Спосіб зниження концентрації патуліну у фруктових соках, пристрій для реалізації способу та спосіб регенерації мікропористої смоли
Формула / Реферат
1. Спосіб зниження вмісту патуліну у фруктових соках, який відрізняється тим, що включає подавання соку на матеріал у вигляді смоли, який має велику кількість мікропор з мінімальною шириною пори менше 20 та принаймні пористу поверхню, здатну утримувати патулін силами хемосорбції, та збирання соку зі зменшеним вмістом патуліну, обробленого при операції подавання соку на матеріал у вигляді смоли.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що застосовують смолу, що має функціональність з властивостями слабкої основи.
3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що застосовують смолу фактично позбавлену мезопор та макропор.
4. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що застосовують смолу, яка має велику кількість мікропор з розмірами, які дозволяють захопити патулін, але мають мінімальну ширину пори, недостатньо велику для того, щоб дозволити лужному розчину перетворити патулін, який утримується в порах, у форму, що легше вимивається.
5. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що застосовують смолу, що має велику кількість мікропор з мінімальною шириною пори менше 15 .
6. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що застосовують смолу, що має велику кількість пор з мінімальною шириною пори від 5 до 20 .
7. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що застосовують смолу, що має дуже велику внутрішню поверхню та малий параметр проникнення ртуті.
8. Спосіб за п. 7, який відрізняється тим, що застосовують смолу, що має площу поверхні більшу 900 м2/г (БЕТ).
9. Спосіб за п. 8, який відрізняється тим, що застосовують смолу, що має площу поверхні від 1000 до 1500 м2/г (БЕТ).
10. Спосіб за пп. 7 - 9, який відрізняється тим, що застосовують смолу, що має параметр проникнення ртуті (d50,A) менше 100.
11. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що застосовують смолу, що має форму шару бусин, гранул або волокон.
12. Спосіб за п. 11, який відрізняється тим, що застосовують бусини, гранули або волокна з розміром часточок або поперечного перерізу від 300 до 1600 мікронів.
13. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що застосовують смолу, що є співполімером стиролу з дивінілбензолом з сітчастою просторовою структурою.
14. Спосіб за п. 13, який відрізняється тим, що смолу піддають тримірному зшиванню в набухлому стані.
15. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що смолу піддають регенерації після попереднього використання в подібному процесі видалення патуліну.
16. Спосіб за п. 15, який відрізняється тим, що згадану регенерацію здійснюють шляхом перетворення патуліну, утримуваного смолою, в похідну, яка більш легко вимивається, за допомогою аміаку або леткої основи.
17. Спосіб за п. 16, який відрізняється тим, що згадане перетворення здійснюють, принаймні шляхом утворення або видавлювання, безпосередньо намісці, аміаку або леткої основи з розчину з високим рН, який знаходиться в контакті зі смолою.
18. Спосіб за п. 17, який відрізняється тим, що газоподібний аміак видавлюють.
19. Спосіб за п. 16, 17 або 18, який відрізняється тим, що згадану регенерацію, після процесу вимивання похідної(их) патуліну, здійснюють шляхом подавання кислоти на смолу.
20. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що сік подають на смолу в межах 20 або більше об'ємів шару перед регенерацією цієї смоли, причому ця кількість об'ємів шару виражається пропорційно до концентрації реального або уявного слабкоконцентрованого соку.
21. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що сік подають на смолу з швидкістю порядку від 4 до 10 об'ємів шару за годину.
22. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що смолу функціоналізують третинним аміном, але смола вступає у взаємодію з соком, знаходячись в кислотній формі (як протилежність формі вільної основи), за рахунок чого зменшується поглинання кислоти соку протягом взаємодії цього соку зі смолою.
23. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що застосовують смолу, що утворює шар глибиною від 0,5 до 2,0 метрів.
24. Пристрій для реалізації способу за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що складається щонайменше з однієї посудини, в якій знаходиться шар смоли і яка може працювати принаймні в двох режимах, причому першим режимом є подавання соку на смолу та збирання його після взаємодії, а другим режимом є регенерація смоли.
25. Спосіб регенерації мікропористої смоли, що містить патулін у мікропорах, який відрізняється тим, що забруднену патуліном смолу утримують в оточенні рідини з високим рН, утворюють газоподібний аміак або летку основу в кількості, достатній для перетворення утримуваного мікропорами патуліну, на похідну або похідні, що значно легше вимивається(ються), та вимивають цю(ці) похідну(і) з мікропор.
26. Спосіб за п. 25, який відрізняється тим, що забруднену патуліном смолу утримують в оточенні рідини рН, якої становить 10 або більше.
27. Спосіб за п. 25 або 26, який відрізняється тим, що утворюється газоподібний аміак.
28. Спосіб за будь-яким з пунктів 25 - 27, який відрізняється тим, що після етапу вимивання смолу піддають дії кислоти.
29. Спосіб за будь-яким з пунктів 25 - 28, який відрізняється тим, що під час його здійснення рідинне оточення з високим рН утворюють гідрооксидом натрію, гідрооксидом калію або ж обома.
30. Спосіб за будь-яким з пунктів 25 - 29, який відрізняється тим, що під час його здійснення застосовують фосфорну кислоту, лимонну кислоту або ж обидві.
