Способ производства пищевого красителя
Изобретение относится к технологии производства пищевого красителя из растительного сырья. Описывается способ производства пищевого красителя, предусматривающий измельчение окрашенного растительного сырья, его сушку, экстрагирование жидким аммиаком и жидкой двуокисью углерода, отделение соответствующих экстрактов и их купажирование с получением целевого продукта, причем, на каждой стадии экстрагирования давление в экстракционной смеси периодически сбрасывают до значения, обеспечивающего вскипание экстрагента, и повышают до исходного значения. Предложенный способ по сравнению с наиболее близким аналогом позволяет повысить удельный выход целевого продукта на 6-10% при сохранении его качества при одновременном снижении удельных затрат энергии на 18-20% и снижении длительности технологического цикла практически в 8-10 раз.
Изобретение относится к технологии производства пищевого красителя из растительного сырья.
Наиболее близким к предлагаемому является способ производства пищевого красителя, предусматривающий бланширование окрашенного растительного сырья в водном растворе кислоты, измельчение, сушку, экстрагирование жидким аммиаком и жидкой двуокисью углерода, отделение соответствующих экстрактов и их купажирование с получением целевого продукта (RU 2102417 С1, 20.01.1998).
Недостатками этого способа являются высокие потери красящих веществ, сложность технологии, ее высокая энергоемкость и длительность технологического цикла.
Известен способ производства пищевого красителя из шелухи лука, предусматривающий ее экстрагирование жидким аммиаком при давлении выше атмосферного, в процессе которого осуществляют периодический слив экстрагента, сброс давления над сырьем до атмосферного и возврат экстрагента, разделение фаз и выделение целевого продукта из жидкой фазы (RU 2058349 С1, 20.04.1996).
Этот способ обладает интенсивностью массообмена несколько ниже, чем предыдущий, за счет разрушения клеточной структуры сырья в процессе экстрагирования, а не предварительного бланширования, и несколько сокращенной по сравнению с ним энергоемкостью за счет обеспечения вскипания только впитанного сырьем экстрагента, а не всей смеси, как при бланшировании.
Известен способ экстрагирования биологического сырья, предусматривающий смешивание сырья с жидким экстрагентом, нагревание экстракционной смеси до температуры 40-80°С, периодическое вакуумирование экстракционной смеси с одновременным подводом теплоты для поддержания температуры экстракционной смеси на 5-15°С выше температуры кипения экстрагента и повышение давления до исходного значения, разделение фаз и выделение целевого продукта из жидкой фазы (SU 1286232 А, 1987).
Этот способ обладает энергоемкостью того же порядка, что и наиболее близкий аналог, при повышенной интенсивности массообмена по сравнению с каждым из указанных выше способов за счет перемешивания экстракционной смеси пузырьками пара, но является неприемлемым при использовании в качестве экстрагентов сжиженных газов, не допускающих предварительного нагрева и перегрева при кипении до указанного значения.
Известен способ экстрагирования биологического сырья, предусматривающий его смешивание со сжиженным газом при давлении выше атмосферного, периодический сброс давления до вскипания экстрагента и его повышение до исходного значения, разделение фаз и выделение целевого продукта из жидкой фазы (SU 464612, 27.06.1975).
Данный способ предусматривает исключительное использование в качестве экстрагентов сжиженных газов, а по всем обсуждаемым показателям совпадает с предыдущим.
Техническим результатом изобретения является сокращение потерь красящих веществ, упрощение технологии, снижение энергоемкости и сокращение продолжительности технологического цикла.
Этот результат достигается тем, что в способе производства пищевого красителя, предусматривающем измельчение окрашенного растительного сырья, его сушку, экстрагирование жидким аммиаком и жидкой двуокисью углерода, отделение соответствующих экстрактов и их купажирование с получением целевого продукта, согласно изобретению на каждой стадии экстрагирования давление в экстракционной смеси периодически сбрасывают до значения, обеспечивающего вскипание экстрагента, и повышают до исходного значения.
Способ реализуется следующим образом.
Окрашенное растительное сырье - столовую свеклу или выжимки черной смородины измельчают и сушат. Отсутствие стадии предварительного бланширования в кислоте позволяет исключить кислотный гидролиз, термодеструкцию и экстрагирование кислотой красящих веществ, что сокращает их потери. Помимо того, поступающее на сушку сырье имеет меньшую влажность, что сокращает энергозатраты на сушку. Сухое сырье экстрагируют, как и в наиболее близком аналоге, жидким аммиаком при температуре 18°С и давлении 5,7 МПа и жидкой двуокисью углерода при температуре 20°С и давлении 6.5 МПа в любой последовательности. На каждой стадии экстрагирования давление в экстракционной смеси периодически сбрасывают до значения, обеспечивающего вскипание экстрагента, в данном случае до 0,5 МПа, и повышают до исходного значения. При вскипании экстрагента образование каждого пузырька газовой фазы в экстракционной смеси сопровождается созданием ударной волны, разрушающей клеточную структуру обрабатываемого сырья, что приводит к падению его диффузионного сопротивления так же, как и бланширование в наиболее близком аналоге, и к развитию поверхности контакта фаз, что наиболее близкий аналог не обеспечивает. В итоге в предлагаемом способе экстрагирование происходит более интенсивно.
На каждой стадии экстрагирования отделяют соответствующий экстракт при повышении температуры до 40°С и снижении давления до атмосферного. Экстракты купажируют с получением целевого продукта.
Согласно известным данным периодический сброс давления до вскипания экстрагента обеспечивает сокращение времени цикла экстрагирования в 2,5 раза (Касьянов Г.И. Технологические основы CO2-обработки растительного сырья. М.: РУСОЗ, 1994, с.47). В этом случае ожидаемое сокращение времени всего технологического цикла, рассчитанное по формуле Колби, должно составить 40%, сокращение энергозатрат, определенное аналогичным образом, должно составить минус 100%, а увеличение выхода целевого продукта должно быть нулевым.
Опытным путем установлено, что при реализации предлагаемого способа по сравнению с наиболее близким аналогом удельные затраты энергии сокращаются на 18-20%, продолжительность технологического цикла сокращается практически в 8-10 раз, а удельный выход целевого продукта повышается на 6-10% при содержании в нем красящих веществ в среднем 59-67%.
Способ производства пищевого красителя, предусматривающий измельчение окрашенного растительного сырья, его сушку, экстрагирование жидким аммиаком и жидкой двуокисью углерода, отделение соответствующих экстрактов и их купажирование с получением целевого продукта, отличающийся тем, что на каждой стадии экстрагирования давление в экстракционной смеси периодически сбрасывают до значения, обеспечивающего вскипание экстрагента, и повышают до исходного значения.
