SU65078A1

SU65078A1 - Method for concentrating vegetable juices and similar liquids

Info

Publication number: SU65078A1
Application number: SU3702A
Authority: SU
Inventors: П.А. Якимов
Original assignee: П.А. Якимов
Priority date: 1943-01-08
Filing date: 1943-01-08
Publication date: 1944-11-30

Description

Данное изобретение относитс к области кон1цеитрирэвани; растительных соков и подобных жидкостей вымораживанием и за ключаетс в том, что, с целью выдел&ни. из межкристального пространства образующегос льда оклюдированной части концентрируемой жидкости , кони,ен1Траци1Ю произв эд т путем чередовани фракциои рованного вымораживани с фракцион рэаанным оттаиванием при постепенно понижающейс температуре.This invention relates to the field of endtriration; vegetable juices and similar liquids by freezing and that, in order to extract & from the inter-crystal space of the formed ice of the occluded part of the liquid to be concentrated, horses, en1Tracion are produced by alternating the fractionated freezing with the fraction of thawed at a gradually decreasing temperature.

Исход изт:еор:ии замерзани растворов , на основе эксшерименгов, автором было установлено, что концентрирование вымораживанием таких жидкостей, как свеклосахарные диффузные соки (очищенные или неочищенные), годные, томатные соки, мальтоза, а также диффузные С-витаминные соки из ш-ипо-ввика и сосновой хвои, идет без особых затруднений и при относительно м гком температурном режиме.Exodus from: eor: and freezing of solutions, on the basis of exsherimengs, the author found that freeze-concentration of liquids such as sugar beet diffuse juices (purified or unpeeled), good, tomato juices, maltose, and diffuse C-vitamin juices from ipovik and pine needles, goes without much difficulty and at a relatively mild temperature.

Эвтектическа зона дл исследованных жидкостей не снижалась ниже минус 10° С, а ксицентрирование растворов достигало обычно до 45-55% сухого остатка. До вымораживани сок был обработан 0,3% СаО и отфильтрован.The eutectic zone for the studied liquids did not decrease below minus 10 ° С, and the xenation of the solutions usually reached up to 45-55% of the dry residue. Before freezing, the juice was treated with 0.3% CaO and filtered.

По данным Герцфельда, сахароза хорэщо расизорпма как в гор чей, так и в холодной воде. Например, при 0° С раствор етс 64,4% сахарозы . Из пресыщенных водных растворов сахароза кристаллизуетс , как навестно, в безводном состо нии .According to Herzfeld, sucrose is better than racism in both hot and cold water. For example, 64.4% sucrose is dissolved at 0 ° C. From saturated aqueous solutions, sucrose crystallizes, as is well known, in an anhydrous state.

Концентраци охлажденногоChilled concentration

раствора чистой сахарозы при достижении эвтектической точки лежит около 51,4% при1 температуре минус 8,3° С. Следовательно, при охлаждении растворов сахарозы и их концентрировании вымораживанием выкристаллизации) сахара не происходит. Задачей опытов было выделение из слабых диффузионных соков, содержащих до 10% сахарозы и до 2% несахаров, максимального количества воды вымораживанием с тем, чтобы полученные концентраты тргбовалось только, подварить до нужной консистенции термическим путем.a solution of pure sucrose when reaching the eutectic point is about 51.4% at 1 temperature minus 8.3 ° C. Consequently, when the solutions of sucrose are cooled and they are concentrated by freezing, the sugar does not occur. The task of the experiments was to extract from the weak diffusion juices containing up to 10% sucrose and up to 2% non-sugars, the maximum amount of water by freezing so that the resulting concentrates were only podvarit to the desired consistency by thermal means.

Наилучщей формой сосудов дл .аымораж вани оказалась воронкообразна с отношением диаметра конуса к его высоте не больше единицы и с теплои13олированием ниж ней части воронки.The best shape of the vessels for aiming was funnel-shaped, with a ratio of the diameter of the cone to its height not exceeding unity and with heat insulating the lower part of the funnel.

