СПОСОБ ОЧИСТКИ ДИФФУЗИОННОГО СОКА Российский патент 2008 года по МПК C13D3/02 C13D3/04 

Изобретение относится к сахарной промышленности.

Известен способ очистки диффузионного сока, предусматривающий нагревание диффузионного сока до температуры 85-88°С, предсатурацию с расходом извести 0,5-0,6% СаО к объему сока до рН 8,8-9,5 и рециркуляцией предсатурационного сока, нагревание предсатурационного сока до температуры 85-88°С, отделение осадка отстаиванием, горячую дефекацию с расходом извести 1,5-1,8% СаО к массе свеклы, I и II сатурацию и фильтрацию между ними (Сапронов А.Р. Технология сахарного производства. - М.:Колос, 1999. - С.260-262).

Недостатком данного способа является то, что нагревание сока до температуры 85-88°С перед введением извести снижает ее растворимость, что приводит к исключению реакции осаждения несахаров диффузионного сока. В результате образуются высокоокрашенные продукты щелочного разложения редуцирующих сахаров и амидов, что ухудшает качество очищенного сока.

Ближайшим аналогом предложенного способа является способ очистки диффузионного сока, предусматривающий его нагревание до температуры 55-60°С, смешивание с фильтрационным осадком сока I и II сатурации и рециркулируемым предсатурационным соком в количестве 500-700% к массе сока и известью до рН 8,5-9,0, предсатурацию смеси до достижения рН 11,2-11,8, теплую и горячую дефекацию, I сатурацию, отделение осадка, дефекацию, II сатурацию и фильтрацию сока II сатурации (SU 1147754 А, 30.03.1985).

Недостатком указанного способа является то, что перед предсатурацией диффузионный сок смешивают с фильтрационным осадком сока I и II сатурации, при этом с осадком I сатурации вводятся и адсорбированные на нем несахара, тем самым ухудшая качество диффузионного сока. Необоснованно велик расход извести на предсатурацию 1,0-1,5% СаО к массе сока. Проведение предсатурации до достижения рН 11,2-11,8 не обеспечивает образование осадка с низким коэффициентом фильтрации, что требует увеличения количества фильтрационного оборудования и большого количества рециркулируемого сока (500-700% к объему диффузионного сока).

Технический результат изобретения заключается в повышении степени удаления несахаров диффузионного сока на начальном этапе проведения известково-углекислотной очистки и улучшении седиментационно-фильтрационных свойств осадка, что особенно важно при переработке свеклы низкого технологического качества.

Этот результат достигается тем, что в предложенном способе, предусматривающем нагревание диффузионного сока до 55-60°С, смешивание с фильтрационным осадком II сатурации, известью и рециркулируемым предсатурационным соком, предсатурацию смеси, теплую и горячую дефекацию, I сатурацию, отделение осадка, II сатурацию и фильтрацию, рециркулирует предсатурационный сок в количестве 300-500% к объему диффузионного сока и его перед рециркуляцией подвергают пересатурированию до достижения рН 7,0-7,5, при этом предсатурацию указанной смеси проводят до рН 8,8-9,5 и после предсатурации отделяют осадок отстаиванием.

Способ осуществляют следующим образом.

Диффузионный сок нагревают до температуры 55-60°С, его смешивают с фильтрационным осадком II сатурации, рециркулируемым пересатурированным до рН 7,0-7,5 предсатурационным соком в количестве 300-500% к объему диффузионного сока и известью в количестве 0,25-0,45% СаО к массе сока и проводят предсатурацию указанной смеси до достижения рН 8,8-9,5. Проведение процесса предсатурации до указанного рН и при температуре 55-60°С обеспечивает большую растворимость извести, что приводит к достаточно полному осаждению веществ коллоидной степени дисперсности и снижению цветности сока, при этом образуется осадок, имеющий хорошие седиментационные и фильтрационные свойства.

При пересатурировании рециркулируемого предсатурационного сока до рН 7,0-7,5 образовавшийся при предсатурационной обработке карбонат кальция переходит в гидрокарбонат кальция, который в растворе диссоциирует на Са²⁺ и НСО₃ ^- (Решетова Р.С. Разработка эффективных режимов предварительной обработки диффузионного сока. Автореферат дис. канд. техн. наук. - М., 1985. - 26 с).

