m 1 .
  • the time t in (2) or (3), through which P t ⁇ f is expressed, is understood as the average time of arrival of the pressure perturbation from the bubbles that make up the cavitation region to the point in space for which the calculation is performed.
  • the technical result of the invention is to reduce the microbiological contamination of hydratable biopolymers by intensifying the disinfection of hydrating their water and increasing the content of the bactericidal agent hydrogen peroxide synthesized as a result of cavitation, as well as intensifying hydration reactions, which results in an increase in the mass of biopolymers due to an increase in water of the most active reagent - its unstructured phase, by epithermal destruction in de own structure formed by hydrogen bonds of its molecules with each other.
  • the invention consists in the following.
  • the resting pressure P 0 in a cavitation bubble depends on the radius of rest of this bubble RQ, the surface tension of the liquid, the vapor density of the liquid, and the hydrostatic pressure Pj 1 in it.
  • the real threshold for cavitation in water and aqueous solutions is for cavitation bubbles with a diameter of more than 10 " m ⁇ 0.5-10 5 Pa at a hydrostatic pressure of 10 5 Pa, which is explained by the low density of water vapor in comparison with the hydrostatic pressure in it at equilibrium.
  • the maximum productivity of the process under the condition A ⁇ 5.5P h can be defined as 450 1 Y m 3 / h, where V is the reactor volume in m 3 .
  • the technical result when using the invention is achieved by the fact that in the known method of hydration of biopolymers, it is characteristic that they process water in a cavitation mode and mix it with a biopolymer mass, wherein the water treatment is carried out in a cavitation reactor with an amplitude causing cavitation of the acoustic wave of not less than 5.5 Fj 1 , where P h is the hydrostatic pressure inside the cavitation reactor and with a capacity of not more than 450 U m / h, where V is the volume of the cavitation reactor in m
  • FIG. Figure 1 shows the change in time, expressed in units of the period of the acoustic wave T of pressure P on the surface of a single cavitation bubble located in the antinode of the wave pressure.
  • FIG. Figure 3 shows the dependence of the pressure inside the bubble on its radius under various initial conditions.
  • FIG. Figure 4 shows the dependence of P t ⁇ fPax on A at atmospheric pressure.
  • the dashed line marks the maximum value of the average pressure when the collapse of the cavitation bubble coincides with the end of the period of the forcing oscillator.
  • FIG. 6 is a perspective view, combined with a sectional view, showing the construction of a cavitation reactor with a radius of 35 mm and a height of 215 mm, intended for treating water in the process of hydration of biopolymers.
  • the drawing of the reactor is an illustration of the following embodiments of the invention.
  • the proposed method can be implemented, as shown in the following examples of hydration of biopolymers of raw materials of plant and animal origin.
  • a cavitation reactor for example, with an internal volume diameter of 70 mm and a height of 215 mm (Fig. B) using an acoustic oscillation source consisting of an electro-acoustic transducer 1, an acoustic waveguide transformer 2 and a reflector-resonator 3, inside the reactor vessel 4 in water, passed through the reactor under pressure, for example, l, 0-10 5 Pa, establish a plane standing acoustic wave, causing cavitation.
  • the reactor through the flanges 5 is built into the water supply, through which water is supplied for mixing with biomass.
  • the pressure amplitude of the acoustic wave is set by selecting the electric power of the transducer depending on the average volumetric density of the potential cavitation energy dissipated during the wave established upon receipt of the dependence depicted in FIG. 5, which is equal to 4.2 Do ⁇ s / m 3 . If the electro-acoustic efficiency of the process is 0.8 (taking into account internal friction losses in the electro-acoustic transducer 1, waveguide transformer 2 and reflector-resonator 3), then the power of the transducer should be 3.9 kW. For this purpose, for example, the BRANSON co-model 502 / 932R is suitable. At the selected sizes, the volume of the internal space of the reactor is 8.4-10 "4 m 3. Since the productivity should not exceed 450" VM 3 / h, where V is the volume of the cavitation reactor in m 3 , the maximum process capacity is 377 l / h .
  • Water is supplied to the internal volume of the reactor through one of the nozzles 6, connected by means of a flange 5 to the water supply, and exits through the other. Cavitation occurs in the reactor under the influence of the dissipated power of an acoustic wave in water.
  • the potential energy of cavitation destroys the shells of microorganisms living in it.
  • the same energy, realizing the transformation mechanism inherent in high-energy chemistry, by the suprathermal path directly affects hydrogen bonds inside water clusters, destroying them. Water molecules not interconnected by hydrogen bonds when mixed with a biopolymer mass hydrate its macromolecules.
  • Cavitation exposure also increases the chemical activity of water due to its dissociation, accompanied by the formation of ions / J 3 O + and OET. These ions also take part in the synthesis of hydrogen peroxide.
  • the resulting hydrogen peroxide decomposing, including on enzymes and metabolites of microorganisms with the formation of oxygen and the release of energy, helps to accelerate the interaction of water with the biopolymer mass and inhibits the activity of bacteria.
  • Example 1 Activation and disinfection of water and wheat grain during the wetting process of processing grain into flour, accompanied by hydration of its gluten proteins and starch polysaccharides, in order to improve the structural and mechanical properties of grain, increase gluten content and reduce microbiological contamination.
  • Example 2 Activation and disinfection of water and powder of mustard seeds during the extraction of water-soluble and emulsifiable substances from it in the manufacture of mayonnaise in order to increase the yield of the extract and increase the microbiological purity of the intermediate product - a suspension of mustard powder.
  • the powder of mustard seeds was mixed at a temperature of 40 0 C with water that was processed in accordance with the prototype and the claimed invention.
  • the results of the study of the environment of the resulting suspension are shown in table 2.
  • Example 3 Activation and disinfection of water in the process of restoring milk used in the manufacture of a substitute for whole milk, to give the product natural properties, increase the mass of "chemical substance” and ensure its microbiological purity.
  • Example 4 Activation and disinfection of water for the preparation of curing brine in the manufacturing process of meat minced molded semi-finished products to give them juiciness, reduce weight loss during heat treatment and reduce microbiological parameters.
  • Stuffing was prepared from beef and pork meat in a ratio of 1: 1 and a saturated solution of salt in water, which was processed in accordance with the prototype and the claimed method.
  • the minced meat was mixed with brine in a ratio of 1000: 76 by weight. The results are summarized in table 4.

