PL85985B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania preparatu wedzonkowego o wlasnosciach aromatyzu¬ jacych i konserwujacych, który zastosowany do produktów spozywczych bialkowo-tluszczowych polepsza ich wlasciwosci smakowo-zapachowe nadajac im cechy produktów wedzonych, zwieksza ich trwalosc i przeciw¬ dziala utlenianiu.Znane jest od dawna i powszechnie stosowane nadawanie produktom bialkowo-tluszczowym cech wedzon¬ kowych przez bezposrednie poddawanie tych produktów dzialaniu strumienia dymu wedzarniczego otrzymy¬ wanego w wyniku niepelnego spalania materialu celulozowo-ligninowego. Metoda owiewowa nadaje wprawdzie produktom oczekiwany smak i zapach wedzonkowy, ale równiez zanieczyszcza je skladnikami zbednymi i szko¬ dliwymi, do których naleza przede wszystkim zasady azotowe i niektóre lotne kwasy nadajace obrabianym produktom obca nute zapachowa oraz weglowodory rakotwórcze pochodne benzopirenu i benzofenantrenu.Poza tym wedzenie dymem w skali wielkoprzemyslowej jest procesem uciazliwym technologicznie, trudnym do standaryzacji i automatyzacji ciaglych linii produkcyjnych, wymagajacych kosztownych urzadzen i duzych za¬ pasów okreslonych gatunków surowca drzewnego niezbednego do wytworzenia dymu.Powyzsze wady i niedogodnosci sa przyczyna coraz powszechniejszego odchodzenia od wedzenia metoda owiewowa i zastepowania jej przez tak zwane wedzenie bezdymne za pomoca preparatów wedzonkowych, które bezposrednio dodawane do produktów spozywczych nadaja im wlasnosci smakowo-zapachowe mniej lub bardziej zblizone do wlasnosci produktów wedzonych metoda klasyczna, a przy tym nie zawieraja substancji rakotwór¬ czych i balastowych.Preparaty wedzonkowe otrzymywane sa z produktów destylacji rozkladowej drewna lub surowców po¬ krewnych prowadzonej bez dostepu powietrza lub przy nadmiarze powietrza. Poczatkowo jako surowce wyj¬ sciowe wykorzystywano glównie wode podestylacyjna wydzielajaca sie podczas suchej destylacji drewna, z czasem coraz szerzej zaczeto zuzytkowywac smoly podestylacyjne oraz dym tworzacy sie podczas pirolizy drewna. Istnieje szereg metod otrzymywania preparatów wedzonkowych z tych surowców droga destylacji, ekstrakcji, frakcjonowania lub kombinacji tych operacji majacych na celu usuniecie skladników szkodliwych i niepozadanych, a pozostawienie tylko zwiazków, czy grup zwiazków posiadajacych odpowiednie wlasnosci2 85 985 smakowo-zapachowe, przeciwutleniajace oraz bakteriobójcze. Preparatom wedzonkowym stawiane sa bardzo wysokie wymagania jakosciowe, których spelnienie jest podstawowym warunkiem dopuszczenia ich do stoso¬ wania w produktach spozywczych przez ustawodawstwo panstwowe w zakresie ochrony zdrowia. Poza tym, ze ¦*• winny one nadawac produktom spozywczym typowy pozadany smak i zapach wedzonkpwy, winny posiadac "wlasnosci przeciwutleniajace i bakteriobójcze, przy czym nie moga one zawierac zwiazków uznawanych za rakotwórcze w ilosci wyzszej niz 1 czesc wagowa na milion czesci wagowych produktu spozywczego oraz winny byc stosowane w ilosciach od kilkunastu do kilkuset czesci wagowych preparatu na milion czesci wagowych produktu.Sposród znanych preparatów wedzonkowych tylko nieliczne spelniaja wyzej wymienione warunki. Zali¬ czyc do nich mozna preparat dymu wedzarniczego otrzymywany wedlug polskich patentów nr nr 49216 i 52159 oraz 80096. Preparat ten otrzymuje sie przez ekstrakcje frakcjonowana latwopalnymi rozpuszczalnikami nie mieszajacymi sie z woda korzystnie eterem etylowym kondensatu dymu wedzarniczego wytworzonego w pro¬ cesie