Способ кристаллизации фруктозы Советский патент 1988 года по МПК C13K11/00 

4

О

оэ

Изобретение относится к пищевой промьштенности, а именно к способам получения кристаллической фруктозы.

Цель изобретения - увеличение

выхода и улучшение гранулометрического состава фруктозы.

Способ осуществляют следующим образом.

Фруктозный сироп подвергают кристаллизации, которая предусматривает охлаждение фруктозного сиропа доброкачественностью не менее 90%, содержанием сухих веществ не менее 90% до состояния насыщения по фруктозе, вве дение 10-15% затравочных кристаллов или 25-30% фруктозного утфеля от пре- дьщущей кристаллизации. Кристаллизацию утфеля осуществляют в течении 75-150 ч способом охлаждения с непрерывным или периодическим отводом 0,75-255% в 1 ч утфеля от всей его массы, в теплообменник, в котором его нагревают на выше температуры утфеля в кристаллизаторе, после чего возвращают в кристаллизатор. Отбор начинают при содержании кристаллов в утфеле 30-35% и продолжают в течение 40-42 ч,

После истечения указанного времени отбор утфеля прекращают и кристаллизацию осуществляют по известной технологии до момента ее окончания. По истечении 75-150 ч утфель подвергают центрифугированию и полученные оттек и кристаллическую фруктозу, анализируют.

Способ позволяет получить значительный положительный эффект, который заключается в получении.утфеля с хорошим кристаллоструктурными свойствами, позволяющими легко отделять кристаллы от маточного раствора на центрифугах, а также в увеличении выхода кристаллического продукта.

Применение механизма рекристаллизации в ходе кристаллизации фруктозы основано на осуществлении принудительного колебательного температурного режима. Кристаллизация фруктозы осуществляется способом охлаждения в изогидрических условиях. Известно, что при таком ходе кристаллизации на интенсивность рекристаллизации существенное влияние оказывают температура и растворимость кристаллизуемого вещества. С увеличением амплитуды и частоты колебания температуры интенсивность рекристаллизации возрас0

5

0

5

0

5

0

5

тает„ С повьшшнием температуры растворимость фруктозы увеличивается и при этом мелкие кристаллы растворяются быстрее, а крупные - медленнее. Скорость роста крупных кристаллов выше скорости роста мелких, поэтому в ходе рекристаллизации, в целом, происходит укрупнение кристаллов и увеличение их среднего размера. Интенсивность рекристаллизации с увеличением растворимости возрастает, так как при этом стадия роста и растворения частиц дисперсной фазы происходит более глубоко и влияние размера на их скорость роста и растворения проявляются более резко. В связи с повышенной растворимостью фруктозы, по сравнению с сахарозой, интенсифи- рекристаллизании производится путем нагревания части утфеля в отдельно расположенном от кристаллизатора теплообменнике.

Пример 1. Фруктозный сироп Дб 94%, СВ 90% охлаждают от 75 до и вносят 10% к массе сиропа затравочных кристаллов фруктозы размером 0,20 мм. Суспензию кристаллизуют при постепенном охлаждении до 25°С.

По достижении в утфеле содержания кристаллов 33% и температуры утфель из кристаллизатора начинают отводить в теплообменник и нагревают на 7°С выше температуры утфеля в кристаллизаторе, .Рекристаллизацию осуществляют в течении 41 ч.

Количеств.о отводимого на подогрев утфеля составляет 2,0% в 1 ч к его массе,Нагретый утфель возвращают в кристаллизатор.

В оставшееся до конца кристаллиза- время отвод утфеля на подогрев прекращают. Утфель в кристаллизаторе охлаждают до 25°С и направляют на центрифугирование. Общее время кристаллизации составляет 100 ч.

Полученные результаты: содержание кристаллов в утфеле 43,8%, выход кристаллического продукта 33,8%, чистота кристаллов фруктозы 99,93%, окрашенность 0,7 ед. опт. плотности, истощение межкристалльного раствора в конце кристаллизации 1,00, сухие вещества его 82,2%, чистота 90,25%.

По способу-прототипу Фруктозный сироп Дб 94%, СВ 90% охлаждают от 75 до 50 С и вносят к массе сиропа заправочных кристаллов фруктозы размером 0,20 мм. Суспензию кристаллизуют при охлаждении до 25°С и центрифугируют. Общее время кристаллизация составля.ет 100 ч.

Полученные результаты: содержание кристаллов в утфеле 42,85%, выход кристаллического продукта 32,17%,- окрашенность 0,8 ед. опт. плотности, истощение межкристалльного раствора в конце кристаллизации 1,03, сухие вещества его 82,5%, чистота 90,91%.

Как видно, более эффективно протекает кристаллизация фруктозы по предлагаемому способу, с использованием механизма рекристаллизации, по сравнению с традиционным способом. Выход кристаллов увеличивается на 1,63%.

П р и м е р 2. Фруктозный сироп Дб 93,71%, СВ 90% охлаждают от 75 до , вносят 10% к массе сиропа затравочных кристаллов фруктозы размером 0,20 мм. Суспензию кристаллизуют при охлаждении в течении 100 ч до 25 С с применением механизма рекристаллизации. Утфель с содержанием кристаллов 20, 25, 30, 35 и 45% отводят в теплообменник и нагревают

10

кристаллизаторе. Нагретый утфель возвращают в кристаллизатор. По истечении 41 ч от начала рекристаллизации вывод утфеля в теплообменник прекращают. В оставшееся до конца кристаллизации время температуры утфеля снижают до 25 С, после чего утфель центрифугируют. В конце опыта определяют выход кристаллического продукта и его гранулометрический состав.

Данные приведены в табЛо 2.

