11.7. Опис технологічного процесу одержання порошкоподібного й концентрованого барвників з бузини

Загальна технологічна схема одержання порошкоподібного й концентрованого бузинового барвника наведена на рис. 11.8.

На основі цієї технологічної схеми можливе одержання трьох видів антоціанових барвників – порошкоподібного й концентрованих до масової частки сухих речовин 27...29 % і 62...63 % барвників з ягід бузини рис 11.9.).

Відокремлення екстракту

Пастеризація

Видалення екстрагенту (сухих речовин  92%)

Фасування

Рис. 11.8. Принципова технологічна схема отримання порошкоподібного та концентрованих барвників із ягід бузини

Рис. 11.9. Процесно-апаратурна схема виробництва порошкоподібного й концентрованих харчових барвників: 1- струшуюча мийна машина; 2-конвеєр сортувальний стрічковий; 3-елеватор; 4-дробарка-кетяговідділювач; 5-ємність з підігрівом; 6-шнековий прес безперервної дії; 7-насос; 8-накопичувальна ємність; 9-екстрактор; 10 - теплообмінний апарат; 11-ємність; 12-фільтруюча центрифуга; 13-ємність із конічним дном; 14 - накопичувальна ємність; 15 - фільтр-прес; 16 - вакуум-випарний апарат; 17 - ультрафільтраційна установка; 18 – зворотно-осмотична мембранна установка плоскорамного типу

Сировину, яка надійшла на завод, зберігали на сировинному майданчику під навісом не більше 1 години. У холодильнику при температурі ±1 °С допускається зберігання бузини протягом 3...5 доби.

Згідно технологічної схеми (рис. 11.8) миття сировини відбувалося винятково під душем або струшуючій мийній машині (1), аналогічно ягодам суниці.

Вимиту сировину в машині (1) вивантажували на стрічковий сортувальний конвеєр (2), де проводили її інспекцію за якістю. Підготовлена сировина елеватором (3) надходила на дробарки-кетяговідділювачі (4), оскільки кетяги не містять антоціанів.

Подрібнену масу збирали в ємності з підігрівом (5), де проводили обробку її ферментним препаратом ЕПГ Г10х у концентрації 0,02...0,04 % при t = 40...45 °С протягом 1,5 години для руйнування пектинових речовин, що дозволяє збільшити вихід соку й антоціанових пігментів на 16,9 %, 19...24 % відповідно й прискорити підвищення концентрації сухих речовин маси при вакуум-випарюванні й мембранному концентруванні.

Підготовлена маса самопливом надходила в бункер шнекового преса безперервної дії (6), де проводилося вичавлення соку. Отриманий сік за допомогою відцентрового насоса (7) перекачували в накопичувальну ємність (8), де він міг використатися самостійно або в суміші з екстрактом.

Вичавки направляли в екстрактор (9), розташований на естакаді, заливали водою, підкисленою лимонною кислотою в співвідношенні 1:1. У випадку використання екстракту для одержання барвника по СРТ можливо використання хлористоводневої кислоти. Як показали наші досліди, екстрагування вичавок доцільно проводити протягом 10...14 хв. при t = 30...40 °С у 5-6 кратних повторностях зі швидкістю обертання вала мішалки 75 про/хв.

Суміш соку й екстракту з вичавок бузини змішували, пропускали через теплообмінний апарат (10) для миттєвого підігріву й охолодження й направляли в ємність на естакаді (11), звідки подавали на фільтруючу центрифугу (12) для видалення суспензій, і на фільтр-прес (15).

Аналіз на повноту очищення показав, що для екстракту бузини перед згущенням цілком достатньо таких загальноприйнятих у технології способів видалення дисперсних часток.

У запропонованій нами технології отриманий екстракт після очищення можна використати для одержання порошкоподібного барвника за седиментаційно-регенераційною технологією або змішувати його із соком з ягід бузини з наступним концентруванням методом зворотного осмосу або вакуум-випарюванням (Трикова І.Н., Одеса, 1999).

Сік, як відзначено в технологічній схемі, у зв'язку зі вмістом поряд з антоціанами ряду інших цінних та біологічно активних речовин, доцільно направляти на СО₂ концентрування або при відсутності мембранного устаткування на вакуум-випаровування.

Для одержання порошкоподібного барвника за седиментаційно-регенераційною технологією екстракт із вичавок ягід бузини накопичували в ємності з конічним дном і мішалкою (13) на естакаді. У ємність для осадження антоціанів додавали 10...20 % розчин NaOH до досягнення необхідного оптимального значення рН і додавали 10% розчин MgCl₂ до появи іонів магнію в розчині, наявність яких установлювали хімічним методом або за допомогою іон-селективних електродів.

Проводили перемішування й відстоювання суміші до появи чіткої границі осад-розчин. Отриманий осад відокремлювали від рідкої фази (зливання через вентиль) і піддавали регенерації підібраним нами розчинником (10% спиртової розчин лимонної кислоти) у мінімальній для розчинення кількості (1:2...1:4 до маси осаду – 1-я регенерація, 1:2 – 2-я регенерація. 5-у регенерацію при співвідношенні 1:1 у зв'язку з незначною кількістю пігментів, що залишилися в осаді, можна не проводити).

Отриманий концентрат збирали в накопичувальній ємності (14). Далі його можна використати безпосередньо або, що більш доцільно, наносити на основу. Як носій можна застосовувати цукор, пектин, крохмаль. У випадку використання бузинового ХБ для підфарбовування продуктів для діабетиків як носій доцільно використовувати ксиліт або сорбіт. Носій засипали в ємність із обігрівом і вакуумом (16), дозували та концентрований барвник у розрахунковій кількості до масової частки сухих речовин не менше 92 % і концентрації барвника не менше 11 %, ретельно перемішували, видаляли екстрагент під дією вакууму при t не вище 40...45 °С и водночас розмішували для подрібнювання можливих грудочок. Отриманий порошок вивантажували й розфасовували в герметичну світлозахищену тару.

При можливості використання в технологічному процесі ультрафільтрації, попередньо очищений від грубих часток сік після центрифугування збирали в збірник, пропускали через фільтр-прес (15), а звідти подавали на половолоконну ультрафільтраційну установку УПВ-6 (17), де відбувалося остаточне очищення екстракту від колоїдних часток. Отриманий фільтрат направляли в ємність зворотноосмотичної мембранної установки МР-6,3/100 плоскорамного типу (18) для концентрування до необхідного вмісту сухих речовин (27...29 %). Концентрований барвник подавали на фасування й консервування.

При відсутності зазначеного устаткування сік можна концентрувати у вакуум-випарному апараті, потім підігріти до 80...85 °С (термічне оброблення методом гарячого розливу). Концентрат у гарячому вигляді направляли на фасування, закупорювання, зберігання.