Способ получения диффузионного сока Советский патент 1983 года по МПК C13D1/10 

ел

-4j

ел

со

00 Изобретение относится ic способам по- пучения аиффузионного сока и может быть испопьзовано в сахарной промышпенности Известно, что в процессе получения ди(})фузионного сока имеет место разпожение сахарозы под действием микроорганизмов и фермента инвергаэы, содерзйащей 1ся.в растительной ткани. В результата этого в диффузионном соке увепичивается содержание редуцирующего сахара, чтр за трудняет дальнейшую очистку, соков и от рицатепьно сказывается на качестве товарного сахара. Поддержание высокого температурного режима экстракции, применение дезинфек- ционных- веществ (гшюхпорида натрия, формапьдегида и др.) позволяет достигнуть хорошей стерильности в экстракторе однако не подавляет инвертазу свекловичной ткани и активность фермента мало изменяется по длине диффузионного аппа рата, что ведет к разложению сахарозы в процессе экстракции под действием неинактивированного фермента Г. Наиболее благоприятные условия для разложения сахарозы наблюдаются в голо -НОЙ части экстракторов и ошпаривателей при температуре сокостружечной смеси ниже 6б-С. Поэтому подавление микробиологического и ферментативного разпожения сахарозы должно быть осуществлено уже в начальный момент проведения екстракции сахара из свеклы. Известен способ получения диффузионн го сока, предусматривающий экстрагированна свекловичной стружки водой с пе{ сульфатом аммония в количестве О,О5- 0,1 вес.% для ингибирования фермента инвертазы 2 . Персульфат аммония вводится в питательную воду, которая в экстракторе находится в противотоке со свекловичной стружкой. Проведенные исследования показали,что свекловичная стружка является ионигом с небольшой поглотительной емкостью. Поэтому при рН выше 3,О катионы и анионы, обусловливающие кислотность или щелочность питательной воды, поглощаются высоложенной струлакой уже в хвостовой части аппарата, что ведет к удалению их из диффузионной среды. Положительный эффект от инактивации инвертазы пер сульфатом аммония, особенно в головной и ср.едней части экстрактора, снижается. В хвостовой части диффузионной установки концентрация сахарозы мала как в твердо .фазе (свекловичной стружке)-, так и в ЖИДКОЙ (питательной водеJи снижение разложения сахарозы в результате инактивации инвертазы не столь заметно, как при подавлении жизнедеятельности фермента в головной и средней части экстрактора. Недостатком указанного способа является также то, что в диффузионную воду вводятся ионы аммовия, которые в дальнейшем отрицательно влияют на модуль упругюсти свекловичной ткани в процессе экстракции, качество диффузионного сока ТЛ сатурации и увеличивают потери сахара в мелассе. Наиболее близок к предлагаемому способ получения диффузионного сока, предусматривающий ошпаривание, свекловичной стружки диффузионным соком, отделение стружки от сока, экстрагирование свекловичной стружки водой в экстракторе и обработку стружки бактерицидным ве- « ществом перед экстрагированием, при этом в качестве бактерицидного вещества используют надуксусную квсгюту, входящую в состав П1эепарата Перстирол з. Известн1ое вещество не инактивирует инвертазу свекловичной ткани. Введение в диффузионный сок анионов уксус яой кислоты, увеличивающих содержание солей кальция в продуктах сахарного производства, и применение формалина отрицательно влияет на качество товарного сахара. Цель -изобретения - инактивация инвертазы свекловичной ткани и уменьшениепотерь сахарозы в процессе экстракции. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения диффузионного Сока, предусматривающему ошпаривание свекловичной стружки диффузионным соком, отделение стружки от сока, экстраирование свекловичной стружки водой в экстракторе и обработку стружки бактерицидным веществом перед экстрагированием, в качестве бактерицидного вещества используют )эаствор сульфата алюминия, с рН 4,9-5,0 и температурой VO-SO C в количестве 0,07-0,1% к массе свеклы, при этом после обработки раствор отделяют от стр1|гжки и направляют в экстрактор. На чертеже изображена технологическая схема пfюцecca. Предлагаемый .способ заключается в следующем. Свекловичная стружка поступает в смесктепь 1, где она ошпаривается отобранным из экстрактора 2 диффузионным соком, предварительно нагретым в теплообменнике 3 до и подаваемым насосом 4 в смеситепь 1. При этом проио. ходит денатурация бепковых веществ кпеточных мембран, что обеспечивает в дащунейшем свободное проникновение ионов апюминия в клетки. Диффузионный сок

отделяется от стружкв и направляется на очистку, а Сахарсодержащее сырье поступает в смеситепь 5 цпя обработки раствором сушЕзфата апюминия в количестве 0,07-ОД% к массе свекпы при рН 4,95,0 и температуре 7О-80°С. Напичие ионов апюминия в контактирующей среае в смеситепе 5 вызывает токсикацию и мутагенез микроорганизмов, поступающих со свекповичной стружкой в экстрактор. В результате этого подавляется разложение сахарозы ннвертазой и микроорганизмами в головной части экстрактора.

