SU1325066A1

SU1325066A1 - Способ производства экстрактов из растительного сырь дл напитков

Info

Publication number: SU1325066A1
Application number: SU864015481A
Authority: SU
Inventors: Григорий Сергеевич Кодин; Владимир Анатольевич Ямников; Петр Яковлевич Бачурин; Борис Алексеевич Устинников
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский институт пищевой биотехнологии
Priority date: 1986-01-31
Filing date: 1986-01-31
Publication date: 1987-07-23

Abstract

Изобретение относитс к пищевой проьвдпленности, в частности к способу производства зкстрактов из растительного сырь . Цель изобретени - более полное извлечение ароматических веществ и повышение их концентрации в готовых экстрактах. Исходное сьфье заливают растворителем, производ т экстракцию ароматических веществ в зам- к нутой системе, состо щей из двух сообщающихс между собой сосудов, с многократной циркул цией растворител через слой экстрагируемого материала в сосудах попеременно в пр мом и обратном направлени х и чередуют с выде рж- кой смоченного сырь под вакумом. Выдержку смоченного сырь под вакуумом осуществл ют многократно периодически в течение 25-30 мин. Каждый период выдержки в первом сосуде осуществл ют после циркул ции растворител во второй и наоборот, осуществл на каждом периоде выдержки отбор и конденсацию паров, содержащих ароматические вещества . 1 ил., 1 табл. (Л

Description

Изобретение относитс к пищевой промьшлемности, в частности к способам производства высококонцентриро- ваиньгх экстрактов из растительного сьфь дл различных пищевых напитков

Целью изобретени вл етс более полное извлечение ароматических веществ и повьшение их концентрации в готовых экстрактах.

На чертеже приведена схема, реали- зующа предлагаемый способ.

Исходное растительное сырье поровну загружают в два сообщающихс между собой экстракционных сосуда 1, 2.

В начале процесса в сосуды 1,2 подают растворитель и выдерживают 30- 35 НИИ. центробежным насосом 3 основна часть растворител из сосуда I циркулирует в сосуд 2, а смоченное растворителем сырье в сосуде 1 вакуумируют и легколетучие ароматические фракции с наружной поверхности сырь испар ютс и поступают в конденсатор-холодильник 4, затем в сборник 5. В процессе вакуумировани дл интенсификации процесса через теплообменник 6 сырье, смоченное растворителем , подогревают до АО-АЗ С. По истечении периода выдержки 15-20 мин смоченного растворителем сырь под ва куумом в первом экстракционном объеме экстрагент из сосуда 2 циркулирует в сосуд 1, а в сосуде 2 сырье, смоченное растворителем, вакуумируют с подогревом до 40-45 С и отвод т с на- ружной поверхности сьфь пары, содер- жаише ароматические вещества растительного сырь , т.е. повтор ют весь цикл. Полученные все фракции направл ют в сборник 5.

Периоды выдержки сырь и циркул ции растворител повтор ют многократно до полного извлечени ароматических веществ из сырь .

Вакуумирование смоченного сырь приводит к интенсивному вскипанию пленки на наружной поверхности сырь и в макропорах сырь , в первую очередь , легколетучей фракции, т.е. эфи- рных ароматсодержащих веществ.

Одновременно с испарением жидкой фазы на наружной поверхности сырь за счет влаго- и термопроводности интенсифицируетс извлечение (экстрагиро- вание) целевых компонентов из микро- пор сырь на его поверхности.

В процессе многократной циркул ции растворитель смачивает сырье, а в оставшуюс часть растворител и сырь подвод т дополнительную тепловую энергию.

За счет многократной конденсации и испарени на наружной поверхности сырь паровой поток, движущийс снизу вверх, укрепл етс и взрыхл ет слой сырь , увеличива и обновл поверхность контакта фаз.

Экстракцию ароматических веществ из сырь осуществл ют испарением пленки , образуемой в процессе экстрагировани на наружной поверхности и в микропорах сырь , с последующим отводом и конденсацией этих паров, не допуска перехода в экстрагент основной массы ароматических веществ.

При этом происходит двойной процес экстракции непосредственно с поверхности сырь в паровую фазу и в растворитель при его многократной циркул ции .

Учитьша высокую концентрацию ароматических веществ на поверхности сырь , их высокий коэффициент испарени и ректификации, парова фаза наиболее обогащена эфирными маслами и другими ароматическими веществами сырь .

В момент обнажени наружной поверхности сырь под вакуумом происходит интенсивное испарение жидкой фазы (экстрагента) с поверхности сьфь , т.е. из пленки и макропор. При этом температура на наружной поверхности сырь быстра понижаетс , жидка фаза испар етс , поэтому температура и влажность внутри пор сырь вьипе, чем на наружной поверхности. Таким образом , создаетс температурный градиент и градиент влажности, вследствие чего высококонцентрированный по эфирным маслам раствор из внутренних пор интенсивно движетс на наружную поверхность сьфь .

