Способ экстрагирования сахара и виннокислых соединений из сладкой виноградной выжимки Советский патент 1982 года по МПК C12G1/02 B01D11/02 C12F3/00 

Изобретение относится к винодельчеокой промышленности, а именно к технологии извлечения сахара и виннокислых соединений из виноградных выжимок. Известен способ приготовления экстрак тов из растительного сырья, предусматри вающий залив его экстрагентом и воздействие электрическим полем tilИзвестен способ получения диффузионного сока из плодово-ягодных выжимок с использованием в качестве экетрагента винасса-отхода винодельческого произво{ ства С2. Однако испол1 зование винасса-отхода после перегонки плодово-ягодного вина, в качестве экетрагента, приводит к загрязвению полученного диффузионного сока. Кроме того, при экстракции виноградных выжимок по этому способу происходят большие потери виннокислых соединений. Наиболее близкгпл техническим решением из известных является способ акстра гирован1Ю .сахара и виннокислых соед нений из сладкой виноградной выжимки, предусматривающий многократную экстракцию выжимки подкисленной предварительно нагретой водой с получением диффувионнснго сока, нейтрализацию его, выделение виннокислой извести с последующим сбраживанием сока. Подкисляют воду минеральной кислотой до рН 3-4, а экстракцию проводят 4О-5О мин 3. Однако по известному способу процесс экст1акшп1 длителен во времени и не происходит полной экстракции сахара и виннокислых соединений вз выжимок, а диффузионный сок содержит много диспергированных частиц, которые при нейтрализации снижают выход и качество виннокислой взвеет. Цель изобретения - ускорение процесса экстракции к увеличение выхода целевых продуктов. Поставленная цель достигается тем, что в способе экстрагирования сахара Я виннокислых соединений из виноградной 9 Быжшлки, Предусматривающем многокра1 нуто экстракцгао выж- -1Мки подкисленной предварительно нагретой водой с получением диффузионного сока, нейтрализа™ цию его, выделение виннокислой извести с последующем сбракдаванием сока, сог ласно предлагаемому способу на выжкмку перед экстракцией и ди4х)узионнь Й сок перед его нейтрализацией воздействуют электрическим полем напряженностью 30 В/см, при рН среды, равной соответственно 1-2 и 2,5-3,0, а ди(| узионнь й сок после воздействия на него электрт ческим током выдеритевают 1О-ЗО мин и фильтруют. Предлагаемый способ осуидествляют следующим образом. Для экстракции сахара и виннокислых соединений используют свежую сладкую выжимку европейских сортов винограда (смесь сортов). В исходной выжимке определяют содержание сахара и виннокислых соединений. Выжимку смешивают в соотношении 1:2-3 с раствором минеральной кислоты шчя создания рН 1-2 и подвергают воздействию электрическим полем в течение 2-10 с при напряженности поля 5-30 В/см. Обработку элект рическим током осуществляют в установке, состоящей из диэлектрической ван ны, плоских электродов, электросекундомера и выключателя. Выжимку засы964пают в диэлектрическую ванну, заливают раствором кислоты и воздействуют электрическим током. Время обработки определяется по элек гросекундомеру. При обработке меньше 2 с не достигается хорощий эффект экстракции. При времени обработки больше 10 с наблюдается сильное повышение температуры и вспенива)ниеГ,,т. 8. образование пузырьков газа возле электродов. После воздействия электрическим током, отделяют растворитель от выжимки через соковыжималку или .через металлическое сито. Растворитель используют многократно для обра- ботки выжимки электрическим током. После достижения кониентрашга сахара 6-8% раствор кислоты смешивают с готовым диффузионным соком или используют для подкислешш воды при многократной экстракции. Выжимки после обработки электрическим полем подвергают многократной экстракции путем промывки ее горячей подкисленной водой при . рн 3-4. Экстракцию проводят в 4-х ступенях при гидромодуле 1:1 и 6О-70°С. После экстракции выжимку прессуют, а в диффузионном соке определяют соиержание сахара и виннокислых соединений. В табл. 1 приведены результаты экстракции при времени экстракции в 4-X ступенях 15 мин и напряженности поля 1 9 В/см , Таблица

Полученные данные (табл. 1) показы-55 извлечения сахара и виннокнслкгх соедивают, что обработка выжимки электри-нений. Обработка выжимок перед экстракческим полем перед многократной экст пней в растворе минеральнойкислоты, при

ракиией при р1 1-2 ускоряет процэс--рН 1-2 электрическим током приводит

к плазмолизу кожнцы винограда, вследствие чего увеличивается проницаемость и интенсифшгаруется процесс диффузии сахара и виннокислых соединений в растворе при: многократной экстракции. Это ускоряет процесс экстракции в 1,5- 2 раза. Обработка выжимок электричес- . КИМ полем перед экстракцией приводит к увеличению выхода сахара и виннокислых соединений в диффузионном соке на 10-ЗО% , как следствие увеличения прони цаемости кожицы винограда для экстрагейта. При рН 1-2 проводимость системы выжимка - растворитель высокая, вреПолученный диффузионный сок после экстракции выжимок подкисляют до рН 2,5-3,0, нагревают до 5О-70С и подвергают воздействию электрическим полем 5-40 с. Затем сок выдерживают н тече-,35 ние 10-30 мин, после чего фильтруют через фильтр-бельтинг или лавсановую ткань. Очищенный диффузионный сок, нейтрализуют известковым молоком и хло- , ристым кальцием для получения винно- 40 кислой извести. Осадок отделяют, высушивают и определяют содержание винной кислоты, а сок сбраживают и опредемя обрабоки очень короткое, а проница&мость для растворителя при многократ- ной экстракции высокая. При значениях рН. меньше 1, выжимка сильно размягчается, а при значениях выше 2 время воздействия электрическим полем увеличивается в несколько раз для достижения требуемого эффекта (табл. 2).

