Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Способы приготовления полуфабрикатов ликеро-водочного производства






Для получения настоек используется как сухое, так и свежее растительное сырье (алкоголатуры чеснока, ландыша, валерианы, боярышника и др.), как надземная, так и подземная части.

В качестве экстрагента используются спиртоводные растворы различной концентрации - от 30% до 95%.

Для приготовления настоек применяются три основных способа: периодический, циркуляционный и современны.

1. Периодическое настаивние:

двукратное настаивание в настойных чанах с однократным ежедневным перемешиванием. продолжительность настаивания 24 суток, во втором 4…8 суток.

2. Циркуляционный способ:

А) в специальных экстракционных установках с перемешиванием в течение 15…20 минут каждый час в дневную смену.

Б) Применение низкочастотных колебаий в вибрационной установке:

Используется для приготовления настоев из сушеного сырья. Применяются генераторы высокой частоты, и все это дополняется вибрацией. При использовании этого способа, продолжительность настаивания 1 замеса 5…6 часов, 2 замеса 3…4 часа. Общая продолжительность настаивания 8…10 часов.

Минусы: повышенный шум и вибрация.

В) Метод настаивания с помощью пульсации

Используется на Тульском ЛВЗ. Установка включает в себя экстрактор, пневматический пульсатор и специальное перелапачивающее устройство перекрестного типа. Продолжительность настаивания снижается в 2…3 раза и не превышает 6 суток. Способ рекомендован к широкому применению.

Г) Экстракционная установка, работающая при кипении под вакуумом

Для широкого применения рекомендован способ получения настоев при кипении под вакуумом. При кипении под вакуумом улучшается проникновение экстрагируемых веществ в водноспиртовой раствор, увеличивается скорость экстрагирования и выход эфирных масел на 10…20 %. С увеличением температуры, скорость экстрагирования увеличивается. Однако, увеличение температуры до 600 снижает цветность настоя (потемнение), происходит изменение цвета. Поэтому рекомендуемая температура 400 при разжижении 0,8…0,9 атм. При кипении под вакуумом, поверхность частиц, участвующих в процессе настаивания, сильно повышается, и , за счет этого, интенсифицируется процесс настаивания.

Продолжительность 1 настаивания 4…5 часов;

2 настаивания 2…3 часа;

Общая продолжительность 7…8 часов.

3. Современные способы:

Метод мацерации.

Сущность его состоит в том, что измельченное до 0,5 - 3 мм растительное сырье, отсеянное от пыли и от крупных частиц на сите , помещается в мацератор и заливается 5х или 10х-ным объемом экстрагента и настаивается при периодическом перемешивании при комнатной температуре в течение 7 суток. Извлечение сливается, шрот прессуется под прессом, промывается недостающим объемом чистого экстрагента, вновь прессуется, все извлечения объединяются, и после отстаивания в течение 4-8 суток настойка фильтруется, стандартизуется и фасуется или упаковывается в бутыли.



В настоящее время мацерация в этом "классическом" виде не отвечает требованиям интенсификации производства и используется только в редких случаях.

Достоинством этого способа является простота метода и оборудования.

Недостатками же служат:

а) неполнота экстракции действующих веществ (менее 90%),

б) большая продолжительность процесса,

в) завышенное содержание балластных веществ в извлечениях-ВМС,

4. г) трудоемкость (двойное прессование, промывка шрота).

Используются новые формы мацерации с максимальной динамизацией всех видов диффузии.

Примерами таких модификаций мацерации являются:

- вихревая экстракция;

- экстракция с использованием ультразвука (акустическая);

- электродинамический метод;

- центробежная экстракция;

- дробная мацерация и др.

 

1. Вихревая (турбо) экстракция основана на вихревом перемешивании содержимого настойника и одновременном измельчении сырья с помощью турбинной или лопастной мешалки, вращающейся со скоростью 5.000 - 13.000 об/минуту.