rozkladowej destylacji materialu celulozowego i/lub ligninowego prowadzonej w nadmiarze powietrza.Sposób ten jednak ze wzgledu na koniecznosc stosowania duzych ilosci latwopalnych rozpuszczalników jest malo bezpieczny i nastrecza znaczne trudnosci w skali przemyslowej zwiazane z magazynowaniem i uzytko¬ waniem tych rozpuszczalników, jak równiez jest dosc trudny technologicznie i pracochlonny oraz wymaga skomplikowanej i kosztownej aparatury.Sposób otrzymywania praparatu wedzonkowego wedlug wynalazku o wlasnosciach aromatyzujacych i konserwujacych przedstawia sie nastepujaco. W pierwszym etapie technologicznym z surowca wyjsciowego, który stanowi smola z destylacji rozkladowej materialu celulozowego i/lub ligninowego prowadzonej w atmosfe¬ rze beztlenowej lub tlenowej usuwa sie czesc zwiazków balastowych, w szczególnosci organiczne zasady azotowe.Zwiazki te usuwane sa badz na drodze eicstrakcji rozcienczonymi kwasami mineralnymi, korzystnie kwasem siarkowym, badz przez zwiazanie ich kwasem ortofosforowym i wtedy pozostaja do konca procesu w pogonie stanowiacym odpad. Do ekstrakcji stosuje sie wodny roztwór kwasu mineralnego o stezeniu 5—20% w ilosci 5 do % wagowych w stosunku do wagi smoly. Ekstrakcje prowadzi sie jednokrotnie lub kilkakrotnie porcjami kwasu w temperaturze pokojowej, po czym oddziela górna warstwe zawierajaca organiczne zasady azotowe i stanowiaca odpad, natomiast warstwe dolna smolista doprowadza sie do pH 5-7 przez kilkakrotne przemycie woda lub nasyconym wodnym roztworem chlorku sodu, po czym poddaje sie dalszej operacji. Natomiast zwia¬ zanie organiczne zasad azotowych kwasem ortofosforowym przeprowadza sie przez zmieszanie smoly z 0,5 do 3% wagowych 85-90% kwasu.Tak oczyszczona wstepnie smole poddaje sie dwustopniowej destylacji pod zmniejszonym cisnieniem w atmosferze gazu obojetnego, na przyklad azotu, argonulub dwutlenku wegla, korzystnie przy dodaniu 1—10% wagowych, optymalnie 5% pylu cynkowego, zelazowego lub glinowego. Zastosowanie pylu cynkowego, glino¬ wego lub zelaznego pozwala otrzymac preparat wedzonkowy o jasnej, bursztynowej barwie, poniewaz zapobie¬ gaja one jego utlenianiu. Pyl ten moze byc dodany od razu w pierwszej lub dopiero w drugiej fazie destylacji. W pierwszej fazie destylacji prowadzonej przy cisnieniu 30—20 mm Hg odbiera sie jako przedgon stanowiacy odpad, frakcje zawierajaca substancje o temperaturze wrzenia ponizej 90-80°C. Sa to przede wszystkim niskoczastecz- kowe kwasy organiczne i fenole, woda, weglowodory i inne substancje balastowe. W drugiej fazie procesu desty¬ lacji obniza sie cisnienie do nie wyzszego jak 10 mmHg i odbiera frakcje zawierajaca zwiazki o temperaturze wrzenia 100—180°C przy cisnieniu 10 mmHg. Przy stosowaniu cisnieijia nizszego od 10 mm Hg destyluje sie zwiazki o odpowiednio nizszej temperaturze wrzenia. Frakcja ta stanowi gotowy preparat wedzonkowy.Pogon z powyzszej destylacji zawierajacy glównie pak oraz przy stosowaniu kwasu ortofosforowego równiez zwiazany organiczne zasady azotowe stanowi odpad technologiczny. Stwierdzono, ze uzyskuje sie zna¬ cznie latwiejsze usuwanie odpadowego pogonu z aparatu destylacyjnego, jezeli zostanie on rozcienczony alkoho¬ lem wielowodorotlenowym. W tym celu korzystnie jest przeprowadzac druga faze procesu destylacji przebiega¬ jaca przy cisnieniu do 10 mm Hg jako destylacje ekstrakcyjna z parami alkoholu wielowodorotlenowego, ko¬ rzystnie glicerolu. Alkohol wielowodorotlenowy miesza sie ze smola pozbawiona frakcji o temperaturze wrzenia ponizej 80°C przy