RU2034015C1

RU2034015C1 - System for processing sea buckthorn berries

Info

Publication number: RU2034015C1
Application number: RU93044234A
Authority: RU
Inventors: О.И. Квасенков; О.И. Андронова; Г.И. Касьянов
Original assignee: Всероссийский научно-исследовательский институт консервной и овощесушильной промышленности
Priority date: 1993-09-03
Filing date: 1993-09-03
Publication date: 1995-04-30

Abstract

FIELD: canning industry. SUBSTANCE: system has in combination a washer, an extra-high frequency treatment device, for separating juice from marc, a drier, a gas-liquid and alcohol extractors and a carbon dioxide return circuit. In the circuit sequentially connected are gas-liquid extractor, evaporator, extra-high frequency treatment device and two condensers. EFFECT: higher extent of processing. 4 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к оборудованию для комплексной переработки ягод облепихи с получением сока и экстрактов биологически активных веществ, используемых в составе безалкогольных и алкогольных купажных напитков и в качестве лекарственных средств в форме растворов на основе облепихового масла. The invention relates to equipment for the integrated processing of sea buckthorn berries to produce juice and extracts of biologically active substances used in soft drinks and alcohol blends and as medicines in the form of solutions based on sea buckthorn oil.

Известна линия для переработки ягод облепихи, содержащая последовательно соединенные моечную машину с ванной, пресс для отделения сока от выжимок, по твердой фазе соединенный последовательно с сушилкой, газожидкостным экстрактором и спиртовым экстрактором, при этом газожидкостной экстрактор соединен с рециркуляционный контур с испарителем и конденсатором, а также со средствами подпитки двуокиси углерода [1]
Недостатками этой линии являются низкая производительность и большое количество отходов.A known line for processing sea buckthorn berries, containing a washing machine with a bath connected in series, a press for separating juice from squeezes, is connected in solid phase in series with a dryer, a gas-liquid extractor and an alcohol extractor, while the gas-liquid extractor is connected to a recirculation circuit with an evaporator and condenser, and also with carbon dioxide replenishment agents [1]
The disadvantages of this line are low productivity and a large amount of waste.

Цель изобретения повышение производительности линии за счет облегчения сокоотдачи и увеличения скорости экстракции при нарушении клеточной структуры сырья, увеличении поверхности контакта фаз и снижении диффузионного сопротивления, уменьшение количества отходов за счет увеличения сокоотдачи и глубины экстракции, а также за счет выделения дополнительно липидного воскоподобного продукта, используемого в медицине и косметике. The purpose of the invention is to increase the productivity of the line by facilitating sap loss and increasing the extraction rate when the cellular structure of the raw material is disturbed, increasing the contact surface of the phases and reducing diffusion resistance, reducing the amount of waste by increasing the sap loss and the depth of extraction, and also by isolating an additional lipid wax-like product used in medicine and cosmetics.

Предлагаемая линия переработки ягод облепихи, содержащая последовательно установленные моечную машину с ванной, устройство отделения сока от выжимок, по твердой фазе последовательно соединенное с сушилкой, газожидкостным экстрактором и спиртовым экстрактором, при этом газожидкостной экстрактор соединен в рециркуляционный контур с испарителем и конденсатором, а также со средствами подпитки двуокиси углерода, согласно изобретению снабжена машиной СВЧ-обработки, установленной между моечной машиной и устройством отделения сока от выжимок, и дополнительным конденсатором, смонтированным в рециркуляционном контуре последовательно между испарителем и основным конденсатором. The proposed line of processing sea buckthorn berries, which contains a washing machine with a bath in series, a device for separating juice from squeezes, in solid phase connected in series with a dryer, gas-liquid extractor and alcohol extractor, while the gas-liquid extractor is connected to a recirculation circuit with an evaporator and condenser, as well as carbon dioxide replenishment means, according to the invention is equipped with a microwave processing machine installed between the washing machine and the device for separating the juice from the squeeze pits and additional capacitor mounted in series in the recirculation circuit between the evaporator and the primary condenser.

Это позволяет увеличить производительность и сократить количество отходов за счет облегчения и увеличения сокоотдачи и скорости экстракции при нарушении клеточной структуры сырья и удалении гидрофобного кутикулярного слоя с выделением в качестве отдельного воскоподобного продукта, используемого в качестве основы и биологически активного компонента косметических и лекарственных средств, а также за счет увеличения глубины экстракции при снижении гидравлического сопротивления и увеличении поверхности контакта фаз. This allows you to increase productivity and reduce the amount of waste by facilitating and increasing the juice yield and extraction rate in case of violation of the cellular structure of the raw material and the removal of the hydrophobic cuticular layer with isolation as a separate wax-like product used as a base and biologically active component of cosmetics and medicines, as well as due to an increase in the depth of extraction with a decrease in hydraulic resistance and an increase in the contact surface of the phases.

