SU1386140A1 - Способ получени коптильной жидкости - Google Patents

Description

(21)4046276/28-13

(22)01.04.86

(46) 07.04.88. Бюл. № 13

(71)Опытное производственно-техническое объединение Техрыбром

(72)Л.М.Ершов, А.Ф.Ильичев, А.Д.Кравцов и А.Г.Поротиков

(53)664.95(088,8)

(56)Патент ФРГ 1238316, кл. А 23 В 4/04, 1978.

Патент Норвегии № 113185, кл. А 23 В 4/04, 1975.

(54)СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОПТИЛЬНОЙ ЖИДКОСТИ

(57)Изобретение относитс  к пищевой промышленности, в частности к способам получени  коптильного состава дл  обработки пищевых продуктов, и может быть использовано на пищевых

предпри ти х, выпускающих копченую продукцию. Цель изобретени  - снижение себестоимости готового продукта и упрощение технологического процесса . В основу способа положен принцип термолиза древесины под воздействием водной среды. При этом измельченную древесину помещают в воду при соотношении масс древесины и воды 1:16- 1:12 кг/кг с последующим нагревом воды до температуры 160-374 С без превращени  в парообразное состо ние и вьщержкой времени при данных температурах , определ емой-ПО формуле tT (374-t):tj ,4, где t - врем  термолиза; t - температура, при которой осуществл ют процесс термолиза, с последующим охлаждением до комнатной температуры .и фильтрацией полученного экстракта. 1 табл.

i

(Л

со

00

а

1

Изобретение относитс  к пищевой промьшшенности, в частности к способам получени  коптильного состава дл  обработки пищевых продуктов, и может быть использовано на предпри ти х , вьшускакицих копченую продз к- цию.

Целью изобретени   вл етс  снижение себестоимости готового продукта и упрощение технологического процесса .

Способ осуществл етс  ;ледующим образом.

Измельченную древесину помещают в воду. Над поверхностью воды оставл ют часть в.оздушного пространства дл  компенсации температурного расширени  ее объема. Объем воды и воздуха герметизируют. После герметизации производит нагрев воды. С ростом температуры от 433 К (160°С) и вьщге в воде с нарастающей интенсивностью происходит термолиз древесины и одновременное поглощение (экстракци ) водой продуктов термолиза. В соответствии с температурой нагрева (температурой термолиза) над поверхностью воды устанавливаетс  давление за счет давлени  насыщенного пара, за счет температурного расширени  воды и за счет давлени  образ1тощихс  при термолизе газов, Минш- альное давление термолиза определ етс  давлением насыщенного пара воды при температуре 433 К (160 с) к вьфажаетс  величиной 0,62 МПа (6,3 кгс/см ). Процесс термолиза проводитс  до полного обугливани  древесины. Объем древесины при обугливании уменьшаетс .

Автоматическое регулирование процесса заключаетс  в вьщерживан и заданной TejkfuepaTypH термолиза. По окончании периода термолиза вода с экстрагированными в ней веществами (экстракт) охлаждаетс  до комнатной температуры. После охлаждени  производ т разгерметизацию, слив и фильтрацию экстракта, По/гученный экстракт используетс  как коптильна  жидкость

Соотношени  касс древесины и воды были определены экспериментально н составили диапазон 1:16-1 12 кг/кг, При меньших соотношени х масс {1:22- ) коптильна  жидкость получаетс  слабоконцентрированной из-за недостатка продуктов термолиза древесины. При больших соотношени х масс (П- 1:5) получение коптильной жидкости

0-2

сопровождаетс  интенсивным образованием нагара на стенках устройства реализующего термолиз древесины в воде . Образование нагара объ сн етс  наличием в экстракте избытка продук тов термолиза. Необходима  масса древесины (кг) определ етс  по формуле

т

If т

(1)

где If - коэффициент соотношени  мас древесины и воды, выбираемый из диапазона 1:16-1:12;

m - масса воды, кг.

Над поверхностью воды, покрывающей измельченные опилки, оставл ют часть воздушного пространства дл  компенсации температурного расшире-- ни  ее объема. Объем воды и воздуха герметизируют. После герметизации производ т нагрев воды.

Нижним пределом температуры нагре ва воды  вл етс  , так как при меньших температурах обугливание древесины слабо выражено, а полученна  коптильна  жидкость не обладает коптильными свойствами. При 160°С и выше в 2)оде с нарастающей интенсивностью происходит т ермолиэ древесины и одновременно поглощение (экстракци ) водой продуктов термолиза.