cisnieniu 20mmHg oraz organicznych zasad azotowych lub powiadajaca zwiazane kwasem ortofosforowym zasady azotowe, w ilosci 1-10 czesci wagowych alkoholu na 1 czesc wagowa smoly, korzystnie czesci alkoholu na 1 czesc smoly. Z procesu tego odbiera sie frakcje o temperaturze wrzenia do 180°C przy 10mmHg, lub odpowiednio nizszej temperaturze przy cisnieniu nizszym od 10mmHg. Frakcje te stanowiaca mieszanine alkoholu wielowodorotlenowego i zwiazków bedacych preparatem wedzonkowym ogrzewa sie nastepnie do temperatury 50-60°C w celu uzyskania rozdzielenia na dwie warstwy. Warstwe górna stanowi gotowy preparat wedzonkowy, a warstwe dolna alkohol wielowodorotlenowy, który moze byc ponownie uzyty do destylacji kolejnej porcji smoly.85 985 3 Przeprowadzone badania wykazaly, ze pozytywne rezultaty uzyskuje sie równiez gdy zmienia sie kolejnosc operagi w ten sposób, iz surowa smole poddaje sie najpierw operacji dwustopniowej destylacji zgodnie z opisanym wyzej procesem i przy zachowaniu tych samych parametrów technologicznych, a dopiero w koncowym destylacie zawierajacym preparat wedzonkowy usuwa sie organiczne zasady azotowe przez ekstrakcje wodnym roztworem kwasu mineralego, korzystnie siarkowego.Otrzymany sposobem wedlug wynalazku preparat wedzonkowy stanowi wieloskladnikowa mieszanine zwiazków organicznych zawierajaca minimum 50% skladników o charakterze alkilo i alkoksyfenoli oraz wyzsze kwasy tluszczowe, zwiazki terpenowe i inne, przy czym pozbawiony jest on substancji o dzialaniu rakotwór¬ czym. Preparat ten charakteryzuje sie typowym pozadanym aromatem wedzonkowym i dodany do produktów bialkowo-tluszczowych nadaje im cechy produktów wedzonych metoda owiewowa, oraz zwieksza ich trwalosc i przeciwdziala utlenianiu. Wydajnosc preparatu wedzonkowego wedlug wynalazku w przeliczeniu na wyjsciowy surowiec wynosi 15—40% wagowych.Preparat wedzonkowy otrzymywany sposobem wedlug wynalazku jest koncentratem o bardzo wysokim stezeniu. Ze wzgledu na fakt, ze stosuje sie go do produktów spozywczych w ilosciach od kilku do kilkuset czesci wagowych na milion czesci wagowych produktu niezbedne jest rozcienczenie tego koncentratu odpowied¬ nimi substancjami o charakterze nosnikowym. Jako nosnik stosuje sie znane substancje, jak na przyklad: alkohol etylowy, glikol etylenowy, gliceryne, tluszcze zwierzece lub roslinne, sól kuchenna, skrobie, przyprawy, mie¬ szanki peklujace, wode itp. Rozcienczenie to w zaleznosci od rodzaju nosnika nastepuje albo przez rozpuszczenie preparatu w nosniku, albo przez nasycenie nosnika stalego preparatem, lub przez wytworzenie emulsji preparatu w nosniku. Preparat rozciencza sie do stezenia kilkuprocentowego. Preparat rozcienczony w nosniku miesza sie z produktem spozywczym lub nanosi na jego powierzchnie znanymi sposobami. Na przyklad kilkuprocentowy roztwór preparatu wedzonkowego w nosniku o malej lepkosci z dodatkiem barwnika lub bez jego dadatku rozpyla sie na powierzchni produktu spozywczego, korzystnie stosujac pole elektrostatyczne, po czym nastepuje samoczynne odparowanie nosnika.Sposób otrzymywania preparatu wedzonkowego wedlug wynalazku umozliwia unikniecie niedogodnosci i wad sposobów znanych pozwalajac na wytworzenie preparatu wedzonkowego metoda prostszatechnologicznie i aparaturowo, latwiejsza do automatyzacji oraz zabezpieczajaca lepsze warunki bezpieczenstwa pracy przez eliminacje ekstrakcji latwopalnymi rozpuszczalnikami organicznymi, przy czym preparat ten posiada bardzo dobre wlasnosci smakowo-zapachowe w pelni imitujace aromat wedzonkowy, jak