способ извлечения дубильных веществ из кожуры плодов граната
Классы МПК:
C14C3/12 с использованием очищенных или специально приготовленных дубящих веществ
Автор(ы):
Квасенков О.И.
Патентообладатель(и):
Всероссийский научно-исследовательский институт консервной и овощесушильной промышленности
Приоритеты:
подача заявки: 1995-09-19
публикация патента: 27.11.1997
Использование: в легкой промышленности. Сущность изобретения: кожуру плодов граната экстрагируют в непрерывном потоке раздельно подаваемых в экстракционный объем с образованием в нем раствора воды и спирта при наложении на экстракционную смесь электромагнитного поля СВЧ и отделяют целевой продукт в виде экстракта дубильных веществ от шрота.
Формула изобретения
Способ извлечения дубильных веществ из кожуры плодов граната, включающий ее экстрагирование непрерывным потоком водно-спиртового раствора в электромагнитном поле СВЧ и отделение целевого продукта от шрота, отличающийся тем, что на стадию экстрагирования воду и спирт подают раздельно, обеспечивая их смешивание с образованием раствора непосредственно в процессе экстрагирования.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к технологии производства растительных дубителей для кож и может быть использовано в легкой промышленности. Известен способ извлечения дубильных веществ из кожуры плодов граната, включающий ее экстрагирование непрерывным потоком заранее приготовленного водно-спиртового раствора в электромагнитном поле СВЧ и отделение целевого продукта от шрота (SU, авт. св. N 1839176, кл. C 11 B 1/10, 1993). Недостатком этого способа является экстенсивность массообмена. Задачей изобретения является интенсификации массообмена в процессе экстрагирования. Задача решается тем, что в способе извлечения дубильных веществ из кожуры плодов граната, включающем ее экстрагирование непрерывным потоком водно-спиртового раствора в электромагнитном поле СВЧ и отделение целевого продукта от шрота, согласно изобретению на стадию экстрагирования воду и спирт подают раздельно, обеспечивая их смешивание с образованием раствора непосредственно в процессе экстрагирования. Это позволяет создать в экстракционной смеси поле механических колебаний акустических частот, улучшающее условия массообмена. Способ реализуется следующим образом. Кожуру плодов граната загружают в экстрактор. В него же подают раздельными, предпочтительно пересекающимися, потоками воду и спирт в заданном соотношении и накладывают на образующуюся экстракционную смесь электромагнитное поле сверхвысоких частот. Вода и спирт смешиваются в экстракционном объеме, в котором происходит их взаимное растворение, сопровождающееся выделением теплоты. Одновременно воздействие поля СВЧ на полярные молекулы экстрагента также приводит к выделению теплоты. Наиболее интенсивное тепловыделение происходит в зонах контакта воды и спирта, в которых вследствие вскипания по меньшей мере спирта происходит образование пузырьков газовой фазы, сопровождающееся созданием ударных волн с акустической частотой. Возникающее таким образом поле механических колебаний интенсифицируют диффузию водно-спиртового раствора в клетки кожуры граната за счет повышения проницаемости клеточных мембран. В результате полярный экстрагент пропитывает растительные ткани быстрее, чем это происходит в известном способе. Попадание полярного экстрагента внутрь растительных клеток, постоянно находящихся под воздействием поля СВЧ, приводит к вскипанию полярного экстрагента внутри клеток кожуры плодов граната и резкому увеличению внутриклеточного давления и температуры сырья. Температурное воздействие приводит к падению динамической прочности клеточных мембран, что облегчает их разрушение под действием механических колебаний акустических частот. Одновременно наличие поля колебаний давления акустических частот приводит к усталостному износу и истиранию клеточных мембран сырья, что облегчает их разрушение под действием возрастающего при разогреве сырья внутриклеточного давления. В итоге происходит нарушение сплошности клеточных оболочек кожуры плодов граната за более короткий срок, чем это происходит в способе-прототипе. Разрыв клеточных мембран сырья в процессе экстрагирования приводит к многократному увеличению поверхности контакта фаз и резкому падению диффузионного сопротивления сырья, что интенсифицируют массообменные процессы. Кроме того, образование и всплытие в экстракционной смеси пузырьков газовой фазы приводит к ее интенсивному перемешиванию, повышающему значение чисел Био, то есть равномерности распределения экстрактивных веществ по объему экстрагента, и ускорению процесса обновления поверхности контакта фаз, то есть к росту числе Рейнольдса. Таким образом, при характерном для данного процесса значения критерии Био, стремящемся к бесконечности, то есть при граничных условиях первого рода, и при числах Рейнольдса в интервале 100-1000, осредненные по времени числа Шервуда достигают значений 15-20. Для способа-прототипа числа Шервуда не превышает 5-8. После завершения экстрагирования экстракт дубильных веществ отделяют от шрота одним из известных приемов, например фильтрацией. Таким образом, предлагаемый способ позволяет интенсифицировать массообменные процессы экстракционного извлечения дубильных веществ из кожуры плодов граната. В зависимости от помологических особенностей сортов граната интенсификация процесса обеспечивает увеличение производительности технологии в 2-4 раза.