Верхний предел температуры нагрева воды, определ етс  температурой критической точки 374 С, вьше которой жидка  фаза воды не существует. За пределами cpиraчecкoй температуры предлагаемый способ становитс  неразличимым от известных способов получени  коптильной жидкости на основе перегретого пара. Критической температуре воды соответствует давление 22,1 МПа (225 кгс/см), получение коптильной жидкости при данньк параметрах температуры и давлени  возможно , но нецелесообразно из-за большой металлоемкости устройс-гв, реализующих предлагаемый способ. Исход  из соображений уменьшени  металлоемкости устройств, способ рекомендуетс  использовать преимущественно в диапазоне температур 160-263 С.

В соответствии с температурой нагрева нйд поверхностью воды растёт давление за счет давлени  насыщенного пара, а также за счет температурного расширени  вода к за счет давлени  образующихс  при термолизе газов . Процесс термолиза в воде провод т до полного обугливани  древесины

Объем древесины при обугливании уменьшаетс  .

Темпера урное расширение воды при нагреве можно учитьшать по уменьше- нию ее плотности. Расчет плотности воды (кг/м ) в зависимости от температуры можно определить по эмпирической формуле, погрешность которой не превьш1ает 1%:о

Pt 322,6 + 68,2 (374-t), (2)

где t, - заданна  температура нагрё- о

на воды, С.

Данна  формула применима в диапазоне температур 100-374 С.

Исход  из того, что максимальный объем воды с помещенной в ней древесиной при заданной температуре нагрева составл ет 95% объема устройства, предлагаетс  следующа  формула дл  расчета максимально возможного количества воды:

,95 V:(l/pt +(flp) (3) где V - объем герметической емкости ,

рд - ПЛОТНОСТЬ сухой древесины. Продолжительность (ч) нагрева воды до заданной температуры можно рассчитать по формуле, полученной из уравнени  теплового баланса: ,(m-t-0,l2 M).():(862q.-N) (4)

где М - масса герметичной емкости, изготовленной из стали,кг; t - начальна  температура воды,

С;

t - заданна  температура нагрева воды, С;

Cj - коэффициент, учитьшающий потери тепла в окружающую ере- ду, завис щий от качества изол ционного покрыти  устройства;

N - мощность нагрева, кВт. Врем  (ч) термолиза определ ют по формуле

tr (374-tJ: t,, (5) где о - врем  термолиза,

t - температура, при которой

осуществл ют процесс термолиза .

Процесс термолиза автоматически регулируетс . Автоматическое регулирование процесса заключаетс  в выдерживании заданной температуры нагрева воды. По окончании периода вьщержива- ни  температуры воду с экстрагированными в ней веществами (экстракт) охлаждают до комнатной температурь.

5

0

0

5

Q

с

0

5

Принудительное охлаждение экстракта (в течение часа) до комнатной температуры приводит к помутнению коптильной жидкости и к выпадению из нее осадка бурого цвета. После фильтрации прозрачность жидкости восстанавливаетс , а осадок темнеет,Естественное охлаждение экстракта (в течение 16ч и более) позвол ет получить прозрачную коптильную жидкость . Независимо от способа охлаждени  качество коптильной жидкости по внешним признакам (цвет, запах, вкус) остаетс  неизменным После охлаждени  производ т разгерметизацию, слив и фильтрацию экстракта. Полученный экстракт используют как коптильную жидкость.

Коптильна  жидкость, полученна  предложенным способом обладает хорошими основными физико-химическими показател ми. Получены коптильные жидкости при различных температурах нагрева воды и периоде вьздерживани  данной температуры:

при 170°С, 1,7 ч - экстракт 1;

при 200°С, 0,66ч- экстракт 2;

при 263 С, 0,075 ч - экстракт 3;

при 310°С, 0,009 ч - экстракт 4;

при З42 с, 0,001 ч - экстракт 5,

Характеристика данных экстрактов, а также препаратов, используемых в пищевой промышленности, представлена в таблице.

