RU2805846C1 - Способ криоконцентрирования виноградного сока - Google Patents

Способ криоконцентрирования виноградного сока Download PDF

Info

Publication number
RU2805846C1
RU2805846C1 RU2023105891A RU2023105891A RU2805846C1 RU 2805846 C1 RU2805846 C1 RU 2805846C1 RU 2023105891 A RU2023105891 A RU 2023105891A RU 2023105891 A RU2023105891 A RU 2023105891A RU 2805846 C1 RU2805846 C1 RU 2805846C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
freezing
stage
dry matter
ice
matter content
Prior art date
Application number
RU2023105891A
Other languages
English (en)
Inventor
Владимир Александрович Ермолаев
Дмитрий Евгеньевич Федоров
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кузбасская государственная сельскохозяйственная академия"
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кузбасская государственная сельскохозяйственная академия" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кузбасская государственная сельскохозяйственная академия"
Application granted granted Critical
Publication of RU2805846C1 publication Critical patent/RU2805846C1/ru

Links

Abstract

Изобретение относится к пищевой промышленности. Способ криоконцентрирования виноградного сока предусматривает вымораживание в криоконцентраторе емкостного типа. Причем криоконцентрирование производят в 2 ступени: на первой ступени исходный виноградный сок с содержанием сухих веществ 15,5% подвергают вымораживанию при температуре теплообменной поверхности минус 4°С до достижения степени вымораживания 50% от массы исходного раствора. Лед плавят и удаляют из криоконцентратора. Полученный концентрат с содержанием сухих веществ 22,6% направляют на вторую ступень, где вымораживание производят при температуре теплообменной поверхности минус 6°С до достижения степени вымораживания 3% от массы исходного раствора. Лед плавят и удаляют из криоконцентратора и получают концентрат с содержанием сухих веществ 29,7%. При этом лед, образующийся на обеих ступенях после плавления, смешивают и направляют на параллельную ступень вымораживания при температуре теплообменной поверхности минус 3°С до достижения степени вымораживания 46% от массы исходного раствора, полученный концентрат с содержанием сухих веществ 15,5% направляют обратно на первую ступень вымораживания. Изобретение направлено на снижение потерь сухих веществ при криоконцентрировании виноградного сока. 1 ил., 4 пр.

