Способ декофеинизации чая и установка для его осуществления
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1602385
Авторы: Хайнц-Рюдигер, Хубертус, Эрвин
Текст
. 1 5 А 23 Е 3 БРЕТ ПАТЕНТ 1 дя) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) СКВ Тростберг АГ (РЕ) (72) Эрвин И 1 ютц, Хайнц-Рюдигер Фолльбрехт и Хубертус Клима (РЕ) (53) 663.95 (088.8)(56) 11 атецт ФРГ263797, кл. А 23 Е 3/02, 1985.Акцептованная заявка ФРГ2127642, кл. А 23 Е 3/02, 983. (54) СГ 1 ОСОБ ДЕКОФЕИНИЗАЦИИ ЧАЯ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВ ЕНИЯ(57) Изобретение относится к получению декофеинизированного черного чая. Цель - упрощение способа, повышение эффективности и снижение расхода энергии. Для Изобретение относится к получению лекофеинизированного черного чая.Цель изобретения - упоошение способа, повышение эффективности и снижен ие расхода энергии.На фиг.изображена установка для осуществления способа; на фиг. 2 - автоклав, общий вид.Если при проведении декофеинизирования кофе используют в качестве исходного материала необработанные, т.е. сырые кофе- бобы, то при декофеинизировании чая приходится применять в качестве исходного материала продукт, уже прошедший ферментацию и обладающий поэтому определенным ароматом, который после удаления кофеина, как правило, значительно ухуд шается. этого способ предусматривает увлджнение чая перел экстрдгировдцием ло 15 -40% (по массе), формирование полученной массы в виде цилиндра (например, полого) и пропускание СО (экстракция кофеина) через цилиндр. Затем и замкнутому контуру осуществляют отлелсние кофеина в алсорбере с активированным углем. Экстракцию велут при давлении 26 - 35 М 11 д и температуре 5070 С. Рдсхол СО составляет 2 20 кг цд 1 г экстрдгируемогкфеицд. Устдцовкд лля осуществления сщкобд вклкчдт смеси. тель лля увлажнения чдя; экстрактр, дл сорбер, теплобмец цк ц цдсос обрдзуюг замкнутый кптур лля цирклицин. В устдновку вхолит запасной резервуар лля жцлкости, соле)ждцей СО, клдпдц и еще олин насос. Автоклав солержит лве перфорцр- ванные вставки, образуюцие зазр лля подачи эксграгецгд, кльцевую полсть лля чая и емкость лля дктцвирвдцного угля.2 с.п. ф-лы, 2 ил. Известны способы улдленця кфеицд применением оргацических растворителей. Олнако общим нелостаткм этих способов является удаление вместе с кофеином также и значительной части аромата, д также трулность полного, без остатка улдления из чдя примененного растворителя.Известен способ лекофеицизированияпри котором на первой стадии способ помощью налкритического СО удаляют из сухого чдя ароматические вещества, а затем ца второй стадии при помощи влажного нддкритического СО сслективнэкстрагируют кофеин и после сушки ля вновь вволят в чай удаленные из него на первой сталин ароматические вещества. Экстракцию по этому способу необходимо проводить при 4060 С, чтобы не нарушить аромат чая, и только после удаления ароматических веществ можно проводить процессы при более высокой температуре. Экстракцию кофеина необходимо проводить при давлениях 200 - 250 бар. Отделение кофеина от СО производится тогда путем снижения температуры и давления ниже критического предела,Недостаток этого способа заключается в том, что ароматические вещества приходится удалять при максимально умеренных условиях, прежде чем можно приступить при несколько более жестких температурных условиях на второй стадии к удалению кофеина. Другой недостаток этого способа заключается в его двухстадийностиКроме того, отделение кофеина путем снижения давления и температуры дорого, потому что для возврата СОг в надкритическую зону требуется значительная затрата энерги и.Известен способ, по которому кофеин удаляют из СО в надкритическом диапазоне давления с помощью ионообменников. Известная двухступенчатая экстракция чая остается без изменения, причем используется температура 40 С и давление, равное 200 бар.Поэтому в основу предлагаемого способа положена задача создать более простой одностадийный способ получения декофеинизировгнного чая, при котором селективно экстрагнруют только кофеин без экстракции при этом ароматических веществ и без необходимости изменения надкритических и подкритических температурных условий и условий давления при экстрагирующем агенте СО.Цель достигается получением декофеинизированного чая путем экстракции с помощью надкритического СО (в отношении давления и температуры) в присутствии воды. Предлагаемый способ отличается тем, что экстракцию проводят в одну стадию с помощью влажного СО при давлении 260 - 350 бар и температуре 50 - 70 С, из содержащего кофеин СО активированным углем при указанном интервале давлений кофеин вновь удаляют, полученный таким образом декофеинизированный СО опять пропускают через освобожденный от кофеина чай, последний отделяют от СО и сушат.Предлагаемый способ основывается на том, что в условиях указанных давления и температуры при соблюдении определенного содержания влаги в чае можно избирательно экстрагировать только один кофеин, в результате чего становится излишней операция отдельного экстрагирования ароматических веществ и поэтому чай сохраняет свой естественный вкус и не теряет присущий ему аромат. Поэтому при такойизбирательной экстр акции стало возможным применять для удаления экстрагированного ко 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 феина из СОр вместо ионообменников дешевый активированный уголь.