Установка для газожидкостной экстракции растительного сырья

 

Установка используется при извлечении из растительного сырья жирных и эфирных масел и вкусоароматических веществ. Установка содержит соединенные магистралями в замкнутый контур экстрактор с приводной мешалкой, на лопастях которой консольно закреплены прямоугольные упругие пластины, создающие ультразвуковые колебания в экстракционной смеси, испаритель и конденсатор, а также средство подачи сжиженного газа и сборник экстракта. Использование установки обеспечит интенсификацию процесса экстрагирования и повышение выхода экстрактивных веществ. 2 ил.

Изобретение относится к оборудованию для извлечения из растительного сырья жирных и эфирных масел и вкусо-ароматических веществ.

Известна установка для газожидкостной экстракции растительного сырья, содержащая последовательно соединенные магистралями в замкнутый контур экстрактор с приводной лопастной мешалкой, испаритель и конденсатор, а также средство подачи сжиженного газа и сборник экстракта (Касьянов Г.И, Пехов А. В. , Бессарабов В.И., Жидкая двуокись углерода как экстрагент душистых и биологически активных веществ растительного сырья. - Краснодар: Краснодарское краевое правление НТО пищевой промышленности. 1980, с.26-30).

Недостатками этой установки являются экстенсивность экстрагирования и низкий выход экстрактивных веществ.

Техническим результатом изобретения является интенсификации экстрагирования и повышение выхода экстрактивных веществ.

Этот результат достигается тем, что в установке для газожидкостной экстракции растительного сырья, содержащей последовательно соединенные магистралями в замкнутый контур экстрактор с приводной лопастной мешалкой, испаритель и конденсатор, а также средство подачи сжиженного газа и сборник экстракта, согласно изобретению лопасти мешалки экстрактора снабжены консольно закрепленными прямоугольными упругими пластинами, выполненными с соблюдением условия (1) где E - модуль упругости материала пластин, Па; J - момент инерции поперечного сечения пластин относительно их продольных осей, м⁴; l - длина консольного участка пластин, м; ρ - плотность материала пластин, кг/м³; S - площадь поперечного сечения пластин, м².

Это позволяет интенсифицировать экстрагирование растительного сырья и увеличить выход экстрактивных веществ за счет создания в экстракционной смеси ультразвуковых колебаний, способствующих разрушению клеточной структуры сырья и выделению связанных липидов.

На фиг. 1 показана схема предлагаемой установки; на фиг. 2 изображен фрагмент лопасти мешалки экстрактора.

Установка для газожидкостной экстракции растительного сырья содержит последовательно соединенные магистралями в замкнутый контур экстрактор 1 с приводной мешалкой 2, на лопастях 3 которой консольно закреплены пластины 4 из упругого материала, выполненные с соблюдением условия (1), испаритель 5 и конденсатор 6, а также средство 7 подачи сжиженного газа и сборник 8 экстракта.

При работе установки растительное сырье загружают в экстрактор 1, заливают его сжиженным газом из средства 7 и включают приводную мешалку 2. При взаимодействии пластин 4, закрепленных на лопастях 3 мешалки 2 с экстракционной смесью, происходит перемешивание твердой и жидкой фаз экстракционной смеси, а в пластинах 4 возникают автоколебания, частота которых в первой, наиболее энергоемкой, гармонике находится в ультразвуковом диапазоне частот. Ультразвуковые колебания пластин 4 передаются экстракционной смеси и вызывают разрушение клеточных мембран растительного сырья и разрыв связей экстрагируемых липидов с остальными веществами клеточного содержимого. В результате происходит резкое падение диффузионного сопротивления растительного сырья, сопровождающееся многократным увеличением поверхности контакта фаз и облегчением выхода связанных экстрактивных веществ.

По мере поступления экстрагента в экстрактор 1 мисцелла из последнего отводится в испаритель 5, в котором экстрагент переводят в газовую фазу. Ее отводят из испарителя 5 в конденсатор 6, где переводят экстрагент в жидкую фазу, а затем возвращают в экстрактор 1.

После завершения экстрагирования мисцеллу полностью отводят из экстрактора 1 в испаритель 5 и изолируют экстрактор 1 от остальных частей установки. После этого из экстрактора выгружают шрот и заполняют его свежей дозой растительного сырья. Одновременно в испарителе 5 весь поступивший в него экстрагент переводят в газовую фазу и отводят ее в конденсатор 6. После этого испаритель 5 изолируют от конденсатора 6 и сливают накопившийся в испарителе 5 экстракт в сборник 8.

После завершения этих операций испаритель изолируют от сборника 8, восстанавливают необратимые потери сжиженного газа со шротом путем подпитки замкнутого контура из средства 7 и подают сжиженный газ из конденсатора 6 в экстрактор 1. Далее цикл работы установки повторяется.

Таким образом, предлагаемая установка позволяет интенсифицировать процесс экстрагирования растительного сырья и повысить выход из него экстрактивных веществ.

Формула изобретения

Установка для газожидкостной экстракции растительного сырья, содержащая последовательно соединенные магистралями в замкнутый контур экстрактор с приводной лопастной мешалкой, испаритель и конденсатор, а также средство подачи сжиженного газа и сборник экстракта, отличающаяся тем, что лопасти мешалки экстрактора снабжены консольно закрепленными прямоугольными упругими пластинами, выполненными с соблюдением условия где E - модуль упругости материала пластин, Па;
J - момент инерции поперечного сечения пластин относительно их продольных осей, м⁴;
l - длина консольного участка пластин, м;
ρ - плотность материала пластин, кг/м³;
S - площадь поперечного сечения пластин, м².

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2