Description

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к производству концентрированного виноградного сока.
Известен способ вакуумного концентрирования соков прямого отжима (патент RU 2677982, опубл. 22.01.2019), который заключается в том, что сок подвергается вакуумной сушке при остаточном давлении 4-5 кПа и толщине слоя 20 мм. Для подвода теплоты при этом используется импульсный способ, а интенсивность нагрева контролируется по температуре продукта, которая на протяжении всего процесса не превышает 35°С.
Недостатком указанного способа является высокая металлоемкость применяемой установки так как требуется обеспечить большую площадь испарения при небольшой толщине слоя продукта.
Известен способ концентрирования водных растворов (патент RU 94036655, опубл. 27.07.1996), который состоит в том, что в концентрируемый раствор вводят жидкость с температурой кипения ниже 0°С (например, жидкий азот) с последующим отделением кристаллов льда. При этом раствору создают пленочный режим течения в поле центробежных сил, а жидкость вводят в раствор в направлении к оси вращения поля центробежных сил в виде сверхзвукового закрученного потока.
Недостатком указанного способа являются относительно высокие потери сухих веществ в образующемся льду из-за большой скорости вымораживания.
Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому изобретению является способ концентрирования органических примесей в водных растворах и устройство для его осуществления (патент SU 701651, опубл. 05.12.1979). Данный способ заключается в том, что вымораживание осуществляют в цилиндрическом контейнере, теплоту от стенок которого отводят с помощью хладагента, а в центральную часть емкости вводят подают теплоноситель с одновременным перемешиванием раствора в этой зоне. Перепад температуры между центральной зоной и периферией равен 10-35°С.
Недостатком указанного способа являются повышенные энергозатраты так как теплота от теплоносителя в конечном счете передается хладагенту, что обуславливает повышенные энергозатраты на производство искусственного холода и нагрева теплоносителя для обеспечения требуемого перепада температуры между центральной зоной и периферией.
Техническим результатом настоящего изобретения является снижение потерь сухих веществ в образующемся льду при высокой степени концентрирования виноградного сока.
Технический результат достигается тем, что криоконцентрирование виноградного сока производится в емкостном криоконцентраторе в 2 ступени: на первой ступени температура теплообменной поверхности составляет минус 4°С, вымораживание ведут до достижения количества образовавшегося льда 50% от массы исходного раствора, далее концентрат направляют на вторую ступень, где вымораживание производят при температуре теплообменной поверхности минус 6°С до достижения количества образовавшегося льда 39% от массы исходного раствора, а лед, образующийся на обеих ступенях после плавления смешивается и направляется на параллельную ступень вымораживания при температуре теплообменной поверхности минус 3°С до достижения количества образовавшегося льда 46% от массы исходного раствора. После этого концентрат, полученный на параллельной ступени, направляется обратно на первую ступень вымораживания.
Технологическая схема данного способа приведена на фиг. 1.
За счет использования двухступенчатой технологии вымораживания удается повысить концентрацию сухих веществ в 1,9 раза, а использование параллельной ступени позволяет сократить потери сухих веществ в образующемся льду до 3,9%.
Примеры выполнения
Пример 1. Пример одноступенчатого криоконцентрирования.
Исходный виноградный сок с содержанием сухих веществ 15,5% подвергают вымораживанию при температуре теплообменной поверхности минус 6°С до достижения степени вымораживания 50%. Лед плавят и удаляют из системы, полученный концентрат характеризуется содержанием сухих веществ 19,5%. Содержание сухих веществ в удаляемом льду при этом составляет 11,5%.
Таким образом, степень концентрирования составляет 1,3, а потери сухих веществ составляют 37%, что является крайней низким показателем эффективности.
Пример 2. Пример одноступенчатого криоконцентрирования.
Исходный виноградный сок с содержанием сухих веществ 15,5% подвергают вымораживанию при температуре теплообменной поверхности минус 4°С до достижения степени вымораживания 50%. Лед плавят и удаляют из системы, полученный концентрат характеризуется содержанием сухих веществ 22,6%. Содержание сухих веществ в удаляемом льду при этом составляет 8,4%.
Таким образом, степень концентрирования составляет 1,5, а потери сухих веществ составляют 27%, что является низким показателем эффективности.
Пример 3. Пример двухступенчатого криоконцентрирования без параллельной ступени.
Исходный виноградный сок с содержанием сухих веществ 15,5% подвергают вымораживанию при температуре теплообменной поверхности минус 4°С до достижения степени вымораживания 50%. Лед плавят и удаляют из системы, полученный концентрат характеризуется содержанием сухих веществ 22,6%. Содержание сухих веществ в удаляемом льду при этом составляет 8,4%.
Далее концентрат направляется на вторую ступень вымораживания при температуре теплообменной поверхности минус 6°С до достижения количества образовавшегося льда 39% от массы исходного раствора. Концентрат, получаемый на второй ступени, характеризуется содержанием сухих веществ 29,7%. Содержание сухих веществ в удаляемом льду при этом составляет 11,4%.
Лед на обеих ступенях плавится и удаляется из системы. Таким образом, степень концентрирования составляет 1,9, а потери сухих веществ составляют 41%, что является низким показателем эффективности.
Пример 4. Пример двухступенчатого криоконцентрирования с параллельной ступенью.
Исходный виноградный сок с содержанием сухих веществ 15,5% подвергают вымораживанию при температуре теплообменной поверхности минус 4°С до достижения степени вымораживания 50%. Лед плавят и удаляют из системы, полученный концентрат характеризуется содержанием сухих веществ 22,6%. Содержание сухих веществ в удаляемом льду при этом составляет 8,4%.
Далее концентрат направляется на вторую ступень вымораживания при температуре теплообменной поверхности минус 6°С до достижения количества образовавшегося льда 39% от массы исходного раствора. Концентрат, получаемый на второй ступени, характеризуется содержанием сухих веществ 29,7%. Содержание сухих веществ в удаляемом льду при этом составляет 11,4%.
Лед на обеих ступенях плавится, смешивается и направляется на параллельную ступень вымораживания при температуре теплообменной поверхности минус 3°С до достижения количества образовавшегося льда 46% от массы исходного раствора. После этого концентрат, полученный на параллельной ступени с содержанием сухих веществ 15,5%, направляется обратно на первую ступень вымораживания. Лед, образуемый на параллельной ступени вымораживания, характеризуется содержанием сухих веществ 1,86%.
Степень повышения концентрации сухих веществ по данной технологии составляет 1,9, а потери сухих веществ 3,9%, что является высоким показателем эффективности криоконцентрирования.
Таким образом, предлагаемая двухступенчатая технология криоконцентрирования обеспечивает увеличение степени повышения сухих веществ виноградного сока, а параллельная ступень вымораживания позволяет заметно снизить потери сухих веществ по сравнению с обычной технологией одноступенчатого криоконцентрирования.