В предлагаемом способе применяют, как правило, обычный высушенный чай, который увлажняют добавлением в него воды до влагосодержания, составляющего 15 - 50 мас.%. Устанавливать необходимое содержание влаги в чае можно простым добавлением к высушенному чаю нужного количества воды в смесительном устройстве, с помощью которого обеспечивают равномерное распределение влаги в чае, Целесообразно устацавливать содержание воды в чае равным 25 - 40 мас.%, причем лучшие результаты получают при содержании воды в чае 28 - 35 мас,%. СО применяют в надкритических условиях во влажном состоянии. Давление должно составлять 26,0 - 35,0 МПа, но предпочтительно 27,0 - 29,0 МПа. Указанный температурный интервал 50 - 70 С является критическим. Если температура ниже 50 С, то наблюдается резкое снижение количества экстрагированного кофеина, способ работает нерентабельно и требует продленного времени экстракции. В случае превышения 70 С происходят нежелательные изменения аромата чая.Применяемое количество СО зависит от количества экстрагируемого количества кофеина в чае. Поскольку при указанных условиях давления и температуры можно получать приблизительно 0,2 г кофеина на килограмм СОь то целессюбразно применять 2 - 20 кг СОь предпочтительно 5 - 10 кг СО на каждый грамм экстрагируемого кофеина в чае,После проведенной экстракции, которая длится 2 - 20 ч, СОь содержащий кофеин, направляют при сохранении условий давления и температуры в указанных интервалах для контактирования с активированным углем, применяемым в виде сыпучей массы. При этой операции кофеин переходит в активированный уголь. Декофеинизированный СО снова направляют при давлении экстракции к уже экстрагированному чаю и вводят при этом в него приблизительно такое же количество влаги, которое было удалено из него при проведенной до этого экстракции. Способ целессюбразно осуществлять при применении нескольких экстракционных автоклавов, которые, можно соединить между собой параллельно или же последовательно и отделять поодиночке из цикла способа. После окончания введения в чай СО получают влажный чай с сильно сниженным содержанием кофеина и практически первоначальным содержанием ароматических веществ. Этот чай затем сушат при 60 - 80 С и непосредственно после сушки он готов к применению.Адсорбцию кофеина активированным углем целесообразно проводить при 50 - 70 С. Пропускаиие СО через уже экстра 1602385гированныи чаи при одновременном его увлажнении целесообразно проводить 50 - 70 С, предпочтительно при 60 - 70 С.Экстра кцию чая можно осуществлять в автоклаве, который загружают чаем и затем в направлении продольной оси пропускают СО. Такой экстракционный автоклав имеет целесообразно цилиндрическую форму при соотношении длины к диаметру приблизительно от 3:1 до 8:1. Конструкция таких автоклавов проста и их легко загружать подлежащим экстракции материалом через съемную крышку.Однако, в экстрационных автоклавах такой конструкции часто наблюдается нежелательное уплотнение загруженного материала. Причина уплотнения заключается в том, что у чая, как и у большинства других естественных веществ существует благодаря форме их частиц высокая слипаемость. К тому же, увеличению способности уплотняться способствуют параметры проводимого способа, т,е. степень увлажнения, объемный поток СО, напорная скорость и скорость изменения объемного потока, высота автоклава и площадь фильтра на выходе автоклава.По мере уплотнения загруженного материала повышаются потери давления при прохождении газа через загруженный материал, что обуславливает дальнейшее упрочнение этого материала. В результате в загруженном материале образуется канал или каналы, которые, в свою очередь, обуславливают неоднородность степени экстракции в расчете на поперечное сечение автоклава и его высоту. Это может привести к значительному удлинению времени, необходимого для проведения экстракции.Для устранения недостатков чай располагают в виде полого цилиндра и экстракцию проводят концентрически, пропуская не содержащий примеси СО со стороны поверхности цилиндра. Получивший примесь СО собирают на другой стороне поверхности цилиндра и оттуда подводят к активированному углю. Целессюбразно производить подвод СО с наружной цилиндрической поверхности. При соответствующем выполнении полого цилиндра создается возможность располагать активированный уголь внутри полого цилиндра, благодаря чему создаются благоприятные условия для потока газа,Благодаря такому методу радиального газового потока поперечное сечение, через которое проходит поток, постоянно изменяется на пути от одной поверхности полого цилиндра к другой независимо от того, в каком направлении проходит газовый поток. С прохождением газового потока с внешней во внутреннюю часть боковая поверхность сыпучего материала, через которую проходит поток газа, в 15 - 20 раз больше по сравнению с осевым прохождением га 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 зового потока в цилиндрическом экл ракционном автоклаве, а в конце при достижении внутренного полого пространства приб. лизительно в пять раз больше в зависимости от диаметра внутреннего полого пространства. Соответственно этому также и скорости газового потока между смежными частицами материала невысокие. При неизменяемом среднем времени обработки внутри автокла. ва значительно возрастает длительность кон. такта с газовым потоком отдельно взятой частицы.