СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА САХАРА Российский патент 2008 года по МПК C13F1/02 C13D3/02 

Описание патента на изобретение RU2323256C1

Изобретение относится к сахарному производству и может быть использовано при совместной переработке сахарной свеклы и тростникового сахара-сырца.

Известен способ производства сахара, предусматривающий фильтрацию сока первой сатурации, клерование сахара-сырца этим фильтрованным соком в клеровочной мешалке, последующее смешивание клеровки с фильтрованным соком первой сатурации, дефекацию смеси, вторую сатурацию, фильтрацию, сульфитацию, фильтрацию и выпаривание очищенной смеси, в процессе клерования в мешалку вводят хлорную известь в количестве 0,05-0,10% к массе сахара-сырца и керамзитовый порошок в количестве 0,3-0,5% к массе сахара-сырца (патент 2269575 RU, 10.02.2006).

Недостаток этого способа заключается в неполном удалении высокомолекулярных соединений из очищаемой смеси клеровки сахара-сырца и сока первой сатурации.

Технический результат предложенного способа заключается в снижении содержания высокомолекулярных соединений в смеси клеровки сахара-сырца и сока первой сатурации, повышении эффекта удаления несахаров, улучшении качества смеси клеровки сахара-сырца и сока первой сатурации.

Технический результат достигается тем, что в способе производства сахара, включающем фильтрацию сока первой сатурации, клерование сахара-сырца этим фильтрованным соком в клеровочной мешалке при температуре 85-90°С и введение в мешалку хлорной извести в количестве 0,03-0,05% к массе сахара-сырца и 0,3-0,5% к его массе мелкодисперсного керамзитового порошка, смешивание полученной клеровки с фильтрованным соком первой сатурации, дефекацию смеси, сатурацию, фильтрацию, сульфитацию, фильтрацию и выпаривание очищенной смеси с получением сиропа, новым является то, что клеровку, содержащую хлорную известь и керамзитовый порошок, подвергают обработке импульсным магнитным полем с индукцией 0,30-0,35 Тл в течение 9-10 секунд и затем направляют на смешивание с указанным соком первой сатурации.

Способ осуществляют следующим образом.

В клеровочную мешалку к тростниковому сахару-сырцу добавляют фильтрованный сок первой сатурации до достижения СВ 35-40%. В мешалку вводят хлорную известь в количестве 0,03-0,05% к массе сахара-сырца и 0,3-0,5% к массе сахара-сырца мелкодисперсного керамзитового порошка. Смесь обрабатывают импульсным магнитным полем индукцией 0,30-0,35 Тл в течение 9-10 с. Одновременное клерование и обработку клеровки хлорной известью и керамзитовым порошком проводят при температуре 85-90°С в течение 10-15 минут. Обработанную таким образом клеровку сахара-сырца смешивают с фильтрованным соком первой сатурации, смесь нагревают до температуры 85-90°С, проводят дефекацию 0,2-0,3% СаО к массе свеклы в течение 5-6 минут, вторую сатурацию до pH 9,0-9,2, фильтрацию, сульфитацию до pH 8,2-8,5, фильтрацию, выпариванию до сиропа с содержанием СВ 60-65%.

Предложенный способ позволяет повысить эффект удаления несахаров в процессе очистки смеси клеровки сахара-сырца и сока первой сатурации по сравнению с известным способом. Это объясняется тем, что введение хлорной извести позволяет уже в процессе клерования сахара-сырца частично провести деполимеризацию ВМС, в том числе декстрана. Обработка импульсным магнитным полем способствует формированию активных связей высокомолекулярных соединений и хлорной извести на уровне спинов, что значительно интенсифицирует их деполимеризацию и позволяет адсорбировать полученные фрагменты ВМС и красящих веществ на частицах керамзитового порошка. Расход хлорной извести на очистку снижается в 2 раза по сравнению с прототипом

Возможность использования магнитных полей обусловлена тем, что молекулы несахаров имеют радикалы с неспаренными электронами, у которых спины находятся в триплетном состоянии (т.е. спины направлены в одну сторону). Действие магнитного поля на растворы обеспечивает вращение электронов и становление спинов в противоположное направление (синглетное состояние). При этом возникают дополнительные радикальные связи, которые влекут за собой коагуляцию и выпадение в осадок несахаров.

При воздействии магнитных полей происходит вращение электрона по часовой или против часовой стрелки, т.е. спин меняет свое направление. У электронов определенных радикалов несахаров спины оказываются направленными в разные стороны. Радикальная реакция (т.е. образование радикальной пары) возможна только в синглетном состоянии. Поэтому, как только такое состояние достигнуто, данные молекулы притягиваются друг к другу, электроны спариваются и образуется химическая связь.

Чтобы изменить направление спина, для электронов различных радикалов несахаров требуется разное время воздействия магнитных полей и разная магнитная индукция.

