Способ получения диффузионного сока из свеклы Советский патент 1990 года по МПК C13D1/10 

Изобретение относится к технологии получения сахара, а именно к способам получения диффузионного сока в свеклосахарном производстве.

Цель изобретения - уменьшение количества коллоидных веществ в соке и улучшение его качества.

На чертеже представлена технологическая схема предлагаемого способа.

Способ осуществляют следующим образом.

Сахарную свеклу режут на стружку в свеклорезке 1 с одновременным ошпариванием получаемой стружки путем проведения резания свеклы в диффузионном соке, поступающем из диффузионного аппарата 2 и нагретом в теплообменнике 3 до 75-80°С. После включения свеклорезки 1 в бункер Ь подают корнеплоды, которые режутся ножами, установленными на диске 5. Одновременно с корнеплодами в бункер вводят ионы щелочно-земельных металлов в виде щелочи или соли в количестве 1-2 кг на 1 т свеклы. Образуемую сокостружечную смесь с ошпаренной стружкой подают в головную часть диффузионного аппарата 2.

Для более глубокого проникновения ионов щелочно-земельных металлов в стружку предлагается вводить их на стадии резания корнеплодов, т.е. в свеклорезку. Присутствие ионов щелочно-земельных металлов в диффузионном

31

соке в момент резания свеклы позволяет при механической деформации стружки проникать в ее микротрещины ионам вместе с диффузионным соком. Механической деформации при свекловичном резании подвергается буквально каждая частичка свекловичной стружки.

Если при тепловом воздействии на стружку начинается ее плазмолиз в присутствии ионов (когда скорость прогрева и скорость проникновения ионов внутрь стружки близки), то продолжительность плазмолиза сокращает

ся, так как избыточное присутствие, например, ионов кальция в стружке уже вызывает плазмолиз за счет химического взаимодействия ионов с частицами стружки. Температура прогрева стружки, необходимая для плазмолиза, снижается, так как плазмолиз стружки в данном случае протекает не только под воздействием температуры, но и от присутствия ионов, которые вступают в химическое взаимодействие с частицами стружки. При этом проявляются свойства повышенной реакционной способности введенных ионов, потому что они взаимодействуют с частицами стружки, не соприкасающимися с воздухом Если же частицы стружки сначала соприкасались с воздухом, а лишь после этого - с ионами, то их связь слабее.

Прогрев стружки изменяет ее физико-химическое состояние,, Присутствие ионов щелочно-земельных металлов внутри стружки ускоряет физико-химические изменения, проникновение же ионо внутрь стружки достигается только в случае резания свеклы в диффузионном соке в присутствии ионов, а не в процессе экстракции, когда ионы могут проникать только на незначительную глубину.

При резании свеклы в диффузионном соке поверхность стружки не соприкасается с воздухом.и не окисляется. Уже одно это способствует снижению неучтенных потерь сахара на диффузии. Кроме того, такая поверхность и особенно внутренние частицы стружки обладают повышенной химической активностью к ионам щелочно-земельных металлов. С другой стороны, только с помощью резания в соке, содержащем ионы, возможно проникновение их внутрь стружки (по микротрещинам) вследствие интенсивного обмена вну0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

треннеи жидкости стружки на наружную, так как резание свеклы в общем есть физический процесс. Активностью наружных частиц можно-воспользоваться и после получения стружки в соке, вводя добавки в экстрактор. Тогда активность внутренних частиц стружки, а их подавляющее большинство, остается неиспользованной вследствие их недоступности к этому времени для ионов. Внутренние частицы стружки становятся доступными для ионов лишь в момент резания свеклы в соке, содержащем ионы щелочно-земельных металлов.

Пример 1. Берут 10 кг свеклы низкого качества, делят на две равные порции (по 5 кг) так, чтобы качественные показатели этих порций были близки. Одновременно берут 12 л ранее приготовленного диффузионного сока (рН 6,1; СВ 11,U; Дб 8,3), нагревают до 90°С и делят на две равные порции по 6 л.

В первую порцию нагретого сока вводят добавки ионов кальция в виде порошкообразного Са(ОН)а в количестве 5 г (или 1 кг на 1000 кг свеклы). После этого первую порцию нагретого сока с добавкой помещают в лабораторную дисковую свеклорезку так, чтобы диск с ножами был покрыт соком. Затем в свеклорезку загружают первую порцию свеклы и осуществляют резание в стружку желобчатой формы. Полученную таким образом стружку с температурой 50 °С освобождают от сока, помещают в лабораторную диффузионную установку Красилыцикова. Продолжительность экстракции 60 мин. Температуру соко- стружечной смеси при экстракции выдерживают: максимальную 72°С, в хвостовой части аппарата 5°С. Температуру сока на выходе из диффузии поддерживают около 2°С. Полученный диффузионный сок имеет показатели: рН 6,0; Цб 78,9%; содержание веществ, осаждаемых спиртом 1,097 на 100 г СВ.