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)

Abstract

The inventive method for hydrating biopolymers of agricultural and natural vegetable and animal raw materials in the biopolymer mass moisturing processes makes it possible to decontaminate used water and biomass, to bind a maximum quantity of water in polymer solvate shells with no risk of the thermal or chemical denaturation and chemical and microbiological contamination thereof. The inventive method consists in treating water, prior to mixing in with a biomass, in a cavitation reactor at a sound pressure amplitude generating an acoustic wave cavitation which is at least by 5.5 times greater than a hydrostatic pressure inside the cavitation reactor, wherein the water runs through the cavitation reactor at a flow rate which is equal or less than 450 cavitation reactor volumes per hour.

Description

СПОСОБ ГИДРАТАЦИИ БИОПОЛИМЕРОВ METHOD FOR HYDRATION OF BIOPOLYMERS

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к области производства, хранения и переработки сель- хозсырья, а также хранения и переработки природного сырья растительного и животного происхождения и предназначено к применению в процессах гидратации биополимерной массы, включающих обеззараживание используемой для этого воды и самой биомассы.The invention relates to the field of production, storage and processing of agricultural raw materials, as well as the storage and processing of natural raw materials of plant and animal origin, and is intended for use in hydration processes of biopolymer materials, including disinfection of the water used for this and the biomass itself.

Изобретение может быть использовано, например, для:The invention can be used, for example, for:

- обработки зерна, семян, плодов и иной биомассы перед закладкой их на хранение;- processing of grain, seeds, fruits and other biomass before laying them for storage;

- предпосевной обработки зерна и семян;- presowing treatment of grain and seeds;

- кондиционирования зерна при переработке его в муку;- conditioning of grain during its processing into flour;

- увлажнения и обеззараживания сырья в процессе приготовления сухих кормов для сельскохозяйственных животных и птицы;- moistening and disinfection of raw materials in the process of preparing dry feed for farm animals and poultry;

- получения водных суспензий из продуктов измельчения зерна, семян и плодов, например, хлебопекарного теста или жидких кормов;- obtaining aqueous suspensions from products of grinding grain, seeds and fruits, for example, baking dough or liquid feed;

- обработки продуктов измельчения зерна, семян и плодов, либо другой биомассы в процессе экстрагирования растворимых и эмульгируемых веществ, например, при производстве напитков, в том числе алкогольных, жидких специй или лекарственных препаратов.- processing products of grinding grain, seeds and fruits, or other biomass in the process of extraction of soluble and emulsifiable substances, for example, in the production of drinks, including alcoholic, liquid spices or medicines.

Возможно применение изобретения для гидратации биополимеров животного происхождения, например:It is possible to use the invention for hydration of biopolymers of animal origin, for example:

- в процессах охлаждения, замораживания, размораживания и переработки мяса;- in the processes of cooling, freezing, thawing and processing meat;

- восстановления молока из сухого молока и приготовления заменителей цельного молока, в том числе с использованием растительных протеинов.- restoration of milk from dried milk and the preparation of substitutes for whole milk, including the use of vegetable proteins.

Изобретение распространяется также на случаи, когда для гидратации биополимеров вместо воды используется водный раствор.The invention also extends to cases where an aqueous solution is used to hydrate biopolymers instead of water.

Предшествующий уровень техникиState of the art

Известен способ увлажнения зерна при переработке его в муку водой с температурой 15...204C и последующей изотермической выдержкой [Егоров Г. А., Мартынен- ко Я.Ф., Петренко Т.П. Технология и оборудование мукомольной, крупяной и комби- кормовой промышленности.- M.: Издательский комплекс МГУПП, 1996]. При выдержке происходит распределение влаги по анатомическим частям зерна и образование ее связей с биополимерами.A known method of wetting grain when processing it into flour with water with a temperature of 15 ... 204C and subsequent isothermal aging [Egorov G. A., Martynenko Ya. F., Petrenko TP Technology and equipment for milling, groats and combines feed industry.- M .: Publishing complex MGUPP, 1996]. During exposure, moisture is distributed over the anatomical parts of the grain and the formation of its bonds with biopolymers.

Недостатком известного способа является то, что вода, обладающая при комнатной температуре кластерной структурой, которая образована водородными связями ее молекул между собой, слабо вступает в реакцию гидратации биополимеров.A disadvantage of the known method is that water having a cluster structure at room temperature, which is formed by the hydrogen bonds of its molecules with each other, weakly enters the hydration reaction of biopolymers.

Кроме того, вода комнатной температуры не оказывает бактерицидного или бак- териостатического действия на микроорганизмы, обитающие в ней самой, а также на поверхности зерна и способные вызвать его микробиологическую порчу.In addition, room temperature water does not have a bactericidal or bacteriostatic effect on microorganisms living in it itself, as well as on the surface of the grain and capable of causing its microbiological damage.

Известны способы горячего увлажнения зерна [Айзикович Л.Е. Физико- химические основы технологии производства муки.-М.: Колос, 1975], осуществляемые предварительно подогретой водой или паром с давлением, близким к атмосферному.Known methods for hot wetting of grain [Aizikovich L.E. Physico-chemical fundamentals of flour production technology.-M .: Kolos, 1975], carried out by pre-heated water or steam with a pressure close to atmospheric.

Недостатком этих способов является необратимая термическая денатурация протеинов, приводящая в дальнейшем к ухудшению потребительских качеств производимого продукта.The disadvantage of these methods is the irreversible thermal denaturation of proteins, which further leads to a deterioration in the consumer qualities of the produced product.

Известны способы:Known methods:

- предпосевной обработки семян [RU N°2170499, 1999];- pre-sowing seed treatment [RU N ° 2170499, 1999];

- обработки зерна [Егоров Г., Кочеткова А., Сушенкова О. Интенсификация гидротермической обработки зерна // Мукомольно-элеваторная и комбикормовая промышленность, 1986, N°5.- с. 46-47];- grain processing [Egorov G., Kochetkova A., Sushenkova O. Intensification of hydrothermal grain processing // Flour-and-elevator and animal feed industry, 1986, N ° 5.- p. 46-47];

- обеззараживания кормов [RU N°2164747, 1999];- feed disinfection [RU N ° 2164747, 1999];

- закладки силоса [RU JY22168910, 1999];- bookmarks silo [RU JY22168910, 1999];

- изготовления препарата для обработки мясного сырья [RU 2130267, 1999];- manufacture of a preparation for processing raw meat [RU 2130267, 1999];

