Получение антоциановых красителей из растительного сырья и их применение. Описание разработанного мембранного аппарата с погружным фильтрующим элементом, вращающимся под действием разделяемого потока. Выбор параметров контроля и управления процессом.
Аннотация к работе
Содержание 1. Анализ современных объектов аналогичного назначения 1.1 Получение антоциановых красителей из растительного сырья 1.2 Современные конструкции 2. Экспериментальная часть 2.1 Описание предлагаемой технологической линии производства антоцианового красителя из растительного сырья 2.2 Описание разработанного мембранного аппарата с погружным фильтрующим элементом, вращающимся под действием разделяемого потока 3. Расчеты, подтверждающие работоспособность разрабатываемого объекта 3.1 Выбор рабочей температуры и перепада давления через мембрану 3.2 Выбор мембраны 3.3 Приближенный расчет рабочей поверхности мембран 3.4 Уточненный расчет поверхности мембран 3.5 Расчет и конструирование фланцевого соединения 3.6 Расчет конструкции опорных элементов мембранного фильтра 3.8 Расчет болтового соединения 4. Анализ современных объектов аналогичного назначения 1.1 Получение антоциановых красителей из растительного сырья Антоцианы в растениях содержатся в различных количествах: в некоторых цветах до 30% (в расчете на сухой вес), в плодах и ягодах от сотых, десятых долой до 1%. Пока лишь незначительная часть этих отходов используется для производства красителей. Установлено, что от цвета пищи зависит ее усвояемость. Учитывая, что консервные заводы перерабатывают многие тысячи тонн фруктом в год, отходы соковых производств (выжимки) могут быть дешевым и доступным сырьем для производства антоциановых красителей. В настоящее время налажено в промышленном масштабе только производство некоторых красителей и разработаны способы использования их и экстрактор из плодов и ягод для подкраски, определены перспективы получения чистых натуральных красителей. 1.1.1 Окраска пищевых продуктов как показатель качества Для придания продуктам цвета, близкого к естественной окраске плодов и овощей, используют дешевые синтетические красители. Природные красящие вещества плодов, ягод, овощей - антоцианы, относящиеся к классу флавоноидов, обладают широким спектром окраски от оранжевой до синей и определенной физиологической активностью. Применяются также кермезоная, лаккаиновая, карминовая, кассионая кислоты. В нашей стране в настоящее, время применяют энокраситель, экстракты из плодовых выжимок и концентрированные соки для подкраски вин, безалкогольных напитков, сухих напиткон и киселей, кондитерских изделий (кремов, конфет), сиропоп, фруктовых консервов . Выжимки заливают водным 1,5 процентным раствором сернистого ангидрида в соотношении (1:3), настаивают двое суток при переодическом перемешивании, затем отфильтровывают и десульфитируют путем упаривания под вакуумом при 50-60°С. Срок хранения налитков 10…11 суток при температуре 20-22°С. Очистку его можно провести путем экстракции спиртом, содержащим до 3 % сернистого ангидрида, с последующим удалением SO2, HCI и спирта выпариванием под вакуумом . Очищенный таким путем концентрат с содержанием 8,5 г/л красителя при рН раствора 2,1 может использоваться для подкраски кондитерских изделий (на сахаре без добавки кислот), кремов (с добавлением 0,025 л лимонной кислоты на I кг крема). Проинспектированные корнеплоды измельчают на универсальной плодоовощной дробилке до частиц размером 2-4 мм, мезгу бланшируют в двух процентном растворе лимонной кислоты при 80-85 °C в течение 10 мин, а затем прессуют на гидравлических пак-прессах при постепенном увеличении давления до 0,8-1,2 МПа, выход сока составляет 60 % от массы мезги. Готовый продукт должен содержать около 60 процентов сухих веществ (по рефрактометру), а кислотность его должна быть около 5 % (в пересчете на лимонную кислоту). В Бухарском технологическом институте легкой и пищевой промышленности разработан способ получения пастообразного свекольного красителя. Разработан способ производства природных чайных красителей (желтого, коричневого, зеленого) с высоким содержанием витамина Р, для выработки которого используются нестандартные сорта чайного листа. Так, например, соки, приготовленные на основе черничного, голубичного с добавками черносмородинового сока II-го отжима (т.е., по существу, водного экстракта выжимок черной смородины) отличаются хорошим вкусом и ароматом, богаты витамином С (I8-32 мг%), катехинами (86-140 мг%), флавоноловыми гликозидами (21-55 мг%). В Литве ведется комплексная переработка черноплодной рябины ( аронии), из которой получают сок, а из выжимок извлекают краситель. Можно экстрагировать и в реакторе (теплообменник с паровой рубашкой) с мешалкой вместимостью 5-10 т при температуре 65-80?С в течение часа. ВНИИПП и СПT (Москва) выявлено, что наиболее приемлемые сроки получения красителя из отходов черноплодной рябины - первые трое суток после переработки ягод. При экстракции красящих веществ из смеси гибридных сортов винограда с применением растворов SO2 и HCl при 20°С и гидромодуле 1 при удалении семян из выжимок перед экстракцией увеличивается концентрация красящих веществ в экстракте в 1,13 раза. На Кишиневском консервном комбинате и Краснодарском витаминкомбинате получали концентрат энокрасителя.