CWICZENIE NR 4
TEMAT: ZAGESZCZANIE CIECZY W PRZEMYSLE SPOZYWCZYM
1. CEL CWICZENIA : CELEM CWICZENIA JEST PRZEPROWADZENIE ZAGESZCZANIA SOKU
POMARANCZOWEGO METODAMI
a) ODPAROWYWANIA
b) OSMOTYCZNA
2. WYKONANIE CWICZENIA :
a) ZAGESZCZANIE W OSMOFORZE:
Roztwór soku pomarańczowego o oznaczonej refraktometrycznie zawartości suchej substancji ,
zagęszczono w osmoforze wobec 30% roztworu gliceryny w ciągu 60 minut.
Następnie zmierzono ilość soku i ponownie oznaczono refraktometrycznie zawartość suchej substancji
w koncentracie. Oznaczono również objętość oraz zawartość suchej substancji gliceryny
Próbę powtórzono z częściowo zagęszczonym sokiem wobec 50%roztworu gliceryny.
ZAGESZCZANIE W WYPARCE ROTACYJNEJ :
Roztwór soku pomarańczowego zagęszczono w ciągu 63 minut pod obniżonym ciśnieniem .
Następnie zmierzono zawartość suchej substancji w powstałym koncentracie oraz iloscdparowanej wody.
3.OBLICZENIA:
I - ZAGESZCZANIE W OSMOFORZE:
a ) ROZTWOR GLICERYNY -30 %
-ZAWARTOSC SUCHEJ SUBSTANCJI PRZED ZAGESZCZANIEM 8,1 %
-ZAWARTOSC SUCHEJ SUBSTANCJI PO ZAGESZCZANIU 10,23 %
-ILOSC SOKU PRZED ZAGESZCZENIEM 200 cm
-ILOSC SOKU PO ZAGESZCZENIU 180 cm
-STOPIEN ZAGESZCZENIA:
stopień zagęszczenia
S- zawartość suchej substancji
w soku po zagęszczeniu [%]
S*-zawartosc suchej substancji
w soku przed zagęszczeniem [%]
S
C= ----
S*
10,23
C= --------- = 1,26
8,1
-OBJETOSC USUNIETEJ WODY :
200 cm - 180 cm = 20 cm
-ZUZYTO 2900 cm GLICERYNY
-ZAWARTOSC SUCHEJ SUBSTANCJI W ROZTWORZE GLICERYNY PRZED ZAGESZCZENIEM 21,6%
-ZAWARTOSC SUCHEJ SUBSTANCJI W ROZTWORZE GLICERYNY PO ZAGESZCZENIU 19,2%
-OBLICZENIE POWIERZCHNI CALKOWITEJ MEMBRAN :
F- powierzchnia [m ]
d - średnica cylindra membrany [m]
h - wysokość cylindra membrany [m]
F = H d h
F = 3,14 0,03 0,295
F = 0,0278 m
-WYDAJNOSC PROCESU :
objętość usuniętej wody [cm ]
powierzchnia [m ]
V t - czas zagęszczania [h]
W = ----------
F t
20
W =----------
0,0278 1
W = 719,42 cm/m. h
b ) ROZTWOR GLICERYNY 50 %
-ZAWARTOSC SUCHEJ SUBSTANCJI W ROZTWORZE PRZED ZAGESZCZENIEM 10,23 %
-ZAWARTOSC SUCHEJ SUBSTANCJI W ROZTWORZE PO ZAGESZCZENIU 17 %
-ILOSC SOKU PRZED ZAGESZCZENIEM 180 cm
-ILOSC SOKU PO ZAGESZCZENIU 160 cm
-STOPIEN ZAGESZCZENIA :
17
C = --------- = 1,662
10,23
-OBJETOSC USUNIETEJ WODY :
180 cm - 160 cm = 20 cm
-ZUZYTO 2680 cm GLICERYNY
-ZAWARTOSC SUCHEJ SUBSTANCJI W ROZTWORZE GLICERYNY PRZED ZAGESZCZENIEM 38,4%
-ZAWARTOSC SUCHEJ SUBSTANCJI W ROZTWORZE GLICERYNY PO ZAGESZCZENIU 36,5%
-WYDAJNOSC PROCESU :
20
W = -----------
0,0278 1
W = 719,42
-STOPIEN ZAGESZCZENIA CALKOWITEGO:
17
C=---------- = 2,099
8,1
TABELA NR 1
ZAGESZCZANIE SOKU POMARANCZOWEGO WOBEC GLICERYNY O ROZNYM STEZENIU
W OSMOFORZE
Rodzaj metody Zawartość s.s Zawartość s.s ilość ilość usuniętej stopień wydajność ilość
w soku w glicerynie soku wody zadeszcz gliceryny
P.[%] K[%] P.[%] K[%] P. K [cm] [cm ]
1.OSMOFOR I 8,1 10,23 21,6 19,2 200 180 20 1,26 719 2900
2.OSMOFOR II 10,23 17 38,4 36,5 180 160 20 1,662 719 2680