Данный способ экстрагировани сопровождаетс периодической откачкой жидкой фазы из одного экстрактора в другой, т.е. создаетс макропульсаци жидкой фазы и давлени от вакуума до максимально предусмотренногоу давлени что интенсифицирует процесс массооб- мена на наружной поверхности сырь и внутри его пор.

При работе экстрактора в режиме вакуума с обнаженным сырьем с наруж-| ной поверхности сырь происходит интенсивное испарение пленки.

В нижних сло х сырь , наход щихс в жидкой фазе, дл поддержани темпе- ратуры и процесса испарени по всей высоте сло сырь через теплообменники подводитс соответствующее количес тво тепла. При движении потока паров снизу вверх через слой сырь , незаполненного жидкой фазой, происходит процесс многократного кип чени (испарени ) и конденсации паров на поверх- ности сырь непосредственно из пленки и макропор на наружной поверхности сырь .

В период, когда сырье освобождаетс от жидкой фазы и идет процесс не- парени пленки под , одновременно осуществл етс процесс ректификации , сопровождающийс повышением концентрации эфирных масел в паровом потоке экстрактора.

Роль насадки при этом играет само сырье.

Таким образом, массообмен внутри пор и наружной пленки интенсифицируетс за счет совокупности существен- ных признаков, а именно многократной выдержки сырь под вакуумом с многократной циркул цией растворител и отводом паров, обогащенных ароматическими веществами непосредственно с поверхности смоченного сырь и их конденсацией.

Пример 1. Экстрагируют растительное сырье - кубебу. В качестве

растворител используют 65%-ный раст-35 Фракци с концентрацией ароматических вор этилового спирта. В оба экстракционных сосуда загружают по 5 кг ку- бебы, В первый заливают 25 л э тилово- го спирта, во второй - 25 л этилового спирта и выдерживают при атмосферном 40 давлении 30 мин. По истечении этого времени 22,5 л растворител из первого экстракционного сосуда, содержащего 0,05% экстрактивных веществ, перекачивают во второй, а оставшиес 2,5 л 45 продолжают экстрагировать сырье в этом же экстракционном сосуде. Смоченное растворителем сырье в первом сосуде выдерживают под вакувеществ 0,15%, вл ющиес рабочим, рециркулируемым экстрагентом. Полученный экстракт используют дл безалкогольного напитка.

Пример 2. Циклы алалогичны примеру 1, при подогреве в процессе вакуумировани до и выдержке 30 мин. Количество циклов циркул ции растворител и выдержки сырь под вакуумом 8.

Содержание экстрактивных веществ в циркулирующем растворе от первого до восьмого цикла измен етс соответстумом 40 кПа в течение 25 мин с одно- 50 венно от 0,05 до 0,2%, а в конденсированных паровых фракци х от 12 до 8% и в смеси - 10%.

временным отводом паровой фракции, содержащей 15% ароматических веществ, на конденсирование, а затем в сборник.

рованных паровых фракци х от 12 до 8% и в смеси - 10%.

Пример 3 (контрольный). Про-; В процессе вакуумироваии сьфье novr цесс ведут по примеру I, только по/ .-о„

догревают до Д5 С.

Цикл повтор ют следующим образом. Растворитель во втором экстракторе, повысив концентрацию до 0,1% экстрах-.

догрев в процессе вакуумировани ведут до 39 С, а выдержку 24 мин. Содержание экстрактивных веществ в растворителе несколько уменьшаетс (0,05тивных веществ, в количестве 22,5 л циркулирует в первый, а во втором экстракторе сырье и оставшиес 2,5 л растворител выдерживают под вакуумом равным АО кПа, в течение 25 мин с одновременным подогревом до 45 С и отводом жидкой фракции, содержащей 15% экстрактивных веществ, на концентрирование в сборник, где смешивают с фракцией , полученной в первом цикле, из первого экстрактора.

Новый (второй) цикл начинают циркул цией растворител из первого экстрактора во второй, вакуумирование смоченного сырь с подогревом и отводом паровой- фракции на конденсацию и далее в сборник при тех же параметрах.

Циклы процесса повтор ютс шесть раз до содержани в циркул ционном растворителе экстрактивных веществ 0,15%, а в конденсате паровой фракции , полученной при всех шести циклах и смешанных в сборнике, 14% экстрактивных веществ. Некоторое снижение концентрации экстрактивных веществ в последних циклах наблюдаетс за счет истощени экстрактивных веи гств в сырье от цикла к циклу. Таким образом, при совершении всех циклов процесса получаютс две фракции экстрагента: перва с высокой концентрацией ароматических веществ 14%, полученна методом испарени пленки на наружной поверхности смоченного сырь , и втора

Фракци с концентрацией ароматических

веществ 0,15%, вл ющиес рабочим, рециркулируемым экстрагентом. Полученный экстракт используют дл безалкогольного напитка.

