×
10.04.2015
216.013.3d48

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛОДОВО-ЯГОДНЫХ ЭКСТРАКТОВ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к технологии переработки плодово-ягодного сырья и может быть использовано в пищевой, химико-фармацевтической и других отраслях промышленности. Способ получения экстрактов из замороженного плодово-ягодного сырья использует аппарат периодического действия с вибрационной тарелкой, которая перфорирована отверстиями диаметром 0,0025 м с долей свободного сечения 16,5%. Вибрационная тарелка имеет отбортовку высотой 14 мм, направленную вниз, установлена с возможностью возвратно-поступательного движения в вертикальной плоскости с частотой 11,7 Гц и амплитудой 14 мм. Аппарат снабжен рубашкой, в которую на 2-3 минуте от начала процесса подается вода с температурой 55°C. Изобретение позволяет интенсифицировать процесс, сократить время и энергозатраты на переработку сырья, повысить содержание извлекаемых веществ в экстракте. 2 пр.
Основные результаты: Способ получения экстрактов, характеризующийся тем, что операции размораживания, измельчения и экстрагирования замороженного плодово-ягодного сырья проводят в экстракторе в поле низкочастотных механических колебаний с помощью вибрационной тарелки, установленной с возможностью возвратно-поступательного движения в вертикальной плоскости, отличающийся тем, что тарелка толщиной 3 мм имеет отбортовку высотой 14 мм, направленную вниз, и перфорирована отверстиями диаметром 0,0025 м, с долей свободного сечения 16,5% совершает возвратно-поступательное движение с частотой 11,7 Гц и амплитудой 14 мм, находясь на расстоянии 45 мм от дна аппарата, по всей высоте корпуса аппарата размещена рубашка, куда на 2-3 минуте от начала процесса подается вода с температурой 55°C.
Реферат Свернуть Развернуть

Настоящее изобретение относится к технологии переработки плодово-ягодного сырья и может быть использовано в пищевой, химико-фармацевтической и других отраслях промышленности.

Известен способ получения сока из замороженных плодов и ягод [1]. Замороженные плоды или ягоды подвергают дроблению на дробилке с рифлеными вальцами. Измельченную массу помещают в полиэтиленовые мешки и дефростируют путем кратковременного погружения мешков в горячую воду. Дефростированное сырье передают на получение сока прессованием или диффузионным способом. Сок из дефростированных ягод рекомендуется извлекать диффузионным способом в диффузорах. Для диффузии используют воду, в которой производили дефростацию ягод. Диффузию осуществляют в батарее, содержащей 5…10 диффузоров. Взамен диффузионных батарей могут быть использованы непрерывно действующие экстракторы шнекового или секционного типов.

Однако описанный в [1] технологический процесс отличается длительностью, наличием нескольких последовательных операций, для проведения которых требуется различное оборудование, потребляющее энергию с невысоким КПД. Кроме того, при размораживании, измельчении и прессовании имеют место потери сока, что отрицательно сказывается на качестве продукта.

Размораживание и измельчение плодово-ягодного сырья на отдельных операциях сопровождается потерями сока [2]. В частности, в [3] отмечено, что потери и отходы сока, в производстве по способу [1] составляют: для клюквы - 7%, для черноплодной рябины - 8,6%. Отходы и потери при производстве сока клюквы из замороженного сырья составляют 12,5% [3].

Наиболее близким по техническому решению является экстрагирование замороженного плодово-ягодного сырья в экстракторе с вибрационной тарелкой [4]. Замороженное плодово-ягодное сырье загружается в цилиндрический экстрактор, куда в заданном соотношении заливается экстрагент (вода). В полученную систему вводится вибрационная тарелка, которая совершает в вертикальной плоскости возвратно-поступательные движения с определенной амплитудой и частотой. При этом операции размораживания, измельчения и экстрагирования проводят в одном аппарате. В результате создания в аппарате режима, близкого к идеальному смешению, и дополнительного диспергирования (дробления) твердой фазы увеличивается поверхность контакта фаз, которая интенсивно обновляется, экстрагент интенсивно проникает в поры сырья. Вибрационная тарелка имеет отверстия диаметром 3…5 мм и совершает возвратно-поступательные движения в вертикальной плоскости с частотой 500…600 мин-1 и амплитудой 14…16 мм.