В таком сосуде концентрирующийс сироп стекает ,и собираетс в соответствии с удельным весом в самой -нижней части конуса. Выде .1 ющийс же лед сзобо-дно поднимаетс в , расширенную верхнюю часть воронки. Через нижнюю .iacTb конуса концентрат может оыть спущен и исследован на любой стадии процесса вымораживали .In such a vessel, the concentrated syrup flows, and is collected in accordance with the specific gravity in the lowermost part of the cone. The outgoing ice from the bottom rises to the expanded upper part of the funnel. Through the lower .iacTb cone, the concentrate can be lowered and examined at any stage of the process is frozen.

Выделение значительных количеств льда начинаетс уже при микус 1,5° в течение 4-6 часоу воздзшного охлаждение. Всего в эту фракцию вымерзает около 41,5% or веса исходного раствора чистого, почти неокрашенного и практичес)«1 свободного от сахара льда.Allocation of significant amounts of ice begins already at a micus of 1.5 ° for 4-6 hours of supercooling. In total, about 41.5% or the weight of the initial solution of pure, almost unpainted and practically sugar-free ice is frozen out into this fraction.

Концентраци раствора но сахарозе повышаетс при этом до 24,054 ,5%. При дальнейшем охлаж:де ии сока до минус 2,5° С в течение часов происходит новое выделение льда, и концентраци сока поднимаетс до 33% по сахарометру . При дальнейшем понижении температуры до минус 4° С, концептраци сиропа возрастает до 40,5% сахарозы; (при доведении температуры до ми,иус 7° С концеитраци составл ет 45%. Собира{ощййс 1 инизу сироп имеет пргл этой температуре высокую .визкость, медленно стекает через кран, но разжижаетс уже при температуре минус 4° С.The concentration of the solution but sucrose is increased to 24.054, 5%. With further cooling: de juice to minus 2.5 ° C in hours, a new evolution of ice occurs, and the juice concentration rises to 33% according to the sugar meter. With a further decrease in temperature to minus 4 ° C, the concept of syrup increases to 40.5% sucrose; (when bringing the temperature up to mi, at 7 ° C, the end of traction is 45%. When collected, the syrup has a high viscosity at this temperature, flows slowly through the faucet, but liquefies already at minus 4 ° C.

Нижн часть льда в воронке несколько окрашена и содержит заметное количество оклюдированного льдом концентрата. При повь шении температуры в нижней части конуса от минус 6 до минус 4 С из льда «выпотевает около 5% от вымороженного льда ковцентрата плотностью в 38-39% сахарозы.The lower part of the ice in the funnel is somewhat colored and contains a noticeable amount of concentrate covered with ice. When the temperature in the lower part of the cone increases from minus 6 to minus 4 C, about 5% of the frozen ice of the co-concentrate with a density of 38–39% sucrose sweats out of ice.

При дальнейшем повышении температуры льда внутри воронки до минус 2° С выпотевает еще около от веса льда .концентрата пЛОтностью 22,5-24% сахарозы.With a further increase in the temperature of the ice inside the funnel to minus 2 ° C, it evaporates some more from the weight of ice of the concentrate with a density of 22.5-24% sucrose.

При охлажде-нии диффузионного сока до минус 8,2° С, т. е. до температуры , бли1зкой к звтектикеудльч неочищенных и полуочищенных диффузионных COKOIB чрезвычайно возрастает в зкость сиропа. Благодар этому выделение льда из сиропа идет весьма медленно, несмотр на большую разницу удельных весов сгущенным сиропом и льдом.When cooling the diffusion juice to minus 8.2 ° C, i.e., to a temperature close to the raw material of the crude and semi-purified diffusion COKOIB, the syrup viscosity increases extremely. Due to this, the release of ice from the syrup is very slow, despite the large difference in the densities of condensed syrup and ice.

