CS323191A3 - Process for preparing highly concentrated fruit aromatic - Google Patents

Description

ý fy Q Ci /1 Z/cC-

Způsob výroby vysoce koncentrovaného ovo

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu výroby vysoce koncentrovanéhoovocného aromatu z kondenzovaných ovocných brýcl, které vzni-kají při výrobě zavařenin nebo ovocných koncentrátů a ovocnýchstav.

Dosavadní stav techniky Při výrobě zavařenin se mísí cukr, ovoce, roztok pek-tinu a roztok kyseliny a výsledná směs se pak vaří v otevře-né nádobě při atmosférickém tlaku nebo v odpovídajícím zaří-zení při sníženém tlaku. Při dalším použití brýei, odpařených při varu je použi-tí materiálu, získaného při atmosférickém tlaku nevhodné,protože při poměrně vysoké teplotě je aroma ovoce přílišpoškozeno. Při varu za sníženého tlaku je však maximálnídosažená teplota 65 až 70 °C, takže ovocné brýdy, získanékondenzací je možno dále zpracovávat. Výroba ovocného koncentrátu, nutného pro výrobu ovoc-ných jogurtů, ovocných štav nebo nektarů se provádí buďlyofilizací nebo odpařením. Poškození chuti, aromatu abarvy je při lyofilizací s následným skladováním při teplotěnižší než 0 °C nejnižší, avšak tento postup je poměrně ná-kladný. Při hospodárné odpařovací metodě je však zapotřebípočítat zvláště u citlivých druhů ovoce s určitým sníženímkvality. Tyto ztráty je možno omezit tak, že se aromatickélátky oddělí v prvním odpařovacím stupni a takto získanébrýdy s obsahem aromatických látek se ve druhém stupni podro-bí rektifikaci, čímž se dosáhne obohacení o aromatické složky.Při provádění obou těchto stupňů ve specifických zařízeníchpro odpařování a získávání aromatických látek, je možno získat

2 například ze 100 až 200 litrů štávy přibližně 1 litr kon-centrátu aromatických látek. Tento koncentrát aromatickýchlátek je možno přidat například před konečným plněním kezředěné ovocné štávě. Nevýhodou koncentrátu aromatickýchlátek, vyrobeného tímto způsobem je malá stálost při skla-dování, tato nevýhoda je způsobena vysokým obsahem vody90 až 99 % hmotnostních. Pro výrobce to znamená například, že je zapotřebí přidat přibližně 1 litr čerstvě vyrobenéhokoncentrátu aromatických látek ke 100 litrům zředěné štávy,aby bylo možno dosáhnout dobré chuti. Po několika měsícíchskladování je však již zapotřebí ke stejnému množství 100litrů přidat 5 litrů koncentrátu aromatických látek, abybylop dosaženo téže chuti a vůně. Tato skutečnost je jednaknehospodárná a mimoto činí obtížnou výrobu kvalitativněstálých produktů.

Vynález si klade za úkol navrhnout způsob výroby vyso-ce koncentrovaných aromatických látek z kondenzovaných ovoc-ných brýd tak, aby tyto koncentráty byly prosté nevýhod zná-mých koncentrátů a přitom bylo možno tyto koncentráty získatjednoduchým způsobem. Výsledné koncentráty byměly mít pod-statně nižší obsah vody a měly by být dobře skladovatelné.

Podstata vynálezu

Podstatu vynálezu tvoří způsob výroby vysoce koncentrova-ného ovocného aromatu z kondenzovaných ovocných brýd, tentozpůsob spočívá v tom, že se a) aromatické látky z ovoce koncentrují v kondenzovanýchovocných brýdách obvyklým způsobem až na obsah 0,05 až1 % hmotnostní, b) koncentrát ze stupně a) se podrobí extrakci stlačenýmoxidem uhličitým na hodnotu 6 až 18 MPa při teplotě 10až 50 °C a 3 c) po odstranění zvýšeného tlaku oxidu uhličitého a po pří-padném přidání vody se oddělí od vodné fáze, chudé naaromatické látky olejová fáze, bohatá na aromatickélátky.

Neočekávaně se ukázalo, že tímto způsobem je možno zvelmi málo koncentrovaných ovocných brýd získat koncentrátyaromatických ovocných látek s malým obsahem vody a s dobrý-m i sensorickými vlastnostmi. Bylo již známo, že je možnozískat extrakcí oxidem uhličitým při zvýšeném tlaku z ovoc-ných materiálů, například jablečných slupek (E. Bundschuha další, Deutsche Lebensmittel-Rundschau 84 1989, str. 205až 210) nebo ze syntetických ovocných esencí (V. 0. Krukonis"Charakterization and Measurement of Flavor Compounds",vyd. D.D. Bills and C. J. Mussinan ACS Symp. serie č. 289,1985) aromatické ovocné látky, vždy však jde o poměrně vy-soce koncentrované výchozí materiály. Současně je tímtozpůsobem možno získat pouze nízkou koncentraci aromatickýchlátek z ovoce. Při provádění způsobu podle vynálezu se aromatické lát-ky z ovoce získávají z kondenzovaných ovocných brýd, kterévznikají při vaření zavařenin nebo při odpařování ovocnýchstav při koncentraci 0,0005 až 0,001 % hmotnostních při po-užití třístupňového postupu za vzniku bezvodého koncentrátuaromatických látek z ovoce.

