Способ концентрирования спиртованных настоев и соков

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (11) сЮ 4 А 23 1 2 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3664803/28-13 (22) 2!.11,83 (46) 23.01,86. Бюл, Р 3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

r1O ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (7.1) Украинский научно-исследовательский институт спиртовой и ликеро-водочной промышленности (72) В. А. Усенко, Т, Л. Баленко и Л. Г, Сапронова (53) 663,865(088,8) (56) Самсонова А.Н. Современная техника концентрирования фруктовых соков. M,: ЦНИИТЭИПищепром, 1970, с. 15-17.

Патент Великобритании 9 1570944, кл. С 12 Р 1/00, опублик. 1980. (54)(57) 1. СПОСОБ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ

СПИРТОВАН11ЫХ НАСТОЕВ И СОКОВ, предусматривающий дистилляцию их с получением экстрактивной фракции и фракции, содержащей ароматические вещества и воду, конденсацию их, концентрирование фракции, содержащей ароматические вещества и воду, и смешивание фракций, отличающийся .тем, что, с целью повышения качества продукта путем увеличения степени концентрирования и снижения потерь ароматических веществ из фракции, содержащей ароматические вещества и воду, перед конденсацией улавливают ароматические вещества пропусканием ее через сорбент и десорбируют их путем термообработки сорбента при

170 С в течение 8 ч в присутствии

0 азота, при этом в качестве сорбента используют диатомит размером 2-3 мм с предварительно нанесенным на него полиметилфенилсилоксаном, 2, Способ по п. 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что дистилляцию о ведут при 50-60 С и остаточном давлении 2,0 10 -2,7 10 Па. э э

12058

Изобретение относится к пищевой промьппленности, в частности к способам концентрирования спиртованных настоев и соков и может применяться в ликеро-водочной, безалкогольной, винодельнической, консервной, косметической и фармацевтической отраслях промышленности, Цель изобретения — повышение качества продукта за счет увеличения 10 степени концентрирования и-снижения потерь ароматических веществ.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом, Для концентрирования берут спирто- 15 ванный настой или сок, содержащий экстрактивные вещества, ароматичес-. кие компоненты, спирт и воду. Отгонку летучих-веществ осуществляют мео тодом дистилляции при 50-60 С и осЪ 3 таточном давлении 2,0 -10 — 2,7 10 Па, Отгон, содержащий ароматические вещества, спирт и воду пропускают через сорбент. диатомит размером 23 мм с предварительно нанесенной на него кремнийорганической жидкостью— полиметилфенилсилоксаном. Предложенный сорбент селективно улавливает ароматическую фракцию, а пары воды и спирта без изменения состава по- 30 ступают на конденсацию и повторное использование, Десорбцию ароматических веществ

79 2 менения состава поступают на конденсацию; Количество сконденсированно-. го отгона составляет 9,7 л.

Десорбцию ароматической фракции с сорбента осуществляют методом термодесорбции при 170 С в токе азота, о расход которого составляет 30 мл/мин..

Ароматические вещества улавливают в ловушку, содержащую 10 мл спирта, Полученн ая ароматиче ск ая фракция имеет концентрацию 1:400 по отношению к исходному настою зубровки.

Одновременно с отгонкой ароматической фракции, спирта.и воды концентрируются экстрактивные вещества настоя зубровки. Получают концентрат ! экстрактивных веществ в количестве

0,22 л, 1

Затем концентрат экстрактивных веществ смешивают с ароматической фракцией, Полученный продукт представляет собой высококонцентрированный экстракт спиртованного настоя зубровки и содержит 65,2% экстрактивных веществ зубровки (в том числе 6,0% кумарина, 14,8Х спирта, 20,0% воды, Основные показатели концентрированных экстрактов, полученных из спиртованных настоев по известному и предлагаемому способам, приведены в табл. 1..

Таблица 1

Показатели

Способ

Извест- Предланый rаемый

Содержание экстрактив40 ных веществ, % исходный продукт 3,0 1,5

17,5 65,2 экстракт

Концентрация веществ в экстракте по ртношению к исходному продукту: экстрактивные вещества

1:43

l:6 ароматические вещества

1:40.1:6 с сорбента осуществляют путем термообработки при 170 С в течение 8 ч в присутствии инертных газов, Выделенную таким образом ароматическую фрак цию смешивают с концентратом нелетучих экстрактивных веществ, образовавшимся при дистилляции после отгона спирта, воды и ароматических веществ, В результате этого получают высококонцентрированный экстракт, Пример 1. Для концентрирования берут 10 л спиртованного настоя 45

- зубровки, содержащего 1,5Х экстрактивных веществ, в том числе 0,15% кумарина - основного ароматического вещества, 44,5Х спирта, 54% воды, Отгонку летучих веществ осуществляют о методом дистилляции при 60 С и остаточном давлении (2,0 1Î Па). Отгон, э содержащий ароматические вещества, спирт и воду пропускают через сорбент - диатомит, обработанный поли- 55 метилфенилсилоксаном. Сорбент селективно улавливает ароматическую