- посола мяса [Борисенко А.А. Термогравиметрический анализ форм связи влаги в соленой говядине // Мясная индустрия, 2001, N°7.- с. 45-46], в процессе которых воду подвергают электрохимическому активированию в электролизере. Факторы, влияющие на интенсивность гидратации, носят не тепловой характер, поэтому недостатки, связанные с влиянием температуры на биополимеры, отсутствуют. Однако, у описанных способов существует общий недостаток, заключающийся в необходимости предварительной химической очистки воды. В противном случае обрабатываемая биополимерная масса загрязняется продуктами электродных реакций. Известны способы: - обработка зерна, в котором воду распыляют в зерно при помощи ультразвука [RU N22122311, 1998];- meat salting [Borisenko A.A. Thermogravimetric analysis of moisture bond forms in salted beef // Meat Industry, 2001, N ° 7.- p. 45-46], during which water is subjected to electrochemical activation in the electrolyzer. Factors affecting the intensity of hydration are not thermal in nature, therefore, there are no drawbacks associated with the effect of temperature on biopolymers. However, the described methods have a common disadvantage, which is the need for preliminary chemical treatment of water. Otherwise, the processed biopolymer mass is contaminated by the products of electrode reactions. Known methods: - processing of grain in which water is sprayed into the grain using ultrasound [RU N22122311, 1998];

- посола мясопродуктов, в процессе которого на рассол воздействуют ультразвуком при давлении ниже атмосферного [SU 1717063, 1992];- salting of meat products, during which the brine is affected by ultrasound at a pressure below atmospheric [SU 1717063, 1992];

- приготовления теста на основе жиро-водо-мучной суспензии, подвергнутой воздействию ультразвука [RUN°2151783, 2000];- preparation of the test based on a fat-water-flour suspension subjected to ultrasound [RUN ° 2151783, 2000];

- приготовления с помощью ультразвука мучной суспензии для активации хлебопекарных дрожжей [RU Ne2184145, 2000].- preparation using ultrasound flour suspension for activation of baker's yeast [RU Ne2184145, 2000].

Причина, препятствующая использованию этих способов для гидратации и обеззараживания, состоит в том, что в воде при ее ультразвуковом распылении, ультразвуковой обработке с гидростатическим давлением ниже атмосферного или при наличии в ней фазы с развитой площадью поверхности, истинная кавитация отсутствует. Поэтому процесс разрушения водородных связей протекает в этих условиях крайне медленно. Можно показать, что при пониженном статическом давлении в воде или в тонком слое воды, где действует тепловой механизм рассеяния энергии акустических колебаний, даже если вся потенциальная энергия ультразвука с плотностью:The reason that prevents the use of these methods for hydration and disinfection is that there is no true cavitation in the water during its ultrasonic atomization, ultrasonic treatment with hydrostatic pressure below atmospheric pressure or in the presence of a phase with a developed surface area. Therefore, the process of destruction of hydrogen bonds proceeds under these conditions extremely slowly. It can be shown that under reduced static pressure in water or in a thin layer of water, where the thermal mechanism of dispersion of the energy of acoustic vibrations acts, even if all the potential energy of ultrasound with a density:

w = ^Aгt, (1)w = ^ A r t, (1)

где: А - амплитуда давления в акустической волне; D - адиабатическая сжимаемость воды; t - продолжительность воздействия ультразвука; T - длительность периода ультразвуковой волны, расходуется на полезную работу, то для разрушения водородных связей, теплота которых в термодинамически равновесных условиях составляет ~25 кДж на моль воды (18 г), потребуются десятки часов. Известны способы:where: A is the pressure amplitude in the acoustic wave; D is the adiabatic compressibility of water; t is the duration of exposure to ultrasound; T is the duration of the ultrasonic wave period, spent on useful work, then tens of hours will be required to break hydrogen bonds, whose heat under thermodynamically equilibrium conditions is ~ 25 kJ per mole of water (18 g). Known methods:

- производства хлеба, в котором замес теста осуществляют с использованием воды, прошедшей кавитационную обработку [RU N22151782, 2000];- the production of bread, in which the dough is carried out using water that has passed cavitation treatment [RU N22151782, 2000];

- обработки зерна перед закладкой на хранение или переработкой в муку, в котором воду предварительно подвергают обработке в кавитационном режиме [RU N°2171568, 2000]. При осуществлении этих способов воду предварительно также подвергают аэрации.- processing of grain before laying it for storage or processing into flour, in which water is preliminarily treated in a cavitation mode [RU N ° 2171568, 2000]. In the implementation of these methods, water is also pre-subjected to aeration.

Наиболее близким к заявленному является способ, описанный в патенте [RU N°2171568, 2000]. Как известно, зерно состоит в основном из гидрофильных биополимеров: белков клейковины и полисахаридов крахмала. Эффект улучшения мукомоль- ных свойств зерна достигается за счет интенсификации микрорастрескивания зерновок под воздействием явлений тепломассопереноса, сопровождающих гидратацию этих биополимеров и распад синтезируемой в процессе кавитационной обработки воды перекиси водорода на ферменты. В результате последнего также образуется кислород, который подавляет активность микрофлоры. То есть, такая обработка зерна водой является процессом гидратации биополимеров, сопровождающимся эффектом снижения микробиологического загрязнения обрабатываемой биомассы.Closest to the claimed is the method described in the patent [RU N ° 2171568, 2000]. As you know, grain consists mainly of hydrophilic biopolymers: gluten proteins and starch polysaccharides. The effect of improving milling grain properties is achieved due to the intensification of microcracking of grains under the influence of heat and mass transfer phenomena accompanying the hydration of these biopolymers and the decomposition of hydrogen peroxide synthesized during cavitation treatment of water into enzymes. As a result of the latter, oxygen is also formed, which inhibits the activity of microflora. That is, such treatment of grain with water is a process of hydration of biopolymers, accompanied by the effect of reducing the microbiological contamination of the processed biomass.

Известно, что наиболее эффективно кавитационный процесс осуществляется в кавитационном реакторе - аппарате, в котором кавитация образуется в виде областей, располагающихся в пучностях давлений акустической волны [US N°4618263, 1986; RU JVs2209112, 2002; RU N22226428, 2003; RU 3422228217, 2003].It is known that the most effective cavitation process is carried out in a cavitation reactor - an apparatus in which cavitation is formed in the form of regions located in the antinodes of the pressure of an acoustic wave [US N ° 4618263, 1986; RU JVs2209112, 2002; RU N22226428, 2003; RU 3422228217, 2003].