Затем в дисковую свеклорезку помещают вторую порцию нагретого сока без добавок и вторую порцию свеклы. Полученную желобчатую стружку отделяют от сока и помещают в лабораторную диффузионную установку. В соответствии с известным способом добавку 5 г порошкообразного Са(ОН)г производят в питательную воду на диффузию. Последовательность операций, длительность и температурный режим экстракции в лабораторной установке аналогичны первому случаю. Полученный диффузионный сок имеет показатели: рН 5.9; Пб 78,12; содержание веществ осаждаемых спиртом 1,373 г на 100 г СВ.

П р и м е р 2. Берут 10 кг свеклы несколько лучшего качества, чем в примере 1, делят на две равные порции (по 5 кг) так, чтобы их качественные показатели были близки. Одновременно берут 12 л ранее приготовленного диффузионного сокп по примеру 1 , нагревают до 90°С и делят на две равные порции (по 6 л). В остальном опыт проводят по призеру 1.

В первом случае при резании свеклы в среде диффузионного сока в присутствии 5 г порошкообразного Са(ОН)2 получают диффузионный сок с показателями: рН 6,0; Цб 81,8%; содержание веществ, осаждаемых спиртом 1,ОбЗ г на 100 г СВ. Во втором случае, когда резание свеклы производят в таком же по качеству диффузионном соке, как в первом, но без добавки Ca(OH)z, получают диффузионный сок с показателями: рН 6,1; Дб 80, содержание веществ, осаждаемых спиртом, 1,206 на 100 г СВ. При этом добавку в количестве 5 г Са(ОН)г производят в питательную воду на диффузии.

П р и м е р 3. Берут 10 кг свеклы лучшего качества, чем в примере 2, делят на две равные порции (по 5 кг) так, чтобы качественные показатели свеклы были близки. Одновременно берут 12 л ранее приготовленного диффузионного сока (рН 6,1; СВ 11, Дб ,3%) того же качества, что и в примере 1, нагревают до 90°С и делят на две равные порции (по 6 л).

В остальном опыт проводят аналогично примерам 1 и 2.

В первом случае при резании свеклы в среде диффузионного сока в присутствии добавки 2 г порошкообразного Са(ОН) получают диффузионный сок с показателями: рН 6,0; Дб 82,%; содержание веществ, осаждаемых спиртом, 0,87 г на 10 г СВ. Во втором случае, когда резание свеклы производят в таком же по качеству диффузионном соке, как в первом, но без добавки Са(ОН)2 в процессе резания, получают диффузионный сок с показателями: рН 6,0; Дб 81, содержание

,

10

15

20

25

56/629

веществ, осаждаемых спиртом, 1,066 г на 100 г СВ. При этом добавку Са (ОН)2 в количестве 5 г производят в питательную воду, подаваемую на диффузию. П р и м е р А. Берут 10 кг свеклы лучшего качества, чем в примере 3, делят на две равные порции (по 5 кг) так, чтобы качественные показатели свеклы были близки. Одновременно берут 12 л ранее приготовленного диффузионного сока (рН 6,1; СВ 11,$; Дб ,3%) того же качества, что в примере 1, нагревают до 90°С и делят на две равные порции (по 6 л).

В остальном опыт проводят аналогично примерам 1-3.

В песвом случае при резании свеклы в диффузионном соке в присутствии добавки 5 г порошкообразного Са(ОН)2 получают диффузионный сок с показателями: рН 6,2; Тб S3,8%; содержание веществ, осаждаемых спиртом, 0,677 г на 100 г СВ. Во втором случае, когда резание свеклы производят в таком же по каиеству диффузионном соке, как в первом, но без добавки Са(ОН)2 в процессе резанил, получают диффузионный сок с показателями: рН 6,2; 16 83,1%; содержание веществ, осаждаемых спиртом, 0,810 г на 100 г СВ.

П р и м е р 5. Берут 10 кг свеклы лучшего качества, чем в примере 4. В остальном опыт проводят аналогично примерам .