Этим можно объяснить зависимость эффекта очистки сахарсодержащих растворов от продолжительности обработки сока при различной магнитной индукции. При установлении оптимальных параметров воздействия магнитных полей на сахарные растворы в них находится большее количество противоположно направленных спинов, образуется больше спаренных электронов, молекулы несахаров приобретают большую молекулярную массу и интенсивнее выпадают в осадок. Магнитное поле активно действует на спины неспаренных электронов, которые имеются у свободных радикалов молекул различных несахаров.

При воздействии магнитных полей на сахарные растворы менее 9 с электроны не успевают разворачиваться, спины остаются в изначальном триплетном состоянии и образования химической связи не происходит.

При воздействии магнитных полей на сахарные растворы более 10 с происходит вращение и тех электронов, у которых изменение направления спина нежелательно. Таким образом, в растворе сохраняется большое количество молекул, электроны которых имеют спины в триплетном состоянии.

Обрабатывая сахарные растворы импульсным магнитным полем низкой индукции, т.е. менее 0,3 Тл, требуется большое количество времени, и происходит "опрокидывание" спинов только у тех электронов, которым такой индукции достаточно для изменения направления вращения.

При увеличении магнитной индукции до 0,35 Тл большинству электронов радикалов несахаров достаточно обработки в импульсном магнитном поле в течение 10 с для изменения направления спина. Происходит больше радикальных реакций и наиболее полное осаждение различных групп несахаров. Дальнейшая известково-углекислотная очистка способствует более полному удалению этих несахаров, и эффект очистки возрастает по сравнению с эффектом очистки, полученным при обработке сахарсодержащих растворов по прототипу без применения импульсных магнитных полей.

Способ производства сахара поясняется следующими примерами.

Пример.

Тростниковый сахар-сырец в количестве 50 г клеруют при температуре 87°С добавлением к нему 130 см3 фильтрованного сока первой сатурации, 0,03 г хлорной извести и 0,2 г мелкодисперсного керамзитового порошка. Смесь обрабатывают импульсным магнитным полем индукцией 0,3 Тл в течение 10 с. После чего смесь в течение 12 минут клеруют при интенсивном перемешивании. Обработанную таким образом клеровку с содержанием СВ 37% смешивают с 1000 см3 фильтрованного сока первой сатурации, добавляют к смеси 0,25% СаО к массе свеклы, нагревают до 90°С, выдерживают в течение 5 минут, сатурируют до pH 9,1, фильтруют, сульфитируют до pH 8,2, фильтруют и сгущают до получения сиропа с СВ 60,2%.

Качественные показатели сиропа:Чистота 94,3%Цветность 12,6 ус. ед.Содержание ВМС 0,084%Содержание солей кальция 0,092%

Пример (прототип)

Тростниковый сахар-сырец в количестве 50 г клеруют при температуре 87°С добавлением к нему 130 см3 фильтрованного сока первой сатурации, 0,06 г хлорной извести и 0,2 г мелкодисперсного керамзитового порошка в течение 12 минут при интенсивном перемешивании. Обработанную таким образом клеровку с содержанием СВ 37% смешивают с 1000 см3 фильтрованного сока первой сатурации, добавляют к смеси 0,25% СаО к массе свеклы, нагревают до 90°С, выдерживают в течение 5 минут, сатурируют до рН 9,1, фильтруют, сульфитируют до рН 8,2, фильтруют и сгущают до получения сиропа с СВ 60,2%.

Качественные показатели сиропа:Чистота 93,1%Цветность 14,6 ус.ед.Содержание ВМС 0,104%Содержание солей кальция 0,112%

Как следует из примеров, предложенный способ дает возможность повысить по сравнению с прототипом эффект очистки на 1,0-1,5%, снизить содержание ВМС и солей кальция на 20-25%, понизить на такую же величину цветность сиропа и уменьшить при этом расход хлорной извести в два раза.

Обрабатывая сахарные растворы импульсным магнитным полем низкой индукции, т.е. менее 0,3 Тл, требуется большее количество времени, и происходит "опрокидывание" спинов только у тех электронов, которым такой индукции достаточно для изменения направления вращения.

При увеличении магнитной индукции свыше 0,35 Тл у большинства электронов радикалов несахаров происходит обратное изменение направления спина, что уменьшает количество радикальных реакций, а также уменьшается осаждение различных групп несахаров.

Предложенный способ производства сахара позволяет:

снизить количество солей кальция и ВМС в сиропе;

уменьшить цветность сиропа;

увеличить чистоту сиропа;

повысить выход сахара-песка товарного качества.

