Способ обогащения коньячного спирта экстрактивными веществами древесины дуба в непрерывном потоке Советский патент 1987 года по МПК C12H1/22 

Изобретение относится к винодельческой промышленности и касается способов обогащения коньячного спирта экстрактивными веществами древесины дуба в непрерывном потоке.

Целью изобретения является снижение расхода древесины и увеличение содержания экстрактивных веществ в гтовом продукте.

На фиг. 1 приведена схема осу- ществления способа; на фиг. 2 и 3 - установка, реализующая способ; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 3.

Предлагаемьш способ осуществляют

следующим образом.

Коньячный спирт нагревают до 30- 35°С. При этой температуре спирт в количестве 50-100 дал/ч на 100-150 к дубовой клепки пропускают через насадку из дубовой древесины таким об- разом, чтобы его движение было направлено от оси к периферии насадки (или наоборот), со средней скоростью 0,15-0,2 м/с относительно поверхности древесины. Спирт экстрагирует из древесины экстрактивные вещества (например, ванилин, полифенолы и т.д.), затем его выводят из насадки и после охлаждения до 18- 20°С направляют на дальнейшую тех-

нологическую обработку. I

Через 20-30 ч после начала процесса содержание экстрактивных веществ в обогащенном спирте снижает- ся с 0,85-0,90 до 0,75-0,80 г/л, так как уменьшается интенсивность экстракции. Последняя изменяется во времени с уменьшением содержания экстрактивных веществ, прежде всего в поверхностных слоях древесины. Для создания условий равномерного обогащения всей партии спирта экстрактивными веществами через каждые последующие 10-20 ч увеличивают тем пературу нагрева на 5-10°С. С увеличением температуры увеличивается скорость экстракции, и содержание дубильных веществ в обогащенном спите сохраняется на заданном уровне. Процесс заканчивают при пропускании через насадку 4000-6000 дал спирта. Обогащенный спирт накапливается в екостях по 1500 дал для дальнейшей технологической обработки. Первая партия обогащенного таким образом спирта содержит порядка 0,85 г/л экстрактивных веществ, последняя - 0,75 г/л. При проведении процесса

5

5

0

0 5 0 5

по известному способу первая партия содержит 0,70 г/л экстрактивных веществ, а последняя - 0,50 г/л. На тот же объем спирта по известному способу затрачивается 250-300 кг древесины против 100-150 кг по предлагаемому способу.

Для увеличения выхода веществ из древесины необходимо увеличить скорость движения спирта до 0,2-1,0 м/с. При заданном расходе исходного спирта это достигается за счет того, что спирт, йыходящий из насадки, разделяют на два потока, один из которых смешивают с исходным спиртом и возвращают в насадку на экстракцию, а второй после охлаждения до 18-20 С накапливают в емкостях для последующей технологической обработки. Соотношение потоков спирта выбирают из обеспечения скорости -его движения в насадке, равной 0,2-1,0 м/с, с учетом конкретных технологических условий производства.

Установка, реализующая способ состоит из емкостей 1 и 2 для исходного спирта, подогревателя 3, вертикальной колонки 4 из дубовой насадки, теплообменника 5 для охлаждения спирта, вентилей 6 и 7 для переключения емкостей линии 8.

Внутрь колонки 4 (фиг. 2) засыпана насадка 9 из дубовых кубиков размером 1,0-3,0 см. По высоте насадки 9 установлены чередующиеся плоские диски 10 и кольца 11, образующие между собой зигзагообразный канал для прохода спирта с заданной скоростью. Кольца 11 и диски 10 изготовлены из меди или древесины и к корпусу колонки 4 не прикреплены, что позволяет производить замену насадки с минимальными временными затратами. I

Колонка 4 снабжена патрубками:

12- для подвода исходного спирта,

13- для вывода обогащенного спирта, 14 - для отвода воздушных потоков .

