Способ экстрагирования сахара и виннокислых соединений из сладкой виноградной выжимки

 

Союз Советски к

Соцналнстнческнн

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6} ) Дополнительное к ввт. сви 1-ву (22);1аявлеио 31.12.80 (21) 3229166/28-1 3 с присоединением заявки рй (23) Приоритет

Опубликоваио07.08.82. Бюллетень,йв 29

Дата опубликования описания 07.08.82 (51)M. Кл.

С 12 F 1/02

11жудоротееный комитет

СССР по делом изобретений и открытий (5 ) ЮК 663.26 (088. 8) Д.М. Высочанский, Г.М. Попа и П.И. Параска (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ЗКСТРАГИРОВАНИЯ САХАРА

И ВИННОКИСЛЫХ СОЕДИНЕНИЙ

ИЗ СЛАДКОЙ ВИНОГРАДНОЙ ВЫЖИМКИ

Изобретение относится к винодельческой промышленности, а именно к технологии извлечения сахара и виннокислых соединений из виноградных выжимок.

Известен способ приготовления экстрактов из растительного сырья, предусматри- 5 вающий залив его экстрагентом и воздействие электрическим полем 1 g.

Известен способ получения диффузионного сока из плодово-ягодных выжимок с использованием в качестве экстрагента винасса-отхода винодельческого производства Г2).

Однако использование винасса-отхода пооле перегонки плодово-ягодного вина, в качестве экстрагента, приводит к загрязнению полученного диффузионного сока.

Кроме того, при экстракции виноградных выжимок по этому способу происходят

20 большие потери виннокислых соединений.

Наиболее близким техническим решением из известных является способ экстрагирования .сахара и виннокислых соеди2 нений нз сладкой виноградной выжимки, предусматривающий многократную экстракцию выжимки подкисленной предварительно нагретой водой с получением диффузионно

ro сока, нейтрализацию его, выделение виннокнслой извести с последующим сбраживаннем сока. Подкисляют воду минеральной кислотой до рН 3-4, а экстрак цию проводят 40-50 мин (31.

Однако по известному способу процесс экстракции длителен во времени и не происходит полной экстракпии сахара и виннокислых соединений из выжимок, а диффузионный сок содержит много диспер.гированных частиц, которые при нейтрализации снижают выход и качество виннокислой извести.

Цель изобретения - ускорение пропесса экстракции и увеличение выхода целевых продуктов.

Поставленная цепь достигается тем, что в способе экстрагирования сахара и виннокислых соединений из виноградной

9489

Проб в ош тах, 6,7

0,50

91,7 79,0

90,3 78,5

92,8 78,4

90,4 80,5

73,8 64,1

63 0 55,1

7 6,2 0,56 1,7 5,6

0,40

0,54

0,43

0,37

0,59

5,2

6,2

5,3

91,1

91,4

81,9

0,53

81,5 вы>к>Р,>ки плед (сь>атриваю>цем мцогократ ну>о экстракцию выжимки подкисленной предварительно нагретой водой с получением диффузионного сока, нейтрализацию er.o, выделение виннокислой извести с последующим сбра>сиванием сока, сот ласно предлагаемому способу на вы>кимку перед экстракцией и щф4узионный сок перед его нейтрализацией воздействуют электрическим полем напря>кенностью о

30 В/см, при рН среды, равной соответ ственно 1-2 и 2,5-3,0, а диффузионный сок после воздействия на него электрическим током выдерживают 10-30 мин и фильтруют.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Для экстракции сахара и виннокислых соединений используют свежую сладкую выжимку европейских сортов винограда (смесь сортов), В исходной выжимке определяют содержание сахара и виннокислых соединений. Выжимку смешивают в соотношении 1:2-3 с раствором минеральной кислоты для создания рН 1-2 и подвергают воздействию электрическим полем в течение 2-10 с при напряжен ности поля 5-30 В/см. Обработку электрическим током осушествляют в установке, состоящей из диэлектрической ван" ны, плоских электродов, электросекун домера и выключателя. Вь»кимку засы3 7,3 0,63 1,1

10 5,8 0,51 2,0

5 8,4 0,67 2,0

5 84 067 25

5 84 067 30

8 79 072 15

10 7,0 0,65 1,5

Полученные данные (табл. 1) показывают, что обработка выжимки электрическим полем перед многократной экстракцией при рН 1-2 ускоряет процес96 ф лают в диэлектрическую ванну, заливают раствором кислоты и воздействуют элект рическим током. Время обработки определяется по элек тросекундомеру. При обработке меньше 2 с не достигается хороший эффект экстракции. При времени обработки больше 10 с наблюдается силь ное повышение температуры и "вспенива ние.",.т. е. образование пузырьков газа возле электродов. После воздействия электрическим током, отделяют растворьтель от выжимки через соковыжималку или .через металлическое сито. Растворитель используют многократно для обработки выжимки электрическим током.