Текст
1 Спосіб зниження вмісту патуліну у фруктових соках, який відрізняється тим, що включає подавання соку на матеріал у вигляді смоли, який має велику КІЛЬКІСТЬ мікропор з мінімальною шио риною пори менше 20 А та принаймні пористу поверхню, здатну утримувати патулін силами хемосорбції, та збирання соку зі зменшеним вмістом патуліну, обробленого при операції подавання соку на матеріал у вигляді смоли 2 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що застосовують смолу, що має функціональність з властивостями слабкої основи 3 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що застосовують смолу фактично позбавлену мезопор та макропор 4 Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що застосовують смолу, яка має велику КІЛЬКІСТЬ мікропор з розмірами, які дозволяють захопити патулін, але мають мінімальну ширину пори, недостатньо велику для того, щоб дозволити лужному розчину перетворити патулін, який утримується в порах, у форму, що легше вимивається 5 Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що застосовують смолу, що має велику КІЛЬКІСТЬ мікропор з мінімальною шио риною пори менше 15 А 6 Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що застосовують смолу, що має велику КІЛЬКІСТЬ пор з мінімальною шириною пори від 5 до 20 А 7 Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що застосовують смолу, що має дуже велику внутрішню поверхню та малий параметр проникнення ртуті 8 Спосіб за п 7, який відрізняється тим, що застосовують смолу, що має площу поверхні більшу 900 м2/г (БЕТ) 9 Спосіб за п 8, який відрізняється тим, що застосовують смолу, що має площу поверхні від 1000 до 1500 м2/г (БЕТ) 10 Спосіб за пп 7 - 9, який відрізняється тим, що застосовують смолу, що має параметр проникнення ртуті (сІ5о,А) менше 100 11 Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що застосовують смолу, що має форму шару бусин, гранул або волокон 12 Спосіб за п 11, який відрізняється тим, що застосовують бусини, гранули або волокна з розміром часточок або поперечного перерізу від 300 до 1600 мікронів 13 Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що застосовують смолу, що є співполімером стиролу з дившілбензолом з сітчастою просторовою структурою 14 Спосіб за п 13, який відрізняється тим, що смолу піддають тримірному зшиванню в набухлому стані 15 Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що смолу піддають регенерації після попереднього використання в подібному процесі видалення патуліну 16 Спосіб за п 15, який відрізняється тим, що згадану регенерацію здійснюють шляхом перетворення патуліну, утримуваного смолою, в похідну, яка більш легко вимивається, за допомогою аміаку або леткої основи 17 Спосіб за п 16, який відрізняється тим, що згадане перетворення здійснюють, принаймні шляхом утворення або видавлювання, безпосередньо намісці, аміаку або леткої основи з розчину з високим рН, який знаходиться в контакті зі смолою 18 Спосіб за п 17, який відрізняється тим, що газоподібний аміак видавлюють 19 Спосіб за п 16, 17 або 18, який відрізняється О ю ю 55447 4 тим, що згадану регенерацію, після процесу вимивання ПОХІДНОІ(ИХ) патуліну, здійснюють шляхом подавання кислоти на смолу 20 Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що сік подають на смолу в межах 20 або більше об'ємів шару перед регенерацією цієї смоли, причому ця КІЛЬКІСТЬ об'ємів шару виражається пропорційно до концентрації реального або уявного слабкоконцентрованого соку 21 Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що сік подають на смолу з швидкістю порядку від 4 до 10 об'ємів шару за годину 22 Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що смолу функцюналізують третинним аміном, але смола вступає у взаємодію з соком, знаходячись в кислотній формі (як протилежність формі вільної основи), за рахунок чого зменшується поглинання кислоти соку протягом взаємодії цього соку зі смолою 23 Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що застосовують смолу, що утворює шар глибиною від 0,5 до 2,0 метрів 24 Пристрій для реалізації способу за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що складається щонайменше з однієї посудини, в якій знаходиться шар смоли і яка може працювати принаймні в двох режимах, причому першим ре жимом є подавання соку на смолу та збирання його після взаємодії, а другим режимом є регенерація смоли 25 Спосіб регенерації мікропористої смоли, що містить патулін у мікропорах, який відрізняється тим, що забруднену патуліном смолу утримують в оточенні рідини з високим рН, утворюють газоподібний аміак або летку основу в КІЛЬКОСТІ, достатній для перетворення утримуваного мікропорами патуліну, на похідну або ПОХІДНІ, ЩО значно легше вимивається(ються), та вимивають цю(ці) похідну(і) з мікропор 26 Спосіб за п 25, який відрізняється тим, що забруднену патуліном смолу