Процесс обогащения коньячного спирта начинают с того, что открывают вентиль 6 и спирт из емкости 1 подают в подогреватель 3, где его нагревают до 30 С за счет тепла водяного пара. При этой температуре спирт направляют в колонку 4. В процессе контакта с древесиной дуба он обогащается экстрактивными веществами. В начале процесса скорость экстрации относительно высокая, так как происходит извлечение веществ из поверхностных слоев древесины. Через 20 ч она заметно снижается вследствие обеднения поверхностных слоев древесины экс- 5 трактивными веществами. Уменьшается и5с содержание и в отработанном спирте. Для равномерного обогащения всего : объема спирта экстрактивными веществами через каждые 10 ч увеличивают fO температуру нагрева на З С. Такой режим обеспечивает максимальное извлечение веществ из древесины и равномерное обогащение ими всего объема спирта.15

В насадке предусмотрено радиальное перемещение спирта от оси к периферии или наоборот. В сочетании с заданным расстоянием между дисками 10 и кольцами 11 это обеспечивает 20 движение спирта по зигзагообразному каналу со средней скоростью относительно поверхности древесины до 0,2 м/с, исключает каналообразова- ние и застойные зоны. Расход древе- сины снижается до 100-150 кг на 4000-6000 дал спирта.

Обогащенньй спирт содержит 0,75- 0,85 г/а экстрактивных веществ и после охлаждения в теплообменнике 5 30 направляется на дальнейшую технологическую обработку.

Если колонка 4 снабжена насосом 15, коллектором 16, вентилями 17, 18

нию насадки ввод спирта из коллект ра 16 в колонку 4 целесообразно ос ществлять тангенциально (фиг. 4).

Соотношение потоков спирта чере вентили 17 и 18 зависит от общего расхода исходного спирта и задавае мой скорости его движения относительно поверхности древесины. При расходе исходного спирта 50-60 дал/ через вентиль 17 возвращают в коллектор 16 40-50 дал/ч спирта. При расходе 80-90 дал/ч расход спирта через вентиль 17 уменьшают до 10- 20 . Это позволяет обеспечить движение спирта через насадку 9 со средней скоростью 0,3-0,4 м/с.

Увеличение скорости движения спирта значительно интенсифицирует процесс экстрагирования веществ из древесины, позволяет сократить время процесса. Данные, иллюстрирующие оптимальность температуры нагрева, приведены в таблице.

Выпо хнение колонки в соответстви с фиг. 3 и 4 позволяет существенно упростить замену отработанной древесины на новую.

Таким образом, предлагаемый способ обогащения коньячного спирта экстрактивными веществами в непрерывном потоке обладает рядом сущест венных преимуществ по сравнению с известными.

Обрабатываемые партии спирта рав

и магистральным трубопроводом (фиг.3) ,35 номерно обогащаются экстрактивными способ осуществляют аналогично, но .нагревают спирт до 35 G, в первые 30 ч пропускают спирт с этой температурой, затем ее через каждые 20 ч увеличивают на 10°С.40

веществами, что обеспечивается соот ветствующим температурным режимом процесса. Не требуется последукнцее их перемешивание, что исключает дополнительные потери спирта и затраты энергии.

В отличие от изложенного ввод спирта в колонку 4 осуществляют в нескольких точках на периферии, а вывод - в центре колонки. Обогащенный спирт насосом 13 откачивается из центра насадки и делится на два потока вентилями 17 и 18. Поток спирта, проходящий через вентиль 17, направляют в коллектор 16, смешивают с исходным спиртом и смесь вводят в нескольких точках на периферии колонки 4. Температурный режим процесса поддерживают в соответствии с вышеизложенным. Через вентиль 18 производят отбор обогащенного спирта и направляют его на дальнейшую технологическую обработку. Для равномерного распределения спирта по сече

нию насадки ввод спирта из коллектора 16 в колонку 4 целесообразно осуществлять тангенциально (фиг. 4).

Соотношение потоков спирта через вентили 17 и 18 зависит от общего расхода исходного спирта и задаваемой скорости его движения относительно поверхности древесины. При расходе исходного спирта 50-60 дал/ч через вентиль 17 возвращают в коллектор 16 40-50 дал/ч спирта. При расходе 80-90 дал/ч расход спирта через вентиль 17 уменьшают до 10- 20 . Это позволяет обеспечить движение спирта через насадку 9 со средней скоростью 0,3-0,4 м/с.

