Способ получения сока из сахаросодержащих отходов сахарной свеклы Советский патент 1991 года по МПК C13D1/10 

Изобретение относится к переработке сахарной свеклы, а именно к стадии подготовки и получения сока из сахарсодержа- щих отходов сахарной свеклы.

Известен способ получения сока из са- харсодержащих отходов сахарной свеклы, включающий отделение отходов в виде мелких корнеплодов, боя и хвостиков от транс- портерно-моечной воды, удаление от них ботвы, легких и тяжелых примесей, мойку отходов и их измельчение в стружку совместно с корнеплодами основного производства 1.

Однако из боя свеклы на свеклорезах получается много мезги, которая ухудшает фильтрационные свойства стружки в диффузионном аппарате и увеличивает потери сахара в жоме. При переработке измельченных отходов свеклы вместе со свекловичной стружкой в диффузионном аппарате основного производства возрастают неучтенные потери сахарозы, которые увеличивают мелассообразование и потери сахара. Известен также способ получения сока из сахарсодержащих отходов сахарной свеклы, включающий отделение отходов в виде мелких корнеплодов, боя и хвостовиков от транспортерно-моечной воды, удаление от них ботвы, легких нетяжелых примесей, мойку отходов и их измельчение, ошпаривание измельченной массы, отделение последней от сока, экстракцию из отдеО

Ю О

&ь VI о

ленной от сока измельченной массы в диффузионном аппарате и смешивание полученных в результате экстракции сока и жома с соком и жомом основного производства 2.

Недостатком известного способа является отсутствие прессования перед экстрагированием, что снижает концентрацию получемого сока. Малая разность концентраций фаз приводит к снижению эффектив- ности процесса экстракции из-за увеличения его продолжительности.

Цель изобретения - снижение потерь сахара в жоме.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу получения сока из сахарсо- держащих отходов сахарной свеклы, включающему отделение отходов в виде мелких корнеплодов, боя и хвостовиков от транспортерно-моечной воды, удаление от них ботвы, легких и тяжелых примесей, мой- отходов и их измельчение, ошпаривание измельченной массы, отделение последней от сока, и экстракцию сахара из отделенной от сока измельченной массы в диффузионном аппарате, измельчение отходов ведут с получением пластинчатой стружки и ошпаривание измельченной массы осуществляют паром в течение 30-50 с до достижения температуры 100 105°С, а отделение измельченной массы от сока проводят путем прессования при давлении 0,8-1,0 МПа, при этом в процессе экстракции сахара из отделенной от сока измельченной массы неоднократно отбирают смесь экстрагента с экстрагируемой измельченной массой, отжимают экстрагент из нее при давлении 0,03-0,05 МПа и направляют его в зону отбора смеси.

Способ осуществляют следующим образом.

Сахарсодержащие отходы сахарной свеклы в виде мелких корнеплодов, боя и хвостиков отделяют от транспортерно-мо1- ечной воды, затем удаляют от них ботву, легкие и тяжелые примеси. Очищенные отходы моют, отделяют моечную воду и измельчают на специальной свеклорезке в стружку пластинчатой формы.,

Измельченную массу ошпаривают паром в течение 30-50 с до достижения температуры 100-105°С.

Если ошпаривание производят в течение 30 с и менее, то повышаются потери сахара в жоме из-за удлинения времени процесса тепловой обработки сырья. Если увеличивают время ошпаривания до 50 с и больше, снижается доброкачественность сока. Аналогичное воздействие имеет и температура. При недогреве возрастают потери, а при перегреве снижаются

технологические показатели получаемого сока. При сокращении времени ошпаривания не происходит полного прогрева сырья до температуры денатурации белков, втечение первых 15-20 с идет прогрев поверхности частиц в слое, а в течение следующих 15-25 с идет прогрев внутренних слоев частиц и денатурации протоплазмы клеток этих слоев. Разваривание при паровом нагреве

0 начинается после 55-60 с.

Учитывая большую инфицированность свекловичных отходов, применение нагрева сырья до 100-105°С позволяет подавить термофобную микрофлору, что снижает не5 учтенные потери сахара и уменьшает количество мелассы. Это имеет также положительное влияние на прессование, так как сповышением температуры ошпаривания повышается эффективность прессо0 вания.

В процессе ошпаривания и плазмолиза клеток свекловичной ткани выделяется сок. Отделение измельченной массы от сока проводят путем прессования при давлении

5 0,8-1,0 МПа.

Если осуществляют прессование при давлении, меньшем 0,8 МПа, снижается степень извлечения сахара и растут его потери в жоме. Пои давлениях, больших 1,0 МПа,

0 увеличения извлечения сахара не происходит, но снижается доброкачественность сока и увеличиваются потери энергии. Кроме того, возрастает время набухания отпрессованной пластинчатой стружки во время

5 дальнейшей экстракции и, следовательно, за счет уменьшения времени процесса увеличиваются потери сахара в жоме.

После отделения измельченной ошпаренной массы от сока ее подают в диффузи0 онный аппарат, в котором в процессе экстракции сахара из этой массы неоднократно отбирают смесь экстрагента с экстрагируемой измельченной массой, отжимают экстрагент из нее при давлении

5 0,03-0,05 МПа и направляют в зону отбора смеси. Для этого используют секционный экстрактор с промежуточным отжимом.

Для экстрагирования сахара из ошпаренного отпрессованного сырья в секцион0 ном экстракторе используют циклическое взаимодействие фаз с наложением промежуточного отжима.