Оптимальная разность температур, на которую необходимо нагреть утфель, находится в пределах 5 - 10°С,

П р и м е р 4. Фруктозный сироп Дб 94%, СВ 90% охлаждают с 75 до 50 С, вносят 10% к затравочных кристаллов фруктозы размером 0,20 мм Полученную массу кристаллизуют при охлаждении в течении 100 ч с применением механизма рекристаллизации путем отвода 0,25; 0,75; 1,25; 2,00; 2,5; 2,75 и 3,00% ч утфапя с содержа- 25 нием кристаллов 30% в теплообменник. Утфель нагревают на 7°С вьше температуры утфеля в кристаллизаторе и возвращают в кристаллизатор. По истече15

20

тавшееся время продолжают его охлаждать до , после чего центрифугикии 90 ч начала кристаллизации отвод на 7 С выше температуры утфеля в крис-.,р утфеля на обогрев прекращают и за ос- таллизаторе, а затем возвращают в кристаллизатор. По истечении 41 ч от начала рекристаллизации отвод утфе- ля в теплообменнике прекращен. Полученный утфель охлаждают до 25°С и центрифугируют. В конце кристаллизации определяют содержание кристаллов в утфеле, СВ и Дб межкристалльного раствора, выход кристаллического продукта после центрифугирования, гранулометрический состав кристаллической

35

40

руют. в конце кристаллизации определяют содержание сухих веществ в меж- кристалльном оттеке, гранулометричес кий состав и выход кристаллического продукта (табл 3).

Оптимальное количество утфеля, от водимого в теплообменник, составляет 0,75-2,50% к массе утфеля в 1 ч.

Таким образом, кристаллизация фруктозы по предлагаемому способу позволяет увеличить выход кристаллической фруктозы и улучшить ее гранулометрический состав.

фруктозы.

Данные приведены в табл. 1, Оптимальное содержание кристаллов в утфеле, при котором начинают его отвод в теплообменник, составляет 30-35% к массе утфеля.

Пример 3. Фруктозный сироп Дб 93%, СВ 90% охлаждают от 75 до 50 С, вносят 10% к массе сиропа затравочных кристаллов размером 0,20 мм. Полученную массу кристаллизуют при охлаждении в течение 100 ч с применением механизма рекристаллизации. По достижении в утфеле содержания кристаллов 30% к его массе утфель отводят в теплообменник, в котором его нагревают на 2,5,7,10,15 и 20 С выше температуры утфеля в

0

кристаллизаторе. Нагретый утфель возвращают в кристаллизатор. По истечении 41 ч от начала рекристаллизации вывод утфеля в теплообменник прекращают. В оставшееся до конца кристаллизации время температуры утфеля снижают до 25 С, после чего утфель центрифугируют. В конце опыта определяют выход кристаллического продукта и его гранулометрический состав.

Данные приведены в табЛо 2.

Оптимальная разность температур, на которую необходимо нагреть утфель, находится в пределах 5 - 10°С,

П р и м е р 4. Фруктозный сироп Дб 94%, СВ 90% охлаждают с 75 до 50 С, вносят 10% к затравочных кристаллов фруктозы размером 0,20 мм. Полученную массу кристаллизуют при охлаждении в течении 100 ч с применением механизма рекристаллизации путем отвода 0,25; 0,75; 1,25; 2,00; 2,5; 2,75 и 3,00% ч утфапя с содержа- 5 нием кристаллов 30% в теплообменник. Утфель нагревают на 7°С вьше температуры утфеля в кристаллизаторе и возвращают в кристаллизатор. По истече5

0

тавшееся время продолжают его охлаждать до , после чего центрифугикии 90 ч начала кристаллизации отвод утфеля на обогрев прекращают и за ос-

кии 90 ч начала кристаллизации отвод утфеля на обогрев прекращают и за ос-

руют. в конце кристаллизации определяют содержание сухих веществ в меж- кристалльном оттеке, гранулометрический состав и выход кристаллического продукта (табл 3).

Оптимальное количество утфеля, отводимого в теплообменник, составляет 0,75-2,50% к массе утфеля в 1 ч.

Таким образом, кристаллизация фруктозы по предлагаемому способу позволяет увеличить выход кристаллической фруктозы и улучшить ее гранулометрический состав.

Формула изобретений

Способ кристаллизации фруктозы, включающий охлаждение фруктозного

сиропа до состояния пересыщения, введения затравочных кристаллов с последующим их нара1Щ1ванием при подкачке фруктозосодержащего раствора и отделение кристаллов от маточного раствора, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода и улучшения гранулометрического состава фруктозы, после достижения концент514061706

рации кристаллов в утфеле 30-35% осу- на 5-10°С выше температуры общей мас- ществляют отбор 0,75-2,5% утфеля всы утфеля и возврат нагретого утфеля

Г ч к его общей массе в течение 40-в исходную массу с последующим пере42 ч, нагрев отобранной части утфеля мешиванием.

Таблица 1

Изобретение относится к пищевой пр омьшшенности. Цель изобретения увеличение вькода кристаллической фруктозы и улучшение ее гранулометрического состава. Способ кристаллизации фруктозы предусматривает постепенное охлаждение насыщенного фрук- тозного сиропа до состояния пересыщения, введение затравочных кристаллов фруктозы, наращивание этих кристаллов и Их отделение, на стадии наращивания кристаллов осуществляют их рекристаллизацию. Отвод утфеля на рекристаллизацию осуществляют при достижении содержания кристаллов, равного 30-35%, Отбор ведут со скоростью 0,75-2,5% к общей массе утфеля в 1 ч в течение 40-42 ч. Отобранный же ут- фель нагревают на 5-10 С выше температуры основной массы утфеля. 3 табл. ю (Л