Способ сушки экстракта корня солодки

Изобретение относится к пищевой промышленности. Согласно предложенному способу предварительно концентрируют экстракт корня солодки до содержания сухих веществ С=42-52% и наносят его на рабочую поверхность. При этом толщина слоя продукта h=0,5-2 мм. Сушку экстракта производят в вакууме при инфракрасном энергоподводе с плотностью теплового потока Е=0,91-2,5 кВт/м² при остаточном давлении в вакуумной камере не более 10 кПа. Предложенный способ позволяет увеличить выход сухого экстракта корня солодки.

 

Изобретение относится к пищевой и фармацевтической отраслям промышленности, а именно к получению сухого экстракта корня, используемого при производстве пива, кваса, бальзамов, винно-водочных и кондитерских изделий, а также лекарственных препаратов.

Известен способ производства сухого экстракта из корня солодки [патент РФ №2101026, 1998 г.] сущность которого заключается в предварительном высушивании сырья, его измельчении, экстракцию дистиллированной водой, фильтрацию смеси, отжим отфильтрованных измельченных корней и высушивание экстракта при температуре не выше 60°С до остаточной влажности 5-6% в микроволновой сушилке или в сушилке под вакуумом. При микроволновой сушке слоя продукта наблюдается низкая интенсивность процесса; стеклование слоя и, как следствие, высокая адгезия продукта с рабочей поверхностью, что затрудняет съем продукта с нее; локальное вскипание и разбрызгивание продукта, что приводит к сложности контроля и регулирования процесса.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ получения сухих белковых концентратов [патент РФ 2134524, 1999 г.] предусматривающий диспергирование исходной эмульсии с концентрацией сухих веществ 38-41%, вспенивание и нанесение вспененного продукта на сушильную поверхность в вакууме при давлении не более 8 кПа и сушку при ИК-нагреве.

Техническая задача: создание способа, позволяющего высушивать экстракт корня солодки и сохранять лечебные свойства экстракта.

Технический результат - увеличение выхода сухого экстракта корня солодки.

Он достигается тем, что сушку экстракта корня солодки с концентрацией сухих веществ С=42…52% производят в вакууме с остаточным давлением в вакуумной камере не более 10 кПа при интенсивности теплового потока Е=0,91…2,5 кВт/м² и начальной толщине слоя продукта h=0,5…2 мм.

Сущность предложенного способа состоит в следующем: на плоский носитель в вакуумной камере равномерным слоем толщиной h=0,5…2 мм подается жидкий экстракт корня солодки с концентрацией сухих веществ С=42…52%, которую достигают предварительным выпариванием экстракта. Сушку производят при инфракрасном энергоподводе с плотностью теплового потока Е=0,91…2,5 кВт/м². Вспененный за счет дегазации в вакууме и эффекта объемного самоиспарения экстракт корня солодки высыхает и выводится из вакуумной камеры.

Сущность изобретения поясняется на следующих примерах обезвоживания экстракта корня солодки в вакууме при инфракрасном энергоподводе. Оценка интенсивности процесса сушки производилась по удельному съему высушенного продукта (П, кг/м³·ч). Оценка качества сухого экстракта корня солодки согласно ГОСТ 22840-77 «Экстракт солодкового корня» производилась по следующим критериям: цвет; запах; вкус; массовая доля глицириновой кислоты; влажность; массовая доля общей золы; массовая доля веществ, не растворимых в горячей воде.

Пример 1. Сушке подвергался экстракт корня солодки, полученный предварительным высушиванием сырья, его измельчением, экстракцией дистиллированной водой, фильтрацией смеси, отжимом отфильтрованных измельченных корней. Предварительно экстракт был сконцентрирован до содержания сухих веществ С=42%. Остаточное давление в вакуумной камере Р=10 кПа. Интенсивность теплового потока Е=0,91 кВт/м², толщина слоя h=1 мм. Удельный съем высушенного продукта составил П=6,324 кг/м³·ч. Критерии оценки качества высушенного продукта: цвет - темно-коричневый; запах - слабый своеобразный; вкус - приторно-сладкий, слегка раздражительный; массовая доля глицириновой кислоты - 25% от массы; влажность - 10% от массы; массовая доля общей золы - 10% от массы; массовая доля веществ, не растворимых в горячей воде - 6% от массы.

Пример 2. Сушке подвергался экстракт корня солодки, полученный предварительным высушиванием сырья, его измельчением, экстракцией дистиллированной водой, фильтрацией смеси, отжимом отфильтрованных измельченных корней. Предварительно экстракт был сконцентрирован до содержания сухих веществ С=48%. Остаточное давление в вакуумной камере Р=10 кПа. Интенсивность теплового потока Е=1,4 кВт/м², толщина слоя h=2 мм. Удельный съем высушенного продукта составил П=14,852 кг/м³·ч. Критерии оценки качества высушенного продукта: цвет - темно-коричневый; запах - слабый своеобразный; вкус - приторно-сладкий, слегка раздражительный; массовая доля глицириновой кислоты - 28% от массы; влажность - 10% от массы; массовая доля общей золы - 12% от массы; массовая доля веществ, не растворимых в горячей воде - 8% от массы.

