200107. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés vízmentes aromakoncentrátum előállítására
1 HU 200107 A 2 A találmány tárgya eljárás és berendezés vízmentes aromakoncentrátum előállítására, oldószer alkalmazása nélkül. Az élelmiszer-feldolgozó iparban, elsősorban gyümölcs- és zőldséglevek besűrítésekor nagy mennyiségű pára keletkezik, amely az illető nyersanyagra jellemző illatanyagok jelentős részét magával viszi. Ezt az értékes anyagokat tartalmazó kondenzátumot jelenleg vagy egyáltalán nem hasznosítják (a csatornába vezetik), vagy egy részét megfelelő aroma-visszanyerő berendezés (ismert: pl. Alfa Laval, Gulf, Schmidt, stb.) beiktatásával felfogva hig vizes aromaként értékesítik. Ez a kondenzálom azonban önálló termékként többnyire csak belföldön értékesíthető, tárolótér-igénye nagy, eltarthatósága és felhasználási köre erősen korlátozott, ára ennek megfelelően nem túl magas. Éppen ezért több olyan eljárást dolgoztak ki, amely lehetővé teszi ezeknek a kondenzátumoknak a koncentrálását. A megoldások között több oldószeres extrakciót alkalmaz pl. a 3.155.523 lajstromszámú amerikai egyesült államok-beli szabadalmi leírás, 3.113.031 lajstromszámú amerikai egyesült államok-beli szabadalmi leírás, 97.458 lajstromszámú lengyel szabadalmi leírás, mások drága, speciális berendezést igényelnek (például ultra szűrés, fordított ozmózis), ilyen a BOMBEN és munkatársai által kifejlesztett készülék is, amely vákuum desztillációt alkalmaz, majd hidegcsapdákban fogja fel az aromakondenzátumot [BOMBEN, J.L., GUADAGNI, D.G., & HARRIS, J.G, (1969), Aroma Concentration for Dehydrated Food. Food. Technoi., 23, 83-86]. Felmerül tehát az igény olyan olcsó, üzemi méretekben is alkalmazható megoldás kidolgozására, mellyel egyszerű módon és kis költséggel vízmentes aromakoncenlrálumok állíthatók elő, melyek tárolótér-igénye minimális, eltarthatósága többszöröse a kiindulási vizes aromákénak, és mint önálló termékek is alkalmazhatók. A fenti célkitűzést a találmány szerinti eljárással, illetve berendezéssel valósítjuk meg. A találmány lényege, hogy az aromaanyagokat tartalmazó híg vizes oldatok lepárlása során nyert kondenzátumot célszerűen hűtött vízzel töltött, eltérő szárinagasságű közlekedőedény magasabb szárába vezetjük, lamináris áramban, célszerűen az edény fala mentén, és a tisztít vizes fázist a közlekedőedény rövidebb szárából elvezetjük. Amikor az ilió anyagokban gazdag, koncentrált párát lamináris áramban vezetjük a célszerűen hűtött víz felületére, a sűrűségkülönbség miatt az fázist képez a víz felszinén, amelyből a víz és más, a vízzel jól elegyedő összetevő, így például etanol, etil-acetát, metanol és hasonlók, elsősorban diffúzió útján a vizes fázisba kerülnek, majd egy kezdeti felfutás után egyensúlyi állapot áll be. Tekintettel arra, hogy az illékony aromaanyagok a lepárlás első frakcióiként jelentkeznek, viszonylag rövid lepárlási szakasz során koncentrált, vizzel nem elegyedő fázis képződik, mely lényegében az összes aromaanyagot tartalmazza. A találmány szerinti eljárás megvalósítására alkalmas berendezést az 1. ábra szemlélteti. A berendezés a technológia lefolyásának könnyebb követése érdekében, célszerűen üvegből készül, készíthető azonban bármely más, élelmiszeripari berendezések előállítására alkalmas anyagból is. A berendezés lényegében egy U-alakú 1 közlekedőedényből áll, amelynek rövidebbik szárára a viz elfolyását biztosító, 2 elfolyóval ellátott 3 vízgyűjtő edény van elhelyezve. Az 1 közlekedőedény hosszabbik szárán levő 4 nyíláson lép be a kondenzált párlat, melyet az 1 közlekedőedény falán lamináris áramban vezetünk a közlekedőedényben levő viz, célszerűen hűtött csapviz felületére. Az aromakoncentrátumot tartalmazó fázis mennyiségének növekedésével az 1 közlekedőedény rövidebb szárának 5 kilépónyilésán át víz távozik el, mely a 3 vízgyüjtöedényen és a 2 nyiláson keresztül távozik el. A találmány szerint a bepárlást célszerűen addig végezzük, ameddig a párakondenzétum még megfelelő mennyiségű aromaanyagot tartalmaz. Ez átlagos koncentrációjú, vizes aroma esetén mintegy 3-5% aromaanyag tartalom lepárlást jelent. Ennél több pára felfogása a fázis térfogatát már számottevően nem növeli; sőt, tűi hosszú ideig tartó desztillélás esetén már a vízben gazdag párlat a szerves fázis egy részét magával viheti a vízbe; ezáltal veszteséget okozva. A találmány szerinti eljárás során csak viszonylag jó minőségű aromakoncentrátum ad fázist. Ha a lejövő pára első 3-5%-ának etanol-tartalma meghaladja a 40%-ot, akkor vagy nem alakul ki fázis, mivel az alkohol az értékes illóanyagok jó oldószere, és magával viszi a vízbe az aroma-összetevőket, vagy alkoholban gazdag fázis kapunk, amely gyengébb minőségű aromakoncentrátumot eredményez. Ha a kiindulási vizes aroma tűi híg, azaz értékes aromaanyag-tartalma 0,5 g/1 vagy annál alacsonyabb, az eljárás veszteségekkel fog járni, mert túl kis rétegvastagságú fázis eltávolítása csak nehezen megoldható. Ezek a korlátok azonban nem hátrányai az eljárásnak, mert rossz vagy gyenge minőségű alapanyagból nem is célszerű aroma-koncentrátumot előállítani. Ugyanakkor, a megfelelő fázisképződés egyben az aromák gyors, előzetes minősítését is lehetővé teszi. Vizsgálataink során ugyanis megállapítottuk, hogy a túl hig vagy alkoholban nagyon gazdag aromakondenzátuniok illóanyag-összetétele sein kedvező. A szedöedény megfelelő átalakításával olyan uromakoncentrátumok is 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