После достижения концентрации сахара

6-8% раствор кислоты смешивают с готовым диффузионным соком или Hcrroirb зуют для подкисления воды при многократной экстракции, Выжимки после обработки электрическим полем подвергают многократной экстракции путем промывки ее горячей подкисленной водой при . рн 3-4. Экстракцию проводят в 4-х ступенях при гидромодуле 1:1 и 60-70 С.

После экстракции выжимку прессуют, а в диффузионном соке определяют содержание сахара и виннокислых соединений.

В табл. l приведены результаты экстракции при времени .экстракции в

4-х ступенях 15 мин и напряженности поля 1 9 В/см, извлечения сахара и виннокислв>х соединений. Обработка выжимок перед экстракцией в растворе минеральной кислоты при

-pH 1-2 электрическим током приводит

5 948996 6 к плазмолнзу кожицы винограда, вслед- мя обрабоки очень короткое, а проницаествие чего увеличивается проницаемость мость для растворителя при многократ- и интенсифицируется процесс диффузии ной акстракции высокая. При значениях сахара и виннокислых соединений в раст» рН меньше 1, выжимка сильно размягчаворе при: многократной акстракции. Это g ется, s при значениях выше 2 время ускоряет процесс акстракции в 1,5- воздействия алектрическим полем увеличи:2 раза. Обработка выжимок алектричес- вается в несколько раз для достижения ким полем перед акстракцией приводит требуемого эффекта (табл. 2). к увеличению выхода сахара и виннокислых соединений в диффузионном соке на 1о В табл. 2 представлены результаты

10-30%, как следствие увеличения прони- акстракции сахара и виннокислых соедицаемости кожицы винограда для экстра- нений из виноградных выжимок (сахаргента. При рН 1-2 проводимость систа- 6,9%, винная кислота — 0,55%) при на4 мы выжимка - растворитель высокая, вре- пряженности алектрического поля 25 В/см.

Таблица2

10 903 798

2,0 89,1 78,2

4,3

139

392

3,0 78,8

4,0 71,2

3,0 84,1

69,5

60,6

7,0

687

7,0

392

71,6

В табл. 3 приведены результаты па очистке диффузионного сока при напряженности поля 25 В/см,рН сока 3,1, времени обработки 20 с.

Та блица 3

2,5

Необработанный

3,8

44,2

После фильтра- ции

2,6

3,8

3,1

45,6

46,8

4 7 (3

2,6

3,8

Отработанный ю

2,7

2,6

3,8

2,1

Полученный диффузионный сок после акстракции выжимок подкисляют до рН

2,5-3,0, нагревают до 50-70 С и подо вергают воздействию электрическим полем

5-40 с. Затем сок выдерживают ь тече-. з ние 10-30 мин, после чего фильтруют через фильтр-бельтинг или лавсановую ткань. Очищенный диффузионный сок, нейтрализуют известковым молоком и хло. ристым кальцием для получения винно- ао кислой извести. Осадок отделяют, вы сушивают и определяют содержание винной кислоты, а сок сбраживают и определяют содержание спирта. Обработка диффузионного сока перед нейтрализацией алектрическим полем приводит к коагуляции дисперсных частиц с образованием флокул, которые задерживаются на фильтре.

Этим достйгается хорошая очистка дчффузионного сока от диспергированных частиц.

Продолжение табл. 3

Содержание винной киолоты в ВКИ, %

Диспергированные вешества, г/л

Время выдержки, мин рН сока

Сок исходный сок обработанный сок .