L фракцию, а пары воды и спирта без из.Как .видно из данных табл. 1, экстракт, полученный по предлагаемому способу, является более концент205879

Таблица 2

Наимен деносостГорькая настойка

"Зверобой" крепостью 40%

9,4

9,3

Горькая настойка

"Зубровка" крепостью 40%

9,4

9,5

17,5

70,3 экстракт з 1 рированным продуктом (а именно в 7 раз) по сравнению с экстрактом, полученным по известному способу, Качество его при этом не изменяется, Высококонцентрированный экстракт зубровки, разбавленный водно-спиртовой смесью до первоначального объема спиртованного настоя, по вкусу и аромату практически не отличается от исходного продукта, Степень концентрирования экстракта и содержание. ароматических веществ в целевом продукте являются на= иболее важными показателями, характеризующими качество продукта, Так,. чем выше степень концентрирования экстрактов, тем меньше объемы выпускаемого полуфабриката, тем стабиль-. нее его качество и возможно централизованное производство экстрактов..

Чем ниже потери ароматических веществ при производстве экстрактов, тем лучше органолептические показате= ли продукта.

Дегустационные оценки горьких настоек "Зубровка" и "Зверобой", приготовленных из концентрированных настоев по известному и предлагаемому способам, отражены в табл. 2.

Дегустация образцов настойки "Зверобой" показала, что образец, приготовленный на основе высококонцентрированного экстракта, по аромату превосходит контрольный образец, а по вкусу практически не отличается от него, При сравнении образцов "Зубровки" оказалось, что образец, приготовленный на основе высококонцентрированного экстракта, по аромату и вкусу полнее и совершеннее контрольного.

Пример 2. Для концентрирования берут 10 л яблочного сока, со1р держащего 10Х экстрактивных веществ, в том числе 0,035Х ароматических, 89,5% воды и 0,5% спирта. Отгонку летучих веществ осуществляют методом дистйлляции при 60 С и остаточном давлении 2,7 1О Па. Отгон, содержа3 щий ароматические вещества и воду, пропускают через сорбент, который селективно улавливает ароматическую фракцию, а пары воды поступают на конденсацию. Количество сконденсированного отгона составляет 8,5 л.

Десорбцию ароматических веществ с сорбента осуществляют методом теро модесорбции при 170 С в токе азота, расход которого составляет 30 мл/мин.

Ароматические вещества улавливают в ловушку, содержащую 20 мл водноспиртовой жидкости, Полученная ароматическая фракция имеет концентрацию 1:500 по отношению к исходному

30 яблочному соку, Одновременно с отгонкой ароматической фракции и воды концентрируют- . ся экстрактивные вещества сока, Получают концентрат экстрактивных веществ в количестве 1,4 л, Затем концентрат экстрактивных веществ смешивают с ароматической фракцией. Полученный продукт содержит

70,3Х экстрактивных веществ яблочного

40 сока(в том числе 0,24% ароматических)

26,2Х воды, 3,5Х спирта и представляет собой высококонцентрированный экстракт яблочного сока.

Показатели концентрированных экстрактов, полученных по известному и предлагаемому способам, приведены в табл. 3.

Таблица .3

Содержание экстрактивных веществ, Х исходный продукт 3,0

1205879

6

Продолжение табл,4

160

7100

11,5

Концентрация веществ в экстракте по отношению к исходному продукту экстрактивные вещества

150

14,0

7500

7500

16,5

140

1:6

1:7 ароматические вещества

1:6

1:7 !

Как показали проведенные эксперименты, при температурах концентри.рования, превышающих 60 С, резко о (B среднем в 1,5 раза) увеличивается поток летучих ароматических веществ из упариваемого продукта с водно40 спиртовыми парами, что приведет к необходимости дополнительных операций улавливания ароматических ве ществ и последующего возврата в экстракт. Кроме того, усиление потока ароматических веществ при темперао турах, превашающих. 60 С, приводят к возрастанию нагрузок на адсорбер и, как следствие, к увеличению его габаритов и стоимости. При прежних размерах аппарата возрастают потери ароматических веществ с дистиллятом, он приобретает аромат концентрируемого продукта, что сопровождается увеличением его оптической плотности Д ) . Следствием этого является ухудшение качества экстракта, вызванное недостатком ароматических веществ, ушедших с дистиллятом.

Таблица 4

180

5200

6,5

7000

170

8,0

Существенным достоинствам . предложенного сорбента является то, что он обладает способностью селективно ! удерживать на своей поверхности талька ароматические вещества, Все остальные вещества проходят сквозь его слой в неизменном виде, Благодаря селективности сорбента по отношению к концентрируемым веществам и пред- . лагаемому способу десорбции (термооб25 работкой) способ обеспечивает высокую (1:400-500) степент концентрирования и низкие (не более 1,5%) потери их.

