СПОСОБ ОЧИСТКИ ДИФФУЗИОННОГО СОКА Российский патент 2006 года по МПК C13D3/02 

Изобретение относится к сахарной промышленности, и может быть использовано для очистки соков сахарного производства.

Известен способ очистки диффузионного сока, предусматривающий его предварительную дефекацию, основную дефекацию, обработку дефекованного сока озонированным воздухом в количестве 0,5-3 нм³ на 1 м³ раствора, первую сатурацию, фильтрацию, вторую сатурацию и фильтрацию (SU 595382 А1, С 13 D 3/02, 28.02.1978).

Недостатком указанного способа является то, что окислительные процессы не ограничиваются только образованием бесцветных веществ. Одновременно происходит окисление органической части осадка, образовавшегося на преддефекации, и тем сильнее, чем выше концентрация озона в воздухе. Это приводит к усилению пептизации и увеличению цветности сока.

Ближайшим аналогом предложенного способа является способ очистки диффузионного сока, предусматривающий его прогрессивную предварительную дефекацию, основную дефекацию, первую сатурацию, фильтрацию, вторую сатурацию и фильтрацию (Сапронов А.Р. Технология сахарного производства. - М.: Колос, 1999. - С.200-203).

Недостатком указанного способа являются недостаточно высокий эффект очистки, повышенная цветность очищенного сока.

Технический результат предложенного изобретения заключается в увеличении эффекта очистки и снижении цветности очищенного сока.

Этот технический результат достигается тем, что в способе очистки диффузионного сока, предусматривающем прогрессивную преддефекацию, основную дефекацию, первую сатурацию, фильтрацию сока первой сатурации, дополнительную дефекацию фильтрованного сока, вторую сатурацию и фильтрацию сока второй сатурации, дефекованный сок подвергают обработке озоно-воздушной смесью в две ступени, при этом первую ступень проводят в процессе основной дефекации, а вторую - в процессе дополнительной дефекации перед второй сатурацией, причём концентрация озона в смеси составляет 3-10 г/нм³.

Способ осуществляют следующим образом.

Предусмотренное в способе количество озоно-воздушной смеси 0,5-3 нм³ на 1 м³ сока с концентрацией в ней озона 3-10 г/нм³ делят на две равные части и подают на горячую ступень основной дефекации и на дефекацию перед второй сатурацией.

По способу диффузионный сок направляют на прогрессивную преддефекацию до pH 10,8-11,2 при температуре 54-56°С, комбинированную основную дефекацию с расходом извести 2,0-2,5% к массе сока, в процессе проведения горячей ступени основной дефекации через сок пропускают одну часть диспергированной озоно-воздушной смеси. Далее осуществляют I сатурацию при температуре 85-90°С, конечное значение pH 10,8-11,2, отделение осадка путем фильтрования, дефекацию перед II сатурацией продолжительностью 4-6 минут при температуре 80-85°С и расходе извести 0,2-0,3% к массе сока. В процессе дефекации перед II сатурацией через сок пропускают вторую часть диспергированной озоно-воздушной смеси. Далее проводят II сатурацию при температуре 85-90°С до конечного значения pH 9,0-9,5 и отделение осадка путем фильтрования.

При обработке сока озоно-воздушной смесью в процессе основной дефекации происходит интенсивное разложение моносахаридов, продукты разложения которых в щелочной среде окисляются с образованием постоянных бесцветных соединений, вместо того, чтобы конденсироваться в высокомолекулярные красящие вещества. Но процессы образования красящих веществ активно продолжаются в щелочной среде на дефекации перед II сатурацией, что приводит к снижению эффекта, достигнутого при озонировании. Эту проблему позволяет избежать обработка сока озоном в две ступени: в процессе основной дефекации и в процессе дефекации перед II сатурацией. Таким образом, происходит предотвращение образования цветности не только на основной дефекации, но и на дефекации перед II сатурацией.

Установлено также, что озон оказывает прямое обесцвечивающее действие на продукты сахарного производства, вступая в реакцию с ранее образовавшимися молекулами красящих веществ. Как известно, к моменту проведения дополнительной дефекации перед II сатурацией в соке присутствуют вещества, обладающие достаточно высокой интенсивностью окраски, и с которыми может взаимодействовать озон. Таким образом, при озонировании в две ступени происходит дополнительное окисление окрашенных высокомолекулярных соединений, чем и обусловлено падение цветности.