Claims (1)

  1. Способ криоконцентрирования виноградного сока, характеризующийся тем, что вымораживание осуществляют в криоконцентраторе емкостного типа, причем криоконцентрирование производят в 2 ступени: на первой ступени исходный виноградный сок с содержанием сухих веществ 15,5% подвергают вымораживанию при температуре теплообменной поверхности минус 4°С до достижения степени вымораживания 50% от массы исходного раствора, лед плавят и удаляют из криоконцентратора, полученный концентрат с содержанием сухих веществ 22,6% направляют на вторую ступень, где вымораживание производят при температуре теплообменной поверхности минус 6°С до достижения степени вымораживания 39% от массы исходного раствора, лед плавят и удаляют из криоконцентратора и получают концентрат с содержанием сухих веществ 29,7%, при этом лед, образующийся на обеих ступенях после плавления, смешивают и направляют на параллельную ступень вымораживания при температуре теплообменной поверхности минус 3°С до достижения степени вымораживания 46% от массы исходного раствора, полученный концентрат с содержанием сухих веществ 15,5% направляют обратно на первую ступень вымораживания.
RU2023105891A 2023-03-14 Способ криоконцентрирования виноградного сока RU2805846C1 (ru)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2805846C1 true RU2805846C1 (ru) 2023-10-24

Family

ID=

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1227678A (ru) * 1969-08-29 1971-04-07
SU701651A1 (ru) * 1977-04-04 1979-12-05 Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт По Охране Вод Способ концентрировани органических примесей в водных растворах и устройство дл его осуществлени
SU1103058A1 (ru) * 1982-12-25 1984-07-15 Одесский Технологический Институт Холодильной Промышленности Способ концентрировани жидкостей
SU1409828A1 (ru) * 1986-04-22 1988-07-15 Е.А.Похиленко Установка дл концентрировани жидких пищевых продуктов
JP2003265150A (ja) * 2002-03-19 2003-09-24 Kagome Co Ltd 野菜・果実ジュースの凍結濃縮方法とその凍結濃縮物及びその装置
AU2003302077A1 (en) * 2002-11-18 2004-06-15 Indian Institute Of Technology, Bombay Freeze concentration system
WO2012001706A2 (en) * 2010-06-30 2012-01-05 Indian Institute Of Technology, Bombay Freeze concentration system with tubular heat exchangers
RU169898U1 (ru) * 2016-08-03 2017-04-05 Виктор Евстафиевич Бурда Устройство для вымораживания жидких продуктов
RU2651279C1 (ru) * 2017-03-16 2018-04-19 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВО "ВГУИТ") Устройство для концентрирования растворов вымораживанием и получения льда
US20180116235A1 (en) * 2013-08-29 2018-05-03 Meiji Co., Ltd. Production method for concentrated product using freeze-concentration method
RU2743796C1 (ru) * 2020-01-09 2021-02-26 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кемеровский государственный университет" (КемГУ) Криоконцентратор пищевых жидких сред карусельного типа