równiez wlasnosci przeciw- utleniajace i bakteriobójcze, przez co jest bardzo dobrym srodkiem konserwujacym produkty bialkowo-tluszczo- we oraz jest on wolny od zwiazków balastowych i rakotwórczych.Sposób otrzymywania preparatu wedzonkowego wedlug wynalazku ilustruja blizej ponizsze przyklady nie ograniczajac jego zakresu.Przyklad 1. Smole z suchej destylacji drewna z drzew lisciastych poddaje sie w temperaturze poko¬ jowej ekstrakcji za pomoca 10% wodnego roztworu kwasu siarkowego uzytego w ilosci 10% wagowych w stosunku do wagi wyjsciowej smoly. Oddzielona górna warstwe wodna zawierajaca organiczne zasady azotowe niekorzystnie wplywajace na aromat preparatu odrzuca sie jako odpad, natomiast warstwe smolista przemywa sie 4-krotnie woda lub nasyconym roztworem chlorku sodowego do odczynu obojetnego. Oczyszczona wstepnie smole poddaje sie nastepnie destylacji frakcjonowanej w atmosferze azotu po uprzednimdodaniu 5% wagowych w przeliczeniu na smole pylu cynkowego. Destylacje prowadzi sie pod zmniejszonym cisnieniem dwustopniowo, najpierw odbierajac frakcje zwiazków o temperaturze wrzenia ponizej 80°C przy 20 mm Hg -bodaca mieszanina niskoczasteczkowych kwasów tluszczowych i fenoli oraz weglowodorów ujemnie wplywajacych na aromat pre¬ paratu i stanowiaca odpad. Nastepnie obniza sie cisnienie do 10 mm Hg i odbiera frakcja o temperaturze wrzenia ponizej 180°C przy lOmmHg, stanowiaca preparat wedzonkowy. Wydajnosc w ten sposób wyodrebnionego preparatu wynosi 30% w stosunku do smoly wyjsciowej.Przyklad II. Smole bedaca kondensatem dymu wedzarniczego otrzymanego droga destylacji rozkla¬ dowej drewna przeprowadzonej w nadmiarze powietrza, pozbawiona zasad azotowych i zwiazków o temperaturze wrzenia ponizej 100°C przy cisnieniu 20mmHg jak w przykladzie I miesza sie z 4-krotna iloscia glicerolu i poddaje destylacji ekstrakcyjnej w atmosferze azotu pod zmniejszonym cisnieniem nie wyzszym niz 10 mm Hg odbierajac frakcje o temperaturze wrzenia do 180°C przy lOmmHg. Oddestylowana mieszanine glicerolu i zwiazków stanowiacych preparat wedzonkowy ogrzewa sie do 60°C w celu rozdzielenia na dwie warstwy.Warstwe dolna stanowi glicerol, a warstwe górna czysty preparat wedzonkowy. Wydajnosc preparatu wynosi 20% w stosunku do ilosci surowca wyjsciowego.Przyklad III. Do smoly pochodzacej z suchej destylacji drewna dodaje sie 2% wagowe 85% kwasu ortofosforowego i poddaje dwustopniowej destylacji w atmosferze dwutlenku wegla pod zmniejszonym cisnie-4 85 985 niem odbierajac przedgon zawierajacy zwiazki o temperaturze wrzenia ponizej 85°C przy cisnieniu 25 mm Hg.Przedgon ten stanowi mieszanine, niskoczasteczkowych kwasów tluszczowych i fenoli oraz weglowodorów i odrzucany jest jako odpad. Po oddestylowaniu przedgonu do pozostalosci dodaje sie 5% wagowych pylu glinowego iw atmosferze dwutlenku wegla oddestylowuje preparat wedzonkowy o temperaturze wrzenia do 180°C przy 10 mm Hg. Wydajnosc preparatu jest analogiczna jak w przykladzie I.Pr y k l a d IV. Smole bedaca kondensatem dymu wedzarniczego otrzymanego droga destylacji rozkla¬ dowej drewna przeprowadzanej w nadmiarze powietrza poddaje sie dwustopniowej destylacji pod zmniejszonym cisnieniem, jak w przykladzie I i II. Otrzymany w drugiej fazie destylat po oddzieleniu warstwy glicerolowej poddaje sie w temperaturze pokojowej ekstrakcji za pomoca 10% wodnego roztworu kwasu siarkowego uzytego w ilosci 7% wagowych, odrzucajac jako odpad górna frakcje wodna zawierajaca organiczne zasady azotowe.Frakcja dolna stanowi po przeplukaniu woda do odczynu obojetnego czysty preparat wedzonkowy. PL

