data zal.	uwagi	podpis
grupa
numer ćwiczenia: 4
Temat: Zagęszczanie cieczy w przemyśle spożywczym

CEL ĆWICZENIA

Celem ćwiczenia jest zagęszczanie soków owocowych lub warzywnych następującymi metodami : odparowania , osmotyczną , odwróconej osmozy , kriokoncentracji.

Na ćwiczeniach zagęszczaliśmy sok owocowy metodą odparowania w wyparce rotacyjnej oraz metodą osmotyczną w osmoforze.

1.ZAGĘSZCZANIE W WYPARCE ROTACYJNEJ.

Do próby pobraliśmy 200 cm³ soku pomarańczowego. Refraktometrycznie oznaczyliśmy zawartość suchej substancji , która wynosiła 12 %. Zagęszczanie przeprowadzaliśmy przez 30 min. , w czasie którego kolba z sokiem umieszczona była w łaźni wodnej w temp.50 ⁰C. W wyniku zagęszczania uzyskaliśmy 68 cm³ koncentratu o zawartości suchej substancji 32 %.

2.ZAGĘSZCZANIE W OSMOFORZE.

Proces przeprowadzaliśmy w dwóch etapach. Do zagęszczania użyliśmy 200cm³ soku o stężeniu 12 % , tę objętość soku wprowadziliśmy do cylindrycznej membrany umieszczonej w osmoforze. Od dołu osmofora wprowadziliśmy roztwór gliceryny. Po 60 min częściowo zagęszczony sok wypuściliśmy z membrany , oznaczyliśmy jego objętość oraz stężenie. Jednocześnie opróżniliśmy osmofor z roztworu gliceryny i zbadaliśmy jego objętość oraz stężenie. Następnie wprowadziliśmy częściowo zagęszczony sok ponownie do membrany i zagęszczaliśmy go wobec gliceryny o wyższym stężeniu , następnie po 60 min wypuściliśmy badany sok i oznaczyliśmy jego objętość oraz stężenie.

TABELA POMIARÓW

ETAP	Stężenie soku		Objętość soku		Stężenie gliceryny
	początkowe	końcowe	początkowe	końcowe	początkowe	końcowe
1	12 %	15 %	200 ml	172 ml	29 %	26 %
2	15 %	22 %	172 ml	131 ml	46 %	43,5 %

a) Obliczanie całkowitej powierzchni membrany.

F=Π * d * h

F - powierzchnia membrany (m²)

d - średnica cylindra membrany (m.) d = 0,032m.

h - wysokość membrany (m.) h= 0,26m

F=3,14 * 0,032m. * 0,26m. =0,0261m²

b)Obliczanie wydajności osmofora.

W=

W - wydajność (cm³/m²/h)

V - objętość usuniętej wody (cm³)

F - powierzchnia (m²)

t - czas zagęszczania (h)

V= V_p- V_k

V_p- objętość początkowa roztworu

V_k- objętość końcowa roztworu

V= 200cm³-148cm³=52cm³ t = 2h F = 0,0261m²

W=

a). dla pierwszego etapu zagęszczania w osmoforze

C =

C = 1,25

b). dla drugiego etapu zagęszczania w osmoforze

C =

C = 1,47

c). dla zagęszczania w wyparce rotacyjnej

C =

C = 2,67

5.OCENA ORGANOLEPTYCZNA SOKU PRZED ZAGĘSZCZANIEM I PO ZAGĘSZCZENIU W WYPARCE ORAZ W OSMOFORZE

W celu porównania cech organoleptycznych soku z wyparki i osmofora trzeba ustalić jednakową zawartość suchej substancji w koncentratach soku . W tym celu obliczyliśmy ile wody należy dodać do soku o większym stężeniu z wzoru:

b=(cm³)

b - ilość wody (cm³)

a - zawartość suchej substancji w soku , który należy rozcieńczyć

c - zawartość suchej substancji o niższej zawartości s. s.