Моечная машина может быть снабжена установленным в ванне барботером и расположена в рециркуляционном контуре между дополнительным и основным конденсаторами. The washing machine can be equipped with a bubbler installed in the bath and is located in the recirculation circuit between the additional and the main capacitors.

Это позволяет повысить качество мойки и снизить количество посторонних примесей в выделяемых целевых продуктах, а также сократить потери биологически активных веществ за счет проведения процесса мойки в среде биологически инертного газа. This allows you to improve the quality of washing and reduce the amount of impurities in the selected target products, as well as reduce the loss of biologically active substances due to the washing process in a biologically inert gas environment.

В другом варианте сушилка установлена в рециркуляционном контуре между испарителем и машиной СВЧ-обработки. In another embodiment, the dryer is installed in a recirculation loop between the evaporator and the microwave processing machine.

Это позволяет сократить потери биологически активных веществ за счет проведения процесса сушки в среде биологически инертного газа и дополнительно экстрагировать из выжимок часть высокомолекулярных жироподобных веществ, малорастворимых в жидкой двуокиси углерода и нерастворимых в спирте, что дополнительно снижает количество отходов за счет их выделения в составе продуктов сверхкритической экстракции совместно с веществами кутикулярного слоя и повышает производительность за счет увеличения скорости и глубины экстракции при снижении гидравлического сопротивления сырья. This allows to reduce the loss of biologically active substances due to the drying process in a biologically inert gas environment and to additionally extract from the squeeze a portion of high-molecular fat-like substances that are sparingly soluble in liquid carbon dioxide and insoluble in alcohol, which further reduces the amount of waste due to their separation in the composition of supercritical products extraction together with the substances of the cuticular layer and increases productivity by increasing the speed and depth of extraction with lower uu raw hydraulic resistance.

Последним вариантом предусмотрено выполнение устройства для отделения сока от выжимок в виде шнековой центрифуги. The last option provides for the implementation of the device for separating juice from pomace in the form of a screw centrifuge.

Это сокращает энергозатраты на извлечение сока и повышает его качество за счет снижения давления обработки и количества твердой фазы в соке. This reduces the energy consumption for extracting the juice and improves its quality by reducing the processing pressure and the amount of solid phase in the juice.

На фиг. 1 изображена схема линия для переработки ягод облепихи; на фиг. 2 то же, с моечной машиной, включенной в рециркуляционный контур двуокиси углерода; на фиг. 3 и 4 то же, с сушилкой, включенной в рециркуляционный контур. In FIG. 1 shows a diagram of a line for processing berries of sea buckthorn; in FIG. 2 the same with a washer included in the recirculation loop of carbon dioxide; in FIG. 3 and 4 are the same with the dryer included in the recirculation loop.

Линия для переработки ягод облепихи содержит последовательно установленные инспекционный транспортер 1, моечную машину 2 с ванной 3, в которой установлен барботер 4, машину 5 СВЧ-обработки, устройство отделения сока от выжимок, выполненное например, в виде шнековой центрифуги 6, соединенной последовательно по твердой фазе с сушилкой 7, газожидкостным экстрактором 8 и спиртовым экстрактором 9, а также сборные емкости для сока 10, для воскоподобных веществ 11, для СО₂-экстракта 12, для спиртового экстракта 13 и отходов 14. Газожидкостной экстрактор 8 соединен в рециркуляционный контур с испарителем 15, машиной 5 СВЧ-обработки, дополнительным конденсатором 16 и основным конденсатором 17. Выход жидкой фазы шнековой центрифуги 6 соединен со сборной емкостью 10, дополнительного конденсатора 16 с емкостью 11, испарителя 15 с емкостью 12, спиртового экстрактора 9 с емкостью 13. Выход твердой фазы спиртового экстрактора 9 соединен с емкостью 14. Линия снабжена средствами 18 подпитки СО₂, соединенными с газожидкостным экстрактором 8.The line for processing sea buckthorn berries contains a sequentially installed inspection conveyor 1, a washer 2 with a bath 3, in which a bubbler 4 is installed, a microwave processing machine 5, a device for separating juice from squeezes, made, for example, in the form of a screw centrifuge 6 connected in series through a solid phase with a dryer 7, a gas-liquid extractor 8 and an alcohol extractor 9, as well as prefabricated containers for juice 10, for wax-like substances 11, for CO ₂ extract 12, for alcohol extract 13 and waste 14. Gas-liquid extractor 8 connected to a recirculation loop with an evaporator 15, a microwave processing machine 5, an additional condenser 16 and a main condenser 17. The liquid phase exit of the screw centrifuge 6 is connected to a collecting tank 10, an additional condenser 16 with a capacity 11, an evaporator 15 with a capacity 12, an alcohol extractor 9 with a capacity of 13. The output of the solid phase of the alcohol extractor 9 is connected to the capacity of 14. The line is equipped with means 18 for feeding CO ₂ connected to a gas-liquid extractor 8.