Озонирование сока в процессе основной дефекации неразрывно связано с воздействием окислителя на значительную массу осадка, в результате чего дополнительное количество озона расходуется на окисление осажденной массы, вследствие чего часть ее переходит обратно в раствор и снижает чистоту сока. Двухступенчатая обработка озоно-воздушной смесью приводит к снижению продуваемого объема газа на основной дефекации, что сопровождается более низкой степенью пептизации несахаров. На второй ступени, при озонировании в процессе дефекации перед II сатурацией, происходит дополнительное окисление несахаров, с образованием сложных промежуточных соединений, которые в процессе II сатурации адсорбируются на осадке карбоната кальция, повышая чистоту сока.

Совместное воздействие этих факторов на очищаемый сок способствует повышению эффекта очистки и снижению цветности.

Способ поясняется следующими примерами.

Пример 1. По предложенному способу берут диффузионный сок с Ч=86,60%, СВ=15,49% и Сх=13,42%, нагревают его до 55°С, проводят прогрессивную преддефекацию до конечного pH сока 11,2. Затем осуществляют основную дефекацию, для чего в преддефекованный сок добавляют CaO из расчета 2% по массе сока. В процессе основной дефекации через сок пропускают 1,5 нм³ озоно-воздушной смеси на 1 м³ сока с концентрацией озона в смеси 10 г/нм³. Затем проводят I сатурацию до pH 11,0. Полученный сок I сатурации фильтруют, отделяют осадок. Затем проводят дефекацию перед II сатурацией добавлением 0,2% CaO по массе сока. В процессе дефекации перед II сатурацией через сок пропускают 1,5 нм³ озоно-воздушной на 1 м³ сока с концентрацией озона в смеси 10 г/нм³. Далее проводят II сатурацию до pH раствора 9,0 и отделяют осадок. Сок II сатурации анализируют. Данные анализа представлены в таблице.

Пример 2. По известному способу берут диффузионный сок с Ч=86,6%, СВ=15,49% и Сх=13,42%, нагревают его до 55°С, проводят прогрессивную преддефекацию до конечного pH сока 11,2. Затем осуществляют основную дефекацию, для чего в преддефекованный сок добавляют CaO из расчета 2% по массе сока. Далее проводят I сатурацию до pH 11,0. Полученный сок I сатурации фильтруют, отделяют осадок. Затем проводят дефекацию фильтрованного сока добавлением 0,2% CaO по массе сока, выдерживают 5 минут, проводят II сатурацию до pH раствора 9,0 и отделяют осадок. Сок II сатурации анализируют. Данные анализа представлены в таблице.

Таблица Вариант
проведения очистки сокаПоказатели очищенного сокаЧистота, %Цветность, усл. ед.Эффект очистки, %Пример 191,3712,4138,96Пример 2 (известный способ)90,4215,9431,53Примечание: чистота диффузионного сока 86,6%.

Как видно из таблицы, наиболее эффективной является очистка с обработкой сока озоном в две ступени, так как при этом повышается эффект очистки на 7,4%.

Предложенный способ обеспечивает увеличение чистоты очищенного сока на 0,95%, снижение его цветности на 22,1% по сравнению с известным способом.

Изобретение относится к сахарной промышленности. Способ предусматривает прогрессивную преддефекацию диффузионного сока, его основную дефекацию, первую сатурацию и фильтрацию сока первой сатурации. Этот сок подвергают дополнительной дефекации, фильтрации, второй сатурации и фильтрации. Дефекованный сок подвергают обработке озоно-воздушной смеси в две ступени. Первую ступень проводят в процессе основной дефекации, а вторую - в процессе дополнительной дефекации перед второй сатурацией. Концентрация озона в смеси составляет 3-10 г/нм³. Изобретение обеспечивает увеличение эффекта очистки и снижение цветности очищенного сока. 1 табл.

Способ очистки диффузионного сока, предусматривающий прогрессивную преддефекацию, основную дефекацию, первую сатурацию, фильтрацию сока первой сатурации, дополнительную дефекацию фильтрованного сока, вторую сатурацию и фильтрацию сока второй сатурации, отличающийся тем, что дефекованный сок подвергают обработке озоновоздушной смесью в две ступени, при этом первую ступень проводят в процессе основной дефекации, а вторую - в процессе дополнительной дефекации перед второй сатурацией, причем концентрация озона в смеси составляет 3-10 г/нм³.