b= - dla wyparki

b= - dla procesu osmozy

Ocena organoleptyczna 12 % soku poddanego procesom zagęszczania

• - barwa - intensywnie żółta

• - smak - lekko słodki

- zapach - pomarańczowy

b)Ocena organoleptyczna 22 % soku zagęszczonego w procesie osmozy:

• - barwa - jasno żółta

• - smak - słodki

- zapach - prawidłowy, intensywny

c)Ocena organoleptyczna 32 % soku zagęszczonego w procesie odparowania:

• - barwa - intensywnie żółta

• - smak - brak smaku pomarańczowego , bardzo słodki

- zapach - brak wyczuwalnego aromatu pomarańczowego, stłumiony

5.WNIOSKI.

W wyniku przeprowadzonego doświadczenia możemy stwierdzić , iż proces zagęszczania przebiega znacznie szybciej w wyparce niż w osmoforze. Wyparki mogą odparowywać wodę pod zwykłym ciśnieniem (wyparki otwarte) lub pod zredukowanym (wyparki próżniowe). Wyparki próżniowe są szeroko stosowane w technologii żywności szczególnie tam , gdzie trzeba odparować szybko duże ilości wody i uzyskać dobrą jakość koncentratu. Te względy decydują o tym , iż znalazły szerokie zastosowanie w przemyśle spożywczym . Jednak wyparki mają pewną wadę , gdyż w trakcie zagęszczania roztworów zawierających lotne z parą wodną substancje aromatyczne dochodzi do ich strat , w przybliżeniu do ilości usuwanej wody . Te straty substancji aromatycznych podczas zagęszczania w wyparkach powodują pogorszenie jakości koncentratów w porównaniu z surowcem , czego dowodem był zaobserwowany przez nas zanik zapachu i smaku malinowego soku , który był poddany procesowi wyparnemu . Substancje aromatyczne można w znacznym stopniu odzyskać stosując różne metody , np. ekstrakcję lub destylację frakcjonowaną skroplonych oparów .

W celu wyeliminowania strat substancji aromatycznych podczas zagęszczania roztworów można stosować inne metody , np. osmozę . Jedną z najważniejszych zalet tego procesu jest niska temperatura i zachowanie cech organoleptycznych produktu . Trzeba stwierdzić , że pomimo cech tego procesu , osmoza rzadko jest wykorzystywana w technologii żywności , czasami jednak stosuje się ją do zagęszczania soków owocowych szczególnie wrażliwych na procesy termiczne . Małe zastosowanie w przemyśle można tłumaczyć tym , iż osmoza jest procesem powolnym i długotrwałym . Potwierdzeniem powyższych twierdzeń jest przeprowadzone przez nas doświadczenie , w którym zagęszczałyśmy sok w osmoforze . Uzyskany koncentrat nie zmienił swojego zapachu i smaku (stał się tylko gęstszy i słodszy) , co warunkuje dobrą jakość uzyskanego koncentratu .

Podsumowując wyniki oceny organoleptycznej surowca i koncentratu możemy stwierdzić , że wyniki uzyskane w trakcie doświadczenia są zgodne z wiadomościami literaturowymi . Sok zagęszczony w wyparce charakteryzował się zanikiem aromatu , czego nie zaobserwowano w soku zagęszczonym w osmoforze . Jeżeli chodzi o barwę koncentratów ,to stała się ona bardziej intensywna , gdyż substancje barwiące zostały zagęszczone , a nie były tracone wraz z usuwaną wodą . Porównując wydajność teoretyczną podaną przez producenta membrany wynosząca 1000 cm³/m²/h z wydajnością przez nas wyliczoną , która wyniosła 996 cm³/m²/h , dochodzimy do wniosku , że proces przebiegał z nieco mniejszą wydajnością niż podaną przez producenta .

Do innych metod zagęszczania surowców płynnych możemy zaliczyć : kriokoncentrację

(przez wymrażanie wody) , odwróconą osmozę (polega na przenikaniu wody z roztworu o wyższym stężeniu do roztworu o niższym przy zastosowaniu ciśnienia wyższego od osmotycznego) , ultrafiltrację .

---