Интенсификация массообмена в турбулентном потоке экстрагента, прежде всего, объясняется резким уменьшением толщины пограничного (ламинарного, диффузионного) слоя на границе раздела фаз. Мгновенная пульсация скоростей и механические удары частиц сырья о лопасти мешалки и стенки сосуда вызывают также деформацию набухших частиц сырья. Многократно повторяющиеся деформации частиц создают т.н. "эффект губки", т.е. деформации с временным изменением объёма твёрдой фазы. Кратковременные сжатия частиц способствуют более быстрому выведению первичного сока в момент сжатия. Возвращение частиц в первоначальное состояние ускоряет проникновение новой порции экстрагента в твердую фазу.



2. Экстракция с помощью УЗ (ультразвука) и инфразвука.

. В среде распространения звуковых волн наблюдается частотное равнопеременное чередование зон сжатия и разрежения, равных по величине амплитуды - звуковое давление. В колебательное движение вовлекаются не только молекулы и объемы жидкости, через которую проходит волна, но и частицы вещества, находящиеся в ней в различном физико-химическом состоянии. Все они испытывают постоянное давление в сторону от излучателя. Таким образом, компоненты систем типа жидкость - твердое тело (а также жидкость - жидкость) не только колеблются около положения равновесия, но и смещаются в одну сторону («звуковой ветер»). При этом появляются сильные турбулентные течения, гидродинамические микропотоки, способствующие переносу масс, растворению веществ и т. д. Такое явление отмечается как снаружи твердых частиц, так и внутри них (например, набухшей клетки). Вследствие различной инертности частиц фаз их собственные колебания не совпадут с таковыми основной массы жидкости.

В результате этого в местах трения произойдут локальные повышения температуры, уменьшение вязкости жидкости, увеличение турбулентности, нарушение структуры прилегающих слоев и как основное следствие этого пограничный слой, имеющийся около частиц, истончится или же будет иметь предельную толщину, значительно меньшую, чем в спокойном состоянии фаз. На выход действующих веществ влияют интенсивность и продолжительность УЗ-облучения, температура экстрагента, соотношение сырья и иэвлекателя.

Основным достоинством этой модификации является малая продолжительность экстракции.

В числе недостатков метода следует назвать дороговизну оборудования, высокую агрессивность УЗ в отношении действующих веществ (ряд авторов подтверждает факт механокрекинга действующих веществ, т.е. разрушение молекул под действием гидродинамических ударов кавитации).

3. Электродинамический метод - метод воздействия электрическим разрядом на систему сырья: экстрагент-жидкость. Этот метод позволяет создавать мощные гидравлические удары с заданной частотой - от долей Гц до нескольких десятков КГц. Продолжительность каждого удара - несколько микросекунд. КПД преобразования электроэнергии в этих установках - более 90%. Продолжительность экстракции - около 2 часов.

Этот метод перспективен, хотя и не лишен таких недостатков, как возможность механокрекинга молекул, большая шумность за счет гидравлических ударов при пробое; себестоимость продукта выше, чем в случае метода мацерации.

4.Центробежная экстракция - осуществляется с использованием фильтрующей центрифуги. За счет центробежных сил первичный сок удаляется из клеточного материала, на его место подается свежий экстрагент, который вновь удаляется из материала. Экстрагент циркулирует до насыщения, а затем заменяется новым.

Метод обеспечивает значительное ускорение экстракции.

5. Дробная мацерация

Этот способ предусматривает периодическое изменение разности концентраций на границе раздела фаз за счет обновления экстрагента. При этом экстрагент (5х или 10х -кратные объемы) разделяется на порции и время настаивания, т.е. 7 суток, тоже расчленяется на периоды, а именно: вначале растительный материал экстрагируется 4 суток 3х кратным объёмом экстрагента, после прессования экстракция осуществляется 1х-кратным объёмом чистого экстрагента в течение 2 суток и, наконец, в течение ещё 2-х суток - оставшимся однократным объёмом экстрагента. Т.о., в сумме время экстракции составляет 7 суток, количество экстрагента - 5 объемов. Если же настойка готовится в соотношении 1:10, тогда указанные объемы экстрагента удваиваются, т.е. 6:2:2, что в итоге даст 10-кратный объём.