При этой форме выполнения установки существенно снижается механическая нагрузка на загруженный сыпучий материал. Потеря давления имеет квадратную зависимость от скорости потока в трубе и прямо пропорциональна пройденному жидкостью пути. При экстракционном методе радиального потока проходимый углекислым газом путь составляет поэтому только околс 1/10 пройденного пути при осевом прохож "енин газового потока через автоклав. Благодаря изложенному устраняется воз мож ность си рессовывания сыпучего материала. В полом внутреннем пространстве цилиндра можно расположить активированный уголь. Благо- даря этому устраняются потери давления в трубопроводах между экстракционными и отделительными автоклавами и становится возможной особенно выгодная эксплуатация экстракционного устройства.Установка включает смеситель 1 для увлажнения чая, связанный с цилиндричес. ким автоклавом 2 для экстракции чая. При этом цилиндрический автоклав 2 связан с адсорбером 3 с образованием замкитого контура, включающего теплообменни., 4 и насос 5, установленные на участке, связывающем выход адсорбера с входом автоклава 2. В установку входят запасной резервуар 6 для жидкости с содержащимся в ней углекислым газом, насос 7 и клапан 8, образующие контур циркуляции.Цилиндрический автоклав 2 содержит подводящий трубопровод 9 для экстрагирующего агента, крышку0 и отводящий трубопровод 11 для экстрагирующего агента. В автоклаве установлены две перфорированные вставки 12 и 13 для экстрагируемого материала (с перфорированными стенками) и расположенная по продольной оси и выполненная в виде перфорированного сборного цилиндра - для экстрагирующего агента, который сообщен с трубопроводом 11 - для экстрагирующего агента. Перфорированный сборный цилиндр для экстрагируюгцего агента может быть выполнен в виде трубы. Экстрагирующий агент собирают и прямо из экстракционного автоклава чере выпуск передают в отдельный отделительный автоклав, заполненный активированным углем. Сборный цилиндр для экстрагирующего агента содержит активированный уголь, бл а года ря чем у отдел ител ьн ы й а втокл а в ст а.5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 новиться в этом случае излишним. Таким образом, вставки укреплены в автоклаве концентрично с образованием зазора 14 для экстрагента, кольцевой полости для чая и полости для активированного угля. В установке обеспечивается равномерное набегание газового потока на подлежащий экстракции материал. Вставку 12 для экстрагируемого материала (чая) можно устанавливать в авто- клаве 2 жестко или же с возможностью извлечения. В зависимости от этого загрузку экстрагируемым материалом производят или в цилиндрическом автоклаве или же вне последнего в резервуаре для экстрагируемого материала. Сборный цилиндр для экстрагирующего агента выполнен таким образом, что его можно извлечь из устройства при загрузке сыпучим материалом. Это облегчает опорожнение сыпучего материала. Перед новой загрузкой трубу вновь устанавливают обратно. При необходимости сборный цилиндр можно устанавливать жестко. Автоклав содержит кольцевую крышку 15.Предлагаемые способ и установка с радиально проходящим через экстрагируемый материал потоком пригодны для обработки любого сыпучего материала, который необходимо экстрагировать с помощью экстрагирующего агента СОг в условиях высокого да влени я.Установка работает следующим образом.Чай, подлежащий декофеинизации, увлажняют в смесителе 1 и направляют для экстракции в цилиндрический автоклав 2, Углекислый газ с содержащимся в нем кофеином пропускают через активированный уголь, находящийся в адсорбере 3. Активированный уголь поглощает кофеин, освобожденный от него углекислый газ выходит из адсорбера 3 и посредством насоса 5 его вновь направляют через теплообменник 4 в экстракционный цилиндрический автоклав 2. Следовательно углекислый газ циркулирует в замкнутом контуре. Процесс экстракции, при осуществлении которого углекислый газ проходит через установку, повторяют до тех пор, пока чай не будет содержать очень незначительное количество кофеина. После окончания экстракции СОг через клапан 8 направляют в запасной резервуар 6 или расширяют и только после этого, т,е. после выравнивания давления, углекислый газ выпускают в атмосферу.