Известно также, что уровень рассеиваемой на явлении кавитации энергии описывается посредством дифференциального уравнения движения стенки кавитационно- го пузырька [Кпарр R.T., Dаilу J.W., Наmmitt F.G. Саvitаtiоп.-Nеw Yоrk: МсGrаw HiIl Вооk Соmрапу, 1970]. Интегрируя это уравнение можно показать, что при амплитуде волны А в воде, составляющей, например, 0,8 давления покоя внутри кавитационного пузырька P0, мгновенное значение P давления на поверхности пузырька будет изменяться, как показано на Фиг. 1. Тогда среднее за время t давление, порождаемое ос- цилляциями кавитационного пузырька, вычисляемое в зависимости от фазы гармонической волны D по формуле:It is also known that the level of energy dissipated by the cavitation phenomenon is described by the differential equation of motion of the wall of the cavitation bubble [Кпарр RT, Дайуу JW, Nammitt FG Cavitatiop.-Неw Yоrk: McGraw HiIl Vook Сomrapu, 1970]. By integrating this equation, it can be shown that when the amplitude of wave A in water is, for example, 0.8 at rest pressure inside the cavitation bubble P 0 , the instantaneous pressure value P on the surface of the bubble will change, as shown in FIG. 1. Then, the average pressure over time t generated by the oscillations of the cavitation bubble, calculated depending on the phase of the harmonic wave D by the formula:

Figure imgf000005_0001
будет изменяться, удовлетворяя принципу сохранения импульса давления, как показано на Фиг. 2 кривой под номером 1.
Figure imgf000005_0001
will vary, satisfying the principle of preserving the pressure pulse, as shown in FIG. 2 curves at number 1.

В теории кавитационного реактора, которая применима к случаям, когда зависящий от А коллапс кавитационных пузырьков (отрезок времени, на протяжении которого их мгновенный радиус меньше радиуса покоя) пренебрежимо мал по сравнению с периодом вызывающей кавитацию ультразвуковой волны, справедливо выражение:In the theory of a cavitation reactor, which is applicable to cases where the A-dependent collapse of cavitation bubbles (the length of time over which their instantaneous radius is smaller than the rest radius) is negligible compared to the period of the cavitation-causing ultrasonic wave, the expression is true:

Figure imgf000005_0002
где в квадратных скобках обозначена целая часть числа (Фиг. 2 ломаная линия под номером 2). Среднее за период волны T значение плотности потенциальной энергии кавитации w, трансформируемой одной кавитационной областью в произвольной точке пространства реактора, вычисляется путем интегрирования:
Figure imgf000005_0002
where in square brackets the integer part of the number is indicated (Fig. 2 broken line at number 2). The average over the wave period T value of the density of potential cavitation energy w, transformed by one cavitation region at an arbitrary point in the reactor space, is calculated by integrating:

w = п- C P f n2w = n - C P f n2

2T Kd<£> (4) где: п - число кавитационных пузырьков, участвующих в процессе; С - коэффициент затухания импульса давления в пространстве, м 1. При этом время t в (2) или (3), через которые выражается Ptιф , понимается, как среднее время прихода возмущения давления от пузырьков, составляющих кавитационную область, в точку пространства, для которой производится вычисление.2T K d <£> (4) where: n is the number of cavitation bubbles involved in the process; C is the attenuation coefficient of the pressure pulse in space, m 1 . Moreover, the time t in (2) or (3), through which P tιf is expressed, is understood as the average time of arrival of the pressure perturbation from the bubbles that make up the cavitation region to the point in space for which the calculation is performed.

Используя выражение (4) можно показать, например, что у круглого в плане реактора радиусом 50 мм со стоячей полуволной, равной 35 мм значения средней по объему реактора плотности потенциальной энергии, выделяемой за одинаковые промежутки времени для случаев, показанных на Фиг. 2 графиками 1 и 2, отличаются почти в 20 раз.Using expression (4), it can be shown, for example, that in a round-shaped reactor with a radius of 50 mm with a standing half-wave equal to 35 mm, the average density of potential energy released over the same volume of the reactor for the same periods of time for the cases shown in FIG. 2 graphs 1 and 2, differ almost 20 times.

Внутри этого диапазона находится пороговая энергия, ниже которой обеззараживание воды не происходит, а наблюдается ускоренное развитие колоний бактерий, связанное с механическим разделением их скоплений без гибели отдельных микроорганизмов [Бергман JI. Ультразвук и его применение в науке и технике.- M: ИИЛ, 1956]. Поэтому обеззараживание используемой воды в прототипе не происходит. Усиление бактериостатического эффекта в отношении микрофлоры зерна при реализации прототипа достигается за счет аэрации воды с тем, чтобы увеличить выход перекиси водорода путем вовлечения в реакцию его синтеза кислорода воздуха. Однако аэрация приводит к уменьшению PQ, ЧТО равноценно снижению гидростатического давления и, соответственно, эффективности разрушения водородных и ковалентных связей в воде.Within this range is a threshold energy below which water disinfection does not occur, and accelerated development of bacterial colonies is observed, associated with the mechanical separation of their clusters without the death of individual microorganisms [Bergman JI. Ultrasound and its application in science and technology. - M: IIL, 1956]. Therefore, the disinfection of the water used in the prototype does not occur. The enhancement of the bacteriostatic effect with respect to grain microflora during the implementation of the prototype is achieved by aeration of water in order to increase the yield of hydrogen peroxide by involving air oxygen in its synthesis. However, aeration leads to a decrease in PQ, which is equivalent to a decrease in hydrostatic pressure and, accordingly, the efficiency of the destruction of hydrogen and covalent bonds in water.

Все это не позволяет достигнуть сформулированного ниже технического результата изобретения при использовании прототипа.All this does not allow to achieve the technical result of the invention formulated below when using the prototype.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Техническим результатом изобретения является снижение микробиологического загрязнения гидратируемых биополимеров за счет интенсификации обеззараживания гидратирующей их воды и увеличения содержания синтезируемого в результате кави- тационного воздействия бактерицидного средства - перекиси водорода, а также интенсификация реакций гидратации, результатом которой является увеличение массы биополимеров, за счет увеличения содержания в воде наиболее активного реагента - ее неструктурированной фазы, путем надтеплового разрушения в воде собственной структуры, образованной водородными связями ее молекул между собой.The technical result of the invention is to reduce the microbiological contamination of hydratable biopolymers by intensifying the disinfection of hydrating their water and increasing the content of the bactericidal agent hydrogen peroxide synthesized as a result of cavitation, as well as intensifying hydration reactions, which results in an increase in the mass of biopolymers due to an increase in water of the most active reagent - its unstructured phase, by epithermal destruction in de own structure formed by hydrogen bonds of its molecules with each other.

Сущность изобретения состоит в следующем.The invention consists in the following.