в табл. 2 представлены результаты экстракции сахара и виннокислых соединений из виноградных выжимок (сахар 6,9%, винная кислота - 0,55%) при напряженности электрического поля 25 В/см. Таблица2

ляют содержание спирта. Обработка диффузионного сока перед нейтрализацией электрическим полем приводит к коагуляции дисперсных частиц с образованием флокул, которые задерживаются на фильтре Этим достигается хорошая очистка диффузионного сока от диспергированных частиц.

В табл. 3 приведены результаты по очистке диффузионного сока при напря.женности поля 25 В/см,рН сока 3,1, времени обработки 20 с.

ТаблицаЗ

44,2

3,1

45,6

2,6 2,7 46,8 2,6 2,1

Выдержка диффузионного сока 1ОЗО мин после обработки электрическим полем необходима для образования круп ных частиц из коагулированных дисперсных частиц, которые удаляются на фильтре. При выдержке более 30 мин крупные флокулы начинаютфлотировать.чтозатрудня- ет дальнейший процесс. Проведение процесса воздействия электрическим полем при ;рН 2,5-3,0 является оптимальным Для получения ВКИ. При рН выше 3,0 процесс коагуляции дисперсных частиц длителен во времени. При рН ниже 2,5 коагуляции усиливается, однако резко возрастает количество химреактивов для нейтрализации диффузионного сока для получения ВКИ - виннокислой извеоти. Использование гидромодуля приводит к равномерной обработке выжимки и позволяет проводить процесс при Пример. Сладкую виноградную вижимку (сахар - 7,3%, винная кислота 0,64%) смешивают с водным раствором серной кислоты с рН 1,3 при гидромодуле 3:1 и подвергают воздействию электрическим полем в течение 3,5 с при напряженности поля 17 В/см. Затем отделяют выжимку от раствора минерапь ной кислоты и подвергают многократной

Продолжение табл. 3

низком расходе электроэнергии. Обработ ка при напряженности поля ниже 5 В/см малоэффективна, а при напряженности выше 30 В/см наблюдается мгновенное вскипание смеси из-за высокой проводимости вскзле электродов и электроэнергия расходуется на нагревание.

Для получения сравнительных данных

проводят экстракцию по известной технологии (прототип) - многократную экст ракшпо при рН 3-4 бО-ТО С 3050 мин. Экстракцию проводят в 4-х ступенях. При экстракции выжимки 45 мин она сильно размягчается. Полученный диффузионный сок содержит много диоnepcHbix частиц, что ухудшает качество ВКИ и затрудняет процесс нейтрализации.

В табл. 4 приведены сравнительные результаты экстракции.

Таблица4 экстракции (4 стадии) подкисленной водой с рН 3,2 при 63°С. На последней стадии выжимку промывают водой. Процесс экстракции осуществляют ,12 мин. В результате Ежстракции получают ешффузиовный сок с содержанием сахара 6,5% и нанвокислых соединений 0,51%. iДиффузионный сок подкисляют до рН 2,7 И подвергают воздействию электрическим полем при напряженности 28 В/см 12 с. выдерживают 20 мин и фильтруют через лавсановую ткань. Затем его нейтрап зуют по известной технологии известковым молоком и хлористым кальцием, отстаивают, отделяют виннокислую известь, а сок сбраживают и подвергают перегонке. В результате очистки содержание дио nepcH ix частиц в диффузионном соке снижается с 4,1 до 1,7 г/л. Диффузионный сок нейтрализуют, отстаивают, отделяют виннокислую известь. Содержание винной кислоты в виннокислой извести составляе 52,4%. Предлагаемый способ ускоряет процес экстракции в 1,5-2 раза и увеличивает выход сахара и виннокислых соединений на 10-30%. Формула изобретения Способ экстрагирования сахара и виннокислых соединений из сладкой виноград ной выжимки, предусматривающий многократную экстракцию выжимки подкисленной предварительно нагретой водой с получением диффузионного сока, нейтрализацию его, выделение виннокислой извести с последующим сбраживанием сока, отличающийся тем, что, с .целью ускорения процесса экстракции и увеличения выхода целевых продуктов, на выжимку перед экстракцией и диффузионный сок перед его нейтрализацией воздействуют электрическим полем напряженностью 5-ЗО WcM при рН среды, ра&ной соответственно 1-2 и 2,,0, после чего диффузионный сок выдерживают 1О-ЗО мин и фильтруют. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 454889, кл. А 23 U 2/О6, 1973. 2.Авторское свидетельство СССР № 646977, кл. А 23 L, 2/О2, 1976. 3.Разуваев Н.И. Комплексная переработка вторичных продуктов виноделия. М., Пищепромиздат, ГэтЬГсГзО бо