СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИФФУЗИОННОГО СОКА Российский патент 1997 года по МПК C13D1/08 

Изобретение относится к сахарной промышленности и может быть применено для получения диффузионного сока из свекловичной стружки.

Известен способ получения диффузионного сока, предусматривающий подогрев свекловичной стружки до 75-82^oC диффузионным соком, нагретым до 90-95^oC, и экстракцию из нее сахара [1]
Недостатком этого способа является разложение сахара при нагреве сока до 90^oC и под действием микроорганизмов, а также высокие потери сахара в жоме, обусловленные закрытием микротрещин пузырьками газа, препятствующими выходу сахарозы из растительных клеток.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является способ получения диффузионного сока, предусматривающий ошпаривание свекловичной стружки диффузионным соком до достижения температуры стружки 30-45^oC, а затем насыщенным паром в течение 15-30 сек до температуры экстракции [2] - прототип.

Недостатками способа являются повышенные потери сахара в жоме и возрастание неучтенных потерь сахарозы за счет ее разложения мезофильными микроорганизмами на первом низкотемпературном режиме, а также при смене режимов и недостаточном их подавлении на втором режиме, вследствие высокой теплоемкости насыщенной воздухом стружки.

Техническая задача изобретения заключается в уменьшении содержания сахара в жоме и неучтенных потерь от жизнедеятельности микроорганизмов.

Для решения этой задачи в предлагаемом способе, предусматривающем подогрев свекловичной стружки насыщенным водяным паром до достижения температуры экстракции и последующую экстракцию водой, свекловичную стружку обрабатывают газовой смесью, полученной путем впрыскивания в поток водяного пара и изопропанола в количестве 0,00002-0,00004% и формальдегида в количестве 0,001-0,002% к массе свекловичной стружки.

На чертеже изображена технологическая схема процесса. Предлагаемый способ заключается в следующем. Свекловичную стружку из резок направляют в секционный ошпариватель 3, например, типа Ш57-ППС2, где ее ошпаривают и одновременно стерилизуют в течение 30-60 сек газовой смесью, которую получают в смесителе 1, путем смешивания насыщенного водяного пара, изопропанола в количестве 0,00002-0,00004% и формальдегида в количестве 0,001-0,002% к массе стружки.

Водяной пар при температуре свыше 80^oC активизирует молекулы изопропанола и формальдегида. В водяном паре формальдегид и изопропанол испаряются.

Пары изопропалона и формальдегида разрушают пузырьки воздуха, проникая в микротрещины стружки при резке сахарной свеклы, при этом уменьшается общее диффузионное сопротивление, ускоряется процесс экстракции сахарозы и в значительной степени предотвращается пенообразования на диффузии.

Для уменьшения расхода изопропанола и формальдегида их пары из верхней части ошпаривателя 3 подаются по кольцу обратной связи при помощи вентилятора 2 в секции ошпаривателя. При прохождении через секции ошпаривателя пары формальдегида и изопропанола многократно конденсируются на стружке и вновь испаряются из жидкой пленки на поверхности стружки, вытесняя пузырьки воздуха из микротрещин стружки и стерилизуя ее.

Это позволяет многократно использовать изопропанол и формальдегид, при значительном повышении их активности. Так как кратность фазового превращения формальдегида и его стеарилизационная активность прямо пропорциональна температуре, то при подогреве стружки паром с температурой 101-105^oC, расход формальдегида уменьшается в 10-15 раз. Такая обработка повышает качество диффузионного сока, т.к. значительная часть формальдегида после дезинфекции стружки удаляется через оттяжку, не попадая в сок, и может быть использована повторно в замкнутом цикле.

Аналогичная активация водяным паром изопропанола приводит к вскипанию его при 82,3^oC и испарению, а в процессе ошпаривания свекловичной стружки к многократной переконденсации, что в 25-30 раз увеличивает интенсивность процесса разрушения пузырьков воздуха в трещинах свекловичной стружки. Соответственно уменьшаетсяи расход изопропанола. Кроме того, пары изопропанола оказывают на стружку бактерицидное действие, что дает возможность уменьшать расход формальдегида. Нагретая таким образом в течение 30-60 с до температуры 75-82^oC свекловичная стружка стерильна, имеет повышенную упругость и не содержит пузырьков газа в микротрещинах, что увеличивает коэффициент диффузии и уменьшает потери сахара в жоме.

