Способ разделения утфеля Советский патент 1990 года по МПК C13F1/08 

Изобретение относится к сахарной промыдшгнности, а именно к способам центрифугирования сахарных утфелей.

Целью изобретения являемся уменьшение растворения кристаллов сахара в процессе промывки при центрифугировании и повышение таким образом их выхода при обеспечении требуемого качества сахара.

Способ разделения утфеля осуществляют следующим образом.

Сахарным утфелем первой кристал- .лизации загружают центрифугу в количестве 800-1000 кг. После отделения межкристального оттека в поле действия центробежных сил кристаллы сахара подвергают аффинации сэхаросодер- жащим раствором. В качестве последнего используют сульфитированный сок II сатурации с добавлением сахара последней кристалливации, имеющий СВ 18-23%. В него перед промывкой вводят моноглицерйд стеариновой кислоты в количестве 0,001-0,002% к массе раствора.

Цветность сахара-песка обусловлена главным образом цветностью пленки межкристального раствора, находящейся на поверхности кристаллов. Известно, что растворение кристаллического сахара после удаления пленки не приводит к улучшению качества сахара.

Экспериментально установлено, что наиболее эффективное удаление пленки при минимальном растворении кристаллического сахара достигается при применении раствора с СВ 19-23%, подвергнутого обработке S02 до рН 7,5-8,5. Из-за высокой вязкости пленки и сильного взаимодействия ее с кристаллом сахара использование раствора с указанной концентрацией сахарозы требует повышенного его расхода, поэтому возникают необходимость снизить силы взаимодействия между молекулами сахарозы в кристалле и растворе пленки Такой эффект обеспечивают путем введения моноглицерида стеариновой кислоты (МГСК), при этом моноглицерид размещается на поверхности раздела фаз, в том числе на поверхности раздела кристалла и пленки, снижая тем самым силы адгезионного взаимодействия. Расход моноглицерида стеариновой кислоты в количестве 0,001-0,002 к массе раствора достаточен при незначительной вязкости аффинирующего раствора. Увеличение его количества не оказывает существенного влияния па эффективность смыва пленки.

Использование сахарного раствора с концентрацией СВ 18-23% вызвано тем, что данный диапазон СВ с учетом действия моноглицерида обеспечивает наибольшую эффективность удаления красящих веществ, находящихся на поверхности кристаллов сахара. За счет размягчения пленка межкристального раствора вследствие уменьшения ее вязкости удаляется более полно.

Эффективность действия аффинирующего сахаросодержащего раствора связана с его вязкостью. Вязкость са- харосодержащих растворов растет прямо пропорционально концентрации сахарозы. При этом с увеличением СВ более 32-35% вязкость возрастает особенно значительно, более резко снижается и эффективность аффинации кристаллов сахара.

При использовании для аффинации сахаросодержащего раствора с СВ 18- 23% и вследствие возрастания СВ при прохождении раствора через слой сахара концентрация аффинирующего раствора в последних слоях сахара не поднимается выше 30-32%, Эффективность

аффинации зависит также от состава несахаров аффинирующего раствора. В процессе аффинации вторым оттёком 1 кристаллизации его красящие веще

10

5782014

ства, характеризующиеся высоким сорб- ционным сродством к кристаллам сахарозы, вновь адсорбируются на поверхности кристаллов. Этот недостаток устраняется при использовании в качестве аффинирующего раствора сока II сатурации, содержащего незначительное количество хорошо адсорбирующихся красящих веществ. При этом под действием сульфитации их двойные связи окисляются, при этом, кроме исчезновения поглощения света в видимой области спектра, резко снижаются также их свойства сорбции за счет снижения специфического взаимодействия функциональных связей адсорбента (сахароза) и адсорбата (красящие вещества).

Сахаросодержащий раствор сульфити- руют до рН 7,5-8,5 путем пропускания через него сернистого газа. Такие значения рН соответствуют 0,05-0,1% свободного сернистого ангидрида.

Сульфитацию промывного раствора проводят до рН 7,5-8,5, обеспечивающего минимальное разложение сахарозы в технологическом процессе и наличие оптимального количества свободного

1-5

20

25

0

5

0

5

0

5

SOj,.