Практически следует прин ть концентрированиевымораживаниемPractically should be taken by concentrating

свеклюсахарных диффузионных соков по достижении ими1 концентрации в 46-48% сахарозы в сиропе. Дл получени тонны сиропа в 45% сахарозы вьшариванием диффузионных соасов, содержащих 10% сахарозы, требуетс затратить около 4,5-5 тонн- inaipa, не счига затраты энергии на Ба«уум,разрежение . При огневой выпарке Расход топлива составит около 2,6 тонны условного топлива, .эквивалентниго торфу, на тонну сиропа в 45% сахарозы .beet sugar diffusion juices when they reach a concentration of 46-48% sucrose in syrup. In order to obtain a ton of syrup in 45% sucrose by the blending of diffusion soas containing 10% sucrose, it is necessary to spend about 4.5–5 tonnes inaipa, not consuming the energy cost per minute, rarefaction. With fire evaporation, fuel consumption will be about 2.6 tons of equivalent fuel, equivalent to peat, per ton of syrup in 45% sucrose.

А налогично концентрированию свеклосахарных соков вымораживанием протекает сгущение С-вмтамивных диффузионных соков из плодов шнпсЗника и из размолотой сосновой хвои. Режим вымораживани дл соков шиповника onpcvieл етс 1В -7° С, что обусловлено сравнительно высоким содержани ем в этих соках углеводов. Диффузионный сок из плодсиз шиповника, содержащий 250 мг-про цента в итамкна С пэсле БЫ-морал ивани до -6,8° С имел плотность IB 23,5° С и ссперкал 1100 мг-процентав витамина С.And the concentration of beet sugar juices by freezing is taxing. A thickening of C-vtamivnyh diffusion juices from fruits of pineapple and from ground pine needles takes place. The freezing mode for dogrose juices onpcvies is 1B -7 ° C, which is due to the relatively high content of carbohydrates in these juices. Diffusion juice from rose hips, containing 250 mg per cent per itc of Pesla BE morality to -6.8 ° C, had an IB density of 23.5 ° C and spiked 1100 mg percent of vitamin C.

Концентрирование раствора мальтозы вымораживанием после о-гахаривани крахмального клейстера общеар н тым путем чменно-солодовой выт жкой заканчиваетс при температуре мжчус 7,5° С. Пр этом плотность мальтозного сока повыщаетс с 11,5 до 25,5° Боме. В |ВЫ.л10раж:иваемую лед ную фракцию всплывает агломерированна взвесь -бглховых веществ и, частвчно , декстринов, что ведет к значительному осветлению концентрированного раствора мальтозы. Сгущенный растюр содержит 14% мальтозы, определ емой пол риметрически .Concentration of the maltose solution by freezing after o-hydration of the starch paste by the common method of alternating malt extract ends at a temperature of 7.5 ° C. In this case, the density of maltose juice rises from 11.5 to 25.5 ° Baume. V | VL10razh: the agglomerated suspension of the precipitated ice fraction and of dextrins emerges, leading to a significant clarification of the concentrated solution of maltose. Condensed rastury contains 14% maltose, determined polarimetrically.

Концентри.рэвание м со-овощного бульона вымораживаниеМ заканчиваетс при минус 8,5° С, сгущение Bы epзaниe томатного сока ззканчиваетс при температуре минус б С, отжатых из клюквы годных соков при минус 7,5° С, из брусники минус ТС и т. д.Concentration of the m-vegetable broth freezing is completed at minus 8.5 ° C, condensation of the juice of tomato juice is stopped at a temperature of minus 6 C, squeezed from cranberry, suitable juice at minus 7.5 ° C, from lingonberries minus TC and so on. d.

Помимо значительной экономии топлива, весьма положительным в данном способе вл етс и то, что в процессе концентрировани вымораживанием водно-экстрактовые cjp.i-анические вещества на подвергаютс длительному термическому БОЗдей-ствию, как при выпаривании.In addition to the significant fuel savings, it is very positive in this method that during the freeze-concentrating process the water-extract cjp.i-anicic substances do not undergo a long-term thermal effect, like during evaporation.

