Способ очистки сахарсодержащего раствора из сорго Советский патент 1991 года по МПК C13D1/02 C13D3/02 

Изобретение относится к технологии сахара, а именно к очистке сахарсодержащего раствора из сорго.

Известен способ очистки сахарсодержащего раствора, предусматривающий его известковую обработку путем прогрессивной преддефекации, холодно-горячей.основной дефекации, сатурации и фильтрации сока 1.

Недостатком известного способа при очистке сока из сорго, учитывая его специфический химический состав, является проведение процессов известково-углекис- лотно й очистки при высоких значениях рН и большой продолжительности, вследствие чего происходит значительное разложение редуцирующих и высокомолекулярных веществ, а также ухудшение седиментационно-фильтрационных показателей сатураци- онных соков.

Известен также способ очистки сахарсодержащего раствора из сорго, предусмат- ривающий применение энзимов для расщепления в нем крахмала при t 55-70°C в течение 1,5 ч, последующую известковую обработку до рН 10,6 при 55°С, сатурацию до рН 10,3, фильтрацию и повторную сатурацию до рН 8,3 при 70°С 2.

К недостаткам способа следует отнести значительный расход ферментов, что значительно удорожает процесс, а также ведение процесса очистки при высоких значениях рН с раздельной обработкой известью и углекислым газом, что приводит к разложению моносахаров, ухудшает седимента- ционно-фильтрационные свойства обрабаС Ю

OJ

о о

ON

тываемых соков и снижает эффект удаления несэхаров.

Целью изобретения является повышение качества очищенного раствора.

Поставленная цель достигается тем, что при способе очистки сэхарсодержащего раствора из сорго, включающем известковую обработку, сатурацию и фильтрацию сока, известковую обработку осуществляют путем прогрессивной преддефекации сока до рН 9,0-9,8 в течение 10-20 мин, после чего прёддефекованный сок нагревают до с последующим отделением осадка, а сатурации подвергают сок после отделения из него осадка с одновременным введением извести в количестве 0,6-0,7% СаО к массе сахарсодержащего раствора до достижения рН 8,6-9,5, при этом в фильтрованный отсатурированный сок вводят гидросульфит натрия для обесцвечивания сахарсодержащего раствора в количестве 0,005-0,015% к массе последнего.

Способ очистки сахарсодержащего раствора из сорго заключается в следующем.

Сахарсодержащий раствор из сорго подвергается известковой обработке путем прогрессивной преддефекации сока до рН 9,0-9,8 в течение 10-20 мин.

В зависимости от химического состава сока сорго при прогрессивном подщелачи- вании до рН 9,0-9,8 в течение 10-20 мин создаются оптимальные условия для коагуляции веществ коллоидной дисперсности и осаждения групп несахаров, имеющих разные оптимумы коагуляции и осаждения, что выражается в улучшении седиментационно- фильтрационных показателей обрабатываемого сока, и обеспечиваются условия для отделения осадка несахаров.

Последующий подогрев преддефеко- ванного сока до 60-70°С обеспечивает максимальное отделение осадка несахаров, так как при более высокой температуре (80°С) происходит набухание и клейстеризация крахмала, содержащегося в соке, и осаждение несахаров затрудняется.

Прогрессивная преддефекация сока до рН 9,0-9,8 в течение 10-20 мин и нагрев преддефекованного сока до 60-70°С с последующим отделением осадка обеспечивают максимальную скорость осаждения скоагулированных веществ, которая составляет 4,8-5,2 см/мин.

Улучшение седиментационно-фильтра- ционных и качественных показателей очищаемого сока достигается за счет проведения дефекосатурации сока после отделения из него осадка при рН 8,6-9,5 и расходе извести 0,6-0,7% СаО к массе сахарсодержащего раствора.

Проведение сатурации сока с одновременным введением извести в количестве 0,6-0,7 СаО к массе сахарсодержащего раствора до достижения рН 8,6-9,5 обусловлено тем, что при этом сохраняются имеющиеся в соке моносахары и происходит дополнительная адсорбция на более чистой поверхности дефекосатурационного осадка ввиду предварительного отделения

0 осадка несахаров после прогрессивного подщелачивания.