II- ZAGESZCZANIE W WYPARCE ROTACYJNEJ:
-OBJETOSC SOKU DO ZAGESZCZENIA 200 cm
-ZAWARTOSC SUCHEJ SUBSTANCJI W SOKU PRZED ZAGESZCZANIEM 8,1 %
-ZAWARTOSC SUCHEJ SUBSTANCJI W SOKU PO ZAGESZCZANIU 33,5 %
-STOPIEN ZAGESZCZENIA :
S
C = ---------
S*
33,5
C = ------ = 4.139
8,1
-ILOSC SOKU PRZED PROCESEM 200 cm
-ILOSC SOKU PO PROCESIE 44 CM
TABELA NR 2
ZAGESZCZANIE W WYPARCE ROTACYJNEJ POD OBNIZONYM CISNIENIEM
Ilość soku użyta Zawartość s.s w soku Stopień
Rodzaj metody do zagęszczania początkowa końcowa zagęszczenia
[cm ] [% ] [ %]
WYPARKA 200 8, 1 33,5 4 , 1
ROTACYJNA
4.OCENA ORGANOLEPTYCZNA :
Rodzaj metody Barwa Smak Zapach
lekko słodki
z posmakiem
1.przed zagęszczeniem lekko-zolta goryczki prawidłowy
2.wyparka rotacyjna ciemno-zolta bardzo słodki nieprawidłowy
słabo wyczuwalny
3.osmofor żółta słodki prawidłowy
-ZAWARTOSC SUCHEJ SUBSTANCJI SOKU ZAGESZCZONEGO :
a ) W OSMOFORZE 17 %
b ) W WYPARCE 33,5 %
-OBLICZENIE ILOSCI WODY JAKA NALEZY DODAC DO SOKU BARDZIEJ ZAGESZCZONEGO
ABY PRZEPROWADZIC OCENE ORGANOLEPTYCZNA:
100 b -ilość wody [ cm ]
b = ---------- / a - c / a- zawartość s.s w soku bardziej stężonym
a . c- zawartość s.s w soku mniej stężonym
100
b = --------- / 33,5 - 17 / = 49,25 cm wody należy dodać do roztworu o stężeniu s.s 33,5 %
33,5
Zagęszczanie jest obok suszenia procesem dyfuzyjna - cieplnym mającym na celu usuwanie wody z żywności
w celu jej utrwalenia, jak również skoncentrowania składników jej suchej substancji w mniejszej masie produktu.
W przeprowadzonych ćwiczeniach procesu zagęszczania dokonywaliśmy za pomocą wyparki rotacyjnej
i za pomocą osmosforu.
Zagęszczanie w wyparce ma charakter równowagowy - w procesie następuje przemiana faz. Jest to najczęściej
stosowana i najwłaściwsza metoda koncentracji produktów spożywczych
W czasie 63 minut roztwór został zagęszczony do stężenia 33,5% z początkowego 8,1%
Wyparki są stosowane na szeroka skale w przemyśle, gdyż odparowywane są duże ilości wody i koncentrat
zachowuje dobra jakość Jest to proces dość energochłonny i przeprowadzany w wysokich temperaturach,
które maja niekorzystny wpływ na żywność dlatego należy skrócić czas przebywania zagęszczonej cieczy
w wyparce. utracone w procesie substancje aromatyczne ulatniające się z para wodna można odzyskać
stosując np. ekstrakcje.
Osmofory są urządzeniami membranowymi , w których proces zagęszczania ma charakter nierównowagowy,
gdyż nie następuje przemiana fazowa. Proces nie wymaga nakładów energii, nie ma wpływu wysoka temperatura
przede wszystkim nie następuje utrata substancji aromatycznych.
Zagęszczanie jest bardziej czasochłonne , oraz czas eksploatacji tych urządzeń jest krótszy
Najpowszechniej stosowane są wyparki.
LITERATURA:
1. W.BEDNARSKI ,1991,Ogolna technologia żywności, ART.,Olsztyn
2 . .J.CIBOROWSKI , 1973,Inzynieria Chemiczna ,WNT , Warszawa
3. E.PIJANOWSKI , M.DLUZEWSKI ,A. DLUZEWSKA ,A.JARCZYK ,1996, Ogólna technologia żywności,
WNT ,Warszawa