Установка непрерывного действия для производства экстракта цикория

 

Изобретение может быть использовано в консервной промышленности для производства экстракта цикория. Целью изобретения является повышение качества готового продукта за счет сокращения потерь ароматических веществ. Полученный в экстракционном аппарате 2 экстракт по коммуникации а поступает через подогреватель 4 в дефлегматор-испаритель 5, выделившиеся пары поступают в сепаратор 7, засасываются в эжектор 8, откуда поступают в куб ректификационной колонны 9. Отделившаяся жидкость в прессе 3 соединяется с основным потоком экстракта , а шлам направляют на повторную экстракцию в смеситель 12 лютерной водой, откуда жидкая шламовая масса, пройдя конденсатор 10, поступает на верхнюю тарелку отгонной части колонны 9, освобождается от остатка ароматических веществ и выводится через подогреватель 4 в разделительное сито 15. Зоны выделения и накопления ароматических веществ в обжарочном аппарате 1, экстракционном аппарате 2 и прессе 3 соединены трубопроводами к, л, м, с верхом колонны 9. Летучие ароматические вещества из колонны 9 проходят дефлегматор-испаритель 5, конденсатор 10, конденсаторхолодильник 11, попадают в абсорбер 13 и, соединяясь с конденсатором из конденсатора-холодильника 11, в виде концентрата выводятся из установок. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5u 4 А 23 F 5/44

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4225026/31-13 (22) 09.04.87 (46) 15.05.89, Бюл.Р 18 (71) Киевский технологический институт пищевой промышленности (72) П.С.Цыганков, П.Л.Шиян, !

0.В.Булий и В.Л.Гудаков (53) 663.95(088.8) (56) Самсонова А.Н. Современная техника концентрирования фруктовых соков. И.: ЦНИИТЭИпнщепром, 1970, с.60.

Нахмедов Ф.Г. Технология кофепродуктов. М,: Легкая и пищевая промышленность, 1984, с.120. (54) УСТАНОВКА НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ

ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЭКСТРАКТА ЦИКОРИЯ (57) Изобретение может быть использовано в консервной промышленности для производства экстракта цикория.

Целью изобретения является повышение качества готового продукта за счет сокращения потерь ароматических веществ. Полученный в экстракционном аппарате 2 экстракт по коммуникации а поступает через подогреватель 4

ÄÄSUÄÄ 1479048 А1 в дефлегматор-испаритель 5, выделившиеся пары поступают в сепаратор 7, засасываются в эжектор 8, откуда поступают в куб ректификационной колонны 9. Отделившаяся жидкость в прессе 3 соединяется с основным потоком экстракта, а шлам направляют на повторную экстракцию в смеситель

12 лютерной водой, откуда жидкая шламовая масса, пройдя конденсатор 10, поступает на верхнюю тарелку отгонной части колонны 9, освобождается от остатка ароматических веществ и выводится через подогреватель 4 в разделительное сито 15. Зоны выделения и накопления ароматических е веществ в обжарочном аппарате 1, экстракционном аппарате 2 и прессе

3 соединены трубопроводами к, л, м с верхом колонны 9. Летучие аромати- С ческие вещества из колонны 9 проходят дефлегматор-испаритель 5, конденсатор

1 О, конденсатор-холодильник 11 попадают в абсорбер 13 и, соединяясь с аай конденсатом из конденсатора-холодиль- ф ника 11, в виде концентрата выводятся из установок. 1 ил. CO

1479048

Изобретение относится к консервной промышленности, а именно к установкам для производства экстракта цикория. 5

Цель изобретения — повышение качества готового продукта за счет сокращения потерь ароматических веществ, Существующие линии по производству концентрата растворимого цикория не 10 предусматривают улавливания и концентрирования летучих ароматических веществ, их возврат в готовую продукцию. Потери ценных ароматических компонентов приводят к снижению ка- 15 чества концентрата растворимого цикория. Предлагаемая установка непрерывного действия для производства экстракта цикория позволит улучшить качество концентрата растворимого 20 цикория l10 аромату за счет возврата ароматических компонентов в готовую продукцию.

На чертеже изображена схема установки.