49,7

2,6

50,1

3,8

2,6

50,2

2,6

50,1

3,8

2,6

0,33. Известный

76 0,63

7,6 0,63

53,9 47,6

72,3 60,8

0,39

Предлагаемый

7,6 0,63

6,5 0,58

0,51

6,9

90,7 80,7

89,2 79,3

5,8

0,46

Выдержка диффузионного сока 1030 мин после обработки электрическим полем необходима для образования круп-, ных частиц из коагулированных дисперсных частиц, которые удаляются на фтльт- 2О ре. При выдержке более 30 мин крупные флокулы начинают флотировать,чтозатрудняет дальнейший процесс. Проведение процесса воздействия электрическим полем при рН 2,5-3,0 является оптимальным для получения ВКИ. При рН выше 3,0 пропесс коагуляции дисперсных частиц дли гелен во времени. При рН ниже 2,5 эфKt коагуляции усиливается, однако езко возрастает количество химреактивовЗО для нейтрализации диффузионного сока для получения BKH — виннокислой извеоти. Использование гидромодуля 3-2:1 приводит к равномерной обработке выжимки и позволяет провалить процесс при 35

Пример. Сладкую виноградную 50 вижимку (сахар - 7,3%, винная кислота0,64%) смешивают с водным раствором серной кислоты с рН 1,3 при гидромо дуле 3:1 и подвергают воздействию . электрическим полем в течение 3,5 с

55 при напряженности поля 17 В/см. Затем отделяют выжимку от раствора минерал ной кислоты и подвергают многократной низком расходе электроэнергии. Обработка при напряженности поля ниже 5 В/см малоэффективна, а при напряженности выше 30 В/см наблюдается мгновенное вскипание смеси иэ- за высокой проводимости возле электродов и электроэнергия расходуется на нагревание. !

Для получения сравнительных данных проводят экстракцию по известной технологии (прототип) — многократную экстракцию при рН 3-4 60-70 С 3050 мин. Экстракцию проводят в 4 х ступенях. При экстракции выжимки 45 мин она сильно размягчается. Полученный диффузионный сок содержит много дисперсных частиц, что ухудшает качество

ВКИ и затрудняет процесс нейтрализации.

В табл. 4 приведены сравнительные результаты экстракции.

Таблица4 экстракции (4 стадии) подкисленной водой с рН 3,2 при 63оС. На последней стадии выжимку промывают водой. Про цесс акстракщии осуществляют,12 мин.

В результате экстракции получают диф фузионный сок с содержанием сахара

6,5% и виннокислых соединений 0,51%.

;ДифФузионный сок подкисляют до рН 2,7 и подвергают воздействию электрическим

948 полем при напряженности 28 B/ñì 12 с., выдерживают 20 мин и фильтруют через лавсановую ткань. Затем его нейтрапизуют по известной технологии известковым молоком и хлористым кальцием, от стаивают, отделяют виннокислую известь, а сок сбраживают и подвергают перегонке. В результате очистки содержание дисперсных частиц в диффузионном соке снижается с 4,1 до 1,7 г/л. Диффузионный 0 сок нейтрализуют, отстаивают, отделяют виннокислую известь. Содержание винной кислоты в виннокислой извести составляет

52,4%.

Предлагаемый способ ускоряет процесс экстракции в 1,5-2 раза и увеличивает выход сахара и виннокислых соединений на 10-30%.

Формула изобретения

Способ экстрагирования сахара и виннокислых соединений иэ сладкой виноград-25

996 10

1 ной выжимки, предусматривающий многократную экстракцию вьцкимки подкисленной предварительно нагретой водой с получением диффузионного сока„ нейтрализацию его, выделение виннокиспой извес и с последующим сбраживанием со ка, отличающийся тем, что, с .целью ускорения процесса экстракции и увеличения выхода целевых продуктов, на выжимку перед экстракцией и диффузионный сок перед его нейтрализацией воздействуют электрическим полем напряженностью 5-30 B/cM при рН среды, равной соответственно 1-2 и 2,5-3,0, по ле чего диффузионный сок выдерживают

l0 30 мин и фильтруют.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 . Авторское свидетельство СССР % 454889, кл. А 23 L 2/06, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

% 646977, кл. А 23 4 2/02, 1976.

3. Разуваев H.È. Комплексная переработка вторичных продуктов виноделия.

М., Пищепромиздат, 1975, с. 39-50.

Составитель Л. Пашинина

Редактор К. Волощук Техред Ж.Кастелевич Корректор Л. Вокшан

Заказ 5698/6 Тираж 505 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4