Увеличение скорости движения спирта значительно интенсифицирует процесс экстрагирования веществ из древесины, позволяет сократить время процесса. Данные, иллюстрирующие оптимальность температуры нагрева, приведены в таблице.

Выпо хнение колонки в соответствии с фиг. 3 и 4 позволяет существенно упростить замену отработанной древесины на новую.

Таким образом, предлагаемый способ обогащения коньячного спирта экстрактивными веществами в непрерывном потоке обладает рядом существенных преимуществ по сравнению с известными.

Обрабатываемые партии спирта равномерно обогащаются экстрактивными

веществами, что обеспечивается соответствующим температурным режимом процесса. Не требуется последукнцее их перемешивание, что исключает дополнительные потери спирта и затраты энергии.

Из древесины дуба более полно извлекаются ценные экстрактивные вещества, так как в пределах насадки создается оптимальный гидродинамический режим движения спирта. Снижается расход древесины на единицу обрабатываемого спирта.

Предлагаемый способ позволяет снизить расход древесины и увеличить соержание экстрактивных веществ в го-г. товом продукте.

45

55 Формула изобретения

1. Способ обогащения коньячного спирта экстрактивньни веществами древесины дуба в непрерывном потоке

5 12916016

путем пропускания нагретого спиртарадиальном его движении относительчерез насадку из дубовой древесиныно насадки.

с последующим охлаждением, о т л и- | чающийся тем, что, с целью2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю- снижения расхода древесины и увели- щ и и с я тем, что.после обогащения чения содержания экстрактивных ве- -коньячный спирт разделяют на два по- ществ в готовом продукте, первые 20-тока, один из которых смешивают с по- 30 ч обогащения проводят при темпера- током исходного спирта, а разделе- туре спирта ЗО-ЗЗ С, после чего че-ние на потоки осуществляют в соотно- рез каждые 10-20 ч увеличивают тем-Ю шении, обеспечивающем скорость движе- пературу спирта на , при этомния смеси исходного и обогащенного пропускание спирта осуществляют приконьячных спиртов, равную 0,2-1,0 м/с.

2500

0,32

-0,460,28

С„ 20-25 С

ut 20-25 С ч

0,35

0,5t 30-35°C

&t 20-25 С

0,40

0,640,38

0,41

0,64 0,38

t 30-35 С

п

&t 5-10 C ч

0,42

0,65 0,41

t 30-35 C

ut 5-10 C e. ч

0,42

0,65 0,40

Примечание, t

t

температура спирта в начале процесса; интервал увеличения температуры спирта через каждые &г часов процесса.

0,370,10 0,21

0,32

0,460,26 0,28

0,580,32 0,50

0,60 0,3 0,54

0,63 0,39 0,61

0,64 0,39 0,62

А

Изобретение относится к винодельческой промышленности. ЦельЪ изобретения является снижение расхода древесины и увеличение содержания экстрактивных веществ в готовом продукте. Коньячный спирт нагревают до 30-35°С и пропускают его через насадку из дубовой древесины при радиальном его движении относительно насадки, обогащение коньячного спирта (КС) экстрактивными веществами проводят в течение 20-30 ч, затем через каждые 10-20 ч обогащения температуру КС увеличивают на , после чего КС охлаждают. Целесообразно по еле обогащения КС разделять на два потока, один из которых смешивают с потоком исходного КС. При этом разделение осуществляют на потоки в соотношении, обеспечивающем скорость движения смеси исходного и . обогащенного КС, равную 0,2-1,0 м/с. 1 з.п. ф-лы, 1 табл, 4 ил. (Л ND О

вода Фиг.1

Т1п«

Nl-/

Фиг. г

Id

Фаг.д

Редактор Н.Егорова Заказ 204/29

Техред М.Ходанич

Корректор Е.Сир

Тираж 500 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Фиг Л

Корректор Е.Сирохман