СПОСОБ СУШКИ ЭКСТРАКТА КОРНЯ СОЛОДКИ
COMMON LICORICE ROOTS DRYING METHOD

Изобретение относится к пищевой и фармацевтической отраслям промышленности, а именно к получению сухого экстракта корня, используемого при производстве пива, кваса, бальзамов, винно-водочных и кондитерских изделий, а также лекарственных препаратов.
Известен способ производства сухого экстракта из корня солодки [патент РФ №2101026, 1998 г.] сущность которого заключается в предварительном высушивании сырья, его измельчении, экстракцию дистиллированной водой, фильтрацию смеси, отжим отфильтрованных измельченных корней и высушивание экстракта при температуре не выше 60°С до остаточной влажности 5-6% в микроволновой сушилке или в сушилке под вакуумом. При микроволновой сушке слоя продукта наблюдается низкая интенсивность процесса; стеклование слоя и, как следствие, высокая адгезия продукта с рабочей поверхностью, что затрудняет съем продукта с нее; локальное вскипание и разбрызгивание продукта, что приводит к сложности контроля и регулирования процесса.
Наиболее близким к предлагаемому способу является способ получения сухих белковых концентратов [патент РФ 2134524, 1999 г.] предусматривающий диспергирование исходной эмульсии с концентрацией сухих веществ 38-41%, вспенивание и нанесение вспененного продукта на сушильную поверхность в вакууме при давлении не более 8 кПа и сушку при ИК-нагреве.
Техническая задача: создание способа, позволяющего высушивать экстракт корня солодки и сохранять лечебные свойства экстракта.
Технический результат - увеличение выхода сухого экстракта корня солодки.
2
Он достигается тем, что сушку экстракта корня солодки с концентрацией сухих веществ С=42…52% производят в вакууме с остаточным давлением в вакуумной камере не более 10 кПа при интенсивности теплового потока Е=0,91…2,5 кВт/м и начальной толщине слоя продукта h=0,5…2 мм.
2
Сущность предложенного способа состоит в следующем: на плоский носитель в вакуумной камере равномерным слоем толщиной h=0,5…2 мм подается жидкий экстракт корня солодки с концентрацией сухих веществ С=42…52%, которую достигают предварительным выпариванием экстракта. Сушку производят при инфракрасном энергоподводе с плотностью теплового потока Е=0,91…2,5 кВт/м. Вспененный за счет дегазации в вакууме и эффекта объемного самоиспарения экстракт корня солодки высыхает и выводится из вакуумной камеры.
3
Сущность изобретения поясняется на следующих примерах обезвоживания экстракта корня солодки в вакууме при инфракрасном энергоподводе. Оценка интенсивности процесса сушки производилась по удельному съему высушенного продукта (П, кг/м·ч). Оценка качества сухого экстракта корня солодки согласно ГОСТ 22840-77 «Экстракт солодкового корня» производилась по следующим критериям: цвет; запах; вкус; массовая доля глицириновой кислоты; влажность; массовая доля общей золы; массовая доля веществ, не растворимых в горячей воде.
2
3
Пример 1. Сушке подвергался экстракт корня солодки, полученный предварительным высушиванием сырья, его измельчением, экстракцией дистиллированной водой, фильтрацией смеси, отжимом отфильтрованных измельченных корней. Предварительно экстракт был сконцентрирован до содержания сухих веществ С=42%. Остаточное давление в вакуумной камере Р=10 кПа. Интенсивность теплового потока Е=0,91 кВт/м, толщина слоя h=1 мм. Удельный съем высушенного продукта составил П=6,324 кг/м·ч. Критерии оценки качества высушенного продукта: цвет - темно-коричневый; запах - слабый своеобразный; вкус - приторно-сладкий, слегка раздражительный; массовая доля глицириновой кислоты - 25% от массы; влажность - 10% от массы; массовая доля общей золы - 10% от массы; массовая доля веществ, не растворимых в горячей воде - 6% от массы.
2
3
Пример 2. Сушке подвергался экстракт корня солодки, полученный предварительным высушиванием сырья, его измельчением, экстракцией дистиллированной водой, фильтрацией смеси, отжимом отфильтрованных измельченных корней. Предварительно экстракт был сконцентрирован до содержания сухих веществ С=48%. Остаточное давление в вакуумной камере Р=10 кПа. Интенсивность теплового потока Е=1,4 кВт/м, толщина слоя h=2 мм. Удельный съем высушенного продукта составил П=14,852 кг/м·ч. Критерии оценки качества высушенного продукта: цвет - темно-коричневый; запах - слабый своеобразный; вкус - приторно-сладкий, слегка раздражительный; массовая доля глицириновой кислоты - 28% от массы; влажность - 10% от массы; массовая доля общей золы - 12% от массы; массовая доля веществ, не растворимых в горячей воде - 8% от массы.