утримують в оточенні рідини рН, якої становить 10 або більше 27 Спосіб за п 25 або 26, який відрізняється тим, що утворюється газоподібний аміак 28 Спосіб за будь-яким з пунктів 25 - 27, який відрізняється тим, що після етапу вимивання смолу піддають дії кислоти 29 Спосіб за будь-яким з пунктів 25 - 28, який відрізняється тим, що під час його здійснення рідинне оточення з високим рН утворюють гідрооксидом натрію, гідрооксидом калію або ж обома 30 Спосіб за будь-яким з пунктів 25 - 29, який відрізняється тим, що під час його здійснення застосовують фосфорну кислоту, лимонну кислоту або ж обидві Винахід стосується способу зниження концентрації патуліну у фруктових соках, пристрою, придатного для цієї мети та споріднених способів і засобів Патулін 4-Hydroxy-4H-furo[3,2-c]pyran-2(6H)опе (див формулу 1) є мікотоксином, який виробляється звичайними видами грибків родів AspegillusTa Pericihum Цей мікотоксин зазвичай зустрічається у фруктах, що загнивають до початку їх переробки на сік Одним з таких грибків є Pericihum expansum, і він відповідальний за розклад яблук та інших фруктів Яблука, які призначаються для переробки на сік, часто-густо є падалицею або продуктом, відбракованим переробними підприємствами, ураженим погодою або таким, що зберігався на холоді Перед переробкою ці фрукти часто протягом тривалого часу зберігають на відкритому повітрі Відсоток фруктів з різними ступенями загнивання може бути високим і неминуче міститиме патулін О що Pericihum expansum, який виробляє патулін, є звичайною гниллю, що розвивається при зберіганні широкого спектру продуктів (наприклад, яблук, персиків, груш, бананів, ананасів, абрикосів, вишень та винограду) Автори вказують, що для яблучних соків рівні патуліну у мутних соках зазвичай вищі, ніж у світлих соках 5 (найвищі рівні, згідно з їх даними, сягають 434мкг/кг та 118мкг/кг, ВІДПОВІ Формула 1 О "ОН Міністерство сільського господарства, рибальства та харчування Великої Британії у своєму інспекційному документі з питань продовольства No 36 (1993) "Мікотоксини "Доповідь третя" зазначає, ДНО) У продуктах харчування мікотоксини є небажаними через свою токсичність для тварин і потенційну токсичність для людини Токсична дія патуліну, його тератогенність, канцерогенність та мутагенність, добре ВІДОМІ і є предметом турбот КОМІСІЯ ПО напрацюванню правил для виробництва харчових продуктів, як частина Програми з питань стандартів на харчові продукти, яка виконується спільно Продовольчою і сільськогосподарською організацією та Всесвітньою організацією охорони здоров'я при ООН, на своїй 28-й сесії (червень 1997) у відношенні патуліну визначила максимально допустиму дозу при вживанні харчових продуктів на рівні 0,4 мікрограми на кілограм ваги тіла за день (тобто, 0,4мкг/кг в т/день) Іноді яблучний сік може бути дуже забрудненим, не дивлячись на те, що загалом рівні патуліну в яблучному соку (особливо у слабоконцентрованому яблучному соку, наприклад, 11,5° Брікс) не перевищують 50мкг/л (мікрограмів на літр) Треба сподіватися, що в даний час розглядаються рекомендації щодо нижчих рівнів патуліну (наприклад, нижче 25мкг/кг) 55447 У деяких зразках яблучного соку (для виготовлення яких у значній мірі використовується падалиця та/або ПІДГНИЛІ фрукти) вміст патуліну виявлено на рівні 1500мкг/л Однак в більшості випадків вміст патуліну в яблучному сокові зазвичай не перевищує 200мкг/л Не дивлячись на це, важливим завданням є дотримання контрольних цифр для вмісту патуліну З літератури ВІДОМІ різні активні та пасивні способи зниження рівня патуліну нижче тих довільних меж, що були зазначені 3 огляду журналу Збереження їжі том 9 стор 147-153, М Harrison 1987, Наявність і стабільність патуліну в яблучних продуктах (Presence and Stability of Patulin in Apple Products) і з Kubacki S , 1986, The Analysis and Occurrence of Patulin in Apple Juice, Mycotoxms and Phycotoxins, редактори Steyn PS і Vleggar R, Elsevier Science Publications, Амстердам, crop 293304 відомо, що додавання аскорбінової кислоти або дюксиду сірки до забрудненого патуліном яблучного соку, руйнує патулін Однак в операціях, які виконуються з комерційною метою, додавання аскорбінової кислоти та дюксиду сірки не дозволяється законом, оскільки існує можливість отримання з цієї реакції неіндефікованих токсичних продуктів В дослідах по ХІМІЧНІЙ стабільності описаних в огляді журналу Збереження їжі том 9 стор 147153, М Harrison 1987, Наявність і стабільність патуліну в яблучних продуктах (Presence and Stability of Patulin in Apple Products) виявлено, що патулін розкладається також із часом протягом зберігання соку Наприклад, помічалось незначне зменшення рівнів патуліну у соці, що зберігався протягом трьох тижнів при температурі 22°С та у сидрі, що зберігався протягом місяця Слід зазначити, що присутність деяких компонентів харчового продукту обмежує