RU2253290C1

RU2253290C1 - Method for production of food emulsifier

Info

Publication number: RU2253290C1
Application number: RU2003128331/04A
Authority: RU
Inventors: О.И. Квасенков (RU); О.И. Квасенков; А.Б. Тюрюков (RU); А.Б. Тюрюков
Original assignee: Квасенков Олег Иванович
Priority date: 2003-09-22
Filing date: 2003-09-22
Publication date: 2005-06-10
Also published as: RU2003128331A

Abstract

FIELD: production of saponin-containing emulsifier for foodstuffs.

SUBSTANCE: claimed method includes preparation and simultaneous extraction of soapwort (Saponaria officinalis) and licorice (Glycyrrhiza glabra) roots with liquid ammonia. When extraction pressure in extraction mixture if periodically decompressed to provide ammonia boiling and increased up to starting value. Further liquid phase is separated and extractant is distilled to produce target product.

EFFECT: decreased energy consumption.

1 ex

Description

Изобретение относится к технологии производства сапонинсодержащего эмульгатора, пригодного для использования в пищевых продуктах.The invention relates to a technology for the production of saponin-containing emulsifier suitable for use in food products.

Известен способ производства пищевого эмульгатора, предусматривающий подготовку и совместное экстрагирование корней мыльнянки лекарственной и солодки голой жидким аммиаком при постоянном давлении выше атмосферного, отделение жидкой фазы и отгонку из нее экстрагента с получением целевого продукта и конденсацией отгоняемых паров экстрагента в экстракционной смеси (RU 2148940 С1, 20.05.2000).A known method for the production of food emulsifier, involving the preparation and joint extraction of the roots of soapwort and licorice with naked liquid ammonia at a constant pressure above atmospheric, separation of the liquid phase and distillation of the extractant from it to obtain the target product and condensation of the stripped off vapor of the extractant in the extraction mixture (RU 2148940 C1, 05/20/2000).

Недостатком этого способа является высокая удельная энергоемкость.The disadvantage of this method is the high specific energy consumption.

Техническим результатом изобретения является снижение удельных энергозатрат.The technical result of the invention is to reduce specific energy consumption.

Этот результат достигается тем, что в способе производства пищевого эмульгатора, предусматривающем подготовку и совместное эксрагирование корней мыльнянки лекарственной и солодки голой жидким аммиаком, отделение жидкой фазы и отгонку из нее экстрагента с получением целевого продукта, согласно изобретению в процессе экстрагирования давление в экстракционной смеси периодически сбрасывают до значения, обеспечивающего вскипание аммиака и повышают до исходного значения.This result is achieved by the fact that in a method for the production of a food emulsifier, which involves preparing and co-extruding the roots of soapwort and licorice with naked liquid ammonia, separating the liquid phase and distilling the extractant from it to obtain the target product, the pressure in the extraction mixture is periodically released during extraction during the extraction process to a value that provides boiling of ammonia and increase to its original value.

Способ реализуется следующим образом.The method is implemented as follows.

Корни мыльнянки лекарственной и солодки голой инспектируют, измельчают, лепесткуют и смешивают в соотношении по массе около 1:1, как и в наиболее близком аналоге, а затем экстрагируют жидким аммиаком по известной методике (Касьянов Г.И. и др. Обработка растительного сырья сжиженными и сжатыми газами – М.: АгроНИИТЭИПП, 1993 - 40 с.). Давление в экстракционной смеси периодически сбрасывают до значения, обеспечивающего вскипание аммиака, и повышают до исходного значения.The roots of Saponaria officinalis and licorice are inspected, ground, petal and mixed in a weight ratio of about 1: 1, as in the closest analogue, and then extracted with liquid ammonia according to a known method (Kasyanov G.I. et al. Processing of plant materials with liquefied and compressed gases - M .: AgroNIITEIPP, 1993 - 40 p.). The pressure in the extraction mixture is periodically dumped to a value that ensures the boiling of ammonia, and increase to the initial value.

Исходное давление соответствует давлению насыщенных паров аммиака при температуре экстрагирования. Исходная температура соответствует температуре окружающей среды, так как данным способом не предусмотрено термостатирование экстракционной смеси. Повышение давления после его сброса до исходного значения происходит спонтанно за счет испарения части аммиака или путем подпитки жидкого аммиака самотеком. Частоту и количество сбросов давления определяют по известной методике (Ломачинский В.А., Высокоэффективные технологии переработки растительного сырья - М.: Русские технологии, 1996, с.54-56).The initial pressure corresponds to the saturated vapor pressure of ammonia at the extraction temperature. The initial temperature corresponds to the ambient temperature, since this method does not provide for thermostating of the extraction mixture. The increase in pressure after its discharge to its initial value occurs spontaneously due to the evaporation of part of the ammonia or by feeding liquid ammonia by gravity. The frequency and number of pressure drops is determined by a known method (V. Lomachinsky, Highly efficient technologies for processing plant materials - M .: Russian Technologies, 1996, p. 54-56).

