Способ получения клеровки сахара Советский патент 1991 года по МПК C13D3/02 C13D3/12 

Изобретение относится к сахарной промышленности, а именно к способам получения клеровок сахара.

Цель изобретения - повышение эффекта очистки и улучшение качества клеровки.

Способ осуществляется следующим образом.

Сахар последних кристаллизации подают в клеровочную мешалку, где растворяют горячей водой с температурой 85-90°С в три стадии. На первой стадии сахар растворяют до достижения 10-30% СВ, вводят в него 80-85% активного угля от его общего расхода на очистку и перемешивают в течение 10-20 мин. За это время происходит адсорбция основной массы красящих веществ и других несахаров из клеровки.

На второй стадии, добавляя сахар в клеровочную мешалку, растворяют его до 4247% СВ и вводят оставшиеся 15-20% активного угля от его общего расхода Затем клеровку с активным углем перемешивают в течение 10-20 мин, осуществляя дополнительную адсорбцию из нее красящих веществ и других несахаров.

На третьей стадии растворением дополнительного количества сахара в клеровоч- ной мешалке достигают к онечной концентрации клеровки 60-65% СВ. После чего полученную клеровку сахара последних кристаллизации фильтруют через слой осадка сока II сатурации толщиной около 1 мм, намытый на фильтрующую поверхность фильтра.

Трехстадийное растворение сахара и последовательная его обработка активным углем обусловлены необходимостью более полного использования сорбционной споо

VJ

00 00

со

Ч

обности активного угля, При этом экспериентально установлено, что наибольший ффект сорбции красящих веществ и других есахаров активным углем достигается поле первой и второй стадий растворения ахара в пап ворах концентрацией соответтвенно 10-30 и 42-47% СВ. Такое избираельное действие активного угля по тношению к красящим веществам и другим несахарзм можно объяснить специфиеской структурой ненасыщенных растворов сахарозы. В сахарных растворах концентрацией до 30% СВ молекулы саха- розы сильно гидратированы (т.е. на 1 молекулу сахарозы пр /хсдится 12-18 молекул воды). Поэтому в них почти отсутствует как взаимодействие между отдельными молекулами сахарозы, так и с сорбционной поверхностью активного угля, т.е. в таком растворе наблюдается состояние гидрата- ционного равновесия. В этих условиях красящие вещества и другие несахара легко адсорбируются на активном угле, что характеризуется максимумом их сорбции в интервале 10- 30% СВ.

При концентрации более 30% СВ в растворах сахарозы наблюдается изменение их структуры, выражающееся в резком уменьшении степени гидратации молекул сахарозы. Этот переход структуры раствора из одного состояния в другое подтверждается показаниями интенсивности сигнада ЯМР и изменением координационного числа гидратации молекул. Уменьшение числа гидратации молекул сахарозы способствует существенному повышению их способности сорбироваться на активном угле, затруднял тем самым сорбцию красящих веществ и других несахаров. Это и приводит к снижению сорбции последних в растворах сахара, содержащих 30-42% СВ.

При содержании сухих веществ в сахарном растворе выше 42% в нем появляются группы качественно более связанных протоков, возрастает ассоциативное взаимодействие молекул воды и более плотной становится их упаковка, Это отрицательно влияет на степень гидратации молекул сахарозы и приводит к увеличению взаимодействия молекул сахарозы, которые образуют соединенные водородными связями ассо- циаты, т.о. в растворе усиливается ассоциативное взаимодействие молекул воды м сахарозы, снижающее склонность сахарозы к сорбции на угле. Поэтому в интерзале СВ 42-47% наблюдается максимум сорбции красящих веществ и других несахаров. Низкая сорбмруемость красящих веществ и других несзкароз на актинием угле в растворах сахара с СВ менее 10% обусловлена их слабой концентрации , а при СВ более 47% - возрастанием вязкости сахарного раствора, ввиду значительного возрастания в нем ас- социагов молекул счхзрозы.

