Технология пищевых порошков из отходов ликероводочного производства
Технология пищевых
порошков из отходов ликероводочного производства
В ликероводочной промышленности ежегодно образуются
промышленные отходы из плодово-ягодного сырья, которые не находят должного
применения. Отходы в виде мезги, жома и выжимок содержат значительное
количество клетчатки, сахаров, органических кислот, витаминов, минеральных
веществ, катехинов, антоцианов, лейкоантоцианов, флаванол-глюкозидов, а также
включают в себя определенное количество спирта.
Выпуск дополнительной продукции из отходов производства
позволит повысить эффективность производства и снизить себестоимость. При этом
переработка отходов должна обеспечивать выпуск высококачественной
конкурентоспособной продукции, быть энергоресурсосберегающим и экологически
безопасным.
Разработан способ утилизации остатков ликеро-водочного
производства в вибрационно-вакуумной сушилке-мельнице (ВВСМ) [1], получая сухие
порошкообразные продукты в качестве красящих, пищевых вкусовых и витаминных
добавок, при одновременном улавливании испаряющихся с поверхности спиртованных
ягод паров и получении конденсата для возврата его в производство. Такой способ
полностью без остатка утилизирует все отходы.
Новый способ [2] получения порошков в вибрационной вакуумной
сушилке - мельнице предполагает измельчение продукта в процессе сушки мелющими
телами, загружаемыми в аппарат, что обеспечивает более интенсивный период
постоянной скорости сушки практически до полного высушивания продукта, а
перемешивание всей загрузки - за счет вибрационного воздействия способствует
интенсификации теплообмена.
Совмещение стадий сушки и измельчения является перспективным
направлением решения проблемы интенсификации существующих порошковых технологий
[3, 4]. Измельчение продукта мелющими телами постоянно обновляет поверхность
испарения со свободной влагой. Вибрационное перемешивание способствует
выравниванию температуры и влажности во всем объеме загрузки и интенсификации
теплообмена. Вакуумирование позволяет исключить перегрев материала за счет
снижения температуры испарения влаги, обеспечивая тем самым сохранение всех
качеств исходного продукта. Совмещение процессов низкотемпературной сушки в
вакууме, измельчения и интенсивного перемешивания резко сокращает время
проведения процесса.
Проведены экспериментальные исследования кинетики сушки остатков
ликеро-водочного производства на мезге трех видов - черноплоднорябиновая,
краснорябиновая и можжевеловая. Проводились исследования кинетики атмосферной и
вакуумной сушки в сушильных шкафах, вакуумной сушки при одновременном вибрационном
перемешивании и вакуумной сушки с сопутствующим измельчением в вибрационной
вакуумной сушилке-мельнице (ВВСМ).
Лабораторная вибро-вакуумная сушилка-мельница состоит из
колеблющегося органа, вибратора и привода (рисунок 1).
Корпус ВВСМ (1) имеет форму горизонтального цилиндра,
установленного на восьми упругих опорах (3). Внутри трубы, расположенной по
центральной оси корпуса, проходит вал вибратора (2). На концах вала закреплены
диски с дебалансами (12). Вращение вала осуществляется от электродвигателя (10)
посредством привода с гибкой муфтой (4). Корпус вибросушилки снабжен рубашкой
для подачи в неё теплоносителя. Для поддержания необходимого температурного
режима применен термостат ТС - 16А (5), который соединен с рубашкой смесителя
гибкими резиновыми шлангами с живым сечением 5 мм. Регулировка температуры
теплоносителя осуществляется контактным термометром (13). Контроль
температурного режима осуществляется в трех точках установки: в камере
смесителя, на входе воды в рубашку смесителя и на выходе из неё при помощи трёх
- точечного потенциометра КСП - 4 (6).
Сравнивая скорости сушки при атмосферном давлении и при
вакууме, процесс сушки идет значительно быстрее в условиях вакуума, поскольку
при пониженном давлении температура кипения жидкости понижается, и процесс
испарения влаги с поверхности материала идет более интенсивно.
Вакуумная сушка материалов в ВВСМ без вибрации позволяет
определить степень влияния объема загрузки (коэффициента массовости) на
скорость сушки, по сравнению с сушкой в вакуумном шкафу в один слой без
соприкосновения частиц. Сушка в вакуумном сушильном шкафу в один слой продукта
в 1,7 раза идет быстрее, чем сушка в ВВСМ с вакуумом и без вибрации.
Применение вибрации в процессе сушки способствует теплообмену
между греющей поверхностью и загрузкой за счет интенсивного перемешивания
последней, и перераспределения нагретых частиц в объеме загрузки, что
способствует выравниванию температуры и влажности в нем.
Рисунок 1 - Схема лабораторной экспериментальной установки
ВВСМ
Таким образом, в процессе вибрационной сушки увеличивается
первый период постоянной скорости сушки, по сравнению с контактной сушкой, так
как в процессе последней первый период ограничивается удалением только
поверхностной влаги частиц до образования верхнего высушенного слоя. Таким
образом, при вибрационном воздействии скорость сушки увеличивается в 1,6 раза
по сравнению с сушкой в ВВСМ без вибрации, что соответствует разности скоростей
при сушке в обычном и вакуумном сушильном шкафу.
Гораздо в большей степени интенсифицирует процесс сушки под
вакуумом с одновременным вибрационным измельчением, за счет постоянного
увеличения поверхности испарения влаги и еще большего увеличения первого
периода сушки по сравнению с сушкой без мелющих тел. При таком способе сушки
скорость процесса увеличивается в 4,8 раза, по сравнению с сушкой в ВВСМ без
вибрации.
Включение в вакуумную линию конденсатора, в процессе сушки
мезги в ВВСМ, позволяет получить конденсат в виде водно-спиртового раствора с
содержанием определенного количества спирта. В полученном конденсате содержится
3,65 об.% этилового спирта. Конденсат представляет собой прозрачный
водно-спиртовой раствор, который не требует дополнительной очистки на различных
фильтрах, поэтому его можно использовать для приготовления водно-спиртовой
жидкости, необходимой для заливки растительного сырья, без дополнительных
затрат, лишь регулируя крепость раствора. Это позволит снизить затраты на
приобретение первичного сырья: спирта и воды.
По разработанному способу определены технологические режимы
безотходной переработки отходов ликероводочных предприятий с возвратом в
производство потерь спирта.
Литература
пищевой ликерный порошок сушилка
2. Свидетельство на полезную модель RU
14649. БИ № 22, 10.08.2000.
. Галиакберов, З.К., Николаев, Н.А.,
Галиакберова, Н.З. Получение сухих порошков из растительного сырья. Ж.:
«Пищевая промышленность». № 5, 1995. − С. 32.
. Дубкова, Н.З., Галиакберов, З.К.,
Николаев, Н.А. Исследование кинетики сушки при получении порошков из
растительного сырья. Ж.: «ХиПСС», № 2, 2002. − С. 30-33.