Способ концентрирования соков и установка для его осуществления
Изобретение относится к консервной промыщленности, а именно к способам и устройствам для концентрирования плодовоягодных соков частичным вымораживанием. Целью изобретения является повыщение выхода и улучшение качества целевого продукта . В способе замораживание сока осуществляют в восходящем циркулирующем потоке с образованием сферических кристаллов льда, а отделение кристаллов от остатков концентрата осуществляют в однонаправленном потоке воздуха с температурой 16-23°С. Установка содержит цилиндрической корпус устройства для замораживания сока, установленный вертикально и коаксиально, установленный в нем отрезок трубы, связанный с патрубком подачи газообразного хладагента одним концом и имеющим отражательный зонт на другом. Устройство для отделения кристаллов льда от концентрата представляет собой вертикальную колонну с крышкой, выполненной в виде бакфильтра и с входным патрубком в ее верхней части, связанным с корпусом устройства для замораживания. Днище устройства выполнено наклонным в виде люка. При этом устройство для замораживания сока и устройство для отделения кристаллов льда от концентрата связаны между собой с образованием замкнутого контура для возврата отделенного конденсата. Кроме того, установка снабжена вакуумсборником, связанным с патрубком отвода конденсата. 2 с. и 1 з.п.ф-лы, 2 ил. (Л ho оо 4; со N5
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (Su 4 А 23 1 2 12
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3871115/28-13 (22) 25.03.85 (46) 23.01.87. Бюл. № 3 (71) Всесоюзный заочный институт пищевой промышленности (72) К. И. Кирия и К. П. Лемаринье (53) 663.82 (088.8) (56) Сборник технологических инструкций по производству консервов. М.: Пищевая промышленность, 1977, т. 2, с. 141 — 148.
Л. Пат, Концентрирование вымораживанием. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982, с. 96.
Л. Н. Самсонова. Современная техника концентрирования фруктовых соков. М.:
ЦНИИТЭИПищепром. 1970, с. 40 — 42. (54) СПОСОБ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ СОКОВ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к консервной промышленности, а именно к способам и устройствам для концентрирования плодовоягодных соков частичным вымораживанием.
Целью изобретения является повышение выхода и улучшение качества целевого продукта. В способе замораживание сока осуще„„Я0„„1284492 ствляют в восходящем циркулирующем потоке с образованием сферических кристаллов льда, а отделение кристаллов от остатков концентрата осуществляют в однонаправленном потоке воздуха с температурой 16 — 23 С.
Установка содержит цилиндрической корпус устройства для замораживания сока, установленный вертикально и коаксиально, установленный в нем отрезок трубы, связанный с патрубком подачи газообразного хладагента одним концом и имеющим отражательный зонт на другом. Устройство для отделения кристаллов льда от концентрата представляет собой вертикальную колонну с крышкой, выполненной в виде бакфильтра и с входным патрубком в ее верхней части, связанным с корпусом устройства для замораживания. Днище устройства выполнено наклонным в виде люка. При этом устройство для замораживания сока и устройство для отделения кристаллов льда от концентрата связаны между собой с образованием замкнутого контура для возврата отделенного конденсата.
Кроме того, установка снабжена вакуумсборником, связанным с патрубком отвода конденсата. 2 с. и 1 з.п.ф-лы, 2 ил.
1284492
Изобретение относится к консервной промышленности, а именно к способам и устройствам для концентрирования плодовоягодных соков частичным вымораживанием.
Целью изобретения является повышение выхода и улучшение качества целевого продукта.
На фиг.1 схематично изображена предлагаемая устанока для концентрирования плодово-ягодных соков вымораживанием; на фиг.2 схематично показана трехступенчатая батарея из предлагаемых установок (секций) для обеспечения минимальных потерь концентрируемых соков.
Предлагаемая установка содержит воздуходувку 1, охладитель 2 воздуха, кристаллизатор для образования кристаллов льда и концентрата сока, выполненный в виде цилиндрического корпуса 3 с патрубком 4 для подачи сока и патрубка 5 отвода концентрата и установленным коаксиально внутри отрезком трубы 6, который снизу сообщен с охладителем 2 воздуха, а сверху имеет отражательный зонт 7. В верхней части кристаллизатора размещен патрубок 8 для отвода кристаллов льда в устройство для отделения кристаллов льда от концентрата, выполненное в виде вертикальной колонны 9, для отделения капель концентрата от кристаллов льда с откидным люком 10 с сетчатым вкладышем для выгрузки отработанного льда и штуцер 11 для отвода разбавленных капель концентрата в вакуумный сборник 12, соединенный с насосом 13 для возврата по трубопроводу 14 разбавленного концентрата в кристаллизатор.