Claims (9)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób otrzymywania preparatu wedzonkowego o wlasnosciach aromatyzujacych i konserwujacych ze smoly pochodzacej z pirolizy materialu celulozowego i/lub ligninowego przeprowadzonej w atmosferze beztleno¬ wej lub tlenowej droga destylacji i ekstrakcji, znamienny tym, ze smole poddaje sie ekstrakcji wodnym roztworem kwasu mineralnego, korzystnie siarkowego w celu usuniecia organicznych zasad azotowych, lub zmieszaniu z kwasem ortofosforowym w celu zwiazania tych zasad, a nastepnie przeprowadza sie dwustopniowa destylacje pod zmniejszonym cisnieniem w atmosferze gazu obojetnego, korzystnie z dodatkiem pylu cynkowe¬ go, glinowego lub zelazowego, przy czym w pierwszej fazie destylacji prowadzonej pod cisnieniem 30—20 mm Hg odbiera sie jako przedgon stanowiacy odpad technologiczny frakcje zawierajaca substancje o temperaturze wrzenia ponizej 90—80°C, takie jak: woda, niskoczasteczkowe kwasy organiczne, fenole, weglowodory i pozosta¬ le substancje balastowe, natomiast w drugiej fazie destylacji obniza sie cisnienie do nie wyzszego jak 10 mm Hg dodajac alkohol wielowodorotlenowy odbiera frakcje zawierajaca zwiazki o temperaturze wrzenia 100-180°C przy cisnieniu 10 mm Hg, lub odpowiednio nizszej temperaturze przy cisnieniu nizszym od 10 mm Hg, która to frakcja stanowi preparat wedzonkowy lub ewentualnie mieszanine preparatu wedzonkowego i alkoholu wielowo- dorotlenowego rozdzielona w etapie koncowym przez ogrzewanie do temperatury 50—60°C na warstwe alkoholowa i czysty preparat wedzonkowy.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze ekstrakcje przeprowadza sie w temperaturze pokojowej stosujac wodny roztwór kwasu mineralnego o stezeniu 5—20%, korzystnie 10%.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze kwas mineralny wprowadza sie w ilosci 5-15% wagowych w stosunku do ilosci smoly, korzystnie 10% wagowych.
4. 4. Sposób wedlug zastrz. 1, z n a m i e n n y tym, ze otrzymana w wyniku ekstrakcji frakcje" smolista doprowadza sie do pH 5—7 przez kilkakrotne przemywanie woda lub nasyconym roztworem chlorku sodowego.
5. 5. Sposób wedlug zastrz. 1,znamienny tym, ze stosuje sie kwas ortofosforowy w ilosci 0,5—3%, korzystnie 1% dla kwasu 85-90%.
6. 6. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako gaz obojetny stosuje sie azot, argon lub dwutlenek wegla.
7. 7. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze pyl cynkowy, glinowy lub zelazny stosuje sie w ilosci 1—10% wagowych w stosunku do ilosci frakcji smolistej, korzystnie 5% wagowych, przy czym dodaje sie od razu w pierwszej lub dopiero w drugiej fazie destylacji.
8. 8. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako alkohol wielowodorotlenowy stosuje sie korzystnie glicerol, przy czym stosuje sie alkohol wielowodorotlenowy w ilosci 1 — 10 czesci wagowych, korzystnie 5 czesci wagowych na 1 czesc wagowa smoly.
9. 9. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze w drugiej fazie destylacji odbiera sie frakcje zawierajaca zwiazki o temperaturze wrzenia" 100 do 180°C przy cisnieniu lOmmHg lub odpowiednio nizszej temperaturze przy cisnieniu nizszym od lOmmHg, która to frakcje poddaje sie nastepnie ekstrakcji wodnym roztworem kwasu mineralnego, korzystnie siarkowego w celu usuniecia organicznych zasad azotowych, a pozo¬ stala frakcja smolista po przemyciu woda do odczynu obojetnego pH = 5-7 stanowi czysty preparat wedzonkowy. Prac.Poligraf. U? PRL naklad 120+13 Cena 45 zl PL