КІЛЬКІСТЬ присутнього патуліну Патулін реагує з сульфгідрильними групами, присутніми в харчових продуктах та явно розкладається Не було визначено, чи розкладається токсин або ХІМІЧНО ЗМІНЮЄТЬСЯ з утворенням речовин, що не виявляються Оскільки яблучний сік або сидр зазвичай місять низькі рівні сульфгідрильних груп, то реакція з патуліном є непомітною Поступова втрата патуліну соком при його зберіганні не є практичним рішенням, яке забезпечить отримання соку з прийнятними рівнями патуліну З літератури, огляд журналу Збереження їжі том 9 стор 147-153, М Harrison 1987, Наявність і стабільність патуліну в яблучних продуктах (Presence and Stability of Patulin in Apple Products), Kubacki S , 1986, The Analysis and Occurrence of Patulin in Apple Juice, Mycotoxms and Phycotoxins, редактори Steyn P S і Vleggar R , Eisevier Science Publications, Амстердам, стор 293-304 відомо, що патулін руйнується також алкогольною ферментацією фруктового соку В Applied and Environmental Microbiology, том 32, стор 388-391 описаний спосіб видалення патуліну з сидру шляхом елюювання крізь вугільну колонку, з використанням різних видів активованого вугілля, Його додавання в межах 1~2г/л забезпечує порядку на 80% зниження вмісту патуліну Деякі види активованого вугілля можуть ефектив но використовуватися з комерційною метою для зменшення КІЛЬКОСТІ патуліну у фруктових соках, однак з ним важко працювати, і як споживчий продукт, воно дороге Активоване вугілля не підлягає регенерації та повторному використанню Крім того, воно додає свою частку до вмісту твердої фази в промислових стічних водах, створюючи проблеми із забрудненням оточуючого середовища , В основу винаходу поставлена задача створення способу зниження концентрації патуліну життєздатного при промисловому застосуванні, за допомогою синтетичних адсорбуючих смол, що мають чітко визначені характеристики В основу винаходу поставлена також задача забезпечення зменшення концентрації патуліну у фруктових соках на обладнанні та з використанням технологій, які існують у харчовій промисловості В основу винаходу поставлена також задача створення (наприклад процедур регенерації та продуктів будь-яких подібних способів та процедур) споріднених процедур, методів та засобів Поставлена задача досягається тим, що ВІДПОВІДНО до винаходу запропоновано спосіб зниження вмісту патуліну у фруктовому соку, який включає такі операції подавання соку на матеріал у вигляді смоли, який у великій КІЛЬКОСТІ має мікропори з мінімальною шириною пори менше 20А та принаймні пористу поверхню, що здатна утримувати патулін силами хемосорбції (наприклад, за рахунок дисперсійної взаємодії Ван-дер-Ваальса та Лондона), та збирання соку зі зменшеним вмістом патуліну, обробленого при операції подавання соку на матеріал у вигляді смоли Адсорбція патуліну на поверхні мікропор смоли залежить від розгалуженості поверхневої матриці та від орієнтації полярних груп на молекулі патуліну Сили хемосорбції, очевидно, є наслідком дисперсійної взаємодії Ван-дер-Ваальса та Лондона Енергія хемосорбції дуже мала, і молекули патуліну здатні зазнавати горизонтальної дифузії та конформаційних перетворень на оточуючих поверхнях Тому хемосорбція найкращим , чином описується як фізичне притягання до ХІМІЧНО інертної поверхні адсорбції" Смола має, переважно, функціональність з властивостями слабких основ, хоча можуть бути використані нефункцюналізовані та змочувані смоли Переважно, в згаданій смолі практично відсутні мезопори та макропори Вважається, що смола має такі мікропори, коли їдкий натр практично не ефективний у хімічному перетворенні утримуваного мікропорами патуліну в його похідну, яка значно легше вимивається Згадана смола, переважно, має велику КІЛЬКІСТЬ мікропор з мінімальною шириною пори менше 15А Крім того, застосовують смолу, що має велику КІЛЬКІСТЬ пор з мінімальною шириною пори від 5 до 20А В згаданому способі, переважно, використовують смолу, що має дуже велику площу внутрішньої поверхні та низькі параметри проникнення ртуті 55447 Згадана смола, переважно, має площу поверхні, яка перевищує 900 (наприклад, від 900 до1500)м2/г(БЕТ) Площа згаданої поверхні, переважно, сягає від 1000до1500м 2 /г(БЕТ) Згадана смола, переважно, має параметр проникнення ртуті (сІ5о, А) менший 100 Згадана смола знаходиться, переважно, у вигляді шару волокон, бусин або гранул Згадані бусини, гранули або волокна, переважно, мають переріз від 300 до 1600 мікрон Згадана смола, переважно, є співполімером стиролу з дившілбензолом із сітчастою просторовою структурою Згадана смола була піддана, переважно, тримірному зшиванню в набухлому стані Смола, переважно, піддавалась регенерації після попереднього використання в аналогічному процесі видалення патуліну Згадану регенерацію, переважно, здійснюють шляхом перетворення за допомогою аміаку або леткої основи, утримуваного