Проведение сатурации сока с одновременным введением извести в количестве 0,6-0,7% СаО к массе сахарсодержащего

5 раствора при рН ниже 8,6 нецелесообразно, так как в этом случае при последующем выпаривании сока до сиропа выпадает объемистый осадок несахаров. Проведение сатурации сока с одновременным введени0 ем извести в количестве 0,6-0,7% СаО к массе сахарсодержащего раствора при рН выше 9,5 также нецелесообразно вследствие значительного ухудшения седиментаци- онно-фильтрационных показателей

5 обрабатываемого сока. При расходе извести в процессе дефекосатурации 0,6-0,7% СаО достигается максимальный аффект адсорбционной очистки и максимальное улучшение седиментационно-фильтрационных

0 показателей очищенного сахарсодержащего раствора из сорго.

Значительная степень обесцвечивания - сока достигается за счет последующего введения сульфит-ионов в виде гидросульфита

5 натрия в количестве 0,005-0,015% к массе продукта, а также предотвращения образования красящих веществ при сгущении очищенного сока на выпарной установке.

Осуществление сульфитации гидро0 сульфитом натрия в количестве менее 0,005% к массе продукта нецелесообразно, так как эффект обесцвечивания незначителен. Осуществление сульфитации гидросульфитом натрия в количестве более

5 0,015% к массе продукта также нецелесообразно вследствие незначительного роста эффекта обесцвечивания и снижения общей экономичности процесса.

П р и м е р 1. Очистке подвергают сок

0 сорго следующего состава, %: СВ 15,8: СХ 13,8; Дб 87,3, рН 5,1, содержание редуцирующих веществ (РВ)3,9 г на 100 г СВ, веществ коллоидной дисперсности - 4,5 г на 100 г СВ.

5 Сок сорго температурой 20°С делят на три равные части и добавляют постепенно при перемешивании известковое молоко плотностью 1,18 г/см3 для максимального осаждения скоагулированных веществ, нагревают и отстаивают.

Первую пробу подщелачивают до рН 9,0 в течение 10 мин, вторую пробу - до рН 9,5 в течение 15 мин, третью - до рН 9,8. Продолжительность преддефекации третьей пробы составляет 20 мин. Для всех проб температура подогрева сока перед отделением осадка 60°С.

В пробах определяют скорость осаждения Ss преддефекованного сока.

П р и м е р 2, Способ осуществляют на соке сорго того же качества, что и в примере 1. Прогрессивную преддефекацию трех проб сока ведут до рН 9,5, Однако продолжительность преддефекации проб различна: 10, 15 и 20 мин. Далее все пробы сока нагревают до 65°С и отделяют осадок.

П р и м е р 3. Способ осуществляют аналогично примеру 1, но пробы сока перед отделением осадка нагревают до разных температур: 60, 65 и 70°С. При подщелачи- вании сока до рН 9,5 в течение 15 мин и подогреве его до 65°С перед отделением осадка достигнута максимальная скорость осаждения. При использовании запредельных значений величин скорость осаждения частиц коагулята несахаров составляет менее 4,8 см/мин, что отрицательно сказывается на качестве очищенного сахарсо- держащего раствора.

Данные влияния условий проведения прогрессивной преддефекации сока сорго на скорость осаждения осадка приведены в табл. 1.

П р и м е р 4. Очистке подвергают сок сорго того же состава, что и в примере 1. К соку сорго температурой 20°С добавляют постепенно при перемешивании известковое молоко плотностью 1,18 г/см3 до рН 9,5 в течение 15 мин. После этого смесь нагревают до 65°С и отделяют скоагулированные и выпавшие в осадок несахары. Осветленный сок делят на 4 равные части и сатурируют с одновременным введением известкового молока при расходе извести 0,4; 0,6; 0,7 и 0,8 СаО к массе сока. Во всех пробах определяют фильтрационные (FK) и качественные (Дб) показатели сока.

Данные влияния расхода извести на фильтрационные свойства и качество сока сорго приведены в табл. 2.

П р и м е р 5. Способ осуществляют аналогично примеру 1 на соке сорго того же качества. Прогрессивное подщелачивание сока осуществляют при 20°С в течение 15 мин и при рН 9,5 нагревают до 65°С, отделяют осадок несахаров и проводят дефеко- сатурацию при расходе извести 0,6% к массе сока до рН 8,6. Отсатурированный сок фильтруют и вводят 0,01 % к массе сока гидросульфита натрия. Сульфитированный сок выпаривают до 65% СВ и анализируют.

