СПОСОБ ОЧИСТКИ ДИФФУЗИОННОГО СОКА Российский патент 1999 года по МПК C13D3/02 

Изобретение относится к сахарной промышленности, а именно к очистке диффузионного сока с применением извести.

Известен способ очистки диффузионного сока, включающий в себя преддефекацию, холодную дефекацию, нагрев дефекованного сока, горячую дефекацию 1, сатурацию, фильтрование сока 1 сатурации и 2 сатурацию. (Сапронов А.Р., Технология сахарного производства. - М.: Агропромиздат, 1986, - с. 224).

Недостатком этого способа является недостаточно высокий эффект очистки диффузионного сока.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки диффузионного сока, включающий в себя преддефекацию, холодную дефекацию, нагрев дефекованного сока, горячую дефекацию, дефекосатурацию при pH 10,8 -11,2 с использованием на этих стадиях известьсодержащего реагента - известкового молока, фильтрование и последующую сатурацию (Сапронов А.Р., Бобровник Л.Д., Сахар. Современная технология. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981, с. 174).

Недостатком данного способа является то, что в процессе очистки не достигается коллоидного состояния осадка, что в свою очередь уменьшает площадь поверхности адсорбера и не достигается достаточно возможный эффект адсорбционной очистки. А также в процессе получения известкового молока соблюдаемые температурные показатели не позволяют увеличить растворимость извести, что так же оказывает влияние на эффект очистки.

Технический результат изобретения заключается в увеличении эффекта очистки диффузионного сока. Для его достижения в способе очистки диффузионного сока, предусматривающем преддефекацию, дефекосатурацию при pH 10,8 -11,2 с использованием на указанных стадиях известьсодержащего реагента, фильтрование и последующую сатурацию, в качестве известьсодержащего реагента используют насыщенный раствор извести, полученный путем отстаивания известкового молока, охлажденного до температуры от -8 до -10^oC для увеличения растворимости извести. Процесс дефекосатурации проводят при перемешивании сока в турбулентном режиме.

Предложенный способ осуществляется следующим образом.

Известковое молоко, полученное путем гашения извести водой, охлаждают до температуры от -8 до -10^oC в течение 3-5 ч с образованием суспензии при перемешивании в холодильных установках. Затем его отстаивают и отделяют насыщенный раствор извести.

При охлаждении до температуры от -8 до -10^oC растворимость извести увеличивается в 2 -2,5 раза по сравнению с растворимостью извести при 60^oC. При добавлении извести к очищаемому соку растворенная известь не сразу переходит в нерастворенную, а остается в растворе в перенасыщенном состоянии. Высокая концентрация растворенной извести значительно увеличивает скорость и глубину реакций разложения на дефекации и создает предпосылки для достижения эффективной адсорбционной очистки на дефекосатурации.

Диффузионный сок, полученный путем экстракции сахара из свеклосахарной стружки водой в количестве 120 -140% к массе свеклы, подвергают преддефекации известьсодержащим реагентом, охлажденным насыщенным раствором извести. В процессе преддефекации добиваются коагуляции высокомолекулярных соединений (ВМС), белков. Затем сок нагревают до 70 -75^oC, проводят дефекацию охлажденным насыщенным раствором извести. Сок выдерживают 15 -20 мин, после чего проводят дефекосатурацию при pH 10,8 -11,2 при перемешивании его в турбулентном режиме. Для этого в сок постепенно вводят охлажденный насыщенный раствор извести с одновременным сатурированием. Далее сок фильтруют. Фильтрованный сок повторно сатурируют при pH 9,0 - 9,2 и подвергают фильтрованию. Процесс дефекосатурации следует проводить при перемешивании в турбулентном режиме при значении Re = 4000 - 5000. Эффективность адсорбции растворенных в дефекованном соке примесей в первую очередь зависит от площади поверхности осадка CaCO₃. Максимально допустимая степень дисперсности осадка достигается при его переходе в коллоидное состояние. Однако CaCO₃ является кристаллическим веществом и кристаллизуется даже из низкопересыщенных и неочищенных растворов. Добиться коллоидного состояния CaCO₃ можно лишь в условиях, когда один из реагирующих компонентов (Ca(OH)₂) находится в состоянии высокой концентрации, и создаются условия для резкого увеличения вероятности одновременного образования множественных центров кристаллизации CaCO₃. Такое состояние системы можно назвать предколлоидным. Процесс образования центров кристаллизации должен сопровождаться интенсивным перемешиванием, чтобы ухудшить кинетику массовой кристаллизации крупных частиц CaCO₃. Скорость перемешивания при имеющемся перенасыщении должна обеспечивать кристаллизацию частиц только коллоидной степени дисперсности.