смолою патуліну на його похідну, яка значно легше вимивається Згадане перетворення, переважно, здійснюють шляхом утворення аміаку або леткої основи принаймні безпосередньо з розчину з високим рН, який знаходиться в контакті зі смолою Згадану регенерацію, після процесу вимивання ПОХІДНОІ(ИХ) патуліну, переважно, здійснюють шляхом подавання кислоти на смолу Об'єм соку, який подається на смолу перед її регенерацією, складає, переважно, 20 або більше об'ємів шару, причому ця КІЛЬКІСТЬ об'ємів шару виражається пропорційно до концентрації реального або уявного слабоконцентрованого соку Сік, переважно, подається на смолу зі швидкістю від приблизно 4 до приблизно 10 об'ємів шару за годину Смола, переважно, була функціоналізована третинним аміном, але вступає у взаємодію із соком, знаходячись у кислотній формі, як протилежність формі вільної основи, за рахунок чого протягом взаємодії соку зі смолою зменшується поглинання кислоти соку Смола, переважно, утворює шар глибиною від 0,5 до 2,0 метрів Поставлена задача вирішується в пристрої для реалізації визначеного вище способу, тим, що ВІДПОВІДНО до винаходу, згаданий пристрій складається принаймні з однієї посудини, в якій знаходиться шар смоли і яка може працювати принаймні в двох режимах, з яких у першому режимі сік подається на смолу та збирається після їх взаємодії, а в другому режимі здійснюється регенерація смоли Поставлена задача вирішується тим, що в спосіб! регенерації мікропористої смоли, в мікропорах якої знаходиться патулін, ВІДПОВІДНО ДО винаходу, забруднену патуліном смолу утримують в оточенні рідини з високим рН, утворюють пари основи (переважно, аміаку) в КІЛЬКОСТІ, достатній для перетворення утримуваного мікропорами патуліну на його похідну або ПОХІДНІ, ЩО значно легше вимивається(ються), та вимивають цю(ці) похідну(і) з мікропор Високе рН оточуючої рідини, переважно, сягає 8 10 або більше Утворюється, переважно, газоподібний аміак Після етапу вимивання смолу, переважно, піддають дії кислоти Ще один аспект даного винаходу полягає в тому, що в способі зниження вмісту патуліну у фруктовому соку використовують смолу, яка є співполімером стиролу з дившілбензолом із сітчастою просторовою структурою, у формі сферичних бусин, гранул або волокон в достатній КІЛЬКОСТІ І З достатнім відсотком мікропор з мінімальною шириною пори менше 20А В деяких видах згадана смола має функціональні групи з властивістю слабких основ Використовуються, переважно, згадані бусини, гранули або волокна (переважно, бусини або гранули), які мають переріз від 300 до 1600 мікронів Подальший аспект даного винаходу полягає в способі зниження вмісту патуліну у фруктовому соку або у фруктових соках (далі сік), який складається з операцій подавання соку на бусини або гранули (переважно, сферичні) смоли - співполімеру стиролу з дившілбензолом із сітчастою просторовою структурою, що наявні в КІЛЬКОСТІ, достатній для того об'єму соку, який має вступати у взаємодію, аби після цього контакту досягти бажаного зменшення вмісту патуліну Ще одним аспектом даного винаходу є спосіб зниження вмісту патуліну у фруктовому соку або у фруктових соках, який складається з операцій подавання фруктового соку у відповідному пристрої на бусини або гранули або ж волокна смоли - співполімеру стиролу з дившілбензолом із сітчастою просторовою структурою, яка була піддана тримірному зшиванню в набухлому стані і має поверхню, що фактично позбавлена мезопор і макропор, але у великій КІЛЬКОСТІ має мікропори, та видалення з цього пристрою соку зі зменшеним вмістом патуліну Перевага віддається смолі, яка була функцюнапізована з метою сприяти змочуванню до того, як вона вступить у контакт з фруктовим соком Згадана функцюналізація, переважно, створювала функціональність з властивостями слабкої основи Згаданийпристрій - це, переважно, пристрій будь-якого виду з описаних нижче Смола регенерується, переважно, з використанням аміаку або леткої основи Після використання аміаку або леткої основи смола, переважно, вступає в контакт із сильним лугом Згаданим сильним лугом є, переважно, гідрооксид натрію або калію Регенерація складається, переважно, з промивання кислотою, після чого смола експонується до газоподібного аміаку або заміщеної леткої основи Ще одним аспектом даного винаходу є пристрій для зниження концентрації патуліну у фруктовому соку або у фруктових соках, який містить посудину, де певна КІЛЬКІСТЬ бусин або гранул смоли - співполімеру стиролу з дившілбензолом із сітчастою просторовою структурою утримується таким чином, що сік, який пропускається через неї, може подаватися на цю смолу, та який дозволяє 55447 між циклами проходу соку через посудину промивати смолу регенеруючою(ими) рідиною(ами) та/або газом(ами) Ще одним аспектом даного винаходу є спосіб зниження концентрації патуліну у фруктовому соку, який складається з