Установка состоит из обжарочного аппарата 1, экстракционного аппарата 2, пресса 3 для шлама, подогревателя экстракта 4, дефлегматора-испарителя 5, сборника деароматизирован- 30 ного экстракта 6, сепаратора 7, парового эжектора 8, ректификационной колонны 9, состоящей из отгонной и концентрационной частей, конденсатора 10, холодильника-конденсатора 35

11, смесителя для шлама 12, абсорбера 13, вентилятора 14 и разделительного сита 15, фильтра 16, вакуум-аппарата 17 и сборника готового продукта 18, 40

Зоны выделения и накопления летучих ароматических веществ в экстракционном аппарате 2, прессе 3 для шлама и обжарочном аппарате 1 соединены трубопроводами с верхней частью 45 ректификационной колонны 9, оснащен- ной дефлегматором-испарителем 5, верхняя тарелка колонны 9 связана с паровой коммуникацией через межтрубное пространство дефлегматора-испа50 рителя 5, конденсатора 10 холодильника-конденсатора 11 через жидкостную коммуникацию и паровую коммуникацию и абсорбер 13 с коммуникацией„ концентрата ароматических веществ, при этом нижняя и верхняя полбвины трубного пространства дефлегматораиспарителя 5 соединены коммуникацией.

Ф

Нижняя часть межтрубного пространства дефлегматора-испарителя 5 соединена жидкостной коммуникацией с 3-4 тарелкой, считая сверху, ректификационной колонны 9, а межтрубное пространство конденсатора 10 связано жидкостной коммуникацией с ее верхней тарелкой, кроме того, шламовая коммуникация экстракционного аппарата 2 соединена через пресс 3 для шлама коммуникацией через смеситель для шлама 12, трубное пространство конденсатора 10 с тарелкой питания ректификационной колонны 9, а коммуникация экстракта экстракционного аппарата 2 соединена с коммуникацией пресса 3 шлама и связана через трубное пространство подогревателя 4 и нижнюю часть трубного пространства дефлегматора-испарителя 5 через коммуникацию со сборником деароматизирбванного экстракта

6, при этом верхняя — паровая зона трубного пространства дефлегматораиспарителя 5 соединена коммуникацией через сепаратор 7, паровой эжектор

8, коммуникацию с низом куба ректификационной колонны 9, верх которого через межтрубное пространство подогревателя 4, разделительное сито

15 связан параллельно со смесителем шлама и через коммуникацию с экстракционным аппаратом 2. Сепаратор 7 коммуникацией соединен со сборником деароматизированного экстракта 6.

Установка работает следующим образом.

Измельченный и обжаренный в обжарочном аппарате 1 цикорий поступает в экстракционный аппарат 2, куда одновременно подается свежая горячая вода и лютерная вода после разделительного сита 15, где от нее отделяются частички жома. В экстракционном аппарате 2 ценные экстрактивные вещества сырья переходят в экстракт, который по коммуникации поступает в трубное пространство подогревателя 4, где нагревается за счет отходящей из ректификационной колонны 9 кубовой жидкости. Шлам из экстракционного аппарата 2 по коммуникации направляется в пресс 3 для шлама (например, вертикально-шнековый) для отделения оставшейся в нем жидкости, которая затем соединяется с основным потоком экстракта по коммуникации о, В экстракционном аппарате 2 происходит первичная экстракция экстрактив1479048

Пар, обогащенный ароматическими веществами цикория, после сепаратора 7 засасывается в эжектор 8, откуда совместно с острым паром поступа— ет по коммуникации Н в куб ректификационной колонны 9 для ее обогрева.

Соединение трубного пространства дефлегматора-испарителя 5 через сепаратор 7 и эжектор 8 с кубом колонны

9 позволяет использовать лары экстных веществ при 75-80 С, при этом в шламе остается некоторое количество ароматических веществ, в основном те, которые имеют ограниченную растворимость в воде. Повышение же температуры или продолжительности процесса с целью увеличения выхода выше названных веществ за счет сокращения их потерь с жомом приводит к снижению 1р качества готовой продукции, придавая ей ".вареный" привкус.

В предлагаемой установке для более полього извлечения ароматических веществ сырья шлам с концентрацией

60-70Х сухих веществ после пресса

3 по коммуникации г поступает на повторную экстракцию ароматических веществ. Для этого в смесителе 12 2р происходит смешивание шлама с горячей лютерной водой, подаваемой в смеситель из куба колонны 9 через разделительное сито 15, Жидкая шламовая масса с концентрацией 20-ЗОБ сухих 25 веществ через трубное пространство конденсатора 10 самотеком поступает на верхнюю тарелку отгонной части ректификационной колонны 9, оснащен.ную, например, одноколпачковыми тарелками двойного кипячения, В конденсаторе 10 жидкая шламовая масса нагревается за счет тепла конденсации ароматизированных паров до температуры, близкой к температуре кипения в колонне 9. Во время прохождения массы по тарелкам отгонной части ректификационной колонны происходит повторная экстракция ароматических веществ. Такое решение имеет особое значение при выделении из клеток сырья ароматических веществ с ограниченной растворимостью в воде. При попадании массы в зону колонны с температурой кипения клеточной жидкости 45 происходит частичное разрушение оболочки клеток образовавшимся в них паром, при этом обеспечивается свободный выход наружу клеточного сока, летучие ароматические компоненты которого концентрируются в верхней— концентрационной части колонны 9, оснащенной, например, ситчатыми тарелками. Кроме того, при повторной экстракции в жидкую фазу наряду с ароматическими веществами могут переходить ценные нелетучие экстрактивные вещества цикория, неполностью выделенные в экстракционном аппарате

2. В дальнейшем они вместе с лютерной водой по коммуникации оступают на первичную экстракцию, увеличивая тем самым общий экстракт продукта.