Пример 1
Для очистки диффузионного сока используют известковое молоко, полученное путем гашения извести водой при 60^oC.

Диффузионный сок с содержанием сухих веществ 9,0%, сахарозы 7,35%, и чистотой 81,6%, полученный путем экстракции сахара из свеклосахарной стружки водой, в количестве 120% к массе свеклы, подвергают очистке. Для этого проводят преддефекацию известковым молоком в количестве 0,5% CaO. Затем сок нагревают до 75^oC и проводят дефекацию путем обработки известковым молоком в количестве 3% CaCO. Далее сок сатурируют при pH 11,0, фильтруют и повторно сатурируют при pH 9,0.

Фильтрованный сок анализируют:
сухие вещества составляют 7,2%;
содержание сахарозы 6,35%;
чистота сока 88,2%;
оптическая плотность 0,66 при Л = 590 нм, 1 = 10 мм;
объем фильтрованного сока 1 сатурации через фильтр площадью 0,25 дм² за 5 мин равен 45 мл; эффект очистки составляет 40%.

Пример 2
Известковое молоко охлаждают до -10^oC в течение 5 ч при перемешивании, затем его отстаивают, и насыщенный раствор извести используют для очистки диффузионного сока.

Диффузионный сок с содержанием сухих веществ 9,0% сахарозы 7,35% и чистотой 81,6%, полученный путем экстракции сахара из свеклосахарной стружки водой, в количестве 120% к массе свеклы, подвергают очистке. Пробу диффузионного сока нагревают до 80^oC, проводят преддефекацию охлажденным насыщенным раствором извести в количестве 0,5 CaO. В процессе преддефекации добиваются коагуляции высокомолекулярных соединений (ВМС) и белков. Затем проводят дефекацию охлажденным насыщенным раствором извести, добавляя в сок 0,5% CaO. Сок выдерживают 20 мин, после чего проводят дефекосатурацию при pH 11,2. Для этого в сок постепенно вводят охлажденный насыщенный раствор извести в количестве 2,5% CaO с одновременным сатурированием. После этого сок фильтруют. Фильтрованный сок повторно сатурируют при pH 9,2 и подвергают фильтрованию.

Очищенный сок анализируют:
содержание сухих веществ 5,8%;
содержание сахарозы 5,35%;
чистота сока 92,2%;
оптическая плотность 0,55 при Л=590 нм, 1=10 мм;
объем фильтрованного сока 1 сатурации через фильтр площадью 0,25 дм² за 5 мин равен 50 мл;
эффект очистки составляет 62%.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить эффект очистки диффузионного сока в 1-1,5 раза.

Способ относится к сахарной промышленности, а именно к очистке диффузионного сока с применением извести. Способ заключается в следующем. Известковое молоко перед очисткой сока подвергают охлаждению до температуры от -8 до -10^oС с образованием суспензии для увеличения растворимости извести, затем суспензию отстаивают для отделения насыщенного раствора извести и используют его в качестве реагента на всех стадиях очистки. Диффузионный сок обрабатывают полученным насыщенным раствором извести до достижения стабилизации коллоидных частиц. Для этого сок нагревают и в нагретый сок добавляют насыщенный раствор извести для проведения дефекации при воздействии химически активной извести. Дефекованный сок затем подвергают дефекосатурации с одновременным введением насыщенного раствора извести и сатурационного газа при интенсивном перемешивании смеси в турбулентном режиме. Способ позволяет повысить эффект очистки диффузионного сока.

Способ очистки диффузионного сока, предусматривающий его преддефекацию, дефекацию и дефекосатурацию при pH 10,8 - 11,2 с использованием на указанных стадиях известьсодержащего реагента, фильтрацию и сатурацию сока, отличающийся тем, что в качестве известьсодержащего реагента используют насыщенный раствор извести, полученный путем отстаивания известкового молока, охлажденного до температуры от -8 до -10^oC для увеличения растворимости извести, при этом дефекосатурацию проводят при перемешивании сока в турбулентном режиме.