Aromatické látky je tímto způsobem možno získat ze všechvhodných druhů ovoce, tak jak se používají v potravinářskémprůmyslu, například z jablek, hrušek, švestek, třešní, me-runěk, pomerančů, zahradních jahod, malin a borůvek a pod. V prvním stupni se ovocné brýdy s obsahem aromatickýchlátek koncentrují na obsah aromatických látek 0,05 až 1 %hmotnostní, tento koncentrační stupeň se provádí při po-užití známých postupů. 4

Obvykle se v tomto stupni využívá destilace, rektifika-ce nebo postupů s použitím membrán. Podle výhodného provede-ní je možno dosáhnout obohacení aromatickými látkami pomocídestilace ve vakuu, zejména při tlaku 2 až 8 kPa a při teplotě15 až 40 °C. Tímto způsobem je možno aromatické látky koncen-trovat šetrně a bez velkých ztrát.

Pak se koncentrované materiály podrobí extrakci oxidemuhličitým při tlaku 6 až 18 MPa, s výhodou 8 až 12 MPa a přiteplotě 10 až 50, s výhodou 25 až 40 °C. Množství oxidu uhli-čitého, užité na množství výchozího koncentrátu aromatickýchlátek se může pohybovat v širokém rozmezí. Z hlediska hospo-dárnosti je však zvláště výhodné, aby se poměr plynného oxi-du uhličitého ke koncentrátu aromatických látek ze stupně a)pohyboval v rozmezí 1 : 5 až 5 : 1.

Extrakce oxidem uhličitým se provádí v běžném tlakovémzařízení. Pro lepší oddělení a větší hospodárnost postupu seextrakce s výhodou provádí v koloně s výplní, přičemž stlače-ný oxid uhličitý a koncentrát aromatických látek se do kolonypřivádějí v protiproudu.

Po extrakci oxidem uhličitým se proud oxidu uhličitého,obohacený o aromatické látky vede při tlaku 2 až 6 MPa ateplotě 10 až 40 °C do odlučovače, kde dochází ke snížení tla-ku a aromatické látky z ovoce jsou již značně koncentrovány,avšak obsahují ještě určité množství vody a ethanolu, a tozpravidla 50 % hmotnostních, vztaženo na celkovou hmotnostkoncentrátu aromatických látek z ovoce. Plynný oxid uhličitýje za uvedených podmínek plynný a po dalším stlačení se při-vádí zpět do extrakčního stupně. Při provádění způsobu podle vynálezu je podstatné, žese po snížení tlaku oxidu uhličitého oddělí olejová fáze,bohatá na aromatické látky od vodné fáze, která obsahujemalé množství aromatických látek. Toto oddělení olejové fá-ze od vodné fáze je možno provést jakýmkoliv vhodným postupem 5 pro oddělení dvou fází od sebe, například dekantací nebopomocí dělicí nálevky, oddělení je velmi snadné. V případě,že se vytvoří stálá emulze typu olej ve vodě, je v rámcizpůsobu podle vynálezu také možné použít prostředky, kte-ré rozrušují emulzi, například vodu nebo roztoky solí. Tímto způsobem se získá koncentrát aromatických látek sobsahem vody nižším než 10 % hmotnostních, který mimoto obsa-huje také poměrně malé množství ethanolu, méně než 25 % hmot-nostních. Tento koncentrát aromatických látek je možno přímopoužít pro výrobu potravinářských produktů. Oddělená vodnáfáze, která obsahuje kromě vody a alkoholu ještě určitý po-díl aromatických látek z ovoce, může být bez další úpravypřiváděna přímo zpět do extrakčního stupně. Tímto způsobemje možno při provádění způsobu podle vynálezu snížit ztrátyaromatických látek na minimum.

Vzhledem k tomu, že je možno přivádět zpět jak oxiduhličitý, užitý k extrakci, tak vodnou fázi s obsahem aro-matických látek je způsob podle vynálezu zvláště vhodný prokontinuální provádění.

Velkou výhodou způsobu podle vynálezu je skutečnost,že je možno z velmi málo koncentrovaných kondenzátů ovocnýchbrýd získat při malých technických nákladech vysoce koncentrováné aromatické látky z ovoce. Mimoto mají tyto koncentrátynízký obsah vody a ethanolu a mají také dobré sensorickévlastnosti při dobré skladovatelnosti.

