Экстракция

Экстракция – процесс избирательного извлечения одного или нескольких растворимых компонентов из растворов или твердых тел с помощью жидкого растворителя - ЭКСТРАГЕНТА. Если вещества извлекаются из жидких систем, то процесс называют жидкостной экстракцией. В пищевых технологиях экстрагируют растительное сырье, например семена масличных культур, сахарную свеклу, фрукты и т.п.

Растительное сырье перед экстрагированием дробят или разрезают на мелкие кусочки или стружку. При этом часть клеток повреждается, и внутриклеточное вещество переходит в экстрагент. Но подавляющая часть клеток в куске остается целой, а извлекаемое вещество диффундирует через клеточные мембраны в экстрагент.

Вещество из растительного сырья в экстрагент переносится за счет диффузии.

Существуют три типа экстракции:

1. технологический аппарат заполняют подготовленным сырьем и жидким экстрагентом. Концентрация вещества в сырье непрерывно уменьшается, а в экстрагенте увеличивается. Процесс заканчивается, когда концентрации сравняются;

2. фильтрование экстрагента через неподвижный слой сырья;

3. сырье и экстрагент непрерывно перемещаются в противотоке. При этом в каждом сечении аппарата устанавливается постоянная разность концентраций, что соответствует стационарному режиму. В аппаратах устанавливается процесс третьего типа.

Процесс экстрагирования растительного сырья можно разбить на четыре стадии:

• проникновение экстрагента в поры растительного сырья;

• растворение экстрагируемого вещества экстрагентом;

• диффузионный перенос извлекаемого вещества к поверхности куска;

• перенос извлекаемого вещества с поверхности сырья в жидкую фазу - экстрагент.

При экстрагировании сочного растительного сырья, например сахарной свеклы, первая и вторая стадии процесса отсутствуют, то рассчитывают скорость переноса с поверхности в окружающую среду (внутренняя диффузия) или скорость переноса с поверхности в окружающую жидкость.

Скорость внутренней диффузии определяется по уравнению:

М = D_вн/LF ΔС t

Где D_вн- коэффициент внутренней диффузии, м²/c;

F –суммарная поверхность стружки,м²;

ΔС- разность концентраций,кг/м³ ;

t – продолжительность процесса,с

L – толщина пластины,м.

Уравнение массопередачи для внешнего переноса имеет вид

М = Dвш/ δ F ΔС

где D_вш –коэффициент внешней диффу зии, м²/с;

δ- толщина пограничной пленки,м;

ΔС- разность между концентрацией извлекаемого вещества на границе твердого тела с площадью поверхности F и жидкости и средней концентрацией в окружающей жидкости,кг/м³.

СУШКА

Сушка-удаление влаги из материалов

(продуктов, изделий) при их подготовке к переработке, использованию или хранению. Сушка обеспечивает сохранность зерна в сельском хозяйстве, увеличивает сроки хранения изделий (сухарей, сахара).

Различают сушку конвективную, контактную, сублимационную, высокочастотную, радиационную. Удаление влаги из материала осуществляют различными способами. Механический: прессование или отжим в центрифугах. Этот способ позволяет удалить лишь ту часть влаги, которая заполняет поры и капилляры тела, т.е. несвязанную влагу. Для полного удаления влаги применяют тепловые способы сушки, основанные на превращении влаги в пар с последующим удалением этого пара. Физико-химические способы сушки основаны на применении водопоглощающих средств (силикагель и т.д)