Описанный в [4] способ недостаточно эффективен, отличается длительностью, не позволяет получать экстракты с более высоким содержанием сухих веществ.

Задачей предлагаемого технического решения является интенсификация процесса и сокращение времени переработки сырья, повышение степени извлечения экстрактивных веществ.

Решение задачи достигается за счет того, что замороженные плоды или ягоды до температуры -18°C помещаются в вибрационный экстрактор, куда заливается вода температурой 18°C, в весовом соотношении фаз - ягод (Т) и экстрагента - воды (Ж) (Т/Ж)=(1/2,5). Далее с помощью вибрационной тарелки, имеющей отбортовку высотой 14 мм направленную вниз, перфорированной отверстиями диаметром 2,5 мм с долей свободного сечения 16,5%, создается поле низкочастотных механических колебаний. После 2-3 мин проведения процесса (первая стадия) подается теплоноситель (вода с температурой 55°C) в рубашку аппарата (ширина рубашки 20 мм, по всей высоте аппарата), происходит нагрев системы до температуры 50°C (вторая стадия). В результате сокращается время процесса и энергозатраты, повышается концентрация сухих веществ в экстракте.

Положительный эффект от проведения первой стадии процесса при температурах 2-5°C заключается в интенсификации процессов разрушения плодов и ягод. Подача теплоносителя на 2-3 минутах проведения процесса позволяет достичь полного разрушения сырья, так как температура процесса на первой стадии не превышает 5°C, что не позволяет плодам и ягоде стать мягкими и препятствовать разрушению. Повышение температуры на второй стадии приводит к увеличению коэффициента диффузии, а извлечение биологических комплексов из растительного сырья проходит за более короткий период. Повышение температуры процесса на второй стадии приводит к уменьшению эффекта переизмельчения плодов и ягод, что облегчает последующее фильтрование. Экономические затраты, связанные с дополнительным нагревом, компенсируются тем, что для дальнейшей переработки (концентрирования) полученный экстракт необходимо было нагревать, при данном способе он уже нагрет до температуры 50°C, содержание извлекаемых веществ увеличилась. Повышение температуры экстракта облегчит фильтрование, уменьшив его вязкость. Применение тарелки с перфорацией отверстиями диаметром 2,5 мм позволяет интенсивно проводить процесс разрушения ягод на первой стадии и обеспечивает интенсивно обновляющуюся поверхность контакта фаз при второй стадии. Приблизив гидродинамический режим в данном аппарате к идеальному смешению.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является уменьшение времени процесса до 8-12 мин вместо 12,5-15 мин по способу [4] и увеличению концентрации экстракта.

Способ осуществляется следующим образом. Свежее плодово-ягодное сырье помещается в морозильную камеру, где его замораживают при температуре -18°C, после полной заморозки взвешивают необходимую порцию сырья и помещают в рабочую камеру экстрактора (диаметром 0,146 м), куда вводят перфорированную вибрационную тарелку толщиной 3 мм, диаметром 0,97×Da (где Da - диаметр экстрактора) с отверстиями диаметром 2,5 мм и долей свободного сечения 16,5%. Тарелка имеет отбортовку, направленную вниз, и устанавливается на расстоянии h2=45 мм от дна экстрактора. Далее в экстрактор заливается вода температурой 18°C, весовое соотношение фаз (Т/Ж)=(1/2,5). Где Т - вес замороженных ягод или плодов, Ж - вес заливаемого экстрагента - воды. Вибрационная тарелка приводится в возвратно-поступательное движение в вертикальной плоскости с частотой 11,7 Гц и амплитудой А=14 мм. На 2-3 минуте от начала процесса подается теплоноситель в рубашку аппарата - вода температурой 55°C. Процесс при данных параметрах продолжается до установления постоянной концентрации сухих веществ в экстракте. Далее аппарат опорожняют и проводят разделение твердой и жидкой фаз. Содержание сухих веществ в полученном экстракте превышает содержание сухих веществ, полученных из такого же сырья методом традиционного настаивания в водно-спиртовом растворе в течение 65…72 часов - для клюквы на 0,6 мас.%.

Пример 1.