Известно, что давление покоя P0 в кавитационном пузырьке зависит от радиуса покоя этого пузырька RQ, поверхностного натяжения жидкости, плотности паров жидкости и гидростатического давления Pj1 в ней. Реальный порог кавитации в воде и водных растворах составляет для кавитационных пузырьков диаметром более 10" м ~0,5-105 Па при гидростатическом давлении 105 Па, что объясняется низкой плотностью паров воды по сравнению с гидростатическим давлением в ней при равновесном состоянии. С учетом этого, используя уравнение равновесия зародыша кавитационно- го пузырька в жидкости, можно показать, что при различных вариациях параметров, давление покоя в пузырьке в равновесном состоянии, начиная с RQ > 10'5 м, пренебрежимо мало отличается от гидростатического P11. Подтверждающая этот вывод зависимость давления внутри пузырька P0 от его радиуса RQ при в различных начальных равновесных условиях, полученная путем вычислительных экспериментов с моделью ка- витационного пузырька показана на Фиг. 3. Таким образом, можно гидростатическое давление Ph в воде принять в качестве константы, относительно которой устанавливается А.It is known that the resting pressure P 0 in a cavitation bubble depends on the radius of rest of this bubble RQ, the surface tension of the liquid, the vapor density of the liquid, and the hydrostatic pressure Pj 1 in it. The real threshold for cavitation in water and aqueous solutions is for cavitation bubbles with a diameter of more than 10 " m ~ 0.5-10 5 Pa at a hydrostatic pressure of 10 5 Pa, which is explained by the low density of water vapor in comparison with the hydrostatic pressure in it at equilibrium. Taking this into account, using the equation of equilibrium embryo cavitation bubble in liquid, it can be shown that the different variations of parameters, the pressure in the bubble rest in an equilibrium state, since RQ> 10 '5 m, negligibly little different from the hydrostatic one P 11. Supporting this conclusion is the dependence of the pressure P 0 in bubble radius from its RQ at a different initial equilibrium conditions, obtained by computational experiments with model Ka- a gravitational vial shown in FIG. 3. Thus, it is possible hydrostatic pressure P h in water accept as a constant, with respect to which A. is established

Также известно, что в силу закона сохранения импульса давления, независимо от того четно или нечетно кратна пауза между коллапсами отдельно взятого пузырька периоду акустической волны, при условии, что пауза больше периода, среднее давление, порождаемое кавитационной областью за большое число периодов равно нулю. Значит, для каждого Ph существует такое значение А, свыше которого плотность выделяемой потенциальной энергии в кавитационном реакторе постоянна. Это значение соответствует условию равенства периода осцилляции кавитационного пузырька периоду акустической волны, вызывающей кавитацию. То есть, выбор амплитуды давления из области, в которой находится искомое значение А и все значения, превышающие его, является необходимым и достаточным условием достижения сформулированного технического результата.It is also known that, by virtue of the law of conservation of the pressure pulse, the pause between collapses of an individual bubble is even or odd for the period of the acoustic wave, provided that the pause is longer than the period, the average pressure generated by the cavitation region for a large number of periods is zero. Therefore, for each P h there exists a value A, above which the density of the potential energy released in the cavitation reactor is constant. This value corresponds to the condition that the oscillation period of the cavitation bubble is equal to the period of the acoustic wave causing cavitation. That is, the choice of the pressure amplitude from the region in which the desired value A is located and all values exceeding it is a necessary and sufficient condition for achieving the formulated technical result.

Это значение найдено путем численного эксперимента по установлению зависимости PtιЦШ = mах Pt от А при атмосферном давлении. Результаты эксперимента пока- заны графически на Фиг. 4, где пунктирной линией отмечено значение максимума среднего давления при совпадении коллапса с концом периода акустической волны, вызывающей кавитацию. Видно, что искомое значение А составляет 5,5Pj1. Оптимальная продолжительность процесса кавитационной обработки воды установлена экспериментально путем исследования зависимости содержания в воде неструктурированной составляющей от времени кавитационного воздействия. При этом вода считалась дисперсной системой, средой которой является неструктурированная составляющая, фазой - структурированная. Полагалось также, что при температуре парообразования в адиабатических условиях весь объем воды деструктурирован, а в диапазоне температур 00C... +40C вода содержит максимум структурированной фазы. Тогда, если зависимость вязкости воды от соотношения объемов фазы и среды подчиняется уравнению Эйнштейна-Смолуховского, то путем измерения вязкости можно установить процентное содержание неструктурированной воды в общей массе воды, подвергнутой кавитационному воздействию.This value was found by a numerical experiment to establish the dependence of P tιСШ = max P t on A at atmospheric pressure. The experimental results are shown graphically in FIG. 4, where the dashed line marks the maximum value of the average pressure when the collapse coincides with the end of the period of the acoustic wave causing cavitation. It is seen that the desired value of A is 5.5Pj 1 . The optimal duration of the process of cavitation treatment of water was established experimentally by studying the dependence of the content of unstructured component in water on the time of cavitation exposure. In this case, water was considered a dispersed system, the environment of which is an unstructured component, the phase is structured. It was also believed that at the temperature of vaporization under adiabatic conditions, the entire volume of water is degraded, and in the temperature range 0 0 C ... +4 0 C water contains a maximum of the structured phase. Then, if the dependence of the viscosity of water on the ratio of the volumes of the phase and the medium obeys the Einstein-Smoluchowski equation, then by measuring the viscosity it is possible to establish the percentage of unstructured water in the total mass of water subjected to cavitation.

Для исследования использовался кавитационный реактор, в котором обеспечивалось условие A>5,5Pъ, и реометр Вrооkfiеld LVD V-III (Br. Епg. Lаb., USA). Результаты эксперимента показаны на Фиг. 5. Асимптотический характер зависимости объясняется равновесным состоянием, устанавливающимся при длительном кавитационном воздействии.For the study, a cavitation reactor was used, in which the condition A> 5.5Pb was ensured, and the rheometer Vkookfield LVD V-III (Br. Eng. Lab., USA) was provided. The experimental results are shown in FIG. 5. The asymptotic nature of the dependence is explained by the equilibrium state, established during prolonged cavitation exposure.

С учетом инструментальной и методической погрешности эксперимента (заштрихованная область) можно принять необходимой и достаточной продолжительностью обработки 8 секунд.Taking into account the instrumental and methodological error of the experiment (shaded area), it is possible to accept the necessary and sufficient processing time of 8 seconds.

Таким образом, в общем случае максимальная производительность процесса при соблюдении условия A≥5,5Ph может быть определена как 450 1Y м3 /час, где V - объем реактора в м3.Thus, in the general case, the maximum productivity of the process under the condition A≥5.5P h can be defined as 450 1 Y m 3 / h, where V is the reactor volume in m 3 .