В первом случае получают диффузионный сок с показателями: рН 6,4; Цб 85,3%; содержание веществ, осажденных спиртом, 0,612 г на 100 г СВ. Во втором случае получают диффузионный сок с показателями: рН 6,2; Q6 ,0%; содержание веществ, осажденных спиртом, 0,772 г на 100 г СВ. П р и м е р 6. Берут 10 кг свеклы лучшего качества, чем в примере 5. В остальном опыт проводят аналогично примерам 1-5.

В первом случае получают диффузионный сок с показателями: рН 6,5; Дб 87,2%; содержание веществ, осажденных спиртом, 0,93 г на 100 г СВ. Во втором случае получают диффузионный сок с показателями: рН 6, 4; Дб 86,3%; .содержание веществ, оспжден- 55 ных спиртом, 0,593 г на 100 г СВ.

П р и м е р 7. Берут 10 кг свеклы лучшего качества, чем в примере 6. В остальном опыт проводят аналогично примерам 1-6.

10

35

40

45

50

В первом случае получают диффузионный сок с показателями: рН 6,7; Дб 88,6%; содержание веществ, осажденных спиртом, 0, г на 100 г СВ. Во втором случае получают диффузионный сок с показателями: рН 5,6; Дб 88,0%; содержание веществ, осажденных спиртом, 0,570 г на 100 г СВ.

Примерв. Берут 10 кг свеклы лучшего качества, чем в примере 7. В остальном опыт проводят аналогично примерам 1-7.

В первом случае получают диффузионный сок с показателями: рН 6,6; Дб 89,3%; содержание веществ, осажденных спиртом, 0,33 г на 100 г СВ. Во втором случае получают диффузионный сок с показателями: рН 6,5; Дб 88,8%; содержание веществ, осажденных спиртом, 0,489 г на 100 г СВ.

В табл. 1 приведены сравнительные данные по качеству получения диффузионного сока.

П р и м е р 9. Резание свектш в струмку производят в диффузионном соке одного и того же качества (рН 6,1; СВ 11,4%; Пб 84,3%) и нагретого до одинаковой температуры 85°С, при этом процесс осуществляют аналогично описанному, изменяя лишь реагенты, вводимые в диффузионный сок.

В табл. 2-7 приведены данные, полученные при введении ионов щелочноземельных металлов в виде щелочей или их солей (в табл. 2 - при введении щелочи Са(ОН)2 ; в табл. 3 - при

676298

введении соли CaS05; в табл. k - при введении щелочи гидроксида магния Mg(OH)4; в табл. 5 - при введении соли MgSO,; в табл. 6 - при введении щелочи гидроксида бария Ва(ОН)а; в табл. 7 при введении соли BaS03). i

Как видно из полученных данных,

при введении ионов щелочно-земельных 10 металлов в виде щелочей или их солей наилучшие показатели по снижению содержания коллоидных веществ в диффузионном соке и, как следствие, повышение его качества получены при введении 15 1-2 кг на 1 т свеклы. При этом снижается содержание коллоидных веществ в диффузионном соке, упрочняется стружка, повышается эффект очистки на диффузии. Кроме того, плазмолиз стружки 20 и экстракцию можно проводить при более низкой температуре, что в свою очередь приводит к экономии топлива.

25

Формула изобретения

Способ получения диффузионного сока из свеклы, предусматривающий ее резание в нагретом диффузионном соке с одновременным ошпариванием и экстракцию в диффузионном аппарате, о т- личающийся тем, что, с целью уменьшения количества коллоидных веществ в соке и улучшения его качества, в процессе резания в диффузионный сок вводят ионы щелочно-земельных металлов в виде щелочи или соли в количестве 1-2 кг на 1 т свеклы.

Таблица 5

щелочь или соль щелочном гнльн. металлов

Изобретение относится к технологии получения сахара. Цель изобретения заключается в уменьшении количества коллоидных веществ в соке и улучшении его качества. Способ получения диффузионного сока заключается в том, что сахарную свеклу изрезают в стружку с одновременным ее ошпариванием путем проведения резки свеклы в диффузионном соке, нагретом до 75 - 85°С. В процессе резки в диффузионный сок вводят ионы щелочно-земельных металлов в виде щелочи или соли в количестве 1 - 2 кг на 1 т свеклы. Присутствие ионов щелочно-земельных металлов в диффузионном соке в момент резки свеклы позволяет им проникать в микротрещины стружки, это упрочняет стружку, улучшает качество диффузионного сока. 1 ил., 7 табл.