Свежая ягода клюквы помещается в морозильную камеру, где замораживается при температуре -18°C. После полной заморозки навешивается 375 граммов ягоды клювы, 938 граммов воды с температурой 18°C. В этом случае соотношение фаз равно (1/2,5).

Взвешенная ягода загружается в рабочую камеру экстрактора диаметром 0,146 м. Затем устанавливается перфорированная отверстиями диаметром 2,5 мм тарелка толщиной 3 мм и диаметром 0,97 Da с долей свободного сечения 16,5%, имеющая отбортовку высотой 14 мм, направленную вниз. Расстояние от тарелки до дна аппарата равно 45 мм. Заливается вода в количестве 0,938 кг. После этого включается электродвигатель и перфорированная тарелка начинает совершать возвратно-поступательные движения в вертикальной плоскости с частотой 11,7 Гц и амплитудой А=14 мм. После 2 мин. проведения процесса в рубашку подается теплоноситель - вода температурой 55°C. Расход воды 4 л/мин.

Насыщение воды сухими веществами измерялось рефрактометрическим методом [5], путем взятия проб и измерения коэффициента преломления при температуре проб - 20°C. Содержание сухих веществ изменялось следующим образом:

τ, мин 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Сс, мас.% 0,3 0,5 0,7 1,2 1,7 2,4 3 3,1 3,2 3,2

Конечное содержание сухих веществ составило Сс=3,2 мас.%, вместо 2,6 мас.% [4].

После завершения работы экстрактора снимается перфорированная тарелка и аппарат опорожняется. Затем производится разделение суспензии на вакуум-фильтровальной установке.

Пример 2.

Свежие плоды черноплодной рябины помещаются в морозильную камеру, где они замораживаются при температуре -18°C. После полной заморозки навешивается 375 граммов плодов черноплодной рябины, 938 граммов воды температурой 18°C. В этом случае соотношение фаз равно (1/2,5).

Взвешенные плоды загружаются в рабочую камеру экстрактора диаметром 0,146 м. Затем устанавливается перфорированная отверстиями диаметром 2,5 мм тарелка толщиной 3 мм и диаметром 0,97×Da с долей свободного сечения 16,5%, имеющая отбортовку высотой 14 мм, направленную вниз. Расстояние от тарелки до дна аппарата равно 45 мм. Заливается вода при температуре 18°C в количестве 0,938 кг. После этого включается электродвигатель и перфорированная тарелка начинает совершать возвратно-поступательные движения в вертикальной плоскости с частотой 11,7 Гц и амплитудой А=14 мм. После 2,5 мин проведения процесса в тепловую рубашку подается теплоноситель - вода температурой 55°C. Расход воды 4 л/мин.

Содержание сухих веществ изменялось следующим образом:

τ, мин 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Сc, мас.% 1,4 1,6 1,8 2,1 2,6 3,1 3,7 4,5 5,2 5,9 6,1 6,2

Конечное содержание сухих веществ составило Сc=6,2 мас.%, вместо 5,1 мас.% [2].

Литература

1. Сборник технологических инструкций по производству консервов. Том II: Консервы фруктовые, часть 2. М.: Петит, 1992. - С.178…180.

2. Илюхин В.В. Физико-технические основы криоразделения пищевых продуктов. - М.: Агропромиздат, 1990. - 207 с.

3. Домарецкий В.А. Производство концентратов, экстракторов и безалкогольных напитков. Справочник. Киев: Урожай, 1990. - 190 с.

4. Патент РФ 2341979, МПК7 A23L 1/212. Способ получения экстрактов / Сорокопуд А.Ф., Суменков М.В.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО Кемеровский технологический институт пищевой промышленности. -№2007116408/13; заявл. 02.05.2007; опубл. 27.12.2008, Бюл. №36.

5. Великая Е.И., Суходол В.Ф. Лабораторный практикум по курсу общей технологии бродильных производств (общие методы контроля). - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983. - 312 с.