Технический результат при использовании изобретения достигается тем, что в известном способе гидратации биополимеров, х а р а к т е р и з у ю щ и м с я т е м , что производят обработку воды в кавитационном режиме и смешивают ее с биополимерной массой, при этом обработку воды осуществляют в кавитационном реакторе с амплитудой, вызывающей кавитацию акустической волны не менее чем 5,5Fj1, где Ph - гидростатическое давление внутри кавитационного реактора и с производительностью не более 450-У м /час, где V - объем кавитационного реактора в м .The technical result when using the invention is achieved by the fact that in the known method of hydration of biopolymers, it is characteristic that they process water in a cavitation mode and mix it with a biopolymer mass, wherein the water treatment is carried out in a cavitation reactor with an amplitude causing cavitation of the acoustic wave of not less than 5.5 Fj 1 , where P h is the hydrostatic pressure inside the cavitation reactor and with a capacity of not more than 450 U m / h, where V is the volume of the cavitation reactor in m

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На фиг. 1 показано изменение во времени, выраженном в единицах периода акустической волны T давления P на поверхности одиночного кавитационного пузырька, находящегося в пучности давления волны. На фиг. 2 приведены функции среднего за время t/Т давления Ptιф , порождаемого осцилляциями одиночного кавитационного пузырька начальной фазой O=0,75Г. Кривая 1 COOTBeTCTByCTA=O5SPi1, а ломаная линия 2 - A=5,5Ph.In FIG. Figure 1 shows the change in time, expressed in units of the period of the acoustic wave T of pressure P on the surface of a single cavitation bubble located in the antinode of the wave pressure. In FIG. Figure 2 shows the functions of the pressure averaged over time t / T P tιf generated by oscillations of a single cavitation bubble with the initial phase O = 0.75G. Curve 1 is COOTBeTCTByCTA = O 5 SPi 1 , and broken line 2 is A = 5.5P h .

На фиг. 3 показана зависимость давления внутри пузырька от его радиуса при различных начальных условиях. Верхняя группа кривых для Ph=IO5 Па, средняя Ph=5-105 Па, нижняя Ph=IO-IO5 Па. В группах сверху вниз - поверхностное натяжение 0,10 Н/м; 0,05 Н/м; 0,02 Н/м.In FIG. Figure 3 shows the dependence of the pressure inside the bubble on its radius under various initial conditions. The upper group of curves for P h = IO 5 Pa, the average P h = 5-10 5 Pa, the lower P h = IO-IO 5 Pa. In groups from top to bottom - surface tension 0.10 N / m; 0.05 N / m; 0.02 N / m.

На фиг. 4 показана зависимость PtιfПax от А при атмосферном давлении. Пунктирной линией отмечено значение максимума среднего давления при совпадении коллапса кавитационного пузырька с концом периода вынуждающего осциллятора.In FIG. Figure 4 shows the dependence of P tιfPax on A at atmospheric pressure. The dashed line marks the maximum value of the average pressure when the collapse of the cavitation bubble coincides with the end of the period of the forcing oscillator.

На фиг. 5 показана эмпирическая зависимость содержания неструктурированной фазы в воде подвергнутой кавитационной обработке при А = 5,5P11 и атмосферном давлении в кавитационном реакторе. Заштрихована область, соответствующая аппаратной погрешности измерений вязкости воды.In FIG. Figure 5 shows the empirical dependence of the content of the unstructured phase in water subjected to cavitation treatment at A = 5.5P 11 and atmospheric pressure in a cavitation reactor. The area corresponding to the hardware error in measuring the viscosity of water is hatched.

На Фиг. 6 в аксонометрии, видом, совмещенньм с разрезом, показана конструкция кавитационного реактора радиусом 35 мм и высотой 215 мм, предназначенного для обработки воды в процессе гидратации биополимеров. Чертеж реактора является иллюстрацией к приведенным ниже примерам осуществления изобретения.In FIG. 6 is a perspective view, combined with a sectional view, showing the construction of a cavitation reactor with a radius of 35 mm and a height of 215 mm, intended for treating water in the process of hydration of biopolymers. The drawing of the reactor is an illustration of the following embodiments of the invention.

Вариант осуществления изобретенияAn embodiment of the invention

Предлагаемый способ может быть реализован, как показано в приведенных ниже примерах гидратации биополимеров сырья растительного и животного происхождения.The proposed method can be implemented, as shown in the following examples of hydration of biopolymers of raw materials of plant and animal origin.

Внутри кавитационного реактора, например, с диаметром внутреннего объема 70 мм и высотой 215 мм (Фиг. б) при помощи источника акустических колебаний, состоящего из электроакустического преобразователя 1, акустического волноводного трансформатора 2 и отражателя-резонатора 3, внутри корпуса реактора 4 в воде, пропускаемой сквозь реактор под давлением, например, l,0-105 Па, устанавливают плоскую стоячую акустическую волну, вызывающую возникновение кавитации. Реактор посредством фланцев 5 встроен в водопровод, по которому вода подается для смешивания с биомассой. Амплитуду давления акустической волны задают посредством выбора электрической мощности преобразователя в зависимости от среднего значения объемной плотности потенциальной энергии кавитации, рассеиваемой за период вол- ны, установленного при получении зависимости, изображенной на Фиг. 5, которое равно 4,2 Доιс/м3. Если электроакустический КПД процесса составляет 0,8 (с учетом потерь на внутреннее трение в электроакустическом преобразователе 1, волноводном трансформаторе 2 и отражателе-резонаторе 3), то мощность преобразователя должна составлять 3,9 кВт. Для этой цели подходит, например, BRANSON сопvеrtеr mоdеl 502/932R. При выбранных размерах объем внутреннего пространства реактора составляет 8,4- 10"4 м3. Так как производительность не должна превышать 450 " V M3 /час, где V - объем кавитационного реактора в м3, то максимальная производительность процесса равна 377 л/ч.Inside a cavitation reactor, for example, with an internal volume diameter of 70 mm and a height of 215 mm (Fig. B) using an acoustic oscillation source consisting of an electro-acoustic transducer 1, an acoustic waveguide transformer 2 and a reflector-resonator 3, inside the reactor vessel 4 in water, passed through the reactor under pressure, for example, l, 0-10 5 Pa, establish a plane standing acoustic wave, causing cavitation. The reactor through the flanges 5 is built into the water supply, through which water is supplied for mixing with biomass. The pressure amplitude of the acoustic wave is set by selecting the electric power of the transducer depending on the average volumetric density of the potential cavitation energy dissipated during the wave established upon receipt of the dependence depicted in FIG. 5, which is equal to 4.2 Doιs / m 3 . If the electro-acoustic efficiency of the process is 0.8 (taking into account internal friction losses in the electro-acoustic transducer 1, waveguide transformer 2 and reflector-resonator 3), then the power of the transducer should be 3.9 kW. For this purpose, for example, the BRANSON co-model 502 / 932R is suitable. At the selected sizes, the volume of the internal space of the reactor is 8.4-10 "4 m 3. Since the productivity should not exceed 450" VM 3 / h, where V is the volume of the cavitation reactor in m 3 , the maximum process capacity is 377 l / h .

