Спосіб отримання концентратів з цитрусової та плодово-ягідної сировини

Запропонований винахід відноситься до харчової промисловості, а саме до технології переробки цитрусової та плодово-ягідної сировини. Відомий спосіб отримання цитрусових концентратів, який передбачає сортування, миття, знімання цедри з плодів, попереднє їх подрібнення на молотковій дробарці до частинок розміром 5000-10000мкм, змішування з цукровим сиропом у відношенні 1:1, диспергування в дезінтеграторі, купажування обробку в роторнопульсаційному апараті, пастеризацію, розлив ["Переработка ядра цитрусовых плодов в концентрат для безалкогольных напитков". Самопал В.В., Тоатер Т.Э., Кислая Л.В., Ободович А.Н., Маринченко В.А.: Киев. Технический институт пищевой промышленности. -Киев, 1990. - 5с. - Рук. Деп. в Укр НИИНТИ 14.08.90. №1284 Ук 90]. Недоліком цього способу є велика тривалість процесу, складна апаратурно-технологічна схема з великою кількістю енергоємного устатк ування. Найбільш близьким технічним рішенням є спосіб отримання цитрусових концентратів, що передбачає сортування, миття, знімання цедри з плодів, попереднє подрібнення плодів до часток розміром не більше 5000мкм із застосуванням шнекового подрібнення, диспергування в дезінтеграторі при швидкості обертання роторів 5000об/хв з одержанням часток розміром від 100 до 250мкм, купажування, обробку в роторнопульсаційному апараті, пастеризацію, розлив [автореферат диссертации на соискание ученой степени к.т.н., "Разработка технологии цитрусовых концентратов и товарных сиропов на их основе" Самопал В.В., Киев 1991г.]. Перевагою даного способу в порівнянні з аналогом є оптимізація процесу проведення попереднього подрібнення сировини до часток розміром не більше 5000мкм за допомогою шнекового устаткування. До недоліків способу у порівнянні з заявленим відноситься проведення процесу зняття цедри з плодів перед їх переробкою. Це знижує ароматичні якості кінцевого продукту тому, що саме в цедра містить 97% ефірної олії, а не м'якоть цитрусових. Другим недоліком є велика тривалість за часом, велика кількість перекачувального та подрібнюючого устаткування і, як наслідок, висока енергоємність усього процесу. В основу винаходу поставлена задача удосконалення способу отримання концентратів із цитрусової та плодово-ягідної сировини шляхом проведення процесів одночасного попереднього подрібнення цитрусової сировини з цедрою та її змішування з інгредієнтами в шнековому вузлі шнекового роторно-пульсаційного апарата з наступним суміщенням операцій доподрібнення, диспергування і купажування в робочому вузлі шнекового роторно-пульсаційного апарата, що дає можливість поліпшити органолептичні властивості концентрату, скоротити тривалість процесу на 50%, зменшити витрати електроенергії на 27%. Поставлена задача вирішується тим що в способі отримання концентратів із цитрусової та плодово-ягідної сировини що передбачає . сортування, миття, попереднє подрібнення, диспергування, купажування і пастеризацію, згідно з винаходом, проводять одночасне попереднє подрібнення цитрусової сировини з цедрою та змішування з інгредієнтами у шнековому вузлі шнекового роторно-пульсаційного апарату до розміру часток не більше 1000мкм при напрузі зсуву прошарованого потоку (5-10)×102, одержану масу направляють в робочий вузол шнекового роторно-пульсаційного апарата, де здійснюють роторно-пульсаційну обробку сировини з суміщенням операцій доподрібнення, диспергування та купажування при напрузі зсуву прошарованого потоку (5-10)×104Па з розміром часток одержаної суспензії не більше 100мкм. Переробка цитрусової сировини з цедрою дозволяє поліпшити органолептичні властивості концентратів (за рахунок збереження ефірних олій цедри) та підвищити їх біологічну цінність (за рахунок використання пектинових речовин цедри), підвищує ароматичні якості кінцевого продукту, так як саме в цедрі знаходиться 97% ефірної олії, а не в м’якоті цитрусових. Проведення одночасного процесу попереднього подрібнення та змішування цитрусової сировини з інгредієнтами при напрузі зсуву прошарованого потоку (5-10)×102Па і роторно-пульсаційна обробка сировини з суміщенням операцій доподрібнення, диспергування та купажування при напрузі зсуву прошарованого потоку (510)×104Па зменшує тривалість те хнологічного процесу в порівнянні з прототипом на 50%, енергоємність на 27%. Заявлений спосіб реалізується за допомогою шнекового роторно-пульсаційного апарата апаратнотехнологічну схему якого зображено на фіг.1, що містить прийомний бункер 1, засув 2, шнеково-роторнопульсаційний апарат 3, який включає шнековий вузол апарата За та роторно-пульсаційний вузол апарата 36, триходовий кран 4, збірник готової продукції 5 шнекового і роторно-пульсаційного вузлів. Шнековий вузол містить у собі корпус із завантажувальним бункером, шнек із приводом і вузол подрібнення. Роторно-пульсаційний вузол складається із корпусу і набору робочих органів. Корпус апарату суцільнозварений з виведенням патрубка на рециркуляцію. На вал електродвигуна насаджується втулка і ротор. Ротор являє собою циліндр із наскрізними прорізями, рівномірно розташованими по боковій циліндричній поверхні. Ротор і два статори створюють робочий вузол. Статори виконані аналогічно роторам. Зазор між статором і ротором складає не більше 0,2мм. Спосіб отримання концентратів з цитрусової та плодово-ягідної сировини здійснюється таким чином. Сировину, що надходить, сортують, миють і направляють у прийомний бункер 1 шнекового роторнопульсаційного апарата 3. Туди ж задають цукор і інші інгредієнти, передбачені рецептурою. Потім відкривають засув 2 і вміст прийомного бункера самоплином надходить у шнековий вузол 3 а шнековороторно-пульсаційного апарата, де він обробляється при напрузі зсуву потоку (5-10)×102Па. Така обробка дозволяє здійснити подрібнення сировини до часток розміром менше 1000мкм, провести попереднє змішування часток сировини з цукром та іншими інгредієнтами, розчинити цукор і подати отриману масу в роторнопульсаційний вузол апарата 36, де при обертанні ротора відбувається почерговий збіг прорізей ротора і статорів і створюється напруга зсуву потоку (5-20)×104Па. Завдяки обробці при вищевказаних параметрах отримуємо однорідну нерозшаровану суспензію з розміром часток не більше 100мкм. При необхідності, отриману суспензію можна обробити в шнеково-роторнопульсаційному апараті в режимі рециркуляції, установивши три ходовий кран 4 у потрібному положенні. Готову продукцію подають у збірник 5, звідкіля вона надходить на упаковку. Заявлений спосіб пояснюється прикладами отримання концентратів. Приклад 1. Сировина, цукор і інші інгредієнти задають у прийомний бункер 1 шнеково-роторно-пульсаційного апарата 3 й обробляють при напрузі зсуву потоку 4×102Па при шнековій обробці і 4×104Па при роторно-пульсаційній обробці. Тривалість процесу в порівнянні з прототипом зменшується на 43%, а енергоємність на 22%. Це пов'язано з тим, що після одноразового проходу сировини через шнеково-роторно-пульсаційний апарат розміри часток суспензії складають 250мкм і нижче. Тому, для одержання суспензії з розміром часток менше 100мкм, обробку проводять у режимі рециркуляції за два цикли. Органолептичні показники концентратів погіршуються за рахунок втрати ароматичних речовин при рециркуляції. Приклад 2. Спосіб здійснюється аналогічно прикладові 1 за винятком того, що обробку сировини проводять при напрузі зсуву потоку 12×102Па при шнековій обробці і 22×104Па при роторно-пульсаційній обробці шнеково-роторнопульсаційного апарата. При цьому тривалість процесу, у порівнянні з прототипом, зменшується на 52%, а витрата електроенергії на 20%. Це зв'язано з тим, що для створення напруги зсуву потоку 12×102Па і 22×104Па відповідно при шнековій і роторно-пульсаційній обробці необхідно збільшити швидкість обертання ротора і швидкість обертання шнека, що спричиняє додаткову ви трату електроенергії. Концентрат, отриманий даним способом, являє собою однорідну, гомогенну, нерозшаровану суспензію з розміром часток менше 100мкм і яскраво вираженим ароматом. Приклад 3. Спосіб здійснюється аналогічно прикладові 1 за винятком того, що обробку сировини проводять при напрузі зсуву потоку 5×102Па при шнековій обробці і 5×104Па при роторно-пульсаційній обробці шнеково-роторнопульсаційного апарата. При цьому тривалість технологічного процесу, у порівнянні з прототипом, зменшується на 50%, а витрата електроенергії на 27%. Концентрат являє собою однорідну, гомогенну, нерозшаровану суспензію з розміром часток менше 100мкм і яскраво вираженим ароматом. Приклад 4. Спосіб здійснюється аналогічно прикладові 1 за винятком того, що обробку сировини проводять при напрузі зсуву потоку 10×102Па при шнековій обробці і 20×104Па при роторно-пульсаційній обробці шнеково-роторнопульсаційного апарату. При цьому тривалість технологічного процесу, у порівнянні з прототипом, зменшується на 50%, а витрата електроенергії на 27%. Концентрат являє собою однорідну, гомогенну, нерозшаровану суспензію з розміром часток менше 100мкм і яскраво вираженим ароматом.