Две другие пробы сока обрабатывают аналогично, но дефекосатурацию заканчивают после достижения рН соответственно

9.5и 10,0. Отсатурированный сок фильтруют. Фильтрованный сок подвергают анализу, определяют СВ, СХ, общий сахар, Дб, цветность, содержание РВ и кальциевых солей. Очищенный сок сгущают до сиропа с содержанием 65% СВ. В сиропе определяют цветность и рН.

Одновременно проводят очистку сока по прототипу. Сок сорго нагревают до 55-70°С, добавляют препараты энзимов в количестве 0,15% к массе продукта, выдерживают в течение 1,5 ч, отстаивают в течение 6 ч. Осветленный сок отделяют нагревают до 55°С, добавляют известковое молоко до рН 10,6, сатурируют до рН 10,3, фильтруют, нагревают до 70°С и проводят последующую сатурацию до рН 8,3. Полученный таким образом очищенный сок сгущают до сиропа с содержанием 65% СВ. В фильтрованном соке, полученном после дефекации и двух сатурации, определяют СВ, СХ, общий сахар, Дб, цветность, содержание РВ и кальциевых солей, в сиропе - цветность и рН.

Качественные показатели соков и сиропов, полученных по известному и предлагаемому способам приведены в табл. 3.

Как видно из представленных в табл. 3 данных, предлагаемый способ позволяет повысить доброкачественность очищенного сока на 3,66 ед., коэффициент фильтрации снизить на 14 ед., цветность - на 24 ед., содержание РВ - на 0,13 ед.

П р и м е р 6. Способ осуществляют аналогично примеру 1. Сок сорго подвергают прогрессивной преддефекации до рН 9,5 в течение 15 мин, нагревают до 65°С, отделяют осадок, подвергают фильтрат сатурации с одновременным добавлением извести в количестве 0,6% СаО к массе сока до рН

8.6и фильтруют. Фильтрат делят на пять равных частей и вводят в них соответственно 0,003; 0,005; 0,010; и 0,015 и 0.020% гидросульфита натрия. Сульфитированный сок сгущают и анализируют.

Данные влияния расхода гидросульфита натрия на цветность очищенного сока сорго приведены в табл. 4.

Из полученных данных видно, что очистка сахарсодержащего раствора из сорго по предлагаемому способу приводит к повышению качества очищенного сока и сиропа за счет достижения максимального эффекта адсорбции несахаров на более чистой поверхности дефекосатурационного осадка,

дает возможность получить более прозрачные и менее окрашенные соки, тем самым улучшить качество выпускаемой продукции. Использование предлагаемого способа гцрзволит также в 2-3 раза уменьшить величину фильтрационного коэффициента после дефекосатурации и за счет этого увеличить выход сахара на 0,4-0,5% к массе сока. Формула изобретения Способ очистки сахарсодержащего раствора из сорго, включающий известковую обработку, сатурацию и фильтрацию сока, отличающийся тем, что, с целью повышения качества очищенного раствора,

0

известковую обработку осуществляют путем прогрессивной преддефекэции сока до рН 9,0-9,8 в течение 10-20 мин, после чего преддефекованный сок нагревают до температуры 60-70°С с последующим отделением осадка, а сатурации подвергают сок после отделения из него осадка с одновременным введением извести в количестве 0,6-0,7% СаО к массе сахарсодеражащего раствора до достижения рН 8,6-9,5, при этом в фильтрованный отсатурированный сок вводят гидросульфит натрия для обесцвечивания сахарсодержащего раствора в количестве 0,005-0,015% к массе последнего.

Таблица 1

Изобретение относится к технологии сахара, а именно к очистке сахарсодержащего раствора из сорго. Цель изобретения - повышение качества очищенного раствора. Сок сорго подвергают известковой обработке путем прогрессивной преддефекации до рН 9,0-9,8 в течение 10-20 мин, далее раствор подогревают до 60-70°С с последующим отделением осадка, дефе кос ату рацию проводят до достижения рН 8,6-9,5 при расходе извести 0,6-0,7% СаО к сорго сахарсодержащего раствора и фильтруют. Для обесцвечивания фильтрованного сока вводят гидросульфит натрия в количестве 0,005-0,015% к его массе. 4 табл. ё

Таблица 2

Таблица 3

Продолжение табл. 3

Таблица 4