Вода подается во внутренний объем реактора через один из патрубков 6, соединяемый посредством фланца 5 с водопроводом, и выходит через другой. В реакторе под действием рассеиваемой мощности акустической волны в воде возникает кавитация. Потенциальная энергия кавитации разрушает оболочки обитающих в ней микроорганизмов. Эта же энергия, реализуя механизм трансформации, свойственный химии высоких энергий, надтепловым путем непосредственно воздействует на водородные связи внутри кластеров воды, разрушая их. Не связанные между собой водородными связями молекулы воды при смешивании с биополимерной массой гидратируют ее макромолекулы.Water is supplied to the internal volume of the reactor through one of the nozzles 6, connected by means of a flange 5 to the water supply, and exits through the other. Cavitation occurs in the reactor under the influence of the dissipated power of an acoustic wave in water. The potential energy of cavitation destroys the shells of microorganisms living in it. The same energy, realizing the transformation mechanism inherent in high-energy chemistry, by the suprathermal path directly affects hydrogen bonds inside water clusters, destroying them. Water molecules not interconnected by hydrogen bonds when mixed with a biopolymer mass hydrate its macromolecules.

Кавитационное воздействие также увеличивает химическую активность воды за счет ее диссоциации, сопровождающейся образованием ионов /J3O+ и OET. Эти ионы также принимают участие в синтезе перекиси водорода. Образовавшаяся перекись водорода, разлагаясь, в том числе на ферментах и метаболитах микроорганизмов с образованием кислорода и выделением энергии, способствует ускорению взаимодействия воды с биополимерной массой и подавляет активность бактерий.Cavitation exposure also increases the chemical activity of water due to its dissociation, accompanied by the formation of ions / J 3 O + and OET. These ions also take part in the synthesis of hydrogen peroxide. The resulting hydrogen peroxide, decomposing, including on enzymes and metabolites of microorganisms with the formation of oxygen and the release of energy, helps to accelerate the interaction of water with the biopolymer mass and inhibits the activity of bacteria.

Пример 1. Активирование и обеззараживание воды и зерна пшеницы в процессе увлажнения при переработке зерна в муку, сопровождающееся гидратацией белков его клейковины и полисахаридов крахмала, с целью улучшения структурно- механических свойств зерна, увеличения содержания клейковины и уменьшения микробиологического загрязнения.Example 1. Activation and disinfection of water and wheat grain during the wetting process of processing grain into flour, accompanied by hydration of its gluten proteins and starch polysaccharides, in order to improve the structural and mechanical properties of grain, increase gluten content and reduce microbiological contamination.

Требовалось увлажнить зерно пшеницы IV типа, содержащее 18,1% сырой клейковины и имеющее влажность 13,7%. Увлажнение зерна производили водой при температуре 35 0C, обработанной по способу, описанному в прототипе, и заявленному. Время изотермической выдержки после увлажнения составляло 8 часов. Результаты приведены в таблице 1.It was necessary to moisten a grain of type IV wheat, containing 18.1% crude gluten and having a moisture content of 13.7%. Moistening of the grain was carried out with water at a temperature of 35 0 C, processed according to the method described in the prototype, and claimed. The isothermal exposure time after wetting was 8 hours. The results are shown in table 1.

Таблица 1Table 1

Figure imgf000011_0001
Figure imgf000011_0001

Пример 2. Активирование и обеззараживание воды и порошка зерен горчицы в процессе экстрагирования из него водорастворимых и эмульгируемых веществ при изготовлении майонеза с целью увеличения выхода экстракта и повышения микробиологической чистоты промежуточного продукта - суспензии горчичного порошка.Example 2. Activation and disinfection of water and powder of mustard seeds during the extraction of water-soluble and emulsifiable substances from it in the manufacture of mayonnaise in order to increase the yield of the extract and increase the microbiological purity of the intermediate product - a suspension of mustard powder.

Порошок зерен горчицы смешивали при температуре 400C с водой, прошедшей обработку в соответствии с прототипом и заявленным изобретением. Полученные результаты исследования среды полученной суспензии приведены в таблице 2.The powder of mustard seeds was mixed at a temperature of 40 0 C with water that was processed in accordance with the prototype and the claimed invention. The results of the study of the environment of the resulting suspension are shown in table 2.

Таблица 2table 2

Figure imgf000011_0002
Figure imgf000011_0002

Пример 3. Активирование и обеззараживание воды в процессе восстановления молока, используемого при изготовлении заменителя цельного молока, для придания продукту натуральных свойств, увеличения массы «cyxoгo вeщecтвa» и обеспечения его микробиологической чистоты.Example 3. Activation and disinfection of water in the process of restoring milk used in the manufacture of a substitute for whole milk, to give the product natural properties, increase the mass of "chemical substance" and ensure its microbiological purity.

Требовалось получить синтетическое молоко с содержанием протеинов 4,5% из сухого обезжиренного молока (38,5% протеинов), воды и цельного неохлажденного молока с содержанием протеинов 3,0%. Приготавливался концентрат, содержащий 23,3% сухого обезжиренного молока и 76,7% обработанной воды. Затем концентрат разбавлялся цельным молоком. Вода для приготовления концентрата подвергалась ка- витационной обработке в соответствии с прототипом и заявленным способом. Результаты сравнения отражены в таблице 3.It was required to obtain synthetic milk with a protein content of 4.5% from skimmed milk powder (38.5% protein), water and whole uncooled milk with a protein content of 3.0%. A concentrate was prepared containing 23.3% skimmed milk powder and 76.7% treated water. Then concentrate diluted with whole milk. Water for the preparation of the concentrate was subjected to cavitation treatment in accordance with the prototype and the claimed method. The comparison results are shown in table 3.

Таблица 3Table 3

Figure imgf000012_0001
Figure imgf000012_0001

Пример 4. Активирование и обеззараживание воды для приготовления посолочного рассола в процессе изготовления мясных рубленых формованных полуфабрикатов для придания им сочности, уменьшения потерь массы при термообработке и снижения микробиологических показателей.Example 4. Activation and disinfection of water for the preparation of curing brine in the manufacturing process of meat minced molded semi-finished products to give them juiciness, reduce weight loss during heat treatment and reduce microbiological parameters.