В условиях пониженной вязкости межкристального раствора пленки кристаллов за счет ее размягчения происходит интенсивное восстановление красящих веществ, накопившихся в процессе уваривания утфеля до бесцветных лейкосоединений.

Расход сахаросоДйржащего раствора составляет 1,5-2,0% к массе утфеля. Промывку сахаросодержащим раствором проводят в течение 20-30 с. Сразу после окончания его подачи в центрифугу сахар подвергают промывке водой. Расход воды составляет 0,4-0,6% к массе утфеля.

Расход сахаросодержащего раствора составляет 1,5-2,0% к массе утфеля, так как такое количество раствора обеспечивает необходимое размягчение пленки при минимальном растворении кристаллического сахара. При расходе менее 1,5% промывной жидкости не достигается необходимого размягчения пленки, в результате чего снижается эффективность ее удаления.

При расходе более 2,0% возрастает расход промывной жидкости без увеличения эффективности пробеливания.

Расход воды на втором этапе промывки составляет 0,4-0,6% к массе

утфеля, так как при меньшем расходе возможно неполное удаление пленки, а больший расход приводит к увеличению растворения кристаллического сахара, практически не снижая его цветности.

После окончания промывки сахар подвергают анализу, при этом определяют его выход к массе утфеля, Дг, Ц д. Определяют также количество оттеков, получаемых при промывке сахара. Параллельно осуществляют центрифугирование по прототипу, согласно которому в качестве промывного саха- росодержащего раствора используют второй оттек утфеля I кристаллизации с СВ 70-74%. Расход сахаросодержаще- го раствора составляет 2,5-3,5% к массе утфеля, к расходу воды на второй стадии промывки 1,5-1,9%.

Пример 1. Сахарный утфель первой кристаллизации с СВ 93,2% и ДЈ 90,2% в количестве 800 кг загружают в центрифугу, после чего отделяют межкристальный раствор под действием центробежных сил. После отделения раствора кристаллы сахара аффинируют сульфитированным до рН 7,8 соком II сатурации, имеющим СБ 18% и содержащим 0,0015% к массе раствора моноглицерида стеариновой кислоты. На промывку сахара расходуют 13,6 кг сульфитированного сахаро- содержащего раствора (1,7% к массе утфеля).

Промывку сахаросодержащим раствором ведут в течение 20 с. Сразу за промывкой сахаросодержащим раствором сахар пробеливают горячей водой в количестве 4 л (0,5% к массе исходного утфеля). Далее сахар выгружают и подвергают анализу. Выход сахара составил 418 кг (52,3% к массе утфеля), ДЈ 99,75%, цветность 0,75 ус. ед. цветности.

i

Количество первого оттека (межкристального раствора) составляет 372 кг количество второго оттека, полученного при промывке сахаросодержащим раствором и водой 27,6 кг. Таким образом, исходя из материального баланса видно, что масса пленки межкристаллического раствора, находящегося на кристаллах сахара, и масса растворенного при промывке сахара составляют 10 кг (2,4% к массе сахара) .

5

0

5

Центрифугирование по прототипу осуществляют следующим образом.

Тот же утфель массой 800 кг загружают в центрифугу и отделяют в межкристальный раствор (373 кг). Далее сахар подвергают промывке сахаросодержащим раствором с СВ 72% в количестве 241 кг (3% к массе утфе- д ля) и водой в количестве 13,6 (1,7% к массе утфеля). Получают 401 кг сахара (50,2% к массе утфеля). Масса второго оттека (смесь аффинирующего первого оттека, пленки на кристаллах сахара, воды и растворенного сахара) составляет 63,6 кг (16% к массе сахара) . Из материального баланса определяют количество растворившегося сахара и пленки межкристального раствора, которое составляет 26 кг; ДЈ сахара 99,75%, Ug 0,8 усл. ед. цветности.

Таким образом, реализация предложенного способа позволяет снизить потери выхода кристаллического сахара на 60%.

Пример 2. Способ осуществляют аналогично примеру 1, однако расход аффинирующего сахарного раствора составляет 2,0% (18 кг), воды - 0,6% (5,4 кг). СВ раствора доводит до 23%, оулъфитируют до рН 7,5 и добавляют в него 0,002% к его массе МГСК. Исходная масся утфеля составляет 900 кг.