Похожие патенты RU2323256C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА САХАРА 2006
  • Голыбин Вячеслав Алексеевич
  • Зелепукин Юрий Иванович
  • Пономарев Алексей Владимирович
RU2323257C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА САХАРА 2004
  • Фурсов Владимир Михайлович
  • Голыбин Вячеслав Иванович
  • Зелепукин Юрий Иванович
  • Власов Александр Иванович
RU2269575C2
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА САХАРА 2002
  • Бугаенко И.Ф.
  • Фурсов В.М.
  • Камынин В.В.
RU2207380C1
СПОСОБ ОЧИСТКИ ТРОСТНИКОВОГО САХАРА-СЫРЦА 2000
  • Бугаенко И.Ф.
  • Михайлов Ю.Н.
  • Семенова З.Ю.
  • Дешевая И.Ю.
RU2175016C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА САХАРА 2003
  • Поляков А.Г.
  • Шевченко Н.Н.
  • Черных В.С.
  • Смольянинов В.В.
RU2252262C2
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА САХАРА 2003
  • Карапутадзе Т.М.
  • Карапутадзе Н.Т.
  • Ким А.М.
  • Платонов В.Н.
RU2255980C2
Способ очистки тростникового сахара-сырца 1988
  • Сапронов Алексей Романович
  • Сидоренко Юрий Ильич
  • Ветохин Анатолий Васильевич
  • Огольцова Юлия Викторовна
  • Гладченко Алексей Николаевич
  • Деревянко Тамила Алексеевна
  • Ефанов Дмитрий Федорович
  • Евстифеев Владимир Иванович
SU1564195A1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РАФИНАДНОГО УТФЕЛЯ ИЗ ТРОСТНИКОВОГО САХАРА-СЫРЦА 2005
  • Славянский Анатолий Анатольевич
  • Митин Леонид Александрович
  • Сидоренко Юрий Ильич
RU2288956C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА САХАРА 2000
  • Карапутадзе Т.М.
  • Карапутадзе Н.Т.
RU2161201C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УТФЕЛЯ ПЕРВОЙ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ ИЗ ТРОСТНИКОВОГО САХАРА-СЫРЦА 2005
  • Славянский Анатолий Анатольевич
  • Митин Леонид Александрович
  • Бугаенко Илья Федорович
RU2283870C1

Реферат патента 2008 года СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА САХАРА

Изобретение относится к сахарному производству. Способ предусматривает фильтрацию сока первой сатурации, клерование сахара-сырца этим фильтрованным соком в клеровочной мешалке при температуре 85-90°С и введении в мешалку хлорной извести в количестве 0,03-0,05% к массе сахара-сырца и 0,3-0,5% к его массе мелкодисперсного керамзитового порошка. Смешивают полученную клеровку с фильтрованным соком первой сатурации, проводят дефекацию смеси, сатурацию, фильтрацию, сульфитацию, фильтрацию и выпаривание очищенной смеси с получением сиропа. Клеровку, содержащую хлорную известь и керамзитовый порошок, подвергают обработке импульсным магнитным полем с индукцией 0,30-0,35 Тл в течение 9-10 секунд и затем направляют на смешивание с указанным соком первой сатурации. Предложенный способ производства сахара обеспечивает снижение количества солей кальция и высокомолекулярных соединений в сиропе, уменьшение цветности сиропа и увеличение его чистоты.

Формула изобретения RU 2 323 256 C1

Способ производства сахара, предусматривающий фильтрацию сока первой сатурации, клерование сахара-сырца этим фильтрованным соком в клеровочной мешалке при температуре 85-90°С и введении в мешалку хлорной извести в количестве 0,03-0,05% к массе сахара-сырца и 0,3-0,5% к его массе мелкодисперсного керамзитового порошка, смешивание полученной клеровки с фильтрованным соком первой сатурации, дефекацию смеси, сатурацию, фильтрацию, сульфитацию, фильтрацию и выпаривание очищенной смеси с получением сиропа, отличающийся тем, что клеровку содержащую хлорную известь и керамзитовый порошок, подвергают обработке импульсным магнитным полем с индукцией 0,30-0,35 Тл в течение 9-10 с и затем направляют на смешивание с указанным соком первой сатурации.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2008 года RU2323256C1

СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА САХАРА 2004
  • Фурсов Владимир Михайлович
  • Голыбин Вячеслав Иванович
  • Зелепукин Юрий Иванович
  • Власов Александр Иванович
RU2269575C2
САПРОНОВ А.Р
Технология сахарного производства
- М.: Агропромиздат, 1986, с.358-360
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА САХАРА 2003
  • Мамошкин А.В.
  • Аваков А.А.
RU2244012C1
БУГАЕНКО И.Ф., ЧЕРНЫШЕВА Н.А
Технология производства сахара из сырца
- М.: Союзроссахар, 2002, с.124-138
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА САХАРА 2003
  • Поляков А.Г.
  • Шевченко Н.Н.
  • Черных В.С.
  • Смольянинов В.В.
RU2252262C2

RU 2 323 256 C1

Авторы

Голыбин Вячеслав Алексеевич

Зелепукин Юрий Иванович

Пономарев Алексей Владимирович

Даты

2008-04-27Публикация

2006-09-18Подача