Ввод различного количества активного

угля после первой и второй стадии растворения сахара объясняется целесообразностью полнее использовать его сорбционные свойства и таким образом улучшить.эффект

0 очистки клеровки и ее качество. После первой стадии в разбавленном сахарном растворе, содержащем 10-30% СВ, создаются наиболее благоприятные условия сорбции активным углем красящих веществ и других

5 несахаров по сравнению со второй стадией. Поэтому копичество вводимого активного угля после первой стадии растворения сахара составляет 80-85%, а после второй 20- 15% от его общего расхода. При даче

0 активного угля после первой стадии менее 80% или более 85%, а после второй - менбе более 20% эффект очистки клеровки сахара и ее качество ухудшаются.

Продолжительность контакта клеровки

5 с активным углем после первых двух стадий 10-20 мин необходима для обеспечения оптимальных условий сорбции красящих веществ и других несахаров. Этого времени достаточно для установления сорбционного 0 равновесия и удаления из клеровки большей части этих компонентов.

В том случае, если продолжительность контакта клеровки с активным углем после первой и второй стадии установить менее 10

5 мин, то сорбция красящих веществ и других несахаров будет неполной и уменьшится эффект очистки клеровки. Если же длительное ь контакта будет более 20 мин, то потребуется более вместительные аппараты для

0 приготовления клеровки и возрастает цикл технологического процесса, что связано с дополнительными потерями сахара о производстве.

Пример 1. Сахар последней кристал5 лизации чистотой (Ч) 93,5%, рНао 7,3 и цветностью 1190 ед, оптической плотности растворяют в горячей воде с температурой 85°С в три стадии. На первой стадии сахар растворяют до СВ 10%, вводят в него 80%

0 активного угля от общего расхода (из расчета 0,48 г на 1 кг клеровки, содержащей 60% СВ) и выдерживают клеровку с активным углем при перемешивании и 80°С 10 мин, На второй стадии растворением допол5 иительного количества сахара доводят концентрацию СВ до 42%, вводят 20% оставшегося активного угля (из расчета 0,12 г на 1 кг клеровки, содержащей 60% СВ) и выдерживают при перемешивании и 80°С 10 мин,

На третьей стадии при дальнейшем растворении дополнительного количества сахара доводят концентрацию клеровки до 60-65% СВ. После чего клеровку сахара последней кристаллизации фильтруют через слой осадка сока II сатурации, намытый на фильтрующую поверхность фильтра толщиной 1 мм.

Для анализов отбирают пробы исходного сахара и готовой клеровки, в которых определяют рН, содержание солей кальция (в процентах на 100 г СВ), редуцирующие вещества (в процентах на 100 г СВ), цветность (в ед. оптической плотности) и вычисляют эффект обесцвечивания (Эф, %) по формуле

Эф 100- (Цв1-Цв2)/Цв1,

где Цвт и Цв2 - соответственно цветность исходной и обесцвеченной клеровки сахара, ед.оптической плотности.

Цветность клеровки, очищенной по предлагаемому способу, составляет 708 ед.оптической плотности, а Эф 40,5%.

Параллельно готовят клеровку такого же сахара последней кристаллизации по известному способу. В этом случае его растворяют в горячей воде с температурой 85°С до содержания СВ 60%. Затем в клеровку вводят 0,1 % активного угля к массе СВ клеровки (из расчета 0,6 г на 1 кг клеровки, содержащей 60% СВ). Клеровку сахара перемешивают с активным углем при 80°С 15 мин. Затем в нее добавляют 40% к массе сухих веществ измельченного осадка сока I сатурации (из расчета 240 г на 1 кг клеровки, содержащей 60% СВ). Полученную смесь клеровки сахара и измельченного осадка с температурой 80°С фильтруют через слой осадка сока II сатурации, намытый на фильтрующую поверхность толщиной 1 мм.

Анализы проб осуществляют так же, как. и по предлагаемому способу. Цветность клеровки, полученной по известному способу, составляет 732 ед.оптической плотности, а Эф 38,5%.

Результаты исследований представлены в таблице.

Как видно из приведенной таблицы, эффект обесцвечивания клеровки сахара по предлагаемому способу увеличивается в сравнении с известным на 2%. Содержание солей кальция и редуцирующих веществ снижается соответственно на 5,6 и 8,4%.