При смешивании диффузионного сока с пересатурированным предсатурационным соком двухзарядный ион кальция вступает в реакции осаждения малорастворимых солей в отсутствии иона гидроксила, что приводит к более полному осаждению несахаров и способствует образованию натуральной щелочности, играющей положительную роль при дальнейших операциях:

Са(HCO₃)₂+К₂А^(2-)→СаА^(2-)↓+2КНСО₃.

Осадок II сатурации имеет нулевой или слабоположительный заряд. (Хомичак Л.М., Решетова Р.С, Даишев М.И. Электрохимические характеристики карбоната кальция при сатурировании // Известия вузов. Пищевая технология. - 1985. - №1. - С.31-33).

При смешивании с пересатурированным до рН 7,0-7,5 предсатурационным соком его заряд повышается за счет присутствия в соке двухзарядных ионов кальция, что повышает его адсорбционную способность. Это способствует более полному удалению несахаров, а также формированию осадка с хорошими фильтрационно-седиментационными свойствами.

Предсатурационный сок отстаивают для отделения осадка, что позволяет существенно повысить эффект очистки и снизить расход извести. Декантат подвергают теплой основной дефекации с расходом извести 0,8-1,0% СаО к массе сока, нагревают до температуры 87°С и проводят горячую дефекацию. Далее дефекованный сок подают на I сатурацию, отделяют осадок. Сок I сатурации нагревают до температуры 95°С, проводят дефекацию перед II сатурацией с расходом извести 0,25-0,30% СаО к массе свеклы, II сатурацию и сок II сатурации фильтруют.

Пример 1. Процесс очистки диффузионного сока проводят по известному способу. Диффузионный сок нагревают до температуры 57°С, смешивают с фильтрационным осадком I и II сатурации до рН 8,8 и с предсатурационным соком в количестве 600% к массе сока, добавляют известковое молоко в количестве 1,4% СаО к массе сока и проводят предсатурацию до рН 11,5. Затем в предсатурационный сок добавляют 0,6% СаО к массе сока, проводят теплую дефекацию в течение 12 минут, нагревают до температуры 87°С и проводят горячую дефекацию в течение 10 минут. Дефекованный сок подвергают I сатурации, фильтруют, нагревают до температуры 95°С, добавляют 0,6% СаО к массе сока и проводят дополнительную дефекацию в течение 5 минут. После этого сок подвергают II сатурации и фильтрации.

Пример 2. Проводят очистку диффузионного сока по предложенному способу. Диффузионный сок смешивают с рециркулируемым в количестве 300% к объему диффузионного сока пересатурированным до рН 7,0 предсатурационным соком, смешанным с осадком II сатурации, и добавляют известковое молоко в количестве 0,25% СаО к массе сока. Смесь нагревают до температуры 55°С и подвергают предсатурации до достижения рН 8,8. Затем отделяют осадок отстаиванием. В декантат добавляют 0,8% СаО и проводят теплую дефекацию в течение 15 минут. Затем сок нагревают до температуры 87°С и проводят горячую основную дефекацию в течение 7 минут. Дефекованный сок подвергают I сатурации, фильтруют, нагревают до температуры 95°С, добавляют 0,25% СаО и проводят дополнительную дефекацию в течение 5 минут. После этого сок подвергают II сатурации и фильтрации.

Пример 3. Способ осуществляют аналогично примеру 2. Диффузионный сок смешивают с пересатурированным до рН 7,2 предсатурационным соком в количестве 400% к объему диффузионного сока, предварительно смешанного с осадком II сатурации, и добавляют известковое молоко в количестве 0,35% СаО к массе сока. Эту смесь нагревают до температуры 60°С и подвергают предсатурации до рН 9,0. Предсатурационный сок отстаивают и проводят теплую дефекацию с расходом 0,9% СаО в течение 15 минут. Затем сок нагревают до температуры 87°С, подвергают горячей дефекации в течение 7 минут, проводят I сатурацию и фильтруют. Фильтрат нагревают до температуры 95°С, проводят дополнительную дефекацию с расходом 0,3% СаО в течение 5 минут, затем II сатурацию и фильтрацию.