Способ получения экстрактов, характеризующийся тем, что операции размораживания, измельчения и экстрагирования замороженного плодово-ягодного сырья проводят в экстракторе в поле низкочастотных механических колебаний с помощью вибрационной тарелки, установленной с возможностью возвратно-поступательного движения в вертикальной плоскости, отличающийся тем, что тарелка толщиной 3 мм имеет отбортовку высотой 14 мм, направленную вниз, и перфорирована отверстиями диаметром 0,0025 м, с долей свободного сечения 16,5% совершает возвратно-поступательное движение с частотой 11,7 Гц и амплитудой 14 мм, находясь на расстоянии 45 мм от дна аппарата, по всей высоте корпуса аппарата размещена рубашка, куда на 2-3 минуте от начала процесса подается вода с температурой 55°C.
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 53 items.
27.06.2013
№216.012.51bc

Способ диагностики инфекционной губчатой энцефалопатии животных методом иммуно-пцр

Изобретение относится к области медицины и биотехнологии. Способ включает стадии иммобилизации антигена в лунки полистиролового 96-луночного планшета, связывания антигена с биотилированным антителом, взаимодействия биотилированного антитела с стрептавидиновым комплексом (комплекс стрептавидин -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486517
Дата охранного документа: 27.06.2013
10.11.2013
№216.012.7c48

Способ локального индукционного нагрева биологических тканей

Изобретение относится к медицине, биологии. Способ осуществляет индукционный нагрев биологических тканей в переменном магнитном поле высокой частоты. Для этого внутри нагреваемого объекта размещают тканезамещающий аппликатор. Аппликатор изготовлен из полимерного материала с добавлением...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497489
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7ef1

Установка для термовлажностной обработки воздуха

Изобретение предназначено для использования при хранении продуктов в холодильных камерах, а также для подготовки воздуха в системах жизнеобеспечения зданий и сооружений. Установка содержит холодильную машину, две переключаемые перегородки для регулирования направления движения воздуха и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498170
Дата охранного документа: 10.11.2013
27.12.2013
№216.012.907a

Способ очистки водных растворов от пиридина

Изобретение может быть использовано для очистки технологических стоков предприятий химической промышленности. Способ очистки водных растворов от пиридина адсорбцией активным углем включает обработку активного угля хлоридом аммония с концентрацией 5 мг/дм в течение 3 часов. Соотношение массы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502679
Дата охранного документа: 27.12.2013
20.08.2014
№216.012.e9a7

Способ производства пива

Изобретение относится к пивоваренной промышленности и может быть использовано в спиртовом и винодельческом производстве. Способ включает приготовление охмеленного пивного сусла, главное брожение и дображивание, при этом в охлажденное сусло перед введением дрожжей вносят мелкодисперсный порошок...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525623
Дата охранного документа: 20.08.2014
27.08.2014
№216.012.ef43

Способ получения пивного сусла

Изобретение относится к пивоваренной отрасли пищевой промышленности, а именно к производству пива с применением ячменя в качестве несоложеного сырья. Способ предусматривает смешивание зернопродуктов с водой, осуществление процесса затирания в роторно-пульсационном аппарате при частоте вращения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527070
Дата охранного документа: 27.08.2014
27.08.2014
№216.012.f01b

Устройство для однократного разрушения семян масличных культур

Изобретение относится к устройствам для обрушивания семян масличных культур. Устройство однократного разрушения содержит электродвигатель с регулируемой частотой вращения ротора, привод-мультипликатор, включающий горизонтальный вал и вертикальный вал, сопряженные винтовой передачей. Рабочая...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527286
Дата охранного документа: 27.08.2014
27.09.2014
№216.012.f7a0

Способ модификации флокулянта

Изобретение относится к химии полимеров, к твердофазной модификации исходного продукта, а именно к способу модификации флокулянта на основе полиакриламида, необходимого для ускорения осаждения твердой фазы и повышения степени очистки суспензий. Способ модификации флокулянта на основе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529229
Дата охранного документа: 27.09.2014
27.09.2014
№216.012.f7a4

Способ получения модифицированного активного угля

Изобретение относится к модифицированию промышленного активного угля. Процесс модифицирования включает промывание дистиллированной водой, прогрев при температуре 200°C в атмосфере воздуха в течение 2 часов и обработку раствором соляной кислоты с концентрацией 0,1 моль/дм. Изобретение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529233
Дата охранного документа: 27.09.2014
27.09.2014
№216.012.f985