Содержание экстрактивных веществ в циркулирующем растворе от первого до восьмого цикла измен етс соответственно от 0,05 до 0,2%, а в конденси

догрев в процессе вакуумировани ведут до 39 С, а выдержку 24 мин. Содержание экстрактивных веществ в растворителе несколько уменьшаетс (0,055Г325066

0,19%), а в смеси паровых фракций 1 ч ач

IJ,оЛ.

Пример 4 (контрольный). Процесс ведут по примеру 1, только подогрев ведут до 46 и U7°C, а выдержку 32 мин.

Содержание экстрактивных веществ в отобранных паровых фракци х и ре- циркулирующем растворителе не измен етс по сравнению с примером I, только теплоэнергозатраты увеличиваютс на 5% по сравнению с примером 1 и составл ют 200 ккал.

Таким образом, предлагаемый спосо позвол ет получать 15-10% высококон- центрированных экстрактов из растительного сырь , что снижает их количество при изготовлении напитков и снижает производственные затраты при ведении процесса экстрагировани .

В таблице приведены сравнительные данные предлагаемого и известного способов.

Растворитель (раствор этанола), л

100

25

Растительное кубеба, кг

сырье Концентраци экстрактивных веществ, %

Конденсаты паровых фракций смоченного сырь , %, дл цикла:

15

14,7

14,2

13,9

13,7

13,5

Продолжение т..блицы

Характеристика процесса

Показатели по способу

0

5

0

5

Растворители экстр- агента , л

Концентраци ароматических веществ в 100 л растворител , %

100

0,4

25

0,2 (основные ароматические

вещества переход т в паровую фракцию )

Концентраци ароматических веществ в готовом экстракте, полученном в конденсате паровых фракци х, %

14-10

0

5

Ф о

5

р м у л а

и зобретени

Способ производства экстрактов из растительного сырь дл напитков, предусматривающий залив растворителем исходного сырь , экстракцию из него ароматических веществ в замкнутой системе , состо щей из двух сообщающихс между собой сосудов, периодическую циркул цию растворител и выдержку смоченного сырь под вакуумом, отличающийс тем, что, с целью более полного извлечени ароматических веществ и повышени их концентрации в готовых экстрактах, циркул цию растворител осуществл ют многократно через слой экстрагируемого материала в сосудах в пр мом и обратном направлени х до получени в растворителе концентрации ароматических веществ , равной 0,05-0,2%, а выдержку смоченного сырь под вакуумом осуществл ют до полного извлечени ароматических веществ многократно периодичес ки в течение 25-30 мин. таким обра- зом, что каждый период выдержки в первом сосуде провод т после циркул ции .растворител во втором и наоборот , осуществл на всех стади х выдержки последовательный отбор и конденсацию паров, содержапц1х ароматические вещества, непосредственно с поверхности смоченного сырь с одновременным подогревом последнего до 40-45 С и получением самосто тельной высококонцентрированной фракции, содержащей 15-10% ароматических ве- ществ.

Составитель Л. Пашинина Редактор Н. Гунько Техред Н.Глущенко

Заказ 3021/24 Тираж 499Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

Корректор М. Демчик

Claims

Формула изобретения

Способ производства экстрактов из растительного сырья для напитков, предусматривающий залив растворителем исходного сырья, экстракцию из него ароматических веществ в замкнутой системе, состоящей из двух сообщающихся между собой сосудов, периодическую циркуляцию растворителя и выдержку смоченного сырья под вакуумом, отличающийся тем, что, с целью более полного извлечения ароматических веществ и повышения их концентрации в готовых экстрактах, циркуляцию растворителя осуществляют много7

1 325066 кратно через слой экстрагируемого материала в сосудах в прямом и обратном направлениях до получения в растворителе концентрации ароматических веществ, равной 0,05-0,2%, а выдержку смоченного сырья под вакуумом осуществляют до полного извлечения ароматических веществ'многократно периодичес ки в течение 25-30 мин. таким образом, что каждый период выдержки в первом сосуде проводят после цирку ляции .растворителя во втором и наоборот, осуществляя на всех стадиях выдержки последовательный отбор и конденсацию паров, содержащих ароматические вещества, непосредственно с поверхности смоченного сырья с одновременным подогревом последнего до 40-45°С и получением самостоятельной высококонцентрированной фракции, содержащей 15-10% ароматических веществ .