Пример 3. Сушке подвергался экстракт корня солодки, полученный предварительным высушиванием сырья, его измельчением, экстракцией дистиллированной водой, фильтрацией смеси, отжимом отфильтрованных измельченных корней. Предварительно экстракт был сконцентрирован до содержания сухих веществ С=52%. Остаточное давление в вакуумной камере Р=10 кПа. Интенсивность теплового потока Е=2,5 кВт/м², толщина слоя h=0,5 мм. Удельный съем высушенного продукта составил П=11,986 кг/м³·ч. Критерии оценки качества высушенного продукта: цвет - темно-коричневый; запах - слабый своеобразный; вкус - приторно-сладкий, слегка раздражительный; массовая доля глицириновой кислоты - 26% от массы; влажность - 11% от массы; массовая доля общей золы - 12% от массы; массовая доля веществ, не растворимых в горячей воде - 8% от массы.

Пример 4. Сушке подвергался экстракт корня солодки, полученный предварительным высушиванием сырья, его измельчением, экстракцией дистиллированной водой, фильтрацией смеси, отжимом отфильтрованных измельченных корней. Предварительно экстракт был сконцентрирован до содержания сухих веществ С=45%. Остаточное давление в вакуумной камере Р=10 кПа. Интенсивность теплового потока Е=1,21 кВт/м², толщина слоя h=2 мм. Удельный съем высушенного продукта составил П=9,85 кг/м³·ч. Критерии оценки качества высушенного продукта: цвет - темно-коричневый; запах - слабый своеобразный; вкус - приторно-сладкий, слегка раздражительный; массовая доля глицириновой кислоты - 25% от массы; влажность - 10% от массы; массовая доля общей золы - 12% от массы; массовая доля веществ, не растворимых в горячей воде - 7% от массы.

Пример 5. Сушке подвергался экстракт корня солодки, полученный предварительным высушиванием сырья, его измельчением, экстракцией дистиллированной водой, фильтрацией смеси, отжимом отфильтрованных измельченных корней. Предварительно экстракт был сконцентрирован до содержания сухих веществ С=50%. Остаточное давление в вакуумной камере Р=10 кПа. Интенсивность теплового потока Е=1,52 кВт/м², толщина слоя h=2 мм. Удельный съем высушенного продукта составил П=25,214 кг/м³·ч. Критерии оценки качества высушенного продукта: цвет - темно-коричневый; запах - слабый своеобразный; вкус - приторно-сладкий, слегка раздражительный; массовая доля глицириновой кислоты - 26% от массы; влажность - 10% от массы; массовая доля общей золы - 11% от массы; массовая доля веществ, не растворимых в горячей воде - 6% от массы.

Таким образом, предложенный способ сушки экстракта корня солодки позволяет сохранять лечебные свойства экстракта.

В результате проведенных исследований выявлено, что остаточное давление в камере целесообразно поддерживать на уровне технически возможного (не более 10 кПа) для обеспечения максимума скорости процессов самоиспарения и объемной дегазации при сушке.

Значительное влияние на скорость сушки и величину удельного съема сухого продукта оказывает исходная концентрация экстракта корня солодки, варьируемая исходя из данных об устойчивости пены, ее дисперсных и теплофизических характеристик, в пределах С=42…52%. Верхний предел С=52% обусловлен способностью подачи через трубопроводы исходного экстракта, а также возможностью свободной регулировки расхода, дозирования и нанесения пеноструктуры на рабочую поверхность. Нижний предел С=42% обусловлен нестабильностью образующегося в начале процесса сушки слоя пены, что приводит к резкому замедлению процесса и существенно затрудняется съем высушенного продукта с рабочей поверхности.

Начальная толщина наносимого на рабочую поверхность слоя экстракта h=0,5…2 мм подлежит пересчету на расходные величины при проектировании промышленной установки. За показатель, который легко пересчитать в условную толщину слоя (зная физическую плотность нанесенного продукта), непосредственно связанный с толщиной пенослоя можно принять массу исходного продукта, нанесенную на единицу площади. Диапазон изменения толщины наносимого слоя h=0,5…2 мм обусловлен обеспечением стабильности образующегося в процессе сушки слоя.

Величину плотности теплового потока следует поддерживать в пределах Е=0,91…2,5 кВт/м. Увеличение плотности теплового потока (Е>2,5 кВт/м²) не приводит к существенному повышению съема сухого продукта и приводит к локальному подгоранию и плавлению экстракта корня солодки. Снижение плотности теплового потока ниже 0,91 кВт/м² нецелесообразно ввиду резкого снижения удельного съема сухого продукта.

Способ сушки экстракта корня солодки, характеризующийся тем, что предварительно концентрируют экстракт корня солодки до содержания сухих веществ С=42-52% и наносят его на рабочую поверхность, при этом толщина слоя продукта h=0,5…2 мм, сушку экстракта производят в вакууме при инфракрасном энергоподводе с плотностью теплового потока E=0,91…2,5 кВт/м², при этом остаточное давление в вакуумной камере не более 10 кПа.