Пример 1, 10 кг чая сорта Сеу 1 оп-В 1 епг 1 с 5,9/ НгО и З,ЗЯ кофеина увлажняют с помощью 3,5 л воды в смесителе 1 и затемвводят в экстракционый автоклав 2. В адсорбер 3 загружают 7 кг активированного угля. Экстракционный автоклав и адсорбер с помощью СОг из резервура 6 для жидкости с помощью насоса 7 доводят до давления 20 МПа, после чего насос выводят из цикла. После включения насоса 5 СОг циркулирует через экстракционный автоклав и адсорбер, причем температура в экстракционном автоклаве благодаря теплообменнику 4 повышается до 63 С. Давление в экстракционном автоклаве составляет 29 МПа, Адсорбер функционирует под давлением 28 МПа и при 61 С, Циркулирующее количество СОг составляет 800 кг/ч. Спустя 2,5 ч экстракцию прерывают, СОг из экстракционного автоклава вплоть до выравнивания давления выпускают в запасной резервуар для СОг и после этого выпускают в атмосферу. Чай извлекают из экстракционного автоклава и высушивают в сушилке при 70 С. Анализ дает остаточную влажность 45 о 4 НгО и 008 о кофеина. Пример 2. 10 кг чая сорта Сеу 1 оп-В 1 епг 1 в с 5,9 Я НгО и З,ЗЯ кофеина увлажняют в смесителе 1 с помощью 3,5 л воды и затем вводят в экстракционный автоклав 2. В адсорбер 3 загружают 7 кг активированного угля. Экстракционный автоклав и адсорбер с помощью СОг из резервуара 6 для жидкости с помощью насоса 7 доводят до давления 16 МПа, после чего насос 7 выводят из цикла. После включения насоса 5 СОг циркулирует через экстракционный автоклав и адсорбер, причем температура в экстракционном автоклаве благодаря теплообменнику 4 повышается до 56 С. Давление в экстракционном автоклаве составляет 26 МПа. Адсорбер функционирует под давлением 25 МПа и п ри 55 С, Циркулирующее количество СОг составляет 800 кг/ч. Спустя 2,5 ч экстракцию прерывают, СОг из экстракционного автоклава выпускают до выравнивания давления в запасной резервуар для СОг и затем в атмосферу. Чай извлекают из экстракционного автоклава и сушат в сушилке при 80 С. Анализ дает остаточную влажность 4,1 Я воды и 0,15 Я кофеина. Пример 3. 1 О кг чая сорта Сеу 1 оп-.В 1 епдь с 5,9 Я воды и З,ЗЯ кофеина в смесителе увлажняют с помощью 3,5 л воды и затем вводят в экстракционный автоклав 2. В адсорбер 3 загружают 7 кг активированного угля. Экстракционный автоклав и адсорбер с помощью СОг из резеруара 6 для жидкости с помощью насоса 7 доводят до давления 24 МПа, после чего насос выводят из цикла. После включения насоса 7 СОг циркулирует через экстракционный автоклав и адсорбер, причем температура в экстракционном автоклаве благодаря теплообменнику 4 повышается до 61 С. Давление в экстракционном автоклаве составляет 32 МПа. Алсорбер функционирует под давлением 31 МПа и и ри 61 С. Циркулирующее количество СОг составляет 800 кг/ч. Спустя 2,5 ч экстракцию прекращают, СОг из экстракционного автоклава вплоть до выравниваниядавлсния выпускают в запаснои резерв а.) для СОг и затем в атмосферу. Чай изид ка; )т из экстракционного автоклава и высушивают в сушилке при 70 С. Анализ дает остаточную влажность 5,9/ воды и 0,07 О кофеина.Пример 4. 10 кг чая сорта Сеу(оп-В 1 епг(к с 5,9 Я воды и З,ЗЯ кофеина в смесителе увлажняют с помощью 2,7 л воды и затем вводят в экстракционный автоклав 2. В адсорбер 3 загружают 7 кг активированного угля. Экстракционный автоклав и адсорбер с помощью СОг из резервуара 6 для жидкости с помощью насоса 7 доводят до давления 20 МПа, после чего насос выводят из цикла, Г 1 осле включения насоса 5 СОг циркулирует через экстракционный автоклав и адсорбер, причем температура в экстракционном автоклаве благодаря теплообменнику 4 повышается до 63 С. Давление в экстракционном актоклаве составляет 29 МПа. Адсорбер функционирует под давлением 28 МПа и при 61 С, Циркулирующее количество СОг составляет 800 кг/ч. Спустя 2,5 ц экстракцию прекращают, СОг из экстракционного автоклава вплотьдо выравнивания давления выводят в запасной резервуар для СОг и после этого выпускают в атмосферу. Чай извлекают из экстракционного автоклава и высушивают в сушилке при 70 С. Анализ дает остаточную влажность 3 7 о воды и 009 о кофеина.Пример 5. 1 О кг чая сорта Сеу(оп-В(епйз с 5,1 воды и 2,9 Я кофеина увлажняют в смесителе с помощью 1,0 л воды и затем вводят в экстракционный автоклав 2. В адсорбер 3 загружают 7 кг активированного угля. Экстракционный автоклав и адсорбер с помощью СОг из резервуара 6 для жидкости с помощью насоса 7 доводят ло давления 16 МПа, после чего насос выводят из цикла. После включения насоса 5 СО. циркулирует через экстракционный автоклав и адсорбер, причем температура в экстракционном авто- клаве благодаря теплообменнику 4 повын)а- ется до 65 С, Давление в экстракционном автоклаве составляет 29 МПа. Алсорбер функционирует под давлением 28 МПа и при 64 С. Циркулирующее количество СО составляет 1280 кг/ч. Спустя 4 ч экстракцию прекращают, СОг выводят из экстракционного автоклава вплоть ло выравнивания лавления в запасной резервуар лля СОг и после этого выпускают в атмосферу. Чай извлекают из экстракционного автоклава и сушат в сушилке при 70 С. Анализ лает остаточную влажность 6,3 ОО воды и 1,12 О 1, кофеина.Пример б. 9 кг чая сорта Сеу(оп-В(епг(ь с 5,1 воды и 2,9",( кофеина в смесителе увлажняют с помощью 7,0 л воды и затем вволят в экстракционный автоклав 2. В алсорбср 3 загружают 7 кг активированного угля. Экстракционный автоклав и алсорбер с помощью СОг из резервуара 6 для жидкости с помощью насоса 7 доводят ло давления 16 МГ 1 а, после чего насос выводят из цикла. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 1 "осле вк.), .ния и )сос 5 СОг циркулирует через э ц) а кциоцый автоклав и алсор. бер, иг,ем температура в экстракционном автоклавс олаголаря теплообмсннику 4 повышаетсн ло 63 С. Давление в экстракционном авгоклаве составляет 28 МПа. Адсорбер функционирует под давлением 27 МГ 1 а и п ри 61 С. Циркулирующее количество СОг составляет 800 кг/ч. Спустя 2,5 ч экстракцию прекращают, СОг выводят из экст. ракционного актоклава вплоть до выравнивания давления в запасной резервуар для СОг и после этого выпускают в атмосферу. Чай извлекают из экстракционного автоклава и высушивают в сушилке при 70 С. Анализ дает остаточную влажность 6,7 ,) воды и 0,180 кофеина.Пример 7. 10 кг чая сорта Сеу(оп-В(ецио. с 5,1 Я воды и 2,9 кофеина в смесителе увлажняют с помощью 3,5 л воды и затем вводят в экстракционный автоклав 2. В алсорбер 3 загружают 7 кг активированного угля. Экстракционный автоклав и адсорбер с помощью СОг из резервуара 6 лля жидкости с помощью насоса 7 доводят ло давления 22 МПа, после чего насос выводят из цикла. После включения насоса 5 СОг циркулирует церез экстракционный автоклав и алсорбер, причем температура в экстракционном автоклаве благодаря теплообменнику 4 повышается до 50 С. Давление в экстракционном автоклаве составляет 30 МПа. Адсорбер функционирует пол давлением 29 МПа и п ри 49 С. Циркулирующее количество СОг составляет 800 кг/ч. Спустя 2,5 ч экстракцию прекращают, СО из экстракционного автоклава выводят вплоть ло выравнивания лавления в запасной резервуар лля СО и затем выпускают в атмосферу. Чай извлекают из экстракционного аьтоклава и высушивают в сушилке при 80 С. Анализ лает остаточную влажность 5,3 волы и 0,25",;, кофеина.Пример . 10 кг чая сорта Сеу(оп-В(еп( с 5,1 О 4, волы и 2,9 Я кофеина в смесителе увлажняют с помощью 1,57 л волы и затем вводят в экстракционный авгоклав 2. В адсорбер 3 загружают 7 кг активированного угля. Экстракционный автоклав и алсор. бер с помощью СО из резервуара 6 лля жилкости с помощью насоса 7 ловолят ло лавления 6 МПа, после цсго насос выводят из цикла. 1 осле вклюцения насоса 5 СО циркулирует через экстракционный авт клан и адсорбер, причем температура в экстракционном автоклаве благодаря теплообменнику 4 повышается ло 65 С. Давление в экстракционном автоклаве составляет 29 М 1 а. Алсорбер функционирует пол давлением 28 М 11 а и при 64 С. Циркулируюцее количество СОг составляет 1280 кг/ц. Спустя 4 экстракцию прекращают, СО. выводят и ) экстракционного автоклава вплоть ло выравнивания давления в запасной резерв ар для СО. и после этого выпускают в атмос 1602385 12феру, Чай извлекают из экстракционного автоклава и высугцивают в сушилке при 70 С, Аггализ дает остаточную влажность 64 о воды и 051 огкофеигга.Пример 9. 10 кг чая сорта Сеуоп-В 1 епг 1 з с 5,1 О" поды и 2,9 кофеина в смесителе увлажняют с гюмошьго 1,94 л воды и затем вводят в экстракционный автоклав 2. В адсорбер 3 загружают 7 кг активированного угля. Экстракционный автоклав и адсорбер с помощью СО из резервуара 6 для жидкости с помощью насоса 7 доводят до давления 16 МПа, после чего насос выводят из цикла. После включения насоса 5 СО циркулирует через экстракционный автоклав и адсорбер, причем температура в экстракционном автоклаве благодаря теплообменнику 4 повышается до 65 С. Давление в экстракционном автоклаве составляет 29 МПа. Адсорбер функционирует под давлением 28 МПа и при 64 С. Циркулирующее количество СО составляет 1280 кг/ч. Спустя 4 ч экстракцию прекращают, СО выводят из экстракционного автоклава вплоть до выравнивания давления в запасной резервуар для СО и после этого выпускают в атмосферу. Чай извлекают из экстракционного автоклава и высушивают в сушилке при 70 С. Анализ дает остаточную влажность 6,Я воды и 0,21 О 4 кофеина.Пример 10, 10 кг чая сорта Сеу 1 оп-,В 1 епдз с 5,1 Я воды и 2,9 Я кофеина в смесителе увлажняют с помощью 2,17 л воды и затем вводят в экстракционный автоклав 2. В адсорбер 3 загружают кг активированного угля. Экстракционный автоклав и адсорбер с помощью СО из резервуара 6 для жидкости с помощью насоса 7 доводят до давления 16 МПа, после чего насос выводят из цикла, После включения насоса 5 СО циркулирует через экстракционный автоклав и адсорбер, причем температура в экстракционном автоклаве благодаря теплообменнику 4 новышается до 65 С. Давление в экстракционном автоклаве составляет 29 МПа. Адсорбер функционирует под давлением 28 МПа и при 64 С. Циркулирующее количество СОг составляет 1280 кг/ч. Спустя 4 ч экстракцию прекращают, ГО из экстракционного автоклава выводят вплоть до выравнивания давления в запасной резервуар для СО и после этого выпускают в атмосферу. Чай извлекают из экстракционного автоклава и высушивают в сушилке при 70 С. Анализ дает остаточную влажность 6,2 Я воды и О,ЗЯ кофеина.Пример 11. 