Способ концентрирования растительных соков и подобных жидкостей

 

,йггг 65078

Класс 53k, 1вг

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.9аггеаисгприроеано в Бюро изобрепгений Госплана СССР

П. А. Якимов

СПОСОБ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ РАСТИТЕЛЬНЫХ СОКОВ

И ПОДОБНЫХ )КИДКОСТЕЙ

Заявлено 8 января 1943 года в Наркогппищепром за № 3702 (319640) Опубликовано 3! августа 1945 года

По данным Герцфельда, сахароза хорошо раствэрпма как в торячей, так и в холодной воде. Например, при 0 С растворяется 64,4% сахарозы. Из пресыщенных водных растворов сахароза кристаллизуется, как известно, в безводном состоянии.

Данное изобретение относится к области концентрирэвания растительных соков и подобных жидкостей вымораживачием и заключается в том, что, с целью выделения из межкристального прэстранства образующегося льда оклюдирэванной части концентрируемой жидкости, концентрацию производят путем чередования фракционированного выморажигвания с фракционорэгванным оттаиванием при постепенно понижающейся температуре.

Исходя из геории замерзания растворэв, иа основе эксперлмеигов, автором было установлено, что коицентрированив вымораживанием таких жидкостей, как свеклосахарные диффузные соки (очищенные или неочищенные), ягодные, томатные соки, мальтоза, а также диффузные

С-витаминные соки из шиповника и сосновой хвэи, идет бвз особых затруднений и при относительно мягком темпвратурном режиме.

Эвтектическая зона для исследованных жидкостей не снижалась ниже минус 10 С, а ксгнцентрирэванив растворов достигало обычно до 45 — 55 g сухого о татка. До вымораж ива вия сок был обработан

0,3% СаО и отфильтрован.

Концентрация охлажденного раствора чистой сахарозы при дгэстижении эвтектической точки лежит около 51,4% при температуре минус 8,3 С. Следовательно, при охлаждении растворов сахарозы и их концентрирэвании выморажигванием выкристаллизацииг сахара не происходит. Задачей опытов было выделение из слабых диффузионных соков, содержащих до 10% сахарозы и до 2% несахаров, максимальнсгго количества воды вымораживанием с тем, чтобы полученные концентраты тр бовалось только подварить до нужной консистенции термическим путем.

Наилучшей формой сосудов для .вгымораживания оказалась ворэнкообразная с отношвнием диаметра конусакего высоте не больше единицы и с твплоизолированием нижней части воронки..Ж 65078 — 2

В таком сосуде концентрирующийся сироп стекает .и собирается в соответствии с удельным весом в самой нижней части конуса. Выделяющийся же лед свободно поЛнимается в расширенную верхнюю часть воронки. Через нижнюю асть конуса концентрат может быть спущен и исследован íà «1loбой стадии процесса вымораживания.

Выделение значительных количеств льда начинается уже при минус 1,5 в течение 4 — 6 часов воздушного охлаждения. Всего в эту фракцию вымерзает около 41,5 /о or веса исходного раствора чисто го, почти неокрашенного и практи чески с-вободного от сахара льда.

Концентрация раствора по сахарозе повышается при этом до24,0.24,5%. При дальнсйшгм охлаждении сока до минус 2,5 С в течение

3 — 4 часов происходит новое выд"лсние льда, и концентрация сока поднимается до 33% по сахаромстру. При дальнейшгм понижении температуры до минус 4 С, концентрация с ропа возрастает до 40,5% сахарозы; (при доведении температуры до минус 7 С ко:щентпация составляет 45 О/о. Собирающийся внизу сироп имеет при этои аемпературе высокую вязкость, медленно текает через кран, но разжиакагтся ужг при температуре минус 4 С.

Нижняя часть льда в воронкг несколько окрашена и содержит заметнов количество оклюдированчого льдом концентрата. При повышении темпгратуры в нижней части конуса от минус б до минус

4 С из льда «выпотевает» около

5 / от вымороженного льда коио ъ p/ центрата плотностью в о8 — 39 с а ха розы.

При дальнейшем повышении температуры льда внутри воронки до минус 2 С выпотевает еще около б — 7о от веса льда концентрата плотностью 22,5 — 24 /о сахарозы.

При охлаждгнии диффузионного сока до минус 8,2 С, т. е. до тем11ературы, близкой к ззтектике,для неочищенных и полуочищгнных диффузионных соков черезвычайно возрастает вязкость сиропа. Благодаря этому выделение льда из си

porra идет весьма медленно, несмотря на большую разницу удельных весов ме1кду сгущенным сиропом и льдом.

