СПОСОБ ОЧИСТКИ СОКА Российский патент 2008 года по МПК C13D3/02 

Изобретение относится к сахарному производству и может быть использовано при переработке сахарной свеклы.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ очистки сока, предусматривающий преддефекацию, дефекацию, первую сатурацию, отделение осадка от сока, вторую сатурацию, фильтрацию. Осаждение веществ коллоидной дисперсности, а также высокомолекулярных соединений, к которым, в частности, относятся белки, производят путем введения в преддефекованный сок центров коагуляции - кристаллов карбоната кальция в составе сгущенной суспензии сока II сатурации. При введении частиц суспензии сока II сатурации в конце зоны стабилизации в III...IV секцию преддефекатора вещества коллоидной дисперсности и высокомолекулярные соединения легко контактируют с поверхностью кристаллов и образуют конгломераты (Сапронов А.Р. «Технология сахарного производства». - М.: Колос, 1999, - с.148-150).

Недостатком этого способа является неполная дегидратация и недостаточное удаление высокомолекулярных соединений и коллоидных веществ из сока и, как следствие, невысокий эффект очистки, в результате чего вещества коллоидной дисперсности и высокомолекулярные соединения плохо осаждаются, снижается сорбционная способность, что приводит к образованию рыхлого коагулята преддефекационного осадка, обладающего повышенной растворимостью на основной дефекации.

Технический результат предложенного способа заключается в снижении содержания высокомолекулярных соединений (ВМС) и коллоидных веществ в очищенном соке.

Технический результат достигается тем, что в способе очистки сока, предусматривающем прогрессивную преддефекацию в секционном преддефекаторе с введением в него суспензии осадка сока второй сатурации, теплую и горячую дефекацию, первую сатурацию, фильтрацию, дефекацию перед второй сатурацией, вторую сатурацию, фильтрацию, сульфитацию и фильтрацию сульфитированного сока, новым является то, что перед введением суспензии осадка сока второй сатурации в преддефекатор ее подвергают обработке импульсным магнитным полем с индукцией 0,24-0,25 Тл в течение 9-11 секунд.

Способ осуществляют следующим образом.

Диффузионный сок подвергают при температуре 58-62°С в течение 12-15 минут прогрессивной предварительной дефекации в секционном преддефекаторе. Расход извести на прогрессивной предварительной дефекации составляет 14-16% от общего расхода, который составляет 100% к массе несахаров диффузионного сока. Для очистки используют известковое молоко плотностью 1,19 г/см³. При достижении pH на прогрессивной предварительной дефекации 8,5-8,6 в сок вводят суспензию осадка сока II сатурации, обработанную в течение 9-11 с импульсным магнитным полем с индукцией 0,24-0,25 Тл. Предложенный способ позволяет в сравнении с известным способом повысить эффект удаления несахаров в процессе очистки, в частности высокомолекулярных соединений и коллоидных веществ из преддефекованного сока и фильтрованного сока II сатурации. Эффективность очистки сока в предлагаемом способе достигается за счет того, что импульсное магнитное поле, воздействуя на суспензию, содержащую ионы Са²⁺, снижает гидратацию частиц карбоната, уменьшая гидролиз, который осложняет протекание адсорбционных процессов, приводит к образованию ионных комплексов на их поверхности. Когда в системе накапливается избыток мицелл СаСО₃, происходит их коагуляция, т.е. агрегатирование в более крупные частицы, сопровождающееся потерей части адсорбированных противоионов, но значительная их часть остается внутри конгломератов и связывается с осадком необратимо. Получаемый осадок имеет плотную, компактную структуру, которая препятствует пептизации такого осадка в условиях высокой щелочности на основной дефекации. Последующие после преддефекации основная дефекация и сатурация позволяют полнее адсорбировать несахара, сформировать крупнозернистый осадок с высокими фильтрационными свойствами сока первой сатурации. Это приводит к удалению большего количества различных групп несахаров, увеличению эффекта дефекосатурационной очистки. После чего pH сока по секциям преддефекатора плавно увеличивают до оптимального значения pH 10,8-11,2.

Обработанный таким образом сок после преддефекации подвергают комбинированной основной дефекации с использованием 60-65% извести от общего расхода на очистку. Проводят теплую дефекацию при температуре 58-62°С в течение 18-22 минут и горячую основную дефекацию в течение 9-11 минут при температуре 83-86°С. После чего сок подвергают первой сатурации в течение 10-11 минут до pH 10,8-11,2. Затем сок фильтруют, подвергают дефекации перед 2 сатурацией в течение 6-7 минут при температуре 84-86°С и с расходом известкового молока 20-25% от общего расхода извести. Сок сатурируют (вторая сатурация) до pH 9,3-9,5, фильтруют.

Способ очистки сока поясняется следующими примерами.

Пример.