Это имеет особенно существенно-е значение дл С-витами,нных растворов , плодово- годных соков, м со-ОЗощных бульонов, В которых при длительной варке части:чно разрушаетс витамин С и ценна пи1де:вкусова ароматичность. При концентрировании вымораживанием эти ценные компоненты сохраН1ЯЮТСЯ в сгущенных растворах.This is especially important for C-vitamin, n-solutions, fruit juices, meat and vegetable broths, in which, during long-term boiling of a part: vitamin C is destroyed and valuable: taste aroma. When concentrated by freezing, these valuable components are preserved in condensed solutions.

Относительно м гкий темпера .турный режим концентр|Ировани годно-диффузионных экстракций и соков вымораживанием позвол ет широко И1спол:ьзовать этот способ в р де отраслей прсмыщленн1эсти и, осо-бенно, в пищевой, затрачиваюндей огромные количества топлива на выпаривание .разбавленных водных диффузий (сахарное и другое производство).The relatively mild temperature. Concentration regime of free-diffusion extraction and freeze-out juices allows widespread use of this method in a number of industrial sectors and, especially, in food, which consumed huge amounts of fuel for evaporation of diluted water diffusions ( sugar and other production).

Охл1аждени.е концентрируемых вымораживанием растворов рациональнее вести не воздушным, трудно регулируемым, охлаждением, завис щим от состо ни погоды, а приитенением льдо-сол ных охлаждающих смесей. Дл достижени необходиМОЙ дл -выморайсизз-ани большей части водно-диффузионных растворав органических вещастн температуры в минус 10° С требуетс концентраци хлористого натра всего в 13% и затрата льда в количестве, эквивалентную вымораживаедюй воде. Концентрирование вновь отработанных, а следовательно , разбавленных тающим льдом растворов поваренной соли легко осуществл етс зимой пр мым вымораж)ванием в бассейнах, летом же « весной - в градирн х, без малейщей затраты на это топлива .Cooling. Freeze-concentrated solutions are more rational to maintain not by air, difficult to control, by cooling, depending on the state of the weather, but by priming ice-salt cooling mixtures. To achieve the need for the majority of water-diffusion solutions for organic matter at minus 10 ° C, a concentration of sodium chloride of only 13% and an amount of ice equivalent to freezing water is required. Concentration of the newly used salt solutions diluted with thawing ice is easily carried out in the winter by direct freezing in the basins, and in the summer in the spring — in cooling towers, without the slightest cost of fuel.

Салга техника вымораживани растворов состоит в последовательном фракционированном охлаждеиаи их на воздухе, или же холодильным раствором до более низкой температуры. При этом охлаждаемый раствор медленно движетс по металлическому желобу навстречу холодильному раствору, вход щему в дерев нный желоб при температуре минус 9° С. Холодильна смесь, по мере ее движени вдоль все более нагретых стенок холодильника, нагреваетс до температуры минус 1°С, а отработанный раствор возвращаетс в исходный резервуар дл нового добавлени льда, если концентраци хлсристого натри в растворе сохранилась выше 13-14 %.The salga technique for freezing solutions consists of sequential fractionated cooling in air or with a cooling solution to a lower temperature. At the same time, the cooled solution slowly moves along the metal chute towards the refrigerating solution entering the wooden chute at a temperature of minus 9 ° C. The refrigerant mixture, as it moves along the more and more heated walls of the refrigerator, heats up to minus 1 ° C, and the solution is returned to the source tank for the new addition of ice, if the concentration of sodium chloride in the solution has remained above 13-14%.

Предмет изобретени Subject invention

Способ кОНцентрировани растительный саков и подобных жидкостей вымораживанием, о т л и.ч а ющийс тем, что, с целью выделеНИ1Я из межкристального пространства Образующегос льда ок.тодированной части концентрируемой жидкости, концентрацию производ т путем чередовани фракционированного вымораживани с фракционирэванпым оттаиванием при постепенно понижающейс температуре .The method of concentrating vegetable sacks and similar liquids by freezing, is about the fact that, in order to isolate from the intercrystal space, forming the ice of the approx. .