Выгрузка отработанного льда осуществляется в дренаж 15. На всасывающих воздух патрубок воздуходувки 1, а также верхние части цилиндрического корпуса 3 кристаллизатора и вертикальной колонны 9 установлены бактериологические фильтры 16 для исключения возможности попадания пыли из воздуха в сок или концентрат. Для спуска промывных вод при санитарной обработке на нижней части конусного днища кристаллизатора предусмотрен спускной штуцер 17.
В состав батареи входят сборник 18 и три установки, что достаточно для обеспечения трехкратного поточного концентрирования сока и двухступенчатой выгрузки отработанного льда, штуцеры для подачи сока в сборник-смеситель и первую, вторую и третью секции вымораживания и т. д.
Способ и работа установки поясняются примерами конкретного выполнения.
Пример 1. Осуществление предлагаемого способа концентрирования плодово-ягодного сока на предлагаемой установке (в данном случае мандаринового) .
В нижнюю часть корпуса 3 подают предварительно охлажденный до 16 — 18 С мандариновый сок с исходным содержанием сухих ник 18. Попавшие в колонну 9 кристаллы льда обдуваются воздухом при 16 С (соответствующей в этом примере температуре окружающей среды) . При этом с них сдуваются капельки концентрата сока, прилипшие к поверхности, и незначительное количество влаги в связи с небольшим оттаиванием
l поверхности кристаллов льда. Смесь концентрата сока с капельками влаги в сборнике 18 присоединяется к поступающему в него свежему соку. Первую ступень вымораживания проводят при температуре — 5 С, вторую ступень вымораживания при температуре — 11 С, а третью — при температуре — 18 С.
40 Пример 2. Концентрирование осуществляют на яблочном соке с содержанием 12,5Я сухих веществ, в т. ч. 9 ЗЯ сахара, сок подают в сборник 18 и процесс проводят по примеру 1. Однако первую ступень вымораживания осуществляют используя воздух, 45 охлажденный до — -7 С, вторую ступень— при температуре — 13 С, а третью — при температуре — 20 С. Кроме того, для отделения капель концентрата сока от кристаллов льда в колонну 9 подают воздух с температурои 23 С.
Пример 8. 11ри поточном трехкратном концентрировании мандаринового или ябочного соков в начале оаботы сок подают через патрубок 4. в сборник 18, отличающийся от корпуса 3 отсутствием патрубка 4. отрезка трубы 6, зонта 7 и патрубка 8.
После заполнения сборника 18 сок из него через патрубок 5 перетекает по трубопроводу 19 через патрубок 4 в корпус 3 и
55 веществ 11,6 /, в т. ч. 4Я сахара. Одновременно через охладитель 2 воздуха в отрезок трубы 6 подают охлажденный до — 5 С воздух (температура, соответствующая крио5 скопической точке исходного сока). Воздух захватывает сок, поднимает его по трубе 6, представляющей собой эрлифт, охлаждая при этом, затем сок омывает зонт 7 и направляется вниз. Таким образом в кристалли заторе образовываются циркулирующие по1О токи сока.
По мере охлаждения сока в нем образовываются кристаллы льда и концентрат сока, причем в связи с замораживанием при указанной температуре образующиеся кристаллы льда состоят практически из чистой
15 воды (содержат не более 0,08 — 0,1, сухих о веществ) и являются крупными, сферической формы. Они собираются в верхней части колонны и по патрубку 8 поступают в вертикальную колонну 9, которая представляет собой закрытый сверху цилиндрический корпус с откидным люком 10, выполненным с сетчатым ограничителем, причем колонна 9 подсоединена нижней частью через штуцер
11 к вакуумному сборнику 12 капель разбавленного концентрата сока, который перекачивается водяным насосом через возвратный трубопровод 14 из вакуум-сборника 12 в сбор1284492
Формула изобретения концентрируется в нем по примеру I от начального содержания сухих веществ 11,6;
12,5 (соответственно мандариновый и яблочный) до 29,6; 39,7Я.
Образующийся на первой ступени лед отводится по патрубку 8 в колонну 9, разведенный концентрат из нее отсасывается в вакуумный сборник 12 и из него перекачивается по трубопроводу 14 обратно в сборник 18, а концентрат через патрубок 5 перетекает по трубопроводу 19 через патрубок 4 второй ступени в кристаллизатор, где содержание сухих веществ в нем повышается до
43,1; 51,3О и он подается через патрубок 5 по трубопроводу 19 через патрубок третьей ступени в кристаллизатор, где окончательно сгущается до 48,2; 57,4Я содержания сухих веществ и выкачивается на расфасовку через патрубок 5.