Пример 4. Способ осуществляют аналогично примерам 2,3. Диффузионный сок смешивают с пересатурированным до рН 7,4 предсатурационным соком в количестве 500% к объему диффузионного сока, предварительно смешанным с осадком II сатурации, и добавляют 0,45% СаО к массе сока. Затем смесь нагревают до температуры 58°С, проводят предсатурацию при рН 9,2 и отделяют осадок отстаиванием. Декантат подвергают теплой дефекации с расходом извести в количестве 1,0% СаО в течение 15 минут, нагревают до температуры 87°С и проводят горячую дефекацию в течение 7 минут. Дефекованный сок подвергают I сатурации, фильтруют, нагревают до температуры 95°С, добавляют 0,27% СаО и проводят дополнительную дефекацию в течение 5 минут. Затем II сатурацию и фильтрацию.

Пример 5. Способ осуществляют аналогично примерам 2, 3, 4. Диффузионный сок смешивают с пересатурированным до рН 7,5 предсатурационным соком в количестве 400% к объему диффузионного сока, предварительно смешанного с осадком II сатурации, и добавляют известковое молоко в количестве 0,45% СаО к массе сока. Смесь нагревают до температуры 55°С, проводят предсатурацию до рН 9,5 и отделяют осадок отстаиванием. В сок добавляют 0,85% СаО и выдерживают в течение 15 минут, затем нагревают до температуры 87°С, проводят горячую дефекацию в течение 7 минут, I сатурацию и фильтрацию. Сок I сатурации нагревают до температуры 95°С, добавляют 0,28% СаО, проводят дополнительную дефекацию в течение 5 минут, II сатурацию и фильтрацию.

Показатели соков, очищенных согласно примерам 1-5, представлены в таблице.

Таблица - Качественные показатели соков№ п.пКачественные показателиПо известному способу
пример 1По предложенному способуПример 2Пример 3Пример 4Пример 51234567Диффузионного сока1Содержание коллоидов, К, на 100 частей сухих веществ5,845,845,845,845,842Содержание редуцирующих веществ, на 100 частей сухих веществ0,870,870,870,870,873Чистота, %82,782,782,782,782,7Предсатурационного сока1Скорость отстаивания, S₅, см/мин3,04,74,54,14,02Фильтрационный коэффициент, F_к, с/см²6,24,04,44,74,9Очищенного сока1Содержание коллоидов, К, на 100 частей сухих веществ2,921,962,042,12,13

Продолжение таблицы12345672Содержание редуцирующих веществ, на 100 частей сухих веществ0,220,0950,090,120,143Цветность усл.ед.25,0517,7517,5417,717,824Чистота, %86,7087,988,087,8287,765Эффект очистки, %26,6734,234,8133,733,32

Из данных таблицы видно, что использование предлагаемого способа очистки диффузионного сока по сравнению с известным дает возможность улучшить седиментационно-фильтрационные свойства предсатурационного осадка, снизить цветность очищенного сока и повысить его чистоту на 1,06-1,3, а также уменьшить расход извести на очистку.

Изобретение относится к сахарной промышленности. Способ предусматривает нагревание диффузионного сока до 55-60°С. Затем его смешивают с фильтрационным осадком II сатурации, известью и рециркулируемым в количестве 300-500% к объему диффузионного сока предсатурационным соком, который перед рециркуляцией подвергают пересатурированию до достижения рН 7,0-7,5. Проводят предсатурацию полученной смеси до рН 8,8-9,5, отделяют осадок отстаиванием, осуществляют теплую и горячую дефекацию, I сатурацию, отделяют осадок, II сатурацию и фильтрацию. Изобретение обеспечивает повышение степени удаления несахаров диффузионного сока и улучшение седиментационно-фильтрационных свойств осадка, в частности при переработке свеклы низкого технологического качества. 1 табл.

Способ очистки диффузионного сока, предусматривающий его нагревание до 55-60°С, смешивание с фильтрационным осадком II сатурации, известью и рециркулируемым предсатурационным соком, предсатурацию смеси, теплую и горячую дефекацию, I сатурацию, отделение осадка, II сатурацию и фильтрацию, отличающийся тем, что рециркулируют предсатурационный сок в количестве 300-500% к объему диффузионного сока и его перед рециркуляцией подвергают пересатурированию до достижения рН 7,0-7,5, при этом предсатурацию указанной смеси проводят до рН 8,8-9,5 и после предсатурации отделяют осадок отстаиванием.