В рециркуляционный контур двуокиси углерода могут быть включены моечная машина 2 через барботер 4 между дополнительным 16 и основным 17 конденсаторами и сушилка 7 между испарителем 15 и машиной 5 СВЧ-обработки. A washer 2 can be included in the carbon dioxide recirculation loop through a bubbler 4 between the additional 16 and the main 17 condensers and a dryer 7 between the evaporator 15 and the microwave processing machine 5.

Наличие барботера 4 в ванне 3 моечной машины 2 является не обязательным в случае выполнения линии согласно фиг. 1 и 3. The presence of a bubbler 4 in the bath 3 of the washer 2 is optional in the case of the line according to FIG. 1 and 3.

Линия для переработки ягод облепихи работает следующим образом. The line for processing sea buckthorn berries works as follows.

Свежие ягоды инспектируют на транспортере 1, отбирая нестандартные, после чего моют в ванне 3 моечной машины 2, желательно при барботировании через нее из барботера 4 газовой фазы двуокиси углерода, создающей в моющей жидкости слабый раствор угольной кислоты, способствующей улучшению моющих свойств жидкости, а также перемешивают ягод и моющей жидкости, что увеличивает скорость обновления поверхности контакта фаз и улучшает качество мойки, а также обеспечивает флотационное отделение от ягод механических примесей. Кроме того, процесс мойки происходит в среде биологически инертного газа, способствующего сохранению нативных веществ ягод. Fresh berries are inspected on conveyor 1, selecting non-standard ones, and then they are washed in the bath 3 of the washing machine 2, preferably while bubbling through it from the bubbler 4 the gas phase of carbon dioxide, which creates a weak solution of carbonic acid in the washing liquid, which improves the washing properties of the liquid, and they mix berries and washing liquid, which increases the speed of updating the contact surface of the phases and improves the quality of washing, and also provides flotation separation of mechanical impurities from berries. In addition, the washing process takes place in a biologically inert gas environment, which helps to preserve the native substances of berries.

Далее отмытые ягоды поступают в машину 5 СВЧ-обработки, где происходит процесс разрушения клеточной структуры сырья в результате воздействия энергии СВЧ-поля и снятие поверхностного кутикулярного слоя, экстрагируемого двуокисью углерода в сверхкритическом состоянии, подаваемой из испарителя 15. После завершения этой обработки клеточная структура сырья является практически полностью нарушенной, что позволяет отделять из него сок на шнековой центрифуге 6, обеспечивающей минимальные энергозатраты и максимальное качество разделения твердой и жидкой фаз по сравнению с другими средствами отделения сока от выжимок. Next, the washed berries enter the microwave processing machine 5, where the cellular structure of the raw material is destroyed by the energy of the microwave field and the surface cuticular layer extracted with supercritical carbon dioxide supplied from the evaporator 15 is removed. After this processing, the cellular structure of the raw material is almost completely broken, which allows you to separate juice from it on a screw centrifuge 6, which ensures minimal energy consumption and maximum quality of separation of Doi and liquid phases as compared with other means of separating the juice from the pomace.

Из шнековой центрифуги 6 сок поступает в сборную емкость 10, а выжимки в сушилку 7, в которой из них удаляют избыточную влагу, а также высокомолекулярные жироподобные вещества, мало- или нерастворимые в других экстрагентах, кроме сверхкритической двуокиси углерода. From the screw centrifuge 6, the juice enters the collection tank 10, and the squeezes into the dryer 7, in which excess moisture is removed from them, as well as high molecular weight fat-like substances that are slightly or insoluble in other extractants except supercritical carbon dioxide.