Способ получения пивного сусла

Изобретение относится к пивоваренной отрасли пищевой промышленности, в частности к производству пива с применением ячменя в качестве несоложеного сырья. Способ включает смешивание при нагревании зернопродуктов с водой и ферментными препаратами Целловиридин Г10х и МЭК1 в дозировках 300-500 г/т и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529714
Дата охранного документа: 27.09.2014
Showing 1-10 of 60 items.
20.04.2013
№216.012.354c

Способы повышения содержания селена в пшенице

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Способ включает обработку растений водным раствором селенита натрия. При этом раствор селенита натрия вносят в две стадии: фазу выхода растения в трубку и фазу молочной спелости зерна путем поверхностного опрыскивания растения в концентрации...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479197
Дата охранного документа: 20.04.2013
27.06.2013
№216.012.51bc

Способ диагностики инфекционной губчатой энцефалопатии животных методом иммуно-пцр

Изобретение относится к области медицины и биотехнологии. Способ включает стадии иммобилизации антигена в лунки полистиролового 96-луночного планшета, связывания антигена с биотилированным антителом, взаимодействия биотилированного антитела с стрептавидиновым комплексом (комплекс стрептавидин -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486517
Дата охранного документа: 27.06.2013
10.11.2013
№216.012.7c48

Способ локального индукционного нагрева биологических тканей

Изобретение относится к медицине, биологии. Способ осуществляет индукционный нагрев биологических тканей в переменном магнитном поле высокой частоты. Для этого внутри нагреваемого объекта размещают тканезамещающий аппликатор. Аппликатор изготовлен из полимерного материала с добавлением...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497489
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7ef1

Установка для термовлажностной обработки воздуха

Изобретение предназначено для использования при хранении продуктов в холодильных камерах, а также для подготовки воздуха в системах жизнеобеспечения зданий и сооружений. Установка содержит холодильную машину, две переключаемые перегородки для регулирования направления движения воздуха и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498170
Дата охранного документа: 10.11.2013
27.12.2013
№216.012.907a

Способ очистки водных растворов от пиридина

Изобретение может быть использовано для очистки технологических стоков предприятий химической промышленности. Способ очистки водных растворов от пиридина адсорбцией активным углем включает обработку активного угля хлоридом аммония с концентрацией 5 мг/дм в течение 3 часов. Соотношение массы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502679
Дата охранного документа: 27.12.2013
20.03.2014
№216.012.ab17

Устройство для концентрирования жидких пищевых продуктов

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к устройствам для концентрирования. Устройство для концентрирования жидких пищевых продуктов, предусматривающее вымораживание влаги из растворов, выполнено в виде цилиндрической емкости, изготовленной из пищевой нержавеющей стали и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509514
Дата охранного документа: 20.03.2014
20.08.2014
№216.012.e9a7

Способ производства пива

Изобретение относится к пивоваренной промышленности и может быть использовано в спиртовом и винодельческом производстве. Способ включает приготовление охмеленного пивного сусла, главное брожение и дображивание, при этом в охлажденное сусло перед введением дрожжей вносят мелкодисперсный порошок...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525623
Дата охранного документа: 20.08.2014
27.08.2014
№216.012.ef43

Способ получения пивного сусла

Изобретение относится к пивоваренной отрасли пищевой промышленности, а именно к производству пива с применением ячменя в качестве несоложеного сырья. Способ предусматривает смешивание зернопродуктов с водой, осуществление процесса затирания в роторно-пульсационном аппарате при частоте вращения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527070
Дата охранного документа: 27.08.2014
27.08.2014
№216.012.f01b

Устройство для однократного разрушения семян масличных культур

Изобретение относится к устройствам для обрушивания семян масличных культур. Устройство однократного разрушения содержит электродвигатель с регулируемой частотой вращения ротора, привод-мультипликатор, включающий горизонтальный вал и вертикальный вал, сопряженные винтовой передачей. Рабочая...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527286
Дата охранного документа: 27.08.2014
27.09.2014
№216.012.f7a0

Способ модификации флокулянта

Изобретение относится к химии полимеров, к твердофазной модификации исходного продукта, а именно к способу модификации флокулянта на основе полиакриламида, необходимого для ускорения осаждения твердой фазы и повышения степени очистки суспензий. Способ модификации флокулянта на основе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529229
Дата охранного документа: 27.09.2014
+ добавить свой РИД