Из динамических методов в производстве настоек используется одноступенчатый периодический способ - перколяция.

Наименование метода происходит от лат. регсоlare - процеживать, обесцвечивать.

Перколяция - это непрерывная фильтрация, процеживание экстрагента сквозь слой сырья. Осуществляется в специальных емкостях, представляющих собой цилиндр с ложным дном и краном внизу.

Перколяторы могу быть цилиндрической или конической формы, с паровой рубашкой или без неё, самоопрокидывающиеся и саморазгружающиеся. Цилиндрические перколяторы удобны в работе при выгрузке сырья, конические - обеспечивают более равномерное экстрагирование.

Процесс экстракции состоит из следующих стадий:

I - намачивание сырья. Измельченное до 3-7 мм и отсеянное от пыли сырье замачивается в мацераторе 1/2 или равным объёмом чистого экстрагента и оставляется в покое на 4-5 часов в закрытой посуде. За этот период осуществляется капиллярная пропитка сырья, происходит образование концентрированного внутриклеточного сока (первичного сока).

II-я стадия - мацерационная пауза (настаивание). Продолжается 24 или 48 часов, в зависимости от анатомической характеристики сырья - грубое, одревесневшее сырье намачивается дольше, т.е. 48 часов, нежное, рыхлое - 24 часа.

Для этого растительный материал плотно укладывается в перколятор, заливается при открытом спускном кране экстрагентом до образования "зеркала", т.е. гладкой поверхности. На этой стадии происходит выход экстрактивных веществ в экстрагент, образуется пограничный слой.

III-я стадия - перколация, т.е. непосредственное процеживание экстрагента через слой сырья. Процесс перколяции проходит синхронно - с какой скоростью извлечение выливается через нижний кран, с такой же скоростью сверху подается новый (чистый) извлекатель. Перколяция ведется с определенной скоростью: на производстве она соответствует 1/24 или 1/48 части рабочего объема (объема, нанятого сырьем) в час. При такой скорости экстрагент успевает насытиться извлеченными из клеточного материала веществами, за счет движения увлечь с собой часть пограничного слоя, обновить жидкость у твердой фазы.

Важным моментом перколяции является загрузка перколятора. Не рекомендуется загружать его сухим растительным материалом, так как при последующем добавлении экстрагента внутри материала могут оставаться комки или даже целые участки сухого материала, до которого экстрагент по тем или иным причинам не сможет дойти во время перколирования. Кроме того, возможны и другие нежелательные явления. Мелко измельченное растительное сырье при смачивании сильно набухает и, если крышка плотно закрыта, может настолько спрессоваться, что экстрагент не пройдет через него.

Крупноёмкие перколяторы (500 и более литров) обычно установлены стационарно и для выгрузки имеют люки, через которые и удаляют шрот.

В настоящее время на производстве используются в основном цилиндрические перколяторы, т.к. у них обеспечивается равномерность истощения материала в разных зонах перколятора (по горизонтальным плоскостям). Дело в том, что в конических перколяторах путь, проходимый экстрагентом по осевой линий и у стенок конуса, т.е. по высоте, и образующей оси треугольника, различен, поэтому сырье раньше истощается по центру перколятора, а позже - в пристенных зонах. Перколяция "размазывается".

Достоинство конических перколяторов состоит только в том, что они очень легко разгружаются - достаточно перколятор перевернуть вверх дном и все содержимое вываливается наружу.

 

 



mylektsii.su - Мои Лекции - 2015-2020 год. (0.011 сек.)Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав Пожаловаться на материал