Обезвоженное сырья с частично или полностью удаленными высокомолекулярными жиро- и воскоподобными соединениями поступает последовательно в газожидкостной 8 и спиртовой 9 экстракторы, в которых из него выделяют жирорастворимые и спирторастворимые биологически активные вещества при экстракции соответственно жидкой двуокисью углерода и спиртом. Остаток твердой фазы удаляют из спиртового экстрактора 9 в сборную емкость 14 для отходов. Спиртовой экстракт поступает в сборную емкость 13, а СО₂-экстракт отделяют от экстрагента в испарителе 15 и подают в сборную емкость 12.Dehydrated raw materials with partially or completely removed high molecular weight fat- and wax-like compounds are fed sequentially to gas-liquid 8 and alcohol 9 extractors, in which fat-soluble and alcohol-soluble biologically active substances are isolated from it by extraction with liquid carbon dioxide and alcohol, respectively. The remainder of the solid phase is removed from the alcohol extractor 9 into a collection container 14 for waste. The alcohol extract enters the collection tank 13, and the CO ₂ extract is separated from the extractant in the evaporator 15 and fed to the collection tank 12.

При СО₂-экстракции сырья жидкую двуокись углерода подают в экстрактор 8 из средств 18, откуда она в виде мицеллы поступает в испаритель 15, где при повышении температуры и давления выше критических ее отделяют от экстрактивных веществ и, желательно, пропуская через сушилку 7 для удаления из сырья излишней влаги и высокомолекулярных жироподобных веществ, подают в машину 5 СВЧ-обработки для экстракции воскоподобного поверхностного кутикулярного слоя ягод облепихи. Далее двуокись углерода в дополнительном конденсаторе 16 переводят в докритическое состояние. Это приводит к выпадению из нее жидкой фазы экстрактивных веществ, удаляемых из дополнительного конденсатора 16 в сборную емкость 11. Очищенную от экстрактивных веществ двуокись углерода для дополнительного охлаждения и повышения качества мойки сырья барботируют через ванну 3 моечной машины 2 или непосредственно из дополнительного конденсатора 16, подают в основной конденсатор 17, в котором ее переводят в жидкое фазовое состояние, и возвращают для повторного использования в экстрактор 8. Необратимые потери двуокиси углерода с твердой фазой на стадии СО₂-экстракции и в виде раствора угольной кислоты на стадии мойки восполняют подачей из средств 18.During CO ₂ extraction of the raw material, liquid carbon dioxide is fed into the extractor 8 from means 18, from where it enters the evaporator 15 in the form of a micelle, where it is separated from the extractives with increasing temperature and pressure above critical and, preferably, passed through a dryer 7 to remove from raw materials of excess moisture and high molecular weight fat-like substances, they are fed to a microwave processing machine 5 for extraction of a wax-like surface cuticular layer of sea buckthorn berries. Next, carbon dioxide in the additional capacitor 16 is transferred to a subcritical state. This leads to the precipitation of the liquid phase of extractive substances removed from the additional condenser 16 into the collection tank 11. The carbon dioxide purified from the extractives is additionally bubbled through the bath 3 of the washing machine 2 or directly from the additional condenser 16 for additional cooling of the raw material, and to the main capacitor 17, in which it is transferred to the liquid phase state, and returned for reuse to the extractor 8. Irreversible loss of carbon dioxide with a solid phase at the stage of CO ₂ extraction and in the form of a solution of carbonic acid at the washing stage, make up for the supply of funds 18.

Таким образом, предлагаемая линия обеспечивает переработку ягод облепихи в условиях биологически инертной газовой среды, исключающей окисление биологически активных веществ, и изменение структуры и свойств сырья, которые позволяют увеличить скорость и глубину переработки ягод облепихи. Thus, the proposed line provides the processing of sea buckthorn berries in a biologically inert gas environment, eliminating the oxidation of biologically active substances, and changing the structure and properties of raw materials, which can increase the speed and depth of processing of sea buckthorn berries.

Claims

1. A LINE FOR PROCESSING SEA BUCKTHORBERRY berries, containing a washing machine with a bath, a device for separating juice from squeezes in a solid phase, connected in series with the last dryer, a gas-liquid extractor and an alcohol extractor, while the gas-liquid extractor is connected to a recirculation circuit with an evaporator and condenser and with means carbon dioxide replenishment, characterized in that it is equipped with a microwave processing machine and an additional condenser installed between the washing machine and the device for separating the juice from the squeezes installed in the recirculation loop in series between the evaporator m and the main condenser.

2. The line according to claim 1, characterized in that the washer is equipped with a bubbler installed in the bath and is located in the recirculation circuit between the additional and the main condenser.

3. The line according to claims 1 and 2, characterized in that the dryer is installed in the recirculation circuit between the evaporator and the microwave processing machine.

4. Line according to claims 1 to 3, characterized in that the device for separating juice from squeezes is made in the form of a screw centrifuge.