Освобожденная от остатка ароматических и экстрактивных веществ шламовая масса из куба ректификационной колонны 9 подается через межтрубное пространство подогревателя 4, где она отдает свое тепло экстракту, в разделительное сито 15. В разделительном сите происходит деление потока на твердую фазу — шлам, выводимый из установки, и жидкую фазу — лютерную воду, повторно используемую в технологическом цикле.

Предварительно подогретый в подогревателе 4 экстракт поступает в нижнюю часть трубного пространства дефлегматора-испарителя 5, где с помощью парового эжектора 8 поддерживается разрежение 0,03-0,04 МПа, достаточное для обеспечения кипения экс— тракта, за счет тепла конденсации ароматизированных паров, выходящих из верхней части колонны 9, При этом температура кипения экстракта в дефлегматоре-испарителе 70-75 .. Отгонка ароматических веществ из экстракта при таком вакууме и температуре положительно сказывается на качестве концентрированного экстракта цикория.

Выделившиеся в дефлегматоре-испарителе 5 пары (около 207 к массе экс тракта) вместе с основной массой ароматических веществ, содержащихся в экстракте, поступают по коммуникации в в сепаратор 7. Остальная часть экстракта в жидком виде из дефлегматора-испарителя 5 стекает по коммуникации к в сборник деароматизированно го экстракта 6. В сепараторе 7 происходит отделение парового потока от частичек жидкости, которые по барометрической трубе также попадают в сборник 6. концентрациями ароматических веществ позволяет улучшить процесс ректификации и получить более концентрированные ароматические вещества.

Использование тепла отходящей из ректификационной колонны кубовой жидкости для предварительного нагрева экстракта в подогревателе 4 и тепла ароматизированных паров из ректификационной колонны 9 для частичного испарения экстракта в дефлегматореиспарителе 5 позволяет понизить расход греющего пара на процесс выделения ароматических веществ и снизить расход охлаждающей воды на стадии тических веществ за счет использования экстракта и жидкой шламовой массы в качестве охлаждающих агентов в дефлегматоре-испарителе 5 и конденсаторе 10.

Несконденсировавшиеся в конденсаторе 10 пары и газы поступают в конденсатор-холодильник 11, откуда конденсат ароматических веществ направляется по коммуникации с в верхнюю часть абсорбера 13 (например пленочно-барбатажного типа). Несконденсировавшиеся в конденсаторе-холодильнике 11 газы поступают по коммуникации ются стекающим вниз потоком конденса45 матизированный экстракт из сборника 6 по коммуникации 1> поступает в фильтр

Ъ

16, откуда очищенный от осадка эксаппарат 17, где упаривается до концентрации сухих веществ 707, упаренный экстракт подается в сборник готового продукта 18. Одновременно из абв сборник 18, в котором соединяется

5 1479048 ракта, выделившиеся в дефлегматоре-. фл испарителе, совместно с острым паром ц для обогрева ректификационной колон- ш ны, что снижает общие затраты пара на щ процесс концентрирования ароматических веществ, Паровой поток, подни- ф маясь по колонне снизу вверх, барбо- р тирует через слой жидкости, находят и щийся на тарелках. Каждая .последующая тарелка обогревается за счет тепла конденсации паров, поднимающихся с предыдущей. В истощающей части ректи" фикационной колонны происходит выделение из жидкой шламовой массы остат- 1я ка летучих ароматических веществ, их концентрирование происходит в кон-. центрационной части колонны совместно с ароматическими веществами, поступающими в колонну с греющим паром. 2р

Для улучшения качества готовой продукции по аромату за счет уменьшения потерь легколетучих ароматических веществ цикория на стадии обжарки, экстракции и прессования шлама зоны 25 к .выделения и накопления этих веществ в обжарочном аппарате 1, экстракционном аппарате 2 прессе 3 для шлама соединены трубопроводами, м со средней частью колонны 9 на несколь- 30 ко тарелок ниже коммуникации 1> конденсата, поступающего из дефлегматора-испарителя 5.

Ароматизирс:анные пары, выходящие по коммуник:::;ии н из колонны 9, попадают в срергюю часть межтрубного пространства дефлегматора-испарителя 5, где, частично конденсируясь, обеспечивают кипение и испарение экстракта, циркулирующего в нижней половине труб-4 ного пространства дефлегматора-испа- я рителя. Для поддержания одинакового давления в нижней и верхней. половине т трубного пространства дефлегматорад испарителя служит коммуникация о Н

Несконденсировавшиеся ароматизированные пары из верхней части меж- и трубного пространства дефлегматорав испарителя направляются в конденсатор

10, где конденсируются, отдавая свое тепло жидкой жомовой массе, движущей-, ся в его трубном пространстве.

Конденсат из конденсатора 10, обогащенный летучими ароматическими веществами цикория, возвращается в виде флегмы на верхнюю тарелку колонны 9 по коммуникации й, в то вре- сорбера 13 концентрат ароматических мя как.менее концентрированный кон- веществ по коммуникации х подается денсат иэ нижней межтрубнай части дес

1479048 экстрактом. Полученный таким образом экстракт цикория с уловленными ароматическими веществами из сборника 18 направляется на расфасовку.

Работа ректификационной колонны и ее охлаждающей аппаратуры при атмосферном давлении уменьшает потери легколетучих ароматических веществ в процессе их концентрирования. 10

Установка подогревателя 4 дает возможность рационально использовать теплоту кубовой жидкости ректификационной колонны. Дефлегматор-испаритель 5 обеспечивает ректификационную 15 колонну 9 флегмой и включен в систему так, что теплота конденсации используется для образования вторичного пара, который, пройдя через сепаратор 7, направляется в эжектор 8, в 20 котором за счет острого пара повышает свой потенциал и используется для обогрева ректификационной колонны 9. В дефлегматоре-испарителе 5 конденсируются высококипящие (трудно- 25 летучие) компоненты. Образованная флегма поступает на 3-4 тарелку, считая сверху, концентрационной части колонны 9. Несконденсировавшиеся пары, содержащие, в основном, низкоки- 30 пящие (легколетучие) компоненты, в межтрубном пространстве дефлегматораиспарителя 5 конденсируются в конденсаторе 10. Образующийся конденсат поступает на верхнюю тарелку колонны. 35

Флегма из дефлегматора-испарителя

5 вводится на 3-4 тарелку, считая сверху, колонны в зону, соответствующую данной концентрации летучих компонентов в колонне. Флегма из конден- 40 сатора 10 поступает на верхнюю тарелку колонны 9, где концентрация легколетучих компонентов максимальная.

Наиболее летучие компоненты, в основном, конденсируются в холодильнике- 45 конденсаторе 11, откуда конденсат поступает на.орошение абсорбера 13, и выступают в роли абсорбента, а несконденсированные газы вводятся в нижнюю часть абсорбера 13, где за счет орошения происходит их абсорбция а

Использование предлагаемой установки позволяет улучшить качество экстракта цикория за счет более пол55 ного улавливания и возвращения в го° товый продукт .летучих ароматических веществ цикория, а также дает возможность сократить на 30-35Х расход греющего пара на процесс выделения и концентрирования легколетучих ароматических веществ и более чем на

507. снизить расход охлаждающей воды на процесс их улавливания и концентрирования при ректификации, а также уменьшить расход свежей горячей воды на стадии экстракции за счет частичного использования горячей лютерной воды, что, в свою очередь, уменьшает общий расход тепла на нагрев экстракционной воды.

Установка может быть эффективно использована при отсутствии достаточного количества воды для охлаждения.

Формула и з о б р е т е н и я

Установка непрерывного действия для производства экстракта цикория, включающая обжарочный аппарат, экстракционный аппарат, пресс для шлама и вакуум-выпарной аппарат, а т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения качества готового продукта за счет сокращения потерь ароматических веществ, она снабжена ректификационной колонной с дефлегматоромиспарителем и последовательно связанными с ее верхней тарелкой магист-ралью для ароматических веществ конденсатором, холодильником-конденсаторам и абсорбером, а также подогревателем, соединенным своим выходом с дефлегматором-испарителем и входом с экстракционным аппаратом и прессам для шлама, причем верхняя паровая зона дефлегматора-испарителя связана с нижней частью куба ректификацианнай колонны магистралью, имеющей паровой эжектор и сепаратор, нижняя часть межтрубного пространства дефлегматора-испарителя соединена жидкостной коммуникацией с ректификационной колонной на уровне 3-4 тарелки сверху, ее средняя часть связана трубопроводом с обжарочным аппаратом, экстракционным аппаратом и прессом для шпама, а выход пресса для шлама связан с трубным пространством конденсатора коммуникацией, имеющей смеситель шлама, при этом установка имеет разделительное сито для промывки шлама, связанное с верхом куба ректификационной колонны через межтрубное пространство подогревателя смесителем шлама и экстракционным аппаратом.