Десорбцию ароматических веществ с сорбента осуществляют при 170 С, которая является оптимальной, .В этих условиях время десорбции составляет

8 ч, При температуре десорбции выше

170 С происходит заметный унос крем-. З нийорганической жидкости с поверхности диатомита, что сокращает срок службы сорбента с 1,6 раз и болей (табл. 4), о

При температуре ниже 170 С процесс десорбции замедляется, что удлиняет технологический цикл и приводит к снижению производительности оборудования.

Приведенные выводы подтверждаются данными табл. 4

Преимуществом термодесорбции является то, что одновремейно с выделением ароматических веществ с поверхности сорбента происходит его полная регенерация, после чего сорбент снова готов к работе.

Срок службы сорбента при 3-сменной работе в оптимальных условиях составляет -10 мес.

Применение в качестве инертного газа азота в процессе термообработки препятствует окислению ароматических веществ кислородом воздуха, которое интенсивно протекает при нагревании, и тем самым обеспечивает сохранение первоначального аромата перерабатываемого продукта.

Оптимальными условиями дистилляо ции являются температура 50-60 С и остаточное давление 2,0 10 — ?,7»

9 х10 Па.

1205879

30

Темпе носительная оптичесратура концен триро- вания, С я плотность дистил» та "Зубровка" (Д )

3 при

211

=320 нм

40 32

50 25

0,212

0,250

0,260

0,355

0,439

0,099 0,030

0,114 0,035

0,120 0,040

0 186 0 085

70

0,215 0,099

12

0,534 0,241 0 121

90 данных табл, 5 следует, ч о оп-; единичной мощности вная температура концентрирова- . эффект от внедрени

50 оставляет 50-60 С. водочной промьпплен спериментально установлено, что центрирования спир роведения дистилляции при 50- и соков составит 1 т.е. для обеспечения интенсив- Предлагаемый сп кипения жидкости, позволяющего 5 высить качество пр

ВНИИПИ Заказ 8569/5 Тираж 544 Подписное

Из тимал ния с

Эк для и

60 С, ного !

Филиал ППП "Патент", г.Уж.".ород, ул.Проектная, 4

Проведение дистилляции при температуре ниже 50 С приведет к экономио чески неоправданному увеличению продолжительности процесса.

При температурах концентрирования о

50-60 С минимальное количество ароматических веществ теряется из упариваемого продукта. а большее их количество остается в получаемом экстракте, повышая его качество, В этих 10 условиях для улавливания ароматических веществ необходимо меньшее количество сорбента, а следовательно, не требуется увеличение размеров оборудования и экономится нержавеющая сталь.

Эти выводы подтверждаются данными, приведенными в табл ° 5, о влиянии температуры концентрирования на скорость процесса и поток ароматических 20 веществ с дистиллятом (Д ), о чем судят по изменению относительной оптической плотности дистиллятов (Д ) полученных в результате концентрирования проб настоя зубровки объемом 25

100 мл при различных температурах, Измерения оптической плотности осуществляют на спектрофотометре "Specord-VVVIS" в УФ-области спектра, Таблица 5 осуществлять ее отгонку, оптимальным является остаточное давление 2,0 ° 10

-2 7 10 Га. з

Использование предлагаемого способа концентрирования спиртованных настоев и соков обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества: возможность получения высококонцентрированных экстрактов из пищевых спиртосодержащих жидкостей (c содержанием спирта

40 об.7. и более для спиртованных настоев); высокую степень концентрирования экстрактивных и ароматических веществ и сокращение объема выпускаемой продукции, а следовательно сниже,ние расходов на тару, складские помещения и транспортировку; высокую степень (1:400-500 ) концентрирования ароматических веществ, достигаемую благодаря селективности выбранного сорбента по отношению к концентрируемым вещества и предлагаемому способу десорбции (термодесорбпия); незначительные (не более 1,5X ) потери ароматических веществ, благодаря практически полной адсорбции их на сорбенте и дальнейшему полному выделению в процессе термодесорбции при о

170 С в течение 8 ч в присутствии инертных газов; создание нового вида сырья для ликеро-водочной промьпдленности — высококонцентрированных растительных экстрактов с неизменными органолептическими свойствами; возможность организации централизованного производства высококонцентрированных экстрактов с применением более совершенной технологии и современного оборудования; простота. конструктивного выполнения и снижение металлоемкости, обусловленные отсутствием громоздкого оборудования из нержавеющей стали (ректификационная колонна); снижение себестоимости готового продукта, поскольку предлагаемый способ концентрирова ния позволяет централизовать его производство на оборудовании большой

Экономический я только в ликеро- ности способа контованных настоев и

26,6 тыс.руб, особ позволяет поодукта.