подавання соку на бусини або гранули смоли - співполімеру стиролу з дивінілбензолом із сітчастою просторовою структурою, яка має мікропори з мінімальною шириною пори менше 20А Згадані бусини, гранули або волокна, переважно, мають переріз від 300 до 1600 мікронів Згадані бусини, гранули або волокна, переважно, фактично позбавлені мезопор і макропор Ще одним аспектом даного винаходу є спосіб зниження концентрації патуліну у фруктовому соку, який складається з подавання соку на бусини або гранули смоли -співполімеру стиролу з ДИВІНІлбензолом із сітчастою просторовою структурою, яка має пори, що майже виключно є мікропорами з мінімальною шириною пори менше 20А (тобто, мезопори і макропори знаходяться в малій КІЛЬКОСТІ або практично відсутні) Згадані бусини, гранули або волокна, переважно, мають переріз від 300 до 1600 мікрон Згадана смола, переважно, має низький параметр проникнення ртуті (наприклад, < 100) Згадана смола була піддана, переважно, тримірному зшиванню у набухлому стані Хоча тут зроблено посилання на робочу посудину, яка підготовлена для видалення патуліну, ніщо не заважає до бусин смоли (або гранул, або волокон) додавати домішок (або укладати шари в поєднанні зі смолою, або окремо від неї, або використовувати потоки, що течуть вгору або вниз) іншого іонообмінного середовища, функціональне призначення якого може відрізнятися від, бути допоміжним до, або діяти ВІДМІННИМ ЧИНОМ ВІД фу нкціонального призначення смол, яким віддається перевага в даному винаході Що стосується розміру пор, терміни мікропора, мезопора та макропора використовуються тут згідно з наступними визначеннями Міжнародного союзу з чистої та прикладної хімії "мікропори" - пори з мінімальною шириною в інтервалі менше 20А "мезопори" - пори з мінімальною шириною в інтервалі від 20 до 500А "макропори" - пори з мінімальною шириною в інтервалі більше 500А В термінології, яка тут використовується, "BV" або "bv" відноситься до об'ємів шару (тобто, об'єм, що дорівнює об'єму смоли, яка знаходиться в робочій посудині) ' Використаний тут термін "сік" охоплює собою, як варіанти, попередньо оброблені фруктові соки (наприклад, концентровані, ультра фільтрова ні тощо) та/або змішані та/або розбавлені фруктовоягідні соки Використані тут терміни бусини, або гранули, або волокна, хоча і згадуються разом, це не означає, що вони утворюють суміш Переважні форми виконання, що представляють даний винахід будуть описані далі з посиланням на прикладені креслення, на яких Фіг 1 - це блок-схема відомого способу виро 10 бництва яблучного соку, якби не той факт, що до и складу входить, переважно, після етапу ультрафільтрації, якій віддається перевага, або іншої фільтрації (наприклад, діатомовою землею) система для зменшення рівнів патуліну перед загущенням соку, Фіг 2 - схема пристрою, якому віддається перевага, згідно з даним винаходом, Фіг 3 - поздовжній переріз типового сітчастого фільтру, який знаходиться під шаром (наприклад, такого виду, як показано на фіг 2 позицією 28) Такий сітчастий фільтр є частиною відомого пристрою (наприклад, описаного в роботі "Переведення на промислову основу технології абсорбції при виробництві фруктових соків", Переробка фруктів, 4 - 9 6 , Р Ліндон, повний зміст якої увійшов до винаходу шляхом посилань), Фіг 4 - вхідний розподільний пристрій (позиція 26 на Фіг 2) для соку та регенераційного розчину, Фіг 5 - фотографія (із збільшенням 2500х) смоли (Ahmentech P570), якій у даному винаході віддається перевага, де показано поверхню бусини, Фіг 6 - фотографія, подібна до фіг 5, але на якій показано поверхню бусини, збільшену в 10000 разів, Фіг 7 - фотографія, подібна до фіг 5, але на якій показано типовий полімерний адсорбент стирол-дившілбензол з високим рівнем мезопор та макропор (фотографія із збільшенням в 2500 разів), Фіг 8 - поверхня тієї ж бусини, що і на фіг 7, але із збільшенням в 10000 разів, де знову показано високий рівень мезопор та макропор в типовому полімерному адсорбенті стиролдившілбензолі (наприклад, як це запропоновано в патенті США № 4,297,220, поданому Rohm and Mass Company, та патенті США № 4,439,458, поданому Coca-Cola Company, на обидва з яких зроблено посилання), Фіг 9 - комплексний графік, де зображено результати ДОСЛІДІВ, у яких використано частковий концентрат яблучного соку (25° Брікс) (ЗРАЗОК А) та середовище-адсорбент у вигляді синтетичної смоли, що їй віддається перевага в даному винаході, (Ahmentech P570), і які проводились з метою показати регенеративну природу цього середовища (наприклад, за допомогою графіків, які показують результати обробки в циклах 23, 26 та 27, де кожний цикл - це одна взаємодія середовища із соком з метою видалення патуліну і одна регенерація після неї) На графіках показані (і) концентрація патуліну (мкг/л) в залежності від об'єму обробленого яблучного соку (BV), (м) поглинання випромінювання