Отработанный лед из колонн первой и второй ступени сбрасывают в дренаж 15, а в колонне 9 третьей ступени от постепенно полностью растапливается и через трубопровод 11 разбавленный концентрат отсасывается в сборник 12, откуда перекачивается по трубопроводу 14 обратно в кристаллизатор второй ступени. Подобное соединение ступеней частичного вымораживания соков в батарею дает возможность в два раза снизить потери сока по сравнению с выпариванием из него влаги под вакуумом.
Пример 4. При установившемся режиме работы батареи, включающей сборник-смеситель и три предлагаемых ступени, обеспечивающе трехступенчатое вымораживание при производительности по соку равной 1000 л/ч из первого кристаллизатора выходит 360 л/ч первичного концентрата мандаринового сока или 320 л/ч яблочного сока, из второго кристаллизатора соответственно 270 или
250 л/ч вторичного концентрата и из третьего кристаллизатора 240 или 2!5 л/ч готового мандаринового (с содержанием
48,2Я сухих веществ) или яблочного сока
1с содержанием 57,4Я сухих веществ) концентрата. При этом в первую колонну 9 поступает 610 или 680 кг/ч льда, а во вторую колонну 9 — соответственно 120 или 70 кг/ч льда и из этих количеств льда при обдувке стерильным воздухом оттаивает и возвращается в сборник 18 и первый кристаллизатор от 40 до 50 л разведенного концентрата. В третью колонну 9 поступает
30 или 25 кг/ч льда, который полностью растапливается в процессе обдувки, и разведенный концентрат возвращается во второй кристаллизатор.
Всего на испытании предложенного способа и экспериментального образца установки для концентрирования плодово-ягодных соков методом частичного вымораживания израсходовано 1000 л мандаринового сока, содержащего 11,6Я сухих веществ и
1000 л яблочного сока, содержащего 12,5О,"
f0
55 сухих веществ и получено 240 л концентрированного мандаринового сока с содержанием 48,2Я сухих вещество и 215 л концентрированного яблочного сока с содержанием сухих веществ 57,4Я. Как показывает материальный баланс, отходы мандаринового сока составляют 3,7Я, а яблочного—
4,8Я, из них по сухим веществам в мандариновом соке было 0,6Я безвозвратных потерь, а в яблочном соке 0,8Я. Остальное количество соков возвращается на повторное вымораживание.
I. Способ концентрирования соков, предусматривающий замораживание сока путем контакта с газообразным агентом с образованием кристаллов льда, последующее отделение кристаллов от остатков концентрата, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода и улучшения качества целевого продукта, замораживание сока осуществляют в восходящем циркулирующем потоке с образованием сферических кристаллов льда, а отделение кристаллов от остатков концентрата осуществляют в однонаправленном потоке воздуха с температурой 16 — 23 С.
2. Установка для концентрирования соков, содержащая устройство для замораживания сока газообразным хладагентом, состоящее из цилиндрического корпуса с патрубками для подачи и отвода хладагента, патрубками подачи сока и отвода кристаллов льда и концентрата, устройство для отделения кристаллов льда от концентрата, выполненное в виде цилиндрического корпуса, с устройствами для подачи льда и отвода кристаллов, льда и концентрата, отличающаяся тем, что, с целью повышения выхода и улучшения качества целевого продукта, цилиндрический корпус устройства для замораживания сока установлен вертикально и содержит коаксиально установленный отрезок трубы, связанный с патрубком подачи газообразного хладагента одним концом и имеющим отражательный зонт на другом, а устройство для отделения кристаллов льда от концентрата представляет собой вертикальную колонну с крышкой, выполненной в виде бакфильтра и с входным патрубком в ее верхней части, связанным с корпусом устройства для замораживания, и имеет наклонное днище, выполненное в виде люка, при этом устройство для замораживания сока и устройство для отделения кристаллов льда от концентрата связаны между собой с образованием замкнутого контура для возврата отделенного конденсата.
3. Установка по п. 2, отличающаяся тем, что она снабжена вакуум-сборником, связанным с патрубком отвода конденсата.
1284492
//пни и ук
Ф
1
/
r7ed сок !
Фиа Z
Составитель Т. Соколова
Редактор А. Шандор Техред И. Верес Корректор М. Пожо
Заказ 7474/2 Тираж 531 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