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1227678A (ru) * 1969-08-29 1971-04-07
SU701651A1 (ru) * 1977-04-04 1979-12-05 Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт По Охране Вод Способ концентрировани органических примесей в водных растворах и устройство дл его осуществлени
SU1103058A1 (ru) * 1982-12-25 1984-07-15 Одесский Технологический Институт Холодильной Промышленности Способ концентрировани жидкостей
SU1409828A1 (ru) * 1986-04-22 1988-07-15 Е.А.Похиленко Установка дл концентрировани жидких пищевых продуктов
JP2003265150A (ja) * 2002-03-19 2003-09-24 Kagome Co Ltd 野菜・果実ジュースの凍結濃縮方法とその凍結濃縮物及びその装置
AU2003302077A1 (en) * 2002-11-18 2004-06-15 Indian Institute Of Technology, Bombay Freeze concentration system
WO2012001706A2 (en) * 2010-06-30 2012-01-05 Indian Institute Of Technology, Bombay Freeze concentration system with tubular heat exchangers
US20180116235A1 (en) * 2013-08-29 2018-05-03 Meiji Co., Ltd. Production method for concentrated product using freeze-concentration method
RU169898U1 (ru) * 2016-08-03 2017-04-05 Виктор Евстафиевич Бурда Устройство для вымораживания жидких продуктов
RU2651279C1 (ru) * 2017-03-16 2018-04-19 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВО "ВГУИТ") Устройство для концентрирования растворов вымораживанием и получения льда
RU2743796C1 (ru) * 2020-01-09 2021-02-26 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кемеровский государственный университет" (КемГУ) Криоконцентратор пищевых жидких сред карусельного типа

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Макарычева В. В. Исследования процессов криоконцентрирования / В. В. Макарычева // Холодильная техника и биотехнологии : Сборник тезисов I Национальной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, Кемерово, 01 января - 31 2019 года. Кемерово: Кемеровский государственный университет, 2019, c. 160-162. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108159721B (zh) 色氨酸tvr蒸发浓缩结晶系统及利用该系统进行浓缩结晶的方法
CN204952342U (zh) 一种杂盐溶液浓缩结晶系统
CN108479406B (zh) 一种正渗透-膜蒸馏耦合果汁浓缩装置及浓缩方法
CN104886702B (zh) 一种澄清浓缩果汁的制备方法
US4091635A (en) Apparatus for concentrating a feed stream
CN111905398A (zh) 一种连续结晶生产镍钴盐、铵盐的工艺
RU2805846C1 (ru) Способ криоконцентрирования виноградного сока
KR910007458A (ko) 농축 식품액의 제조방법
RU2807704C1 (ru) Способ криоконцентрирования гранатового сока
RU2818334C1 (ru) Способ криоконцентрирования вишневого сока
CN104058429A (zh) 一种硫酸镁连续结晶的方法
RU2805848C1 (ru) Способ криоконцентрирования грейпфрутового сока
RU2807707C1 (ru) Способ криоконцентрирования яблочного сока
RU2807706C1 (ru) Способ криоконцентрирования апельсинового сока
RU2805851C1 (ru) Способ криоконцентрирования молочной сыворотки
RU2805849C1 (ru) Способ криоконцентрирования молока
RU2803875C1 (ru) Способ криоконцентрирования плазмы крови убойных животных
RU2805850C1 (ru) Способ криоконцентрирования пахты
US2685783A (en) Method of and apparatus for dehydrating by freezing
CN102838180B (zh) 一种稀有金属废水零排放工艺
CN213790069U (zh) 一种新型的植物萃取设备
US5209856A (en) Process and device for continuous crystallization of a massecuite
CN102150908B (zh) 一种果汁真空微波浓缩方法
US2903372A (en) Method of processing grape juice, etc.
CN1251662C (zh) 一种中药提取液的低温浓缩方法及其装置