з довжиною хвилі 325нм загальним вмістом поліфенолів в залежності від об'єму обробленого яблучного соку (BV), та (їм) залежність °Брікс від КІЛЬКОСТІ об'ємів шару, Фіг 10 - графік, подібний до фіг 9, але для того ж часткового концентрату (25° Брікс) (ЗРАЗОК А) та іншого середовища (Ahmentech P700), яке порівняно із середовищем (Ahmentech P570) з фіг 9 показує, (на графіках для циклів 9, 12 та 13) більше послаблення кольору, що є результатом більшого поглинання на довжині хвилі 325нм загальним вмістом поліфенолів соку, 12 11 55447 Фіг 11 - подає результати ДОСЛІДІВ ДЛЯ частшенні ваги до об'єму) кового концентрату яблучного соку (25°Брікс) з 4 Вхідний отвір для розбавленої лимонної киіншого джерела (ЗРАЗОК В) (знову з використанслоти або фосфорної кислоти ням середовища з фіг 9, тобто, Ahmentech P570), 5 Вхідний отвір для сирої води (питної води) отримані в циклі обробки № 28, у вигляді залежно6 Вхідний отвір для м'якої води (води, вільної стей (і) рН від об'єму обробленого яблучного соку, від солей, які надають твердості, аби при розчи(м) електропровідності відносно об'єму обробленоненні їдкого натру не виділявся твердий осад) го яблучного соку, (мі) титрованої кислоти відносно 7 Стопорний вентиль для сирої води об'єму обробленого яблучного соку, (iv) поглинан8 Стопорний вентиль для м'якої води ня загальним вмістом поліфенолів та абсорбентів 9 Насос для подавання фруктового соку відносно об'єму обробленого яблучного соку, та (v) 10 Насос для закачування лугу °Брікс та концентрація патуліну в залежності від 11 Насос для закачування аміаку об'єму обробленого яблучного соку, 12 Насос для закачування кислоти Фіг 12 - графік, подібний до Фіг 11 (також 13 Насос для води ЗРАЗОК В), але в даному випадку було викорис14 Вентиль для регулювання потоку фруктотане середовище Ahmentech Р700, а результати вого соку відносяться до більш раннього циклу обробки (ци15 Датчик витратоміра фруктового соку клу № 14), та 16 Вхідний стопорний вентиль для фруктового соку Фіг 13 - блок-схема способу регенерації смоли, якому віддається перевага 17 Стопорний вентиль лінії закачування лугу Даний винахід в переважних формах виконан18 Стопорний вентиль лінії закачування аміаня, дозволяє в промислових масштабах знижувати ку вміст патуліну в яблучному соку та концентратах, 19 Стопорний вентиль лінії закачування кисвиготовлених з яблучного соку, на обладнанні та з лоти використанням технологій, які існують у харчовій 20 Датчик витратоміра води промисловості на виробництвах із застосуванням 21 Стопорний вентиль лінії закачування регеполімерів-адсорбентів та іонообмінних смол Динераційного розчину вись, наприклад, обладнання, описане 22 Стопорний вентиль для води, якою розвоР Ліндоном у раніше згаданому посиланні диться регенераційний розчин Даний винахід в переважних формах виконан23 Регулюючий та стопорний вентиль для поня забезпечує економічно життєздатний спосіб току води, спрямованого вгору зниження вмісту патуліну, зазвичай, порядку на 24 Вентиль для промивання від соку 90% в освітленому яблучному сокові, з допомогою 25 Робоча посудина, в якій знаходиться смосинтетичних адсорбуючих смол, що мають чітко ла-ад сорбент визначені характеристики Синтетична адсорбую26 РОЗПОДІЛЬНІ пристрої на вході робочої поча смола, яка знаходиться у ВІДПОВІДНО розроблесудини ній та сконструйованій системі, працює в режимі 27 Шар смоли-адсорбенту повторюваних циклів адсорбції патуліну та віднов28 Сітчасті фільтри/розподільники, що знахолення її властивостей з допомогою унікального дяться під шаром смоли Колектори фруктового способу регенерації соку та регенераційного розчину Хоч основним застосуванням винаходу є зни29 Вихідний вентиль для потоку, спрямованоження вмісту патуліну в яблучному соку, немає го вгору жодних причин не сподіватися, що з допомогою 30 Датчик вимірювача електропровідності описаного способу вміст патуліну не буде знижу31 Вихідний вентиль для обробленого соку ватися і в соках інших фруктів та ягід (наприклад, 32 Вентиль на вихідному отворі для зливання персиків, груш, бананів, ананасів, абрикосів, вирегенераційного розчину та промивальної води шень та винограду) 33 Вентиль для випускання регенераційного Важливо ВІДМІТИТИ також, що синтетичні адсорозчину в бак для стічних вод рбуючі смоли, яким віддається перевага, переваж34 Бак для стічних вод но не знижують кольоровості оброблюваного яб35 Вихідний отвір для обробленого соку лучного соку Це є важливим зауваженням, оскіль36 Вхідний отвір баку для стічних вод ки виробничники, які займаються переробкою соку, 37 Випуск в атмосферу часто не мають потреби у зниженні його кольоро38 Змішувач вості Однак, якщо вимагається знизити кольоро39 Насос для видалення стічних вод вість соку, цього можна досягти шляхом уведення 40 Вихідний вентиль для стічних вод в робочі посудини необхідного адсорбенту на до41 Вихідний отвір для зливання стічних вод даток до смоли, яка знижує вміст патуліну (В) Фігура 3 - сітчастий фільтр, який знаходиться під шаром і утримує смолу всередині робоПристрій, показаний на фіг 2, 3 і 4, описано із чої посудини (такі сітчасті фільтри розміщуються в застосуванням наступних позицій нижній частині посудини, аби забезпечити утриму(А) Фігура 2 вання смоли і рівномірне розподілення та збиран1 Вхідний отвір для світлого фруктового соку ня обробленого соку і регенераційних розчинів) 2 Вхідний отвір для лугу (концентрованого гідрооксиду натрію або калію) для його розведення 42 Верхня кришка з нержавіючої сталі водою до 1 % та 2% у відношенні ваги до об'єму 43 Профільований у вигляді клину дріт, спірально намотаний та приварений допоздовжніх зв'я3 Вхідний отвір для аміаку (промисловий роззуючих дротин чин аміаку, розведений водою до 0,5% у відно 14 13 55447 44 "Зазор" сітчастого фільтру - зазвичай, 200жена, вочевидь, через ІНШІ гідрофобні ХІМІЧНІ ре300 мікронів човини, які за своїм розміром можуть проникати в пори, де вони, переважно, адсорбуються і замі45 Нижня кришка щують патулін Тому загальна здатність таких 46 Патрубок з різьбою для приєднування до смол адсорбувати та утримувати патулін в еконозагальної магістралі мічно виправданих масштабах обмежена 47 Поздовжня зв'язуюча дротина (С) Фігура 4 (Деталь вхідних розподільників Найбільш ефективними адсорбентами виявисоку та регенераційного розчину, які знаходяться лися ті, що мають велику площу поверхні з висовсередині робочої посудини) - розподільники, які ким відсотком мікропор встановлені для забезпечення рівномірного розЗ випробуваних смол перевага віддавалася поділу соку та регенераційного розчину по поверхтим, які мають велику КІЛЬКІСТЬ мікропор і, ВІДПОВІні шару смоли-адсорбенту ДНО, дуже мало мезопор та макропор 48 Вхідний патрубок Смоли, яким віддавалась найбільша перевага, це смоли типу Ahmentech P570 та Р700, розробле49 Верхній диск розподільника ні авторами винаходу Остання з и більшим пара50 Сепаратор метром проникнення ртуті, ніж 18 Ahmentech P570, 51 Нижній ДИСК розподільника має сильніший вплив на колір яблучного соку ІнПолімер - адсорбент шими смолами були смоли фірми Purohte InternaДля визначення найбільш ефективних адсорtional Limited, і про них згадується нижче бентів патуліну були проведені досліди з сітчастими фільтрами по очищенню яблучного соку із вміВсі такі смоли можуть бути виготовлені з достом патуліну приблизно 200мкг/л Досліди поляпомогою методики Даванкова-Цюрупи У цьому гали в тому, що 150мл яблучного соку знаходиливідношенні дивись, наприклад, патент США ся в контакті з Юмл дослідної смоли-адсорбенту № 3729457, В А Даванков і М П Цюрупа, ХІМІЧНО при температурі оточуючого середовища протягом активні полімери, 13 (1990), 27-42, та М П Цюрупа З годин Протягом терміну контактування колба із та ІНШІ, ХІМІЧНО активні полімери, 19 (1993), 55-66 вмістом струшувалась за допомогою лабораторноНайкраще ці полімери можуть бути схарактего струшувача Після закінчення терміну контактуризовані способом їх синтезу, тобто, тим, що зшивання сік аналізувався на наявність патуліну з довання відбувається тоді, коли полімер знаходиться помогою відомого методу в набухлому стані Було відмічено, що патулін адсорбується смоВ таблиці 2 зібрано деякі статичні характерислами, які мають великий відсоток мезопор та мактики кількох смол цього виду, отриманих від фірми ропор, але їх здатність утримувати патулін обмеPurohte International Ltd, та власного виробництва Таблиця 2 Характеристики Purohte MN-100 Площа поверхні, 900-1100 м2/г(БЕТ) dso, А (проник850-950 нення Нд) Об'єм пор, мл/г (в сухому стані) Функціональність Об'ємна продуктивність, екв/л Вологість, % Сильна основність Розширення, % (ІОННІ форми) Purohte MN-200 Ahmentech Р570 Ahmentech Р700 Purohte MN-400 Purohte MN-500 Purohte MN-150 900-1100 1000-1500 900-1100 900-1100 900-1100 900-1200 850-950
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюProcedure for reducing the patulin content in a fruit juice
Назва патенту російськоюСпособ снижения концентрации патулина в фруктовых соках
МПК / Мітки
МПК: A23L 2/70
Мітки: способу, спосіб, смолі, соках, концентрації, патуліну, пристрій, реалізації, зниження, регенерації, мікропористої, фруктових
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/19-55447-sposib-znizhennya-koncentraci-patulinu-u-fruktovikh-sokakh-pristrijj-dlya-realizaci-sposobu-ta-sposib-regeneraci-mikroporisto-smoli.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб зниження концентрації патуліну у фруктових соках, пристрій для реалізації способу та спосіб регенерації мікропористої смоли</a>
Попередній патент: Спосіб виготовлення модульного теплоізоляційного елемента
Наступний патент: Антисептичний засіб
Випадковий патент: Піч для спалювання забруднених відходів виробництва