Praktické provedení způsobu podle vynálezu bude osvět-leno následujícími příklady, které však nemají sloužit komezení rozsahu vynálezu. 6 Příklady' provedení vynálezu Příklad 1 Získávání vysoce koncentrovaného oleje s obsahem aromatickýchlátek z jablek Z čerstvě vylisované jablečné štávy se v odparovacímzařízení odpaří 10 až 15 % hmotnostních štávy. Tyto brýdy,bohaté na aromatické látky se vedou do spodní třetiny rek-tifikační kolony s teplotou 105 °C. Ze spodku kolony se od-vádí lutrová voda. Aromatické látky se koncentrují ve fázipar a oddělí tímto způsobem od méně těkavých látek. Snadnotěkavé aromatické složky se zchladí v kondenzátoru a oddělí.Větší polovina kondenzátu se přivádí zpět do kolony. Tímtozpůsobem se získá z přibližně 150 litrů šíávy 1 litr konden-zátu brýd z jablečné šíávy. 10 kg tohoto kondenzátu s obsahem ethanolu přibližně4,0 % hmotnostní a s obsahem aromatických látek přibližně0,14 % hmotnostních se kontinuálně extrahuje v koloně proextrakci pod vysokým tlakem v protiproudu oxidem uhličitým.Extrakce se provádí při tlaku p = 8 MPa a při teplotě T = 35 °C. Užije se 1 kg oxidu uhličitého na 1 kg výchozího ma-teriálu. Jako extrakt se získá 27 g aromatických látek zjablek s obsahem 36 % hmotnostních ethanolu, 14 % hmotnostníchvody a 50 % hmotnostních vlastních aromatických látek. Tentomateriál se dělí bez dalšího přidání vody na olejovou a vod-nou fázi. Tímto způsobem se jako výsledný produkt získá 19 gkoncentrátu aromatických látek z jablek s obsahem 22,4 %hmotnostních ethanolu, 68 % hmotnostních aromatických láteka 9,3 % hmotnostních vody. 7 Příklad 2 Výroba vysoce koncentrovaných aromatických látek z jahod Před konečnou koncentrací jahod na obsah sušiny 73 %hmotnostních se odpaří při teplotě 60 °C v odpalovacímzařízení brýdy s obsahem přibližně 10 % aromatických látek.Tento materiál se koncentruje v rektifikační koloně přitlaku 8 kPa při teplotě 40 °C. Ze 100 kg jahod se tímtozpůsobem získá 1 litr kondenzátu brýd s obsahem aromatic-kých látek. 10 kg tohoto kondenzátu s obsahem ethanolu 3,8 % hmot-nostních a obsahem aromatických látek přibližně 0,2 % hmot-nostních se kontinuálně extrahuje v extrakční koloně proextrakci při vysokém tlaku v protiproudu oxidem uhličitým.Extrakce se provádí kontinuálně při tlaku 12 MPa a teplotě30 °C. Užije se 1 kg oxidu uhličitého na 1 kg zpracovávanéhomateriálu. Tímto způsobem se získá 39 g koncentrátu atomatických látek z jahod s obsahem 33 % hmotnostních ethanolu, 53 % hmotnostních aromatických látek a 14 % hmotnostníchvody.

Po přidání 35 g vody se oddělí olejová a vodná fáze.Jako produkt se získá 25 g koncentrátu aromatických látekz jahod s obsahem 70 % hmotnostních aromatických látek, 19,6 % hmotnostních ethanolu a 10,4 % hmotnostních vody.

Zastupuje:

Claims (8)

1. 8 PATENTOVÉ NÁROKY •liga

   1. Způsob výroby vysoce koncentrovaného ovocnéhoaromatu z kondenzovaných ovocných brýd, vyznačujcí se tím, že se a) aromatické látky z ovoce koncentrují v kondenzovanýchovocných brýdách až na obsah 0,05 až 1 % hmotnostní, b) koncentrát ze stupně'a) se podrobí extrakci stlačenýmoxidem uhličitým při tlaku 6 až 18 MPa při teplotě 10až 50 °C a λΛ3Γ90*λΖ3ΐν.· Ά OSdI avgn l 6 XCSC a i,, í'3 c) po snížení tlaku oxidu uhličitého a po případném přidánívody se oddělí od vodné fáze s nízkým obsahem aromatic-kých látek olejová fáze, bohatá na aromatické látky.
2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující setím, že se kondenzované ovocné brýdy koncentrují desti-lací ve vakuu.
3. 3. Způsob podle nároku 2, vyznačující setím, že se destilace provádí při tlaku 2 až 8 kPa apři teplotě 15 až 40 °C.
4. 4. Způsob podle nároků laž3, vyznačujícíse tím, že se extrakce oxidem uhličitým provádí přitlaku 8 až 12 MPa a při teplotě 25 až 40 °C.
5. 5. Způsob podle nároků.1 až 4, vyznačujícíse tím, že se užije množství oxidu uhličitého na množstvíkoncentrátu aromatických látek ze stupně a) v poměru 1 : 5až 5 : 1. 9
6. 6. Způsob podle nároků 1 až 5, vyznačujícíse tím, že se extrakce oxidem uhličitým provádí kon-tinuálně v protiproudu v koloně s výplní.
7. 7. Způsob podle nároků 1 až 6, vyznačujícíse tím , že se tlak oxidu uhličitého v odlučovačisníží na 2 až 6 MPa při teplotě 10 až 40 °C.
8. 8. Způsob podle nároků 1 až 7, vyznačující s e tím, že se vodná fáze s nízkým obsahem aromatickýchlátek přivádí zpět do stupně, v němž se materiál extrahujeoxidem uhličitým. Zastupuje: