способ концентрирования фруктовых и ягодных соков

Формула изобретения

СПОСОБ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ ФРУКТОВЫХ И ЯГОДНЫХ СОКОВ в три стадии под вакуумом в стекающей пленке с рециркуляцией сока на первой стадии, в стекающей пленке на второй стадии и рециркуляцией сока на третьей стадии, отличающийся тем, что сок на первой и второй стадиях упаривают соответственно до 14 - 23 и 23 - 33% сухих веществ и соответственно вакуум поддерживают в интервалах 45 - 70 и 65 - 85 кПа, при этом на второй стадии осуществляют рециркуляцию сока, а на третьей стадии концентрирование ведут в стекающей пленке под вакуумом 80 - 96 кПа.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам концентрирования фруктовых и ягодных соков под вакуумом и может быть использовано в пищевой промышленности.

Известен способ концентрирования томатной массы в три стадии под вакуумом с получением на первой ступени сока с содержанием 8 сухих веществ (СВ), на второй 12 СВ и на третьей 18 СВ. (Технологическое оборудование консервных заводов. Аминов М. С. Дикис М.Я. Мальский А.Н. Гладушняк М.С. М. Агропромиздат, 1986, с. 194).

Недостатками этого способа являются низкая концентрация получаемого продукта, применение пара высокого давления и большие затраты охлаждающей воды.

Наиболее близким к заявляемому способу является способ концентрирования томатопродуктов в три стадии под вакуумом в выпарной установке типа CIFAL производства Франции.

На первой стадии томатный сок концентрацией 5-6 СВ выпаривают в стекающей пленке с рециркуляцией жидкости под вакуумом 460-495 мм рт.ст. (61-66 кПа) с доведением концентрации сока до 9-12 СВ. На второй стадии процесс ведут в стекающей пленке без рециркуляции жидкости под вакуумом 660-675 мм рт. ст. (88 90 кПа) с получением концентрации сока 19-23 СВ. На третьей стадии процесс ведут в восходящей пленке в режиме рециркуляции жидкости под вакуумом 685-700 мм рт. ст. (91-93 кПа) с получением томатопродукта с содержанием 23 31 СВ.

Основным недостатком этого способа является низкая концентрация получаемого продукта и повышенный расход водяного пара за счет высокого вакуума на первой и второй стадиях выпаривания.

Для устранения указанных недостатков в способе концентрирования фруктовых и ягодных соков в три стадии под вакуумом, в стекающей пленке с рециркуляцией жидкости на первой стадии, в стекающей пленке на второй стадии и с рециркуляцией сока на третьей стадии, сок на первой и второй стадиях упаривают соответственно до 14 23 и 23 33 СВ. На первой стадии вакуум поддерживают от 45 до 70 кПа. На второй стадии процесс ведут с рециркуляцией сока под вакуумом 65 85 кПа. На третьей стадии процесс осуществляют в стекающей пленке под вакуумом 80 96 кПа, при 50 60^оС.

В табл.1-6 представлены температуры кипения яблочного, клубничного, виноградного, бузинового, сливового соков в зависимости от содержания сухих веществ и давления (остаточное давление) кПа. Данные по температуре кипения соков получены экспериментально и аппроксимированы соответствующими уравнениями, по которым пор заданным температурам и содержанию СВ были рассчитаны таблицы. Полученные результаты представляют статику процесса выпаривания соков, анализ которых позволяет установить рациональные режимы концентрирования.

Техническим результатом предлагаемого способа является получение фруктового и ягодного концентрата с содержанием сухих веществ не ниже 70% и снижение расхода пара за счет концентрирования сока по ступеням до 14 23 СВ и 23 33 СВ и более низкого вакуума. Упаривание соков в указанных интервалах концентраций по ступеням обеспечивает получение необходимого количества на каждой ступени вторичных паров, тепло которых используется для обогрева последующей ступени выпаривания. Вторичные пары первой ступени обогревают вторую ступень, вторичные пары второй ступени обогревают третью. Первая ступень обогревается вторичными парами парового эжектора, который отсасывает несконденсированные пары из теплообменной камеры второй ступени. Таким образом упаривание сока на каждой стадии до концентраций в предложенных интервалах содержания СВ обеспечивает нужную тепловую нагрузку по ступеням с получением концентрата после третьей ступени не ниже 70 СВ. Предлагаемые режимы вакуума на каждой ступени позволяют упаривать сок до заданных концентраций при допустимых температурах. Рециркуляция сока нар второй ступени обеспечивает необходимую плотность орошения, что исключает разрыв стекающей пленки сока. На третьей ступени процесс в стекающей пленке снижает время контакта с теплообменной поверхностью. Предлагаемые интервалы вакуума на каждой ступени выпаривания обусловлены различной температурой кипения указанных фруктовых и ягодных соков. Упаривание на третьей стадии при допустимой температуре (до 60^оС) яблочного и клубничного соков до 70 СВ требует соответственно вакуум 85 кПа (остаточное давление 15 кПа, температура кипения яблочного сока 55,1^оС, табл. 1) и минимальный вакуум 95 кПа (остаточное давление 5 кПа, температура кипения клубничного сока 59^оС, табл.2).

Заявляемый способ концентрирования фруктовых и ягодных соков может быть осуществлен в выпарных аппаратах со стекающей пленкой.

П р и м е р 1. Концентрирование яблочного сока ведут на первой ступени до 20 СВ при допустимой максимальной температуре 80^оС. Тогда вакуум, необходимый для поддержания режимов, поддерживают не менее 55 кПа (остаточное давление 45 кПа, см. табл.1). На второй ступени с рециркуляцией сок упаривают до 30 СВ при максимально допустимой температуре 70^оС. Тогда нижняя граница поддержания вакуума 70 кПа (см. табл.1, остаточное давление 30 кПа). На третьей ступени в стекающей пленке получают концентрат 70 СВ при допустимой температуре 60^оС, при нижнем пределе вакуума 85 кПа (остаточное давление 15 кПа, см. табл.1).

П р и м е р 2. Концентрируют клубничный сок на первой ступени 20 СВ при температуре до 80^оС. Поддерживают вакуум до 55 кПа (остаточное давление 45 кПа, см. табл.2). На второй ступени сок концентрируют с рециркуляцией до 30 СВ при температуре до 70^оС под вакуумом 75 кПа (остаточное давление 25 кПа, см. табл.2). На третьей ступени в стекающей пленке получение концентрата 70 СВ при температуре до 60^оС требует вакуум 95 кПа (остаточное давление 5 кПа, см. табл.2).

П р и м е р 3. Концентрирование виноградного сока на первой ступени ведут до 20 СВ при температуре не более 80^оС. Минимальный вакуум составляет 55 кПа (остаточное давление 45 кПа, см. табл.3). На второй ступени с рециркуляцией сок доводят до 30 при температуре до 70^оС. Минимальный вакуум поддерживают в пределах 70 кПа (остаточное давление 30 кПа, см. табл.3). На третьей ступени получают концентрат 70 СВ при температуре до 60^оС, поэтому минимальный вакуум поддерживают 85 кПа (остаточное давление 15 кПа, см. табл.3).

П р и м е р 4. Вишневый сок на первой ступени выпаривают до 20 СВ при температуре не более 80^оС. Тогда минимальный вакуум поддерживают в 50 кПа (остаточное давление 50 кПа, см. табл.4). На второй ступени сок концентрируют с рециркуляцией до 30 СВ при температуре не более 70^оС. Вакуум поддерживают в 65 кПа (остаточное давление 35 кПа, см. табл.4). На третьей ступени сок в падающей пленке концентрируют до 70 СВ при температуре не более 60^оС. Вакуум минимальный поддерживают в 85 кПа (остаточное давление 15 кПа, см. табл.4).

П р и м е р 5. В процессе концентрирования бузинового сока на первой ступени до 20 СВ при температуре не более 80^оС вакуум поддерживают 50 кПа (остаточное давление 50 кПа, см. табл.5). На второй ступени в режиме рециркуляции сок доводят до 30 СВ при температуре не более 70^оС. Тогда вакуум поддерживают на уровне 65 кПа (остаточное давление 35 кПа, см. табл.5). На третьей ступени в стекающей пленке сок получают в 70 СВ при температуре не более 60^оС, тогда вакуум поддерживают 80 кПа (остаточное давление 20 кПа, см. табл.5).

П р и м е р 6. Сливовый сок на первой стадии упаривают до 20 СВ при температуре не более 80^оС. Минимальный вакуум поддерживают в 50 кПа (остаточное давление 50 кПа, см. табл.6). На второй ступени в режиме рециркуляции сок концентрируют до 30 СВ, при этом минимальный вакуум поддерживают в 60 кПа (остаточное давление 40 кПа, см. табл.6). В нисходящей пленке на третьей ступени сок получают в 70 СВ при температуре до 60^оС, тогда вакуум поддерживают в 80 кПа (остаточное давление 20 кПа, см. табл.6).