Выход сахара составляет 466 кг (51,8%), ДЈ 99,75%, Цв 0,7 усл.ед. цветности. Количество первого оттека составляет 20 кг, второго - 34 кг. Масса пленки и растворенного сахара 14 кг (3% к массе сахара).

Пример 3. Способ осуществляют аналогично примеру 1. Масса загружаемого утфеля 1000 кг. СВ аффини- 5 рукщего раствора 25%, его расход 22кг (2,2%), рН 7,0. МГСК добавляют к раствору в количестве 0,0025% по его массе. Расход воды на промывку 10 кг (1%).

0 Выход сахара составляет 520 кг (52%). Его качественные показатели: ДЈ 99,55%, 0,67 усл. ед. цветности.

Количество первого оттека 460 кг, 5 второго - 52 кг.

Масса пленки и растворенного сахара 20 кг (3,7% к массе сахара).

Пример 4, Способ осуществляют аналогично примеру 1. Масса

0

5

0

загружаемого утфеля 800 кг, СВ эффи- нирующего раствора (сок II сатурации 18%, его расход 1,5% (12 кг) и рН 8,5. Расход МГСК 0,001%. Расход воды 0,4% (3,2 кг).

Выход сахара составляет 416 кг (52%), его качественные показатели: Д$ « 99,75%, Цв 0,68 усл. ед. цветности.

Количество первого оттека 370 кг, второго - 28 кг.

Масса пленки и растворенного сахара 14 кг (3,3% к массе сахара).

Пример 5. Способ осуществляют аналогично примеру 1. Масса загружаемого утфеля 1000 кг, СВ аффинирующего раствора 15%, его расход 13 кг (1,3%) и рН 9,0. Расход МГСК 0,0005%. Расход пробеливающей воды 2,5 кг (0,25%). Выход сахара составил 525 кг (52,5%), его качественные показатели: R%- 99,65%, Цв « 0,9 усл. ед. цветности.

Количество первого оттека 462 кг, второго - 25 кг.

Масса пленки и растворенного сахара 13 кг (2,3% к массе сахара).

Как видно из приведенных примеров оптимальным значением СВ аффинирующе го раствора нужно считать СВ 18-23%, его расход 1,5-2,0% и расход МГСК - 0,001-0,002%, а расход воды на про- беливание 0,4-0,6%.

Увеличение СВ и расходов выше оп- тимальных приводит к ухудшению каче

ственных показателей сахара или увеличению потерь кристаллического сахара при центрифугировании.

Производственные испытания показывают, что за счет снижения количеств циркулируемых в продуктовом отделении продуктов потери сахарозы от разложений снизились на 0,015% а выход сахарозы увеличился на 0,03%. Снижение СВ аффинирующего сахара и его расхода, а также расхода воды ниже оптимальных значений не позволяет получить сахар стандартного качества.

Формула изобретения

Способ разделения утфеля, предусматривающий подачу его в центрифугу, отделение оттека и промывку кристаллов сахара аффинирующим сахаросодер- жащим раствором и водой, отличающийся тем, что, с целью уменьшения растворения кристаллов в процессе промывки и повышения выхода их при обеспечении требуемого качества сахара, в качестве аффинирующего раствора используют сульфитированный сок II сатурации с содержанием сухих веществ 18-23% в количестве 1,5-2,0% к массе утфеля, при этом перед промывкой в него вводят моноглицерид стеариновой кислоты в количестве 0,001-0,002% к массе раствора, причем воду используют в количестве 0,4-0,6% к массе утфеля.

Изобретение относится к сахарной промышленности, а именно к центрифугированию сахарных утфелей. Цель изобретения заключается в уменьшении растворения кристаллов сахара в процессе промывки при центрифугировании и повышении таким образом их выхода при обеспечении требуемого качества сахара. Способ разделения утфеля предусматривает подачу утфеля в центрифугу. После отделения межкристального оттека в поле действия центробежных сил кристаллы сахара подвергают аффинации сахарсодержащим раствором, в качестве которого используют сульфитированный сок II сатурации с добавлением сахара последней кристаллизации, имеющий сухих веществ 18-23%. Перед промывкой в сок вводят моноглицерид стеариновой кислоты в количестве 0,001-0,002% к массе раствора. Расход воды на промывку составляет 0,4-0,6% к массе утфеля.