Способ концентрирования соков и установка для его осуществления

(594 А 23 1. 2 12 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Всесоюзный заочный институт пищевой промышленности(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 плодово- ягодных соков частичным вымораживанием. Целью изобретения является повышение вь 1- хода и улучшение качества целевого продукта. В способе замораживание сока осущеЯО 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 хлад- агента 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 кор. пусом 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 вакуум- сборником, связанным с патрубком отвода конденсата. 2 с. и 1 з.п.ф-лы, 2 ил.1Изобретение относится к консервной промышленности, а именно к способам и устройствам для концентрирования плодово- ягодных 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 веществ 11,6%, в т. ч. 4% сахара. Одновременно через охладитель 2 воздуха в отрезок трубы 6 подают охлажденный до - 5 С воздух (температура, соответствующая криоскопической 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 по О 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 15воды (содержат не более 0,08 - 0,1, сухиховеществ) 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 перекачи вается водяным насосом через возвратныйтрубопровод 14 из вакуум-сборника 12 в сборник 18. Попавшие в колонну 9 кристаллыльда 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 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 12,5% сухих веществ, в т. ч. 9 3% 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 3. При поточном трехкратномконцентрировании 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 и5 О 5 20 25 30 35 40 45 50 55 концентрируется в нем по примеру 1 от начального содержания сухих веществ 11,6;12,5 (соответственно мандариновый и яблочный) до 29,6; 39,7 Я.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; 51,3 О и он подается через патрубок 5 по трубопроводу 19 через патрубок третьей ступени в кристаллизатор, где окончательно сгущается до 48,2; 57,4 Я 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-смеси- тель 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 25 л/ч готового мандаринового (с содержанием 48,2 Я сухих веществ) или яблочного сока 1 с содержанием 57,4 Я 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 11,6 Я сухих веществ и 1000 л яблочного сока, содержащего 12,5 О," сухих веществ и получено 240 л концентрированного мандаринового сока с содержанием 48,2 Я сухих вещество и 215 л концентрированного яблочного сока с содержанием сухих веществ 57,4 Я. Как показывает материальный баланс, отходы мандаринового сока составляют 3,7 Я, а яблочного - 4,8 Я, из них по сухим веществам в мандариновом соке было 0,6 Я безвозвратных потерь, а в яблочном соке 0,8. Остальное количество соков возвращается на повторное вымораживание.Формула изобретения1. 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 дюка, при этом устройство для замораживания сока и устройство для отделения кристаллов льда от концентрата связань 1 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 дпнця ук Ф Щл. Фиа Г Со Тех Тир лова Корр Поди ам изобре наб., д. Ужгородтавитель Т. Соко ед И. Вересж 531 ета СССР по дел - 35, Раушска я е предприятие, г. тении и открыли4/5ул. Проектная,