СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФЛОКУЛЯНТА Российский патент 1995 года по МПК C13D3/02 

Изобретение относится к свеклосахарной промышленности, а именно к очистке сока известково-углекислотным способом.

Известен способ получения флокулянта, предусматривающий гидролиз жомовой пыли кислотным реагентом с последующей нейтрализацией и отделением гидролизата от жомовой пыли с использованием его в качестве флокулянта [1]
Недостатком данного способа является сложность в технологии приготовления флокулянта, использование агрессивных сред и высокая стоимость оборудования.

Наиболее близким к предложенному является способ получения флокулянта, в котором гидролиз свекловичного жома проводят щелочным реагентом, при этом в качестве щелочного реагента используют водные растворы таких щелочей, как NaOH или КОН, требующие предварительной подготовки в отдельной емкости, а гидролиз осуществляют путем кипячения в растворе щелочи жома в течение 20-40 мин [2]
Недостатком способа является слож-ность технологии получения флокулянта, поскольку реагент требует предварительной подготовки в отдельной емкости, а также при его подготовке используют концентрированные щелочи, при этом качество флокулянта недостаточно высокое.

Целью изобретения является упрощение способа получения флокулянта и улучшение его качества.

Это достигается тем, что в предложенном способе гидролиз свекловичного жома проводят щелочным реагентом, в качестве которого используют сок 1 сатурации с рН 10,8 11,4 и температурой 60 90^оС, при массовом соотношении сока и жома 1:(1:4) в течение 1-20 мин.

Анализ уровня техники показал, что предлагаемое техническое решение соответствует критерию "изобретательский уровень", поскольку не обнаружены источники информации, из которых были бы известны отличительные признаки предложенного способа.

Способ получения флокулянта осуществляют следующим образом.

Свекловичный жом гидролизуют щелочным реагентом, в качестве которого используют фильтрованный или нефильтрованный сок 1 сатурации с рН 10,8-11,4 и температурой 60-90^оС, при этом гидролиз проводят в течение 1-20 мин при массовом соотношении сока и жома 1:(1-4). Гидролиз может быть осуществлен как путем пропускания сока 1 сатурации через слой жома, так и путем его выдерживания с жомом в емкости.

Известно, что в состав свекловичного жома входит нерастворимый протопектин, который в щелочной среде превращается в гидратопектин. Гидратопектин представляет собой смесь, на 70-75% состоящую из частично этерифицированной, то есть содержащей метоксильные группы (-ОСН₃) полигалактуроновой кислоты, называемой пектином, и на 20-25% из арабана.

Обозначив в молекуле пектина остатки галактуроновой кислоты через -R-, получают упрощенную его формулу
которая аналогична общей формуле анионного полиэлектролита, применяемого в качестве добавки, ускоряющей седиментацию частиц осадка в соке 1 сатурации при производстве сахара, т.е.

Поскольку карбонильные группы пектина в растительном сырье находятся в связанном состоянии в этерифицированном виде (-СООСH₃), то при обработке известью Са(ОН)₂ происходит деэтерификация пектина и образуется нерастворимый пектат кальция.

Щелочная среда cока 1 сатурации обеспечивается наличием в жоме солей кальция, Са(ОН)₂ и других щелочей.

Под действием щелочной среды этерифицирующие радикалы отщепляются от молекулы пектина, и последний получает возможность вступать в реакцию с ионом кальция. рН среды и время достаточно для прохождения указанной реакции. Деэтерифицированные молекулы пектина связывают мелкие частицы СаСО₃ сатурационного осадка одну с другой посредством Са-солевых мостиков, что приводит к их укрупнению и осаждению. Таким образом, гидролизат проявляет свойства флокулянта

В результате применения флокулянта скорость отстаивания сока в гравитационных отстойниках увеличивается, осадок укрупняется и приобретает хорошие седиментационные свойства. Увеличивается и плотность осадка, что положительно сказывается на фильтровании сока 1 сатурации.

Таким образом, способ получения флокулянта значительно упрощается и ускоряется. При этом качественные показатели его значительно лучше по сравнению с известным, что подтверждается приведенными ниже примерами, проводимыми в сопоставимых условиях на сахарной свекле одного качества.

П р и м е р 1. Берут 4 мас.ч. свекловичного жома и 1 мас.ч. нефильтрованного сока 1 сатурации с рН 11,4 и температурой 90^оС. Гидролиз проводят путем пропускания сока через слой жома в течение 1 мин. Полученный гидролизат отделяют от растительной массы, вносят в количестве 5% к массе в нефильтрованный сок 1 сатурации и смесь отстаивают. Скорость отстаивания сока составляет S₅ 3,15 см/мин, объем осадка V₂₅ 15% фильтрационный коэффициент F_к 1,4 с/см².

П р и м е р 2. Берут 1 мас.ч. свекловичного жома и 1 мас.ч. фильтрованного сока 1 сатурации с рН 10,8 и температурой 60^оС. Гидролиз ведут путем выдерживания в емкости сока и жома в течение 20 мин. Гидролизат отделяют фильтрованием, вносят в количестве 5% к массе в нефильтрованный сок 1 сатурации и смесь отстаивают. Ско-рость отстаивания сока составляет S₅3,14 см/мин, объем осадка, V₁₅ 16% фильтрационный коэффициент F_к 1,4 с/см².

П р и м е р 3. Способ осуществляют согласно прототипу. 3 мас.ч. свекловичного жома гидролизуют путем кипячения в течение 40 мин с 97 мас.ч. водного раствора КОН. При этом рН раствора составляет 9,0. Полученный гидролизат отфильтровывают и смешивают в количестве 2% к массе нефильтрованного сока 1 сатурации, после чего смесь отстаивают. Скорость отстаивания S₅ 3,0 см/мин, объем осадка V₂₅ 18% фильтрационный коэффициент F_к 1,2 с/см².

Таким образом, предложенное техническое решение позволяет значительно упростить процесс получения флокулянта, поскольку используемые компоненты являются полупродуктами производства сахара, а также повысить его качество, что приводит к увеличению скорости отстаивания сока, уплотнению осадка и увеличению фильтрационного коэффициента.

Использование: изобретение относится к пищевой промышленности, а именно свеклосахарному производству. Сущность предложенного способа получения флокулянта состоит в том, что в качестве флокулянта используется гидролизат, полученный в результате гидролиза свекловичного жома щелочным реагентом, а именно соком I сатурации с рН 10,8 11,4 и температурой 60 90°С, при этом гидролиз ведут при массовом соотношении сока и жома 1 (1 4) в течение 1 - 20 мин. Это позволяет упростить технологию и улучшить его качество.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФЛОКУЛЯНТА, предусматривающий гидролиз свекловичного жома щелочным реагентом и отделение гидролизата, отличающийся тем, что в качестве щелочного реагента используют сок I сатурации с pH 10,8 11,4 и температурой 60 90^oС, при этом гидролиз ведут при массовом соотношении сока и жома 1 (1-4) в течение 1 20 мин.