Так как все ферменты являются спенифическими белками ионы апюминия ,свободно проникшие через денатурированные мембраны клеток, вступают во взаимодействие с белковой частью инвертазы свекповичной стружки и изменяют ее простравственную конфигурацию, что приводит к инактивации фермента.

Обработанная бактерицидным вешествсм свекловичная струяска отделяется от раствора сульфата-алюминия и направпяется в. экстрактор 2, где осуществляется ее обессахаривание. Во время контак|гИрования раствора со свекловичной стружкой раствор насыщается до 3 мас.% са;Харозой, перешедшей из поврежденных кпеток. Поэтому раствор сульфата алю- , мввия вводится в зону экстрактора с paj ,1ЮЙ концентрацией сахарозы в экстрагенте Это позвогшет поддерэ йвать стерильность в экстракторе за счет введенных ионов

алюминия в диффузионную среду.

--Пример 1. Навеску свекповичной стружки в 1ООО г делят на две порции по 500 г и помешают последнюю в четыре термостатированных стакана для проведения экстракции по предпагаемому способу и с применением перуксусной кис лоты дня обработки сырья перед диффузионным процессом (контроль). Температура- опыта в обоих случаях 70°С при экрпозиции 60 мин и соотношении твердой и жидкой фаз 1:2. По предлагаемому способу свекловичную crjpj Ky ошпаривают Л диффузионным соком с температурой 8СРс в течение 60 с, отделяют от сока и о5рабатывают ЗО с раствором супьфата апюминия при в рНод 5,0, что соответствует расходу (504)3 0.07% от массы свекпы. Отделенный от стружки раствор возвращают в предпоследний стакан. В контрольнсяъ{ опь1те свекповнчную стружку перед экстракцией Обрабатывают 1%-ной перуксусяой киспотой в копнчестяе О,025% от массы свеклы и раствор после контактирования вогэвращают в предпоследний стакан. В питательную воду добавляют формалин в количестве 0,0015% от массы свеклы. Показатели исходного отжатого клеточного и полученных диффу зионных соков по предлагаемому способу (сок А) и с применением перуксусной кислоты (сок В) приведены в табл. 1. Пример 2. Свекловичную стружку весом 100О г с показателями отжатого клеточного сока: содержание сухих вещестй 22,6% к массе свеклы, сахаре 19,1%,рН2о 6,38, редуцирующего сахара 0,212% к массе свекгаы с чистотой 84,51% делят на пять пораий и проводят экстракцию по предлагаемому способу экстрагентом, подготовленным сульфатом апюминия до различных.значений рН. Температура опыта при длительности диффузионного процесса 60 мин. Данные анализов соков представлены в табл. 2. .

Как следует из табп. 2, при экстрагента 5,О в диффузионном соке не наблюдается увеличения содержания редуцирующего сахари вспедствие инактивации инвертазы свекловичной ткани и дезинфекции диффузионной среды.

Применение суЪьфата .алюминия соглаоно предлагаемому способу вызывает фиксацию несахаров свекловичных кпеток уже в начальный момент экстракции, -что положительно сказывается на чистоте соков и на уменьшении разложения сахарозы в процессе экстракции на 0,2% к массе свекпы за счет дезинфекционного воздействия и инактивации инвертазы растительной ткани

Эконсмический эффект от внедрения предлагаемого способа на сахарном заводе производственной мощностцр 3000 т переработки свекпы в сутки составит 2бО,0 тыс. руб. в сезон..

Табпипа 1

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИФФУЗЖ)ННОГО СОКА, преоусмагрвваюшвй оишарввавве свекповвч|юй стружкв овффу зионным соком, отоепенве стружки от оока, 8кстрагврование свекповвчной стружкв водой в экстракторе в обработку стружкв 6актерицид1шм веществом перед акстрагврованвем,. о т п в ч а ю щ в и с я тем, что, с цепью ввактввацвв вввертазы свекповвчйой тканв в уменьшенвя потерь сахарозы в процессе экстракцвв, в качестве бактерицидного вещества вс1юпьзуют раотйор сульфата апюминия с рН 4,9-5,6 и температурой 7О-8О°С в количестве 0,07-0,1% к массе свекпы, при этом поспе обработки раствор отдаляют от стружкв и направляют в экстрактор. (Л