Способ очистки диффузионного сока Советский патент 1991 года по МПК C13D3/02 

Изобретение относится к сахарной промышленности, конкретно к очистке диффузионного сока.

Цель изобретения - повышение эффекта очистки. Способ очистки диффузионого сока заключается в том, что диффузионный сок охлаждают в криогенной установке при температуре минус 0,8-1,2°С и вымораживают 8-15% влаги к ее общей массе.

Вымораживание необходимо для увеличения концентрации несахаров, способных к коагуляции. В процессе диффузии из свекловичной клетки вымывают несахара в количестве, соответствующем равновесному их состоянию с несахарами, остающимися в клетке. Диффузионный сок с дифундировав- шими несахарами, находящимися в растворенном состоянии, можно рассматривать как систему, близкую к насыщению по неса- харам.

Несахара в количестве, превышающем равновесное, выпадают в осадок и за счет

этого остаются в жоме. Таким образом, при вымораживании воды высокомолекулярные несахара переходят как бы в пересыщенное состояние и незначительное воздействие на систему, способствующую изменению Ј -потенциала, способно вызвать их массовую коагуляцию. Коагуляция увеличивается при дальнейшем медленном изменении фактора, влияющего на §-потенциал.

Экспериментально установлено, что эффективной коагуляции несахаров необходимо удалить не менее 8-15% влаги.

При вымораживании менее 8% влаги коагуляция проходит недастаточно полно. При увеличении этого показателя выше 15% происходит интенсивный захват в кристаллы льда высокомолекулярных соединений (ВМС) и сахарозы, что также влияет на эффективность коагуляции. При этом температура хладоносителя, следовательно, и температура раствора должна быть ниже температуры замерзания воды, содерЈ

Os

сл ю

00

с

жащейся в соке данного состава на 0,2- 0,8°С. Указанную температуру необходимо выдерживать в течение всего процесса, для чего температура хладоносителя с постепенным концентрированием сока и снижением точки его замерзания должна пропорционально снижаться.

Данную разницу температур устанавливают равный 0,2-0.8°С. Такие значения обусловлены интенсивностью роста кристаллов льда, а также величиной захвата в кристаллы сухих веществ, в том числе сахарозы.

Полученные кристаллы льда отделяют от сконцентрированного диффузионного сока фильтрованием. Полученный лед промывают ледяной водой. Промой направляют на станцию диффузии. Сгущенный диффузионный сок прогрессивно подкисляют серной кислотой в течение 8-12 мин до достижения рН 3-4.

Прогрессивное подкисление осуществляют так. чтобы значение рН в течение указанного времени изменялось по линейному закону, что позволяет скоагулировать ВМС, имеющие различные значения рН, точки коагуляции и получить укрупненный осадок, при этом не происходит заметного разложения сахарозы за счет низкой температуры процесса.

Полученный осадок скоагулировавших- ся несахаров отделяют фильтрованием с применением вспомогательных фильтрующих средств.

Полученный фильтрат, имеющий к этому времени температуру 3-5°С за счет естественного нагрева, обрабатывают 1,5-2% СаО к массе свеклы, сухой обожженой известью.

Холодную ступень дефекации проводят при 3-5°С, так как при такой температуре наблюдается максимальная растворимость извести, что способствует более полному разложению редуцирующих веществ и аминов.

Эффективность действия растворенной в сахарном растворе извести увеличивается с уменьшением температуры за счет увеличения растворимости извести, а химическая активность извести при этом снижается, что обусловлено уменьшением подвижности реагирующих ионов. В связи с одновременным действием этих взаимно противоположно направленных факторов оптимальной является температура 3-5°С, что определено экспериментальным путем. Предлагаемый способ позволяет достичь удовлетворительного эффекта очистки при расходе извести 1,5-2% СаО к массе свеклы.

При холодной ступени дефекации используют сухую обожженную известь, поскольку ее растворимость в 1,2-1.4 раза выше, чем гидроксида кальция Реакция гашения извести является экзотермической, поэтому в конце холодной ступени дефекации температура диффузионного сока самопроизвольно повышается на 5-10°С, что приводит к снижению расхода топлива при

дальнейшем нагревании диффузионного сока.

Холодную ступень дефекации ведут в течение 12-15 мин. Далее сок нагревают до 70-75°С и проводят горячую дефекацию в

течение 10-15 мин. Дефекованный сок подвергают I сатурации, фильтрованию, II сатурации, повторному фильтрованию, выпариванию до СВ 60-65% и анализу. В полученном соке определяют СВ, СХ, Дб.

оптическую плотность (измеряют на ФЭК- 56 при длине волны 590 нм и толщине кюветы 10 мм). Содержание солей кальция и РВ определяют в соке II сатурации.