Пример 2. Осуществляют так же, как и пример 1, но сахар на первой стадии растворяют до 20% СВ, вводят в раствор 82,5% активного угля от его общего содержания (из расчета 0,495 г на 1 кг клеровки, содержащей 60% СВ). На втором стадии растворением сахара доводят концентрацию клеровки до 44,5%, вводят 17,5% активного угля от его общего расхода (из расчета 0,105 5 г на 1 кг клеровки, содержащей 60% СВ).

Параллельно получают клеровку сахара по известному способу,

Как видно из таблицы, эффект обесцвечивания клеровки по предлагаемому спосо10 бу увеличивается в сравнении с известным на 5,2%. Содержание солей кальция и редуцирующих веществ снижается соответственно на 10,9 и 12,6%.

Пример 3. Осуществляют так же, как

5 и примеры 1 и 2, но сахар на первой стадии растворяют до концентрации 30% СВ, вводят в раствор 85% активного угля от его общего расхода (из расчета 0,510 г на 1 кг клеровки, содержащей 60% СВ). На второй

0 стадии растворением дополнительного сахара увеличивают содержание СВ в клеровке до 47%, вводя 15% активного угля от его общего расхода (из расчета 0,09 г на 1 кг клеровки, содержащей 60% СВ).

5Параллельно осуществляют получение

клеровки по известному способу.

Как видно из таблицы, эффект обесцвечивания клеровки сахара по предлагаемому способу увеличивается на 4,3%. Содержа0 ние солей кальция и редуцирующих веществ снижается соответственно на 9,6 и 11,2%.

В процессе приготовления клеровки сахара последней кристаллизации в три стадии, при наличии в ней на первой стадии

5 концентрации сухих веществ менее 10 или более 30% и вводя в нее менее 80 или более 85% активного угля от его общего расхода, а на второй стадии при растворении сахара до концентрации сухих веществ в клеровке

0 ниже 42 или более 47% и вводя в нее менее 15 или более 20% активного угля не обеспечиваются оптимальные условия сорбции красящих веществ и других несахаров активным углем, а следовательно не достига5 ется повышение эффекта очистки и качества клеровки сахара.

Предлагаемый способ в сравнении с известным дает возможность увеличить эф- 0 фект обесцвечивания клеровки на 2-5%, снизить содержание солей кальция и редуцирующих веществ соответственно на 5,6- 10.9 и 8,4-12,6%.

5Повышение качества клеровки сахара

последних кристаллизации обеспечивает лучшие условия уваривания утфеля первой кристаллизации, повышения качества сахара и снижения его потерь в продуктовом отделении сахарного завода

Формула изобретения

Способ получения клеровки сахара, предусматривающий растворение сахара последних кристаллизации горячей водой до достижения конечной концентрации клеровки, смешивание ее с активным углем с последующей выдержкой смеси и фильтрование смеси через слой осадка сока II сатурации, отличающийся тем, что, с целью повышения эффекта очистки и улучшения качества клеровки, растворение сахара последних кристаллизации осуществляют в

0

три стадии, на первой из которых процесс ведут до достижения 10-30% СВ, на второй - до 42-47% СВ и на третьей - до конечной концентрации сахара в клеровке, при этом смешивание клеровки с активным углем с последующей выдержкой осуществляют после первой и второй стадии растворения, причем количество активного угля, вводимого в клеровку после первой стадии,, составляет 80-85% от его общего расхода, а количество вводимого угля после второй стадии растворения - 15-20% от его общего расхода.

Изобретение относится к сахарной промышленности. Цель изобретения - повышение эффекта очистки и улучшение качества клеровки сахара Способ получения клеровки сахара заключается в следующем Сахар последних кристаллизации растворяют в три стадии, на первой из которых процесс ведут до достижения 10-30% СВ, на второй - 42- 47% и на третьей до конечной концентрации сахара в клеровке. После первой и второй стадий растворения клеровку смешивают с активным углем с последующей выдержкой, при этом количество активного угля, вводимого в клеровку после первой стадии, составляет 80-85% от его общего расхода, а его количество после второй стадии растворения 15- 20% от его общего расхода. Смесь клеровки с активным углем фильтруют через слой осадка II сатурации. 1 табл сл