10 кг чая сорта Сеуоп-,Вепг 1 с 5,1 Я воды и 2,9 Я кофеина в смесителе увлажнягот с помощью 4,94 л воды и затем вводят в экстракционный автоклав 2, В адсорбер 3 загружают 7 кг активированного угля. Экстракционный автоклав и адсорбер с помощью СО из резервуара 6 для жидкости с помощью насоса 7 доводят до дав ракционном автоклаве составляет 26 МПа ЗО Адсорбер функционирует под давлением 25 МПа и при 58 С, Циркулирующее количество СО составляет 800 кг/ч. Спустя 2,5 ч экстракцию прекращают, СО выводят из экстракционного автоклава вплоть до выравнивания давления в запасной резервуар 35 для СО и после этого выпускают в атмосферу. Чай извлекают из экстракционного автоклава и высушивают в сушилке при 70 С. Анализ дает остаточную влажность 7,1 Я воды и 0,18/ кофеина. 40 Пример 1 З. 10 кг чая сорта Сеуоп-Вегггг 5 с 5,1 Я воды и 2,9 Я кофеина в смесителе увлажняют с помощью 7,05 л воды и затем вводят в экстракционный автоклав 2. В адсорбер 3 загружают 7 кг активированного угля. Экстракционный автоклав и адсорбер с помощью СО из резервуара 6 для жид. кости с помощью насоса 7 доводят до дав. ления 16 МПа, после чего насос выводят нз цикла. После включения насоса 5 СО циркулирует через экстракционный автоклав н адсорбер, причем температура экстракционного автоклава благодаря теплообменнику 4 повышается до 60 С. Давление в экстрак. ционном автоклаве составляет 26 МПа. Ад. сорбер функционирует под давлением 25 МПа и при 58 С, Циркулирующее коли. чество СО составляет 800 кг/ч. Спустя 2,5 ч экстракцию прекращают, СО выводят из 45 50 55 ления 16 МПа, после чего насос ьь:водят из цикла. После включения насоса 5 СОг циркулирует через экстракционный автоклав и адсорбер, причем температура в экстракционном автоклаве благодаря теплообменнику 4 повышается до 60 С. Давление в экстракционном автоклаве составляет 26 МПа.Адсорбер функционирует под давлением 25 МПа и при 58 С. Циркулирующее коли Очество СО составляет 800 кг/ч. Спустя 2,5 ч экстракцию прекращают, СО выводят из экстракционного автоклава вплоть до выравнивания давления в запасной резервуар для СО и после этого выпускают в атмосферу. Чай извлекают из экстракционного авто клава и высушивают в сушилке при 70 С.Анализ дает остаточную влажность 6,9 О воды и 0,16 Я кофеина.Пример (2. 1 О кг чая сорта Сеу 1 оп- Вепг 1 ис 5,1 Я воды и 2,9 Я кофеина в смесителе 20увлажняют с помощью 5,85 л воды и затем вводят в экстракционный автоклав 2. В адсорбер 3 загружают 7 кг активированного угля. Экстракционный автоклав и адсорбер с помощью СО из резервуара 6 для жидкости с помощью насоса 7 доводят до давле ния 16 МПа, после чего насос выводят изцикла. После включения насоса 5 СО, циркулирует через экстракционный автоклав и адсорбер, причем температура в экстракционном автоклаве благодаря теплообменнику 4 повышается до 60 С. Давление в экст 30238513экстракционного автоклава вплоть до выравнивания давления в запасной резервуар для СОг и после этого выпускают в атмосферу, Чай извлекают из экстракционного автоклава и высушивают в сушилке при 70 С. Анализ дает остаточную влажность 6,8 О воды и 0,21 Я кофеина.Пример 14. 10 кг чая сорта Сеуоп Вепг 1 з с 5,1 Я воды и 2,9 Я кофеина в смесителе увлажняют с помощью 8,6 л воды и затем вводят в экстракционный автоклав 2. В адсорбер 3 загружают 7 кг активированного угля. Экстракционный автоклав и адсорбер с помощью СОг из резервуара б для жидкости с помощью насоса 7 доводят до давления 16 МПа, после чего насос выводят из цикла. После включения насоса 5 СОг циркулирует через экстракционный автоклав и адсорбер, причем температура в экстракционном автоклаве благодаря теплообменнику 4 повышается до 60 С. Давление в экстракционном автоклаве составляет 26 МПа. Адсорбер функционирует под давлением 25 МПа и при 58 С, Циркулирующее количество СОг составляет 320 кг/ч. Спустя 1 ч экстракцию прекращают, СОг из экстракционного автоклава вплоть до выравнивания давления выпускают в запасной резервуар для СОг и после этого в атмосферу. Опыт прерывают, так как чай скомковался и засорил трубопроводы.Пример 15. 10 кг чая сорта Сеуоп- Вепгь с 5,1 Я воды и 2,9 Я кофеина в смесителе увлажняют с помощью 3,65 л воды и затем вводят в экстракционный автоклав 2. В адсорбер 3 загружают 7 кг активированного угля. Экстракционный автоклав и адсорбер с помощью СОг из резервуара 6 для жидкости с помощью насоса 7 доводят до давления 16 МПа, после чего насос выводят из цикла. После включения насоса 5 СОг циркулиру ет через экстракционный автоклав и адсорбер причем температура в экстракционном аьтоклаве благодаря теплообменнику 4 повышается до 65 С. Давление в экстракционном автоклаве составляет 35 МПа. Адсорбер функционирует под давлением 34 МПа и при 64 С. Циркулирующее количество СОг составляет 800 кг/ч. Спустя 2,5 ч экстракцию прекращают, СОг из экстракционного автоклава вплоть до выравнивания давления выпускают в запасной резервуар для СОг и после этого в атмосферу. Чай извлекают из автоклава и высушивают в сушилке при .70 С. Анализ дает остаточную влажность 6,1 Я воды и 0,04 Я кофеина.Пример 1 б. 10 кг чая сорта Сеуоп- Вепгз с 5,1 Я воды и 2,9 Я кофеина в смесителе увлажняют с помощью 3,75 л воды и затем вводят в экстракционный автоклав 2. В адсорбер 3 загружают 7 кг активированного угля. Экстракционный автоклав и адсорбер с помощью СОг из резервуара 6 для жидкости с помощью насоса 7 доводят до давления 16 МПа, после чего насос выводят из цикла, После включения х.