Пример1.100мл диффузионого сока

с СВ 15% и Дб 86% охлаждают в холодильной установке при температуре раствора ниже температуры его замерзания на 0,2°С, выдерживают в течение всего процесса вымораживания. Вымораживание продолжают до превращения в лед 8% всей имеющейся влаги, при этом содержание СВ увеличивается до 21%. Полученную суспензию фильтруют на вакуум-фильтрационной установке. Фильтрат прогресивно подкисляют 70-80%-ной серной кислотой в течение 8 мин до достижения рН 4. Полученный осадок отделяют фильтрованием с добавлением 0,1% к массе СВ перлита. Фильтрат обрабатывают сухой известью в количестве

1,0% СаО к массе свеклы (0.9 г). Холодную дефекацию ведут при 2°С в течение 12 мин. Далее сок нагревают до 70°С и выдерживают до рН 11,0, фильтруют, сатурируют до рН 9,8, фильтруют, в полученном соке II сатурации с СВ 15,2% определяют содержание солей Са, которое равноО,015% СаО к массе СВ свеклы, и содержание РВ, которое равно 0,02% к массе СВ. Сок II сатурации сгущают до СВ 60% и подвергают анализу. Показатели: СХ составляет 55%; Дб - 91.6 %; Д - 0,14.

Параллельно проводят очистку по известно му способу. Диффузионный сок охлаждают до 18°С, подкисляют до рН 3,5, проводят дефекосатурацию. холодную и горячую дефекации, I и II сатурации и сгущают до СВ

60%, в полученном сиропе определяют те же показатели. СВ очищенного сока составляет 14,7%; соли кальция - 0.048% СаО, РВ - 0.1 %; Дб - 89,9%: Д - 0,22

П р и м е р 2. Очистку осуществляют аналогично примеру 1, но вымораживают 15% влаги при температуре раствора ниже температуры его замерзания на 0.8°С. Прогрессивное подкисление ведут в течение 12 мин, при этом дефекацию проводят известковой пастой, которая имееет концентрацию 70% СаО, расходуя 2% СаО при температуре 50°С.

В результате очистки получены следующие показатели: СВ очищенного сока - 15,4%; соли кальция - 0,22% СаО; РВ - 0.018; СВ-63%; Дб - 91.8; Д- 0,12.

П р и м е р 3. Очистку осуществляют аналогично примеру 1, но вымораживают влагу в количестве 6% к ее общей массе при температуре раствора ниже температуры его замерзания на 0,1°С. Подкисление ведут в течение 7 мин, а на дефекацию расходуют 1,4% СаО к массе свеклы при температуре 1,5°С.

Очищенный сок и сироп имеют следующие показатели: СВ очищенного сока 15,0%; соли кальция - 0,035%СаО; РВ - 0.08%; СВ - 64%; Дб - 91%; Д - 0,2.

П р и м е р 4. Очистку осуществляют аналогично примеру 1. но влагу вымораживают в количестве 17% к ее общей массе при температуре раствора ниже температуры его замерзания на 1°С. Подкисление ведут в течение 15 мин, а на дефекацию расходуют 2,2% СаОпри7°С,

Очищенный сок имеет следующие качественные показатели: СВ - 14.8%; соли 35 кальция - 0,016% СаО; РВ - 0,02%.

0

5

0

5

0

5

Сироп характеризуется следующими показателями: СВ -63%; Дб 91.2: Д- 0.14.

Как видно из приведенных данных, оптимальными следует считать 8-15% вымораживаемой массы, температуру перегрева

-0,2-0,8°С. время подкисления - 8-12 мин, температуру холодной дефекации - 3-5°С и количество сухой извести - 1.5-2% СаО.

Увеличение и уменьшение указанных значений приводят к снижению качественных показателей сока и сиропа (РВ, Дб, Д) и снижению содержания СВ очищенного сока.

Предлагаемый способ в сравнении с известным позволяет увеличить СВ очищенного сока на 0,5-0,7%. снизить содержание солей Са в соке на 0,02-0,03%; РВ в сиропе

-на 0,08%, повысить доброкачественность на 0.7-0,9% и снизить оптическую плотность на 0,1-0.08.

Формула изобретения Способ очистки диффузионого сока, включающий коагуляцию несахаров путем введения кислоты в сок до рН 3.0-4.0, дефекацию и сатурацию, отличающийся тем, что, с целью повышения эффекта очистки, перед коагуляцией несахаров из диффузионного сока удаляют 8-15% воды к общей ее массе путем вымораживания при температуре ниже температуры замерзания воды, содержащейся в соке, на 0,2-0,8°С с последующим отделением образовавшихся кристаллов льда, при этом введение кислоты осуществляют прогрессивно в течение 8-12 мин, после чего образовавшийся осадок несахаров отделяют от раствора.

Изобретение относится к сахарной промышленности. Цель изобретения - повышение эффекта очистки. Способ очистки диффузионного сока заключается в том, что коагуляцию несахаров в нем осуществляют прогрессивным подкислением до рН 3-4 в течение 8-12 мин. Перед подкислением из диффузионного сока удаляют 8-15% влаги путем вымораживания при температуре ниже температуры замерзания сока на 0,2-0,8°С с последующим отделением кристаллов льда. Дефекацию подкисленного сока осуществляют сухой известью или известковой пастой при 2-5°С, расходуя 1,0- 2,0% СаО к массе свеклы.