Диффузионный сок с чистотой 84,1% подвергают прогрессивной предварительной дефекации в секционном преддефекаторе при температуре 60°С в течение 14 минут. Расход извести на прогрессивной преддефекации 15% от общего расхода извести на очистку, равного 100% к массе несахаров диффузионного сока. Для очистки используют известковое молоко плотностью 1,19 г/см³. При достижении pH на прогрессивной предварительной дефекации 8,6 в сок вводят суспензию сока II сатурации, обработанную в устройстве в течение 11 с импульсным магнитным полем с индукцией 0,25 Тл. После чего pH сока плавно увеличивается до оптимального значения pH 11,2. Обработанный таким образом сок после преддефекации подвергают комбинированной основной дефекации с использованием 65% известкового молока от общего расхода извести на очистку: теплая дефекация при температуре 60°С в течение 20 минут и горячая основная дефекация в течение 10 минут при температуре 85°С. Затем сок подвергают первой сатурации в течение 10 минут до pH 11,2 фильтруют, подвергают дефекации перед 2 сатурацией в течение 6 минут при температуре 85°С и с расходом известкового молока 20% от общего расхода извести на очистку. Сок сатурируют (вторая сатурация) до pH 9,5, фильтруют.

Качественные показатели соков:

скорость отстаивания преддефекованного сока - 4,9 см/мин;

чистота сока II сатурации - 90,8%;

соли кальция в соке II сатурации - 0,022%;

цветность сока II сатурации - 11,8 ус.ед.;

содержание коллоидов в соке II сатурации - 1,14%;

эффект очистки сока II сатурации - 38,4%.

Пример (прототип)

Диффузионный сок с чистотой 84,1% подвергают прогрессивной предварительной дефекации в секционном преддефекаторе, при температуре 60°С в течение 14 минут. Расход извести на преддефекации составляет 15% от общего ее расхода на очистку, равного 100% к массе несахаров диффузионного сока. Для очистки используют известковое молоко плотностью 1,19 г/см³. Обработанный таким образом сок после преддефекации подвергают комбинированной основной дефекации с использованием 65% известкового молока от общего расхода извести на очистку: теплая дефекация при температуре 60°С в течение 20 минут и горячая основная дефекация в течение 10 минут при температуре 85°С. После чего сок подвергают первой сатурации в течение 10 минут до pH 11,2. Затем сок фильтруют, подвергают дефекации перед 2 сатурацией в течение 6 минут при температуре 85°С и с расходом известкового молока 20% от общего расхода извести на очистку. Сок сатурируют (вторая сатурация) до pH 9,5, фильтруют.

Качественные показатели соков:

скорость отстаивания преддефекованного сока - 3,5 см/мин;

чистота сока II сатурации - 88,8%;

соли кальция в соке II сатурации - 0,035%;

цветность сока II сатурации - 13,7 ус.ед.;

содержание коллоидов в соке II сатурации - 1,39%;

эффект очистки сока II сатурации - 33,2%.

Как видно из примеров, предложенный способ очистки сока дает возможность повысить по сравнению с прототипом эффект очистки на 4,7%, снизить содержание ВМС и солей кальция на 22-30%, уменьшить цветность очищенного сока на 14%.

Если обработку проводить менее 9 или более 11 секунд с индукцией 0,24-0,25 Тл, это приводит к ухудшению качества преддефекованного сока, осадок имеет рыхлую структуру, которая способствует пептизации такого осадка в условиях высокой щелочности на основной дефекации. Это приводит к удалению меньшего количества различных групп несахаров, уменьшению эффекта дефекосатурационной очистки.

Предложенный способ очистки сока позволяет:

улучшить структуру осадка;

увеличить эффект очистки на 4,7%;

снизить содержание ВМС и солей кальция на 22-30%;

уменьшить цветность очищенного сока на 14%.

Изобретение относится к сахарному производству. Способ очистки сока предусматривает его прогрессивную преддефекацию в секционном преддефекаторе с введением в него суспензии осадка сока второй сатурации, теплую и горячую дефекацию, первую сатурацию, фильтрацию, дефекацию перед второй сатурацией, вторую сатурацию, фильтрацию, сульфитацию и фильтрацию сульфитированного сока. Перед введением суспензии осадка сока второй сатурации в преддефекатор ее подвергают обработке импульсным магнитным полем с индукцией 0,24-0,25 Тл в течение 9-11 секунд. Предложенный способ очистки сока дает возможность повысить по сравнению с известным способом эффект очистки на 4,7%, снизить содержание высокомолекулярных соединений и солей кальция на 22-30%, уменьшить цветность очищенного сока на 14%.

Способ очистки сока, предусматривающий его прогрессивную преддефекацию в секционном преддефекаторе с введением в него суспензии осадка сока второй сатурации, теплую и горячую дефекацию, первую сатурацию, фильтрацию, дефекацию перед второй сатурацией, вторую сатурацию, фильтрацию, сульфитацию и фильтрацию сульфитированного сока, отличающийся тем, что перед введением суспензии осадка сока второй сатурации в преддефекатор ее подвергают обработке импульсным магнитным полем с индукцией 0,24-0,25 Тл в течение 9-11 с.