Готовили фарш из мяса говядины и свинины в соотношении 1:1 и насыщенный раствор соли в воде, прошедшей обработку в соответствии с прототипом и заявленным способом. При посоле фарш смешивали с рассолом в соотношении 1000:76 по массе. Результаты сведены в таблицу 4.Stuffing was prepared from beef and pork meat in a ratio of 1: 1 and a saturated solution of salt in water, which was processed in accordance with the prototype and the claimed method. When salting, the minced meat was mixed with brine in a ratio of 1000: 76 by weight. The results are summarized in table 4.

Таблица 4Table 4

Figure imgf000012_0002
Figure imgf000012_0002

Из представленных примеров видно, что обработка воды заявленным способом позволяет повысить микробиологическую чистоту конечного продукта. From the presented examples it can be seen that the processing of water by the claimed method can improve the microbiological purity of the final product.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ CLAIM Способ гидратации биополимеров, включающий обработку воды в кавитацион- ном режиме и взаимодействие биополимерной массы с водой, обработанной в кавита- ционном режиме, отлич ающий ся тем , что обработку воды осуществляют в ка- витационном реакторе с амплитудой, вызывающей кавитацию акустической волны не менее чем 5,5Ph, где Ph - гидростатическое давление внутри кавитационного реактора, и с производительностью не более 450-V мв/чac, где V- внутренний объем кавитационного реактора в м3. A method of hydration of biopolymers, including the treatment of water in a cavitation mode and the interaction of the biopolymer mass with water treated in a cavitation mode, characterized in that the water treatment is carried out in a cavitation reactor with an amplitude causing cavitation of the acoustic wave of at least 5,5P h, where P h - cavitation hydrostatic pressure inside the reactor and with a capacity of no more than 450-V m / h, where V- cavitation reactor internal volume, in m 3.
PCT/RU2006/000140 2006-03-27 2006-03-27 Biopolymer hydrating method Ceased WO2007111524A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2006/000140 WO2007111524A1 (en) 2006-03-27 2006-03-27 Biopolymer hydrating method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2006/000140 WO2007111524A1 (en) 2006-03-27 2006-03-27 Biopolymer hydrating method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2007111524A1 true WO2007111524A1 (en) 2007-10-04

Family

ID=38541379

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2006/000140 Ceased WO2007111524A1 (en) 2006-03-27 2006-03-27 Biopolymer hydrating method

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2007111524A1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU186890A1 (en) * И. Л. Ковальский ULTRASONIC DEVICE FOR WATER DECOMPOSITION
US4302112A (en) * 1978-01-18 1981-11-24 Reson System Aps Process for continuous homogenization or emulsification of liquid and an ultrasonic apparatus for carrying out the process
RU2122311C1 (en) * 1997-12-25 1998-11-27 Кубанский государственный технологический университет Method for treating grain prior to laying for storage
RU2171568C1 (en) * 2000-03-01 2001-08-10 Шестаков Сергей Дмитриевич Method of treating grain prior to laying it for storage or during processing of grain into flour
RU2171582C1 (en) * 2000-03-01 2001-08-10 ОАО "Вологдахлебопродукт" Bread production method
RU2228217C1 (en) * 2003-05-21 2004-05-10 Шестаков Сергей Дмитриевич Method of cavitation treatment of liquid media and reactor for realization of this method

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU186890A1 (en) * И. Л. Ковальский ULTRASONIC DEVICE FOR WATER DECOMPOSITION
US4302112A (en) * 1978-01-18 1981-11-24 Reson System Aps Process for continuous homogenization or emulsification of liquid and an ultrasonic apparatus for carrying out the process
RU2122311C1 (en) * 1997-12-25 1998-11-27 Кубанский государственный технологический университет Method for treating grain prior to laying for storage
RU2171568C1 (en) * 2000-03-01 2001-08-10 Шестаков Сергей Дмитриевич Method of treating grain prior to laying it for storage or during processing of grain into flour
RU2171582C1 (en) * 2000-03-01 2001-08-10 ОАО "Вологдахлебопродукт" Bread production method
RU2228217C1 (en) * 2003-05-21 2004-05-10 Шестаков Сергей Дмитриевич Method of cavitation treatment of liquid media and reactor for realization of this method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Chavan et al. Application of high-intensity ultrasound to improve food processing efficiency: A review
Jambrak et al. Effect of ultrasound treatment on solubility and foaming properties of whey protein suspensions
Gallo et al. Application of ultrasound in food science and technology: A perspective
Kurokawa et al. Effect of sonication frequency on the disruption of algae
Yamamoto et al. Effect of ultrasonic frequency and power on the disruption of algal cells
Kentish et al. Applications of power ultrasound in food processing
Feng et al. Ultrasonic processing
Naumenko et al. Sonochemistry effects influence on the adjustments of raw materials and finished goods properties in food production
US5026564A (en) Apparatus and method for treatment of various liquid or slurry by ultrasonification in conjuction with heat and pressure
AU662261B2 (en) Process for disintegrating cell dispersions or cell suspensions by means of ultrasonication for the purpose of isolating cell constituents
Leadley et al. Pulsed electric field processing, power ultrasound and other emerging technologies
RU2019137197A (en) MOISTURE CONTROL DEVICE, MOISTURE CONTROL METHOD, PROGRAM, DATA CARRIER, MANUFACTURED OBJECT, PRODUCT, DEVICE AND EQUIPMENT
CN101817572A (en) Ultrasonic sterilization and algae removal method for industrial circulating cooling water system
RU2279918C2 (en) Method for biopolymer hydration
CN102171336A (en) Microbial Growth Enhanced by Ultrasound
RU2501598C1 (en) Method of simultaneous ultrasonic cavitation processing of liquid medium volumes
CN103140282B (en) Simultaneous ultrasonic cavitation method for liquid media with contrasting compositions
RU2171568C1 (en) Method of treating grain prior to laying it for storage or during processing of grain into flour
WO2007111524A1 (en) Biopolymer hydrating method
RU2184145C2 (en) Method of activating baker&#39;s yeast
Stanley et al. Inactivation of Escherichia coli O157: H7 by high-intensity ultrasonication in the presence of salts
KR20160111167A (en) Ultrasonic Aging Equipment
Chavan et al. Application of high-intensity ultrasound to improve food processing efficiency: a review. Foods. 2022; 11: 122
Shestakov et al. Sonication of dairy systems improves their properties
Budnikov et al. The Application of Electrophysical Effects in the Processing of Agricultural Materials

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 06733251

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 06733251

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1