Практически следует принять концентрирование вымораживанием свек;юсахарных диффузионных соr

Для получения тонны сиропа в

45 /о сахарозы выпариванием диффузионных соков, содержащих 10Ъ сахарозы, требуется затратить около 4,5 — 5 тонн пара, HL счигая затраты энерги и на вакуумразреже«ие. При огне вой выпарке расхол топлива составит около 2,6 тонны условного топлива, эквивалентного торфу, на тонну сиропа в 45",о саха;:азы.

Л налогично концентрирован<ию свеклосахарных соков вымораживанием протекает сгущгчие С-в итаминных диффузионных соков из плодов шип вни1<а и из размолотой сосновой хвои. Режим вымораживания для соков шиповника определяется e — 7 С, что обусловлено сравнительно высоким содержанием в этих соках углеводов. Диффузионный сок из плодоз шиповника, содержаший 250 мг-процента витамина С после г«ымораживания до — 6,8 С имел плотность в 23,5 С

Бс:re и соте жал 1100 мг-процен-. тов витамина С.

Концентрирование раствора мальтозы вымораживанием после осахаривания крахмального клейстера обшепрAHHTbIM путем ячменно-солодовой вытяжкой заканчивается гри температуре мичус 7,5 С. Пря этом плотиэсть мальтозчого сока повышается с 11,5 до 25,5 Боме.

В,вымзраживагмую ледяную фракцию всплывает агломерированная взвесь бгл:<овых вещесяв и, частично, декстринов, что ведет к значительному освгтлению кснцентрированного раствсра мальтозы. Сгущенный раствор содержит 14 /о мальтозы, определяемой поляриметрически.

Концентрирование мясо-овощного бульона вымараживан«ием заканчивается при минус 8,5 С, сгущеМ 65078

Отв. редактор Д. A. Михайлов Техн. редактор М. В. Смольякова

Л48624. Подписано к печати 18/II-1947г. Тираж 500 эха. Цена 65 коп. Зак. 351

Типография Госплаииздата, им. Воровского, Калуга ние вымерзанием томатного сока заканчивается при температуре минус 6 С, отжатых из клюквы ягодных соков при минус 7,5 С, из брусники минус 7 С и т. д.

Помимо значительной экономии то:1лива, весьма положительным в данном способе является и то, что

В процессе концентрирова ния вымораживанием водно-экстрактовые с;;ганические вещества не подвергаются длительному термическому воздействию, как при выпаривании.

Зто имеет особенно существенное значение для С-витаминных расTI3OI3OB, ПЛОДОВО-ЯГОДНЫХ СОКОВ, МЯсс-овощных бульонов, в которых при длительной варке частично разрушается витамин С и ценная nuIèåâêóñoHàÿ ароматичнссть. При концентрировании вымораживанием эти ценные компоненты сохраня1отся в сгущенных растворах.

Относительно мягкий температУРНЫй РЕЖИМ КОНЦЕНтРЗИРОВаНИЯ ягодно-диффузионных экстргкций и соков вымораживанием позволяет широко кспользовать этот способ в ряда отраслей промышленности и, особенно, в пищевой, затрачи вающей огромные количества топлива на Выпариван ие разбавленных водных диффузий (сахарное и другое производство).

Охлаждение концентрируемых вымораживанием растворов рациональнее вести не воздушным, труд*Io регулируемым, охлаждением, зависящим от состояния погоды, а применением льдо-соляных охлаждающих смесей. Для достижения необходимой для вымораживания большей части водно-диффузионных растворов органических вецеств температуры в минус 10 С требуется концентрация хлористоro натра всего в 13 а и затрата льда в количестве, эквивалентном вымораживаемой воде. Еонцентрирование вновь отработанных. а следовательно, разбавленных тающим льдом растворов поваренной соли легко осуществляется зимой прямым вымораживанием в бассейнах, летом же и весной — в традирнях, без малейшей затраты на это топл1;ва.

Самая техника выморажеивания растворог, состоит в пос.-,=довательнсм фракциони1)ОВаннсм ох,!ажден14и их на воздухе, или же холоДH;IbIIbIM раствором до более низкой температуры. При этом Охлаждаемый раствор медленно движется по металлическому желобу навстречу холодильному раствору, входя1цему в деревянный желоб при температуре минус 9 С. Холодильная смесь, по мере ее движения вдоль все более нагретых стенок холодильника, нагревается до температуры минус 1 С, а отработанный раствср возвращается в исходчый резервуар для нового добавления льда, если концентрация хлсристсго натрия в растворе сохранилась выше 13 — 14с.

Предмет изобретения

Способ концентрирования растительных соков и подобных жидкостей ВымОражиВанием, О т л и ч а 10щ и.й с я тем, что, с целью выделения из межкристальногс пространства образующегося льда ок.т.;одирсванной части концентрируемой жидкости, концентраци1о производят путем чередования фракциснирсванного вымораживания с фракционирэванным оттаиванием при постепенно понижающейся температуре.