2
3
Пример 3. Сушке подвергался экстракт корня солодки, полученный предварительным высушиванием сырья, его измельчением, экстракцией дистиллированной водой, фильтрацией смеси, отжимом отфильтрованных измельченных корней. Предварительно экстракт был сконцентрирован до содержания сухих веществ С=52%. Остаточное давление в вакуумной камере Р=10 кПа. Интенсивность теплового потока Е=2,5 кВт/м, толщина слоя h=0,5 мм. Удельный съем высушенного продукта составил П=11,986 кг/м·ч. Критерии оценки качества высушенного продукта: цвет - темно-коричневый; запах - слабый своеобразный; вкус - приторно-сладкий, слегка раздражительный; массовая доля глицириновой кислоты - 26% от массы; влажность - 11% от массы; массовая доля общей золы - 12% от массы; массовая доля веществ, не растворимых в горячей воде - 8% от массы.
2
3
Пример 4. Сушке подвергался экстракт корня солодки, полученный предварительным высушиванием сырья, его измельчением, экстракцией дистиллированной водой, фильтрацией смеси, отжимом отфильтрованных измельченных корней. Предварительно экстракт был сконцентрирован до содержания сухих веществ С=45%. Остаточное давление в вакуумной камере Р=10 кПа. Интенсивность теплового потока Е=1,21 кВт/м, толщина слоя h=2 мм. Удельный съем высушенного продукта составил П=9,85 кг/м·ч. Критерии оценки качества высушенного продукта: цвет - темно-коричневый; запах - слабый своеобразный; вкус - приторно-сладкий, слегка раздражительный; массовая доля глицириновой кислоты - 25% от массы; влажность - 10% от массы; массовая доля общей золы - 12% от массы; массовая доля веществ, не растворимых в горячей воде - 7% от массы.
2
3
Пример 5. Сушке подвергался экстракт корня солодки, полученный предварительным высушиванием сырья, его измельчением, экстракцией дистиллированной водой, фильтрацией смеси, отжимом отфильтрованных измельченных корней. Предварительно экстракт был сконцентрирован до содержания сухих веществ С=50%. Остаточное давление в вакуумной камере Р=10 кПа. Интенсивность теплового потока Е=1,52 кВт/м, толщина слоя h=2 мм. Удельный съем высушенного продукта составил П=25,214 кг/м·ч. Критерии оценки качества высушенного продукта: цвет - темно-коричневый; запах - слабый своеобразный; вкус - приторно-сладкий, слегка раздражительный; массовая доля глицириновой кислоты - 26% от массы; влажность - 10% от массы; массовая доля общей золы - 11% от массы; массовая доля веществ, не растворимых в горячей воде - 6% от массы.
Таким образом, предложенный способ сушки экстракта корня солодки позволяет сохранять лечебные свойства экстракта.
В результате проведенных исследований выявлено, что остаточное давление в камере целесообразно поддерживать на уровне технически возможного (не более 10 кПа) для обеспечения максимума скорости процессов самоиспарения и объемной дегазации при сушке.
Значительное влияние на скорость сушки и величину удельного съема сухого продукта оказывает исходная концентрация экстракта корня солодки, варьируемая исходя из данных об устойчивости пены, ее дисперсных и теплофизических характеристик, в пределах С=42…52%. Верхний предел С=52% обусловлен способностью подачи через трубопроводы исходного экстракта, а также возможностью свободной регулировки расхода, дозирования и нанесения пеноструктуры на рабочую поверхность. Нижний предел С=42% обусловлен нестабильностью образующегося в начале процесса сушки слоя пены, что приводит к резкому замедлению процесса и существенно затрудняется съем высушенного продукта с рабочей поверхности.
Начальная толщина наносимого на рабочую поверхность слоя экстракта h=0,5…2 мм подлежит пересчету на расходные величины при проектировании промышленной установки. За показатель, который легко пересчитать в условную толщину слоя (зная физическую плотность нанесенного продукта), непосредственно связанный с толщиной пенослоя можно принять массу исходного продукта, нанесенную на единицу площади. Диапазон изменения толщины наносимого слоя h=0,5…2 мм обусловлен обеспечением стабильности образующегося в процессе сушки слоя.
2
2
Величину плотности теплового потока следует поддерживать в пределах Е=0,91…2,5 кВт/м. Увеличение плотности теплового потока (Е>2,5 кВт/м) не приводит к существенному повышению съема сухого продукта и приводит к локальному подгоранию и плавлению экстракта корня солодки. Снижение плотности теплового потока ниже 0,91 кВт/м нецелесообразно ввиду резкого снижения удельного съема сухого продукта.