соса; СО циркулирует через экстракцио;шый автоклав и адсорбер, причем температура ь зкстракционном автоклаве благодаря теплообменнику 4 повышается до 70 С. давление в 5 зкстракционном автои.;а. составляет 9МПа. Адсорбер функционир :т под давлением 28 МПа и при 68 С. Циркулирующее количество СО. составляет 800 кг/ч. Спустя 2,5 ч экстракцию прекращают, вьводят 0 СО. из экстракционного автоклава вплотьдо выравнивания давления в запасной резервуар для СО и после этого в атмосферу.Ча й извлека ют из экстр акцнои ного автоклава и высушивают в сушилке при 70 С, Анализ дает остаточную влажность 6,9 Я 15 воды и О,ОСЯ кофеина.Пример 17. 0,5 кг чая сорта Сеуоп-.Вепаз с 5, Я воды и 29 ф кофеина в смесите.ле увлажняют с помощью 0,2 л воды и затем вводят в экстракционный автоклав 2.В адсорбер 3 загружают 0,4 кг активированного угля. Экстракционный автоклав и адсорбер с помощью СОг из резервуара б для жидкости с помощью насоса 7 доводят до давления 16 МПа, после чего насос выводят из цикла. После включения насоса 5 СОг 25 циркулирует через экстракционный автоклави адсорбер, причем температура в зкстракционном автоклаве благодаря теплообменнику 4 повышается до 65 Г. Давление в зкстракционном автоклаве составляет 29 МПа.Адсорбер функционирует под давлением З 0 28 МПа и при 64 С. Циркулирующее количество СОг составляет 320 кг/ч. Спустя 1 экстракцию прерывают, СО. выпускают из экстракционного автоклава вплоть до выравнивания давления в запасной резервуар для СОг и после этого в атмосферу. Чай ЗБ извлекают из зкстракционного автоклава ивысушивают в сушилке при 70 С. Анализ дает остаточную влажность 6,4 Я и 0,2 Я кофеина. Пример 18.кг чая сорта Сеу т-В 1 епйяс 5,1 Я воды и 2,9 Я кофеина в смесителе увлажняют с помощью 0,38 л воды м затем вводят в экстракциоииый авто:слав 2. В адсорбер 3 загругкают 1 кг активированного угля. Зкстракционный автоклав и адсорбер 45 с помощью СОг из резервуара 6 для жидкости с помощью насоса 7 доводят до давления 16 МПа, после чего насос вьводят из цикла.После включения насоса 5 СОг циркулирует через экстракционный автоклав и адсорбер, причем температура в зкстракционном авто.50 клаве благодаря теплообменнику 4 повышается до 65 С. Давление в зкстракцнонном автоклаве составляет 29 МПа. Адсорбер функционирует под давлением 28 МПа и при 64 С. Циркулирующее количество СОг составляет 640 кг/ч. Спустя 2 ч зкстракцию прекращают, выпускают СО из экстракционного автоклава вплоть до выравнивания давления в запасной резервуар дляСОг и после этого в атмосферу, Чай извлекают из экстракционного автоклава и высушивают в сушилке при 70 С, Анализ дает остаточную влажность 7,0 Я воды и 0,12 Я кофеина.Пример 19. 10 кг чая сорта Сеу 1 оп В 1 епг 1 з с 5,1 Я воды и 2,9 Я кофеина увлажняют в смесителе с помощью 3,7 л воды и зажгем вводят в экстракционный автоклав 2. В адсорбер 3 загружают 7 кг активированного угля. Экстракционный автоклав и адсорбер с помощью СОг из резервуара 6 для жидкости с помощью насоса 7 доводят до давления 6 МПа, после чего насос выводят из цикла, После включения насоса 5 СОг циркулирует через экстракционный автоклав и адсорбер, причем температура в экстракционном автоклаве благодаря теплообменнику 4 повышается до 60 С. Давление в экстакционном автоклаве составляет 26 МПа, Адсорбер функционирует под давлением 25 МПа и при 58 С. Циркулирующее количество СОг составляет 640 кг/ч. Спустя 2 ч экстракцию прекращают, выпускают СОг из экстракционного автоклава вплоть до выравнивания давления в запасной резервуар для СОг и после этого в атмосферу. Чай извлекают из экстракционного автоклава и высушивают в сушилке при 70 С. Анализ дает остаточную влажность 6,8 Я воды и 0,43 О, кофеина. Пример 20. 1 О кг чая сорта Сеу 1 оп-В 1 епг 1 з с 5,1 О; воды и 2,9 Я кофеина в смесителе увлажняют с помощью 3,85 л воды и затем вводят в экстракционный автоклав 2, В адсорбер 3 загружают 7 кг активированного угля. Экстракционный автоклав и адсорбер с помощью СОг из резервуара 6 для жидкости с помощью насоса 7 доводят до давления 16 МПа, после чего насос выводят из цикла. После включения насоса 5 СОг циркулирует через экстракционный автоклав и адсорбер, причем температура в экстракционном авто- клаве благодаря теплообменнику 4 повышается до 60 С. Давление в экстракционном автоклаве составляет 26 МПа, Адсорбер функционирует под давлением 25 МПа и при 58 С. Циркулирующее количество СОг составляет 800 кг/ч. Спустя 2,5 ч экстракцию прекращают, выпускают СОг из экстракционного автоклава вплоть до выравнивания давления в запасной резервуар для СОг и после этого в атмосферу. Чай извлекают из экстракционного автоклава и высушивают в сушилке при 70 С. Анализ дает остаточную влажность 6,5 О воды и 0,14 Я кофеина,Пример 21. 10 кг чая сорта цейлонских смесей с 5, Я НгО и 2,9 Я кофеина увлажняют при помощи 1,0 л НгО в смесительной установке так, что чай имеет влажность 15 мас.Я, и помещают затем в обычный экстракционный автоклав 2. В адсорбер 3 загружают 7 кг активированного угля. Экстракционный автоклав и адсорбер доводят при помощи СОг из жидкостного резервуара 6 посредством насоса 7 до давления 16 МПа, после чего насос выводят из циркуляции.