Образование, как в предлагаемом способе, или схлопывание, как в наиболее близком аналоге, каждого пузырька газовой фазы в экстракционной смеси сопровождается созданием ударной волны, разрушающей клеточную структуру экстрагируемого сырья и интенсифицирующей экстрагирование из него сапонинов. Как известно, действие ударной волны ослабевает пропорционально квадрату расстояния от эпицентра, то есть в данном случае от места образования или схлопывания пузырька газовой фазы. При барботировании пара конденсация пузырьков осуществляется в результате теплообмена с жидкой фазой экстракционной смеси, поэтому происходит в жидкой фазе на некотором расстоянии от частиц экстрагируемого сырья. Пои сбросе давления частицы твердой фазы в экстракционной смеси служат центрами парообразования, и большинство пузырьков газовой фазы образуется непосредственно на поверхности экстрагируемого сырья. Из этого следует вывод, что удельные затраты энергии ударных волн на разрушение клеточной структуры экстрагируемого сырья в предлагаемом способе всегда будут ниже, чем в наиболее близком аналоге. Помимо того эта разница будет тем больше, чем больше значение гидромодуля экстракционной смеси.The formation, as in the proposed method, or collapse, as in the closest analogue, of each bubble of the gas phase in the extraction mixture is accompanied by the creation of a shock wave that destroys the cellular structure of the extracted raw material and intensifies the extraction of saponins from it. As is known, the action of a shock wave weakens in proportion to the square of the distance from the epicenter, that is, in this case, from the place of formation or collapse of the gas phase bubble. When bubbling steam, bubble condensation occurs as a result of heat exchange with the liquid phase of the extraction mixture, therefore, occurs in the liquid phase at a certain distance from the particles of the extracted raw material. After depressurization, the particles of the solid phase in the extraction mixture serve as vaporization centers, and most gas phase bubbles form directly on the surface of the extracted raw material. It follows from this that the specific cost of the energy of the shock waves to destroy the cellular structure of the extracted raw materials in the proposed method will always be lower than in the closest analogue. In addition, this difference will be the greater, the greater the value of the hydraulic module of the extraction mixture.

Действительно, механическое разрушение происходит при соблюдении условия:Indeed, mechanical failure occurs under the following conditions:

P>[σ]P> [σ]

где Р - давление на поверхность объекта,where P is the pressure on the surface of the object,

[σ] - предел его прочности.[σ] is the ultimate strength.

Давление в эпицентре ударной волны при фазовом переходе:Pressure at the epicenter of a shock wave during a phase transition:

где σ - поверхностное натяжение на границе раздела фаз,where σ is the surface tension at the phase boundary,

R₀ - радиус пузырька.R ₀ is the radius of the bubble.

Давление во фронте ударной волны:Front shock pressure:

где R - расстояние от эпицентра.where R is the distance from the epicenter.

Действие ударной волны каждого пузырька в предлагаемом способе всегда соответствует условию:The action of the shock wave of each bubble in the proposed method always meets the condition:

а в способе-прототипе всегда соответствует условию:and in the prototype method always meets the condition:

R≥R₀ (5).R≥R ₀ (5).

При этом при равномерном распределении пузырьков по объему экстракционной смеси в способе-прототипе по значению соотношения жидкой и твердой фаз легко рассчитывается в относительном виде количество пузырьков, действие ударной волны которых приводит или не приводит к разрушению клеточной структуры сырья, путем подстановки (2) и (3) в (1). Это отношение полностью соответствует сокращению удельных энергозатрат, которое может быть пересчитано в абсолютном виде по уравнению теплового баланса.In this case, with a uniform distribution of bubbles throughout the volume of the extraction mixture in the prototype method, the number of bubbles, the action of the shock wave of which leads or does not lead to the destruction of the cellular structure of the raw material, is easily calculated in relative form by the substitution (2) and ( 3) in (1). This ratio is fully consistent with the reduction in specific energy consumption, which can be recalculated in absolute form according to the heat balance equation.

После завершения экстрагирования отделяют жидкую фазу и выделяют из нее целевой продукт при отгонке экстрагента повышением температуры и/или снижением давления по известной методике (Шаззо Р.И., Касьянов Г.И. Функциональные продукты питания. Учебное пособие для студентов высших и средних специальных учебных заведений - М.: Колос, 2000, с.193-206).After extraction is complete, the liquid phase is separated and the target product is isolated from it when the extractant is distilled off by increasing the temperature and / or reducing the pressure by a known method (Shazzo RI, Kasyanov GI Functional food products. A manual for students of higher and secondary special educational institutions - M .: Kolos, 2000, p. 193-206).

Полученный по предлагаемому способу продукт по физико-химическим и органолептическим показателям не сличается от полученного по наиболее близкому аналогу.Obtained by the proposed method, the product according to physico-chemical and organoleptic indicators is not compared with that obtained by the closest analogue.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет сократить удельные энергозатраты.Thus, the proposed method allows to reduce specific energy consumption.

Claims

A method of manufacturing a food emulsifier, involving the preparation and joint extraction of the roots of soapwort and licorice with naked liquid ammonia, separation of the liquid phase and distillation of the extractant from it to obtain the target product, characterized in that during the extraction process the pressure in the extraction mixture is periodically released to a boiling point ammonia, and increase to its original value.