П р и м е р 1. Получают диффузионный сок по прототипу. Перед экстракцией свекловичную стружку нагревают диффузионным соком до температуры 30-45^oC, ошпаривают насыщенным паром до температуры 72^oC. Полученную сокостружечную смесь после ошпаривания паром разделяют на стружку и сахаросодержащий раствор. Свекловичную стружку направляют в головную часть диффузионного аппарата, а сахаросодержащий раствор с содержанием сахара 6,5% вводят в точку диффузионного аппарата, где содержание сахара в диффузионном соке соответствует его содержанию в растворе. Получают диффузионный сок и жом, данные о качестве которых представлены в таблице.

П р и м е р 2. Получают диффузионный сок по предлагаемому способу. Свекловичную стружку обрабатывают в ошпаривателе 3 типа Ш5-ППС2 до температуры стружки 77^oC в течение 50 с газовой смесью, в поток полученной в смесителе 1 путем впрыскивания водяного пара с температурой 103^oC изопропанола 0,00001% и формальдегида из рассчета 0,0015% к массе свекловичной стружки. Стружку направляют в диффузионный аппарат 4, где из нее эксрагируют сахар в течение 65 мин, пропуская в противотоке питательную воду в количестве 120% к массе свеклы с температурой 52^oC и рН 6,9. Получают диффузионный сок и жом, данные о качестве которых представлены в таблице.

П р и м е р ы 3-6. Выполнены в тех же условиях, что и пример 2, с добавлением изопропанола в количестве соответственно 0,00002; 0,00003; 0,00004; 0,00005% при постоянном количестве формальдегида 0,0015%
П р и м е р ы 7-10. Проведены в тех же условиях, что и пример 2 с добавлением формальдегида в количестве соответственно 0,0005; 0,001; 0,002; 0,003% при неизменном количестве 0,00003% изопропанола.

Как видно из таблицы, положительный эффект достигается при обработке свекловичной стружки газовой смесью из насыщенного водяного пара, 0,00002-0,00004% изопропанола и 0,001-0,002% формальдегида.

Увеличение количества изопропанола свыше 0,00004% (пример 6) и формальдегида более 0,002% к массе свекловичной стружки (пример 10) не приводит к увеличению положительного эффекта, поэтому экономически нецелесообразно.

Уменьшение количества изопропанола менее 0,00002% (пример 2) приводит к увеличению содержания сахара в жоме до 0,40% и снижению эффекта очистки на диффузии до 9,2%
Уменьшение количества формальдегида менее 0,001% (пример 7) приводит к увеличению микробиологического разложения сахарозы, о чем свидетельствует увеличение содержание молочной кислоты в диффузионном соке до 85 мг/л, т.е. более, чем в три раза, и падением рН до 6,19.

Предложенный способ позволяет уменьшить содержание сахара в жоме на 55-75% увеличить эффект очистки на диффузии, снизить неучтенные потери сахара.

Использование: изобретение относится к сахарной промышленности. Сущность: способ получения диффузионного сока предусматривает следующее. В поток насыщенного водяного пара вспрыскивают изопропанол в количестве 0,00002-0,00004% и формальдегида в количестве 0,001-0,002% к массе свекловичной стружки. Свекловичную стружку ошпаривают полученной смесью до достижения температуры экстракции и затем ее экстрагируют водой с получением диффузионного сока. 1 ил., 1 табл.

Способ получения диффузионного сока, включающий ошпаривание свекловичной стружки насыщенным водяным паром до температуры экстракции и последующую экстракцию сахара из нее водой, отличающийся тем, что в поток насыщенного водяного пара впрыскивают изопропанол в количестве 0,00002 0,00004% и формальдегид в количестве 0,001 0,002% к массе свекловичной стружки и ошпаривание проводят этой смесью.