После включения насоса 5 СОг перекачивают через экстракционный автоклав и ад. сорбер, причем температуру в экстракционном автоклаве повышают через теплообменник 4 до 65 С. Давление в экстракционном автоклаве составляет 29 МПа. Адсор 10 бер работает при давлении 28 МПа и при64 С. Циркулирующее количество СОг составляет 1280 кг. Через 4 ч экстракцию прекращают, СОг из экстракционного автоклава до выравнивания давления сбрасывают в 15 сборник СОг и после этого в атмосферу. Чайотбирают из экстракционного автоклава и сушат в сушилке при 70 С, Анализ дает остаточную влажность 6,3 Я НгО и 1,12 Я кофеина. Таким образом, количество СОг на 1 г удаленного кофеина составляет 7,2 кг.20 Пример 22. 10 кг чая сорта цейлонскихсмесей с 5,1/ НгО и 2,9 Я кофеина увлажняют при помощи 5,85 л НгО в смесительной установке так, что чай имеет влажность 40 мас. Я, и затем помещают в экстракционный автоклав 2. В адсорбер 3 загружают7 кг активированного угля. Экстракционный автоклав и адсорбер доводят при помощи СОг и жидкостного резервуара 6 посредством насоса 7 до давления б МПа, после чего насос выводят из циркуляции, После включения насоса 5 СОг перекачивают через экстракционный автоклав и адсорбер, причем температуру в экстракционном автоклаве повышают через теплообменник 4 до 60 С, Давление в экстракционном авто- клаве составляет 26 МПа. Адсорбер работает при давлении 25 МПа и при 58 С, Циркулирующее количество СОг составляет 800 кг.Через 2,5 ч экстракцию прекращают, СОг из экстракционного автоклава до выравнивания давления сбрасывают в сборник СОг и после этого в атмосферу, Чай отбирают из 40 экстракционного автоклава и сушат в сушилке при 70 С. Анализ дает остаточную влажность 7, Я НгО и 0,18 Я кофеина. Таким образом количество СОг на 1 г удаленного кофеина составляет 2,9 кг,Пример 2 З. 0,5 кг чая сорта цейлонскихсмесей с 5,1 Я НгО и 2,9 Я кофеина увлажняют при помощи 0,2 л НгО в смесительной установке так, чтобы чай имел влажность 32,2 мас.Я, и затем помещают в экстракционный автоклав 2, В адсорбер 3 загру жают 0,4 кг активированного угля. Экстракционный автоклав и адсорбер доводят при помощи СОг из жидкостного резервуара б посредством насоса 7 до давления 16 МПа, после чего насос выводят из циркуляции.После включения насоса 5 СОг перекачи вают через экстракционный автоклав и адсорбер, причем температуру в экстракционном автоклаве повышают через теплообменник 4 до 65 С. Давление в экстракционном1602385 18 17 Риг. 1 автоклаве составляет 29 МПа. Адсорбер работает при давлении 28 МПа и при 64 С. Циркулирующее количество СО 2 составляет 270 кг. Через 1 ч экстракцию прекращают, СО 2 из экстракционного автоклава до выравнивания давления сбрасывают в сборник СОг и после этого в атмосферу, Чай отбирают из экстракционного автоклава и сушат в сушилке при 70 С. Анализ дает остаточную влажность 6,4 Н 20 и 0,21 ф кофеина. Таким образом, количество СО 2 наг удаленного кофеина составляет 20 кг,Формула изобретения1. Способ декофеинизации чая, предусматривающий экстракцию с помощью СО в автоклаве в надкритическом состоянии по давлению и температуре в присутствии воды с последующим отделением кофеина в адсорбере и подсушку чая, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа, повышения эффективности и снижения расхода энергии, чай перед экстрагированием увлажняют до содержания влажности 15 - 40 мас.о, затем увлажненную массу чая в автоклаве формуют в виде цилиндра, а СО пропускают через этот цилиндр и затем направляют в адсорбер с активнрованным углем и далее вновь в автоклав для циркуля.цин, при этом экстракцию осуществляют прн 26 - 35 МПа, 50 - 70 С и при расходе СО 2 2 - 20 кг наг экстрагируемого кофеина.2. Установка для декофенннзации чая,включающая цилиндрический автоклав для экстракции, емкость для жидкого СО, связанную с автоклавом при помощи насоса высокого давления, и адсорбер, отличан- щаяся тем, что, с целью повышения эффективности и снижения расхода энергии, цилиндрический автоклав и адсорбер связаны между собой с образованием замкнутого 15 контура, который имеет теплообменник инасос,установленные на участке, связывающем выход адсорбера с входом автоклава, при этом автоклав снабжен двумя перфорированными вставками, концентрично размещенными в цилиндре с образованием зазора для подачи экстрагента, кольцевой полости для чая и емкости для активированного угля, а установка снабжена смесительным устройством для увлажнения чая, связанным с автоклавом.
СмотретьЗаявка
3877651, 10.04.1985
СКВ Тростберг АГ
ЭРВИН ШЮТЦ, ХАЙНЦ-РЮДИГЕР ФОЛЛЬБРЕХТ, ХУБЕРТУС КЛИМА
МПК / Метки
МПК: A23F 3/18
Метки: декофеинизации, чая
Опубликовано: 23.10.1990
Код ссылки
<a href="https://patents.su/10-1602385-sposob-dekofeinizacii-chaya-i-ustanovka-dlya-ego-osushhestvleniya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ декофеинизации чая и установка для его осуществления</a>
Предыдущий патент: Радиоэлектронный блок
Следующий патент: Способ удаления ароматических веществ из чая
Случайный патент: Устройство для измерения расхода взвешенных частиц при пневмотранспорте