Пример, 0,328 кг дубовых стружек помещают в герметическую емкость в 3,935 кг воды с соотношением масс древесины и воды 1;12, Массы стружек и воды определ ютс  по формулам с учетом объема емкости 0,005м, плотности сухой дубовой древесины 780 кг/м и заданной температуры

грева 160 С. Дубовые стружки имеют средние размеры 20-20-0,5 мм . Над поверхностью воды образуетс  воздушное пространство объемом 645 см . После герметизации емкости производ т нагрев воды до 160°С. Мощность нагрева 1,5 кВт. Нагрев воды цродол- жают в течение 1,37 ч. Период вьщер- живани  заданной температуры 2,3 ч. В конце периода вьщерживани  давление над поверхностью воды имеет величину 0,78 МПа (8 кгс/см). Охлаждение производ т в течение 16 ч до . Остаточное давление над поверхностью воды после охлаждени  составл ет О,29 МПа (3 кгс/см). После

разгерметизации из емкости извлекают стружки и сливают полученный экстрак Стружки имеют темно-бурый цвет. Их насыпной объем уменьшилс  на 5%. Полученный экстракт имеет прозрачный,  нтарно-красный 1щет, запах чернослива и  рко вьфаженный кисловатый, в жущий вкус. Такие показатели экстракта  вл ютс  характерными дл  данного способа получени  коптильной жидкости из дуба. Способ по данному режиму получени  коптильной жидкости рекомендуетс , так как обеспечивает целевой продукт коптильными свойствами .

П р и м е р 2. Способ по приема:м и операци м идентичен описанному в примере 1, за исключением того, что

вместо дубовых стружек используют . ольховые опилки, суха  древесина кото рых имеет плотность 550 кг/м . Масса опилок (0,211 кг к массе воды (3,383 кг) составл ет соотношение 1:16. Над поверхностью воды образуе с  воздушное пространство объемом 1233 см. Нагрев воды до 260°С продолжают в течение 2,8 ч. Период выдерживани  при 260 С 5 мин. Давлени над поверхностью воды в конце периода выдерживани  имеет величину 6,5 МПа (66 кгс/см).Остаточное давление над поверхностью зоды после охлаждени  составл ет О,78 МПа (8 кгс/см). Насыпной объем опилок уменьшаетс  на 55%, Полученный экстракт имеет прозрачный  нтарно-красный цвет, запах подгоревшего чернослива и кисловатый, в жущий вкус с примесью горечи. Способ по данному режиму получени  коптильной жидкост рекомендуетс , так как обеспечивает целевой продукт коптильными свойствами .

ПримерЗ. Способ по приемам и операци ь .идентичен описанному в npHiviepe , за исключением того, что вместо дубовых стружек используют еловые опилки, сутса  древесина которых имеет плотность 480 кг/м , Масса опилок (0,216 кг) к массе воды (3,027 кг) составл ет соотношение J:14. Над поверхностью воды образуетс  воздушное гфос гр.анство объемом J523 см . Нагрев воды до про-

20

25

861406

должают в течение 3,57 ч. Период-выдерживани  температуры составл ет 0,9 мин. Давление над поверх- ностью воды в конце периода вьщержи- вани  имеет величину 11,6 МПа (114 кг/см ). Остаточное давление над поверхностью воды после- охлаждени  составл ет 1,47 МПа (15 кгс/см).

10 Охлаждение емкости до 20°С производ т в течение 1 ч.

Насыпной объем опилок уменьшаетс  на 66%. Полученный экстракт представл ет собой суспензию бурого цвета.

j После фильтрации экстракт восстанавливает прозрачность, имеет желтый цвет с оттенком красного, запах смолистости с примесью запаха дыма и кисловатый, горький вкус. Способ по данному режиму получени  коптильной жидкости рекомендуетс , так как обеспечивает целевой продукт коптильными свойствами.

30

25

35

40

45

50

Внедрение предложенного способа позвол ет снизить энергозатраты и упростить технологию без использовани  сложного оборудовани  и систем технологического контрол  и автоматики .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ получени  коптильной жидкости путем термолиза измельченной древесины под действием высокотемпературной вод ной среды, отличающийс  тем, что, с целью снижени  себестоимости готового продукта и упрощени  технологического процесса, термолиз измельченной древесины осуществл ют в герметичной ем кости в воде при соотношении масс древесины и воды 1:16 - :12, температуре 160-374 С и давлении вьше 0,62 Ша с последующим охлаждением до комнатной температуры и фильтрацией полученного экстракта, при этом врем  термолиза определ ют по формуле

   г (374-tJ : t,, ч где S врем  термолиза;

   Сц температура, при которой

   осуществл ют процесс термолиза .

   1,67 3,12 4,37 4,68 5,94

   0,95 2,9

   0,65

   1.2

   1,70 3,5