Высокие значения коэффициента сам- моотдачи от твердых частиц к жидкости, а

5 также малые размеры частиц обуславливают большее и эффективное извлечение веществ при меньшем расходе экстрагента, чем в противоточном процессе при свойственных противотоку параметрах массооб- мена и размерах частиц.

В диффузионном аппарате при давлениях отжатия смеси, меньших 0,03 МПа, степень извлечения сахара уменьшается, увеличивая потери его в жоме. А увеличение давления выше 0,05 МПа приводит к увели- чению времени набухания после отжатия, а также к увеличению потерь сахара в жоме.

При отжиме под давлением 0,025 МПа эффективность процесса экстрагирования снижается и приближается к противоточно- му экстрагированию. Ведение процесса без отжима ведет к снижению его эффективности, а промежуточный отжим 0,03-0,05 МПа является наиболее эффективным.

Таким образом, возможность снижения потерь сахара в жоме обеспечивается благодаря проведению оптимальной для данного сырья предварительной тепловой обработки (ошпаривания с денатурацией белковых оболочек клеток), прессованию с максимальной эффективностью и дополнительному извлечению сахара путем экстрагирования с промежуточным отжимом.

Пример 1. На сахарном заводе производительностью 2700 т свеклы в 1 сут

в общем потоке свеклы поступает 3,5% сахарсодержащих свекловичных отходов мелких корнеплодов, боя и хвостиков, т.е. 94,5 т/сут. На хвостикоулавливателе типа Майя от боя и хвостиков отделяют воду, которая содержит 2 т/сут мезги и ботвы. 92,5 т/сут отходов свеклы, содержащих сахар, далее подают на двухбарабанный классификатор, где производят дополнительную очистку от примесей и отмывку от загрязнений. После классификатора получают 60,5 т/сут крупной фракции боя и хвостиков свеклы размером более 20 мм, которую направляют на мойку. Расход воды составляет 600 м3/сут. На мойке допол- нительно удаляют 0,5 т/сут прилипшей ботвы и соломы. 60 т/сут сахарсодержащих свекловичных отходов поступают в измельчитель, где получают пластинчатую стружку размером от 5 х до 15 х м. Иэмель- ченные отходы в количестве 60 т/сут подают в ошпариватель вертикального типа, куда поступает пар корпуса I выпарной станции с температурой 125°С. Массу ошпаривают в течение 40 с. Затем отходы вы- гружают из ошпаривателя с температурой 102°С. Содержание сахара в ошпаренной измельченной массе составляет 12,67%, а ее количество - 60,5 т/сут. После этого отходы поступают в горизонтальный пресс, где из них отжимают 18,5 т/сут сока, имевшего концентрацию сахара 13,77% и температуру 90°С. Прессование производят при давлении 0,9 МПа. Отпрессованные отходы в количестве 42,35 т/сут подают в экстрактор секционного типа с промежуточным отжимом сырья. Экстрагирование проводят в течение 50 мин, причем при каждой перегрузке отходов из секции в секцию неоднократно отбирают смесь экстрагента с измельченной массой и осуществляют их от- жатие в течение 2,5 с с усилием 0,04 МПа. Выделенный экстрагент направляют в зону отбора смеси. В экстрактор с противоположной отточки поступления отходов сторо- ны подают сульфитированную воду в количестве 50 м3/сут с температурой 40°С.

После экстрактора получают 40,1 т/сут жома с содержанием сахара 0,5% и температурой 65°С. С другого торца аппарата отбирают 52,25 т/сут экстракта с температурой 52°С и содержанием сахара (Сх)9,5%. Этот экстракт смешивают ,с соком после пресса и направляют на производство 70,4 т/сут сока с концентрацией сахара 10,6% и температурой 62°С.

Одновременно проводят получение сока из сахзрсодержащих отходов сахарной свеклы по известному способу. Для этого используют мелкие корнеплоды сахарной свеклы, бой и хвостики того же качества и в том же количестве. Отходы отделяют от транспортерно-моечной воды, удаляют от них отходы в виде ботвы, легких и тяжелых примесей и моют. Отходы дробят на кусочки и ошпаривают. Сок отделяют от ошпаренной измельченной массы, а последнюю направляют в диффузионный аппарат противоточноготипа, в котором экстрагируют в течение 50 мин. В результате получают сок и жом, которые смешивают с соком и жомом основного производства. Получают концентрацию сахара в соке, после смешивания с соком основного производства, 10,0%, потери сахара в жоме составляют 0,9%.

Пример 2. Способ осуществляют аналогично примеру 1, но проводят ошпаривание измельченной массы свекловичных отходов паром в течение 30 с до достижения 100°С. Отделяют массу от сока прессованием при давлении 0,8 МПа. Отделенную от сока измельченную массу экстрагируют в секционном экстракторе и отжимают экстрагент из нее при давлении 0,03 МПа. Получают жом с содержанием сахара 0.53%, который смешивают с жомом основного производства. Прессовый сок имеет Сх 13,77%, после смешивания его с соком основного производства получают смесь сСх 10,3%.

Пример 3. Способ осуществляют аналогично примеру 1, но ошпаривание измельченной массы свекловичных отходов паром ведут в течение 50 с. После достижения температуры измельченной массы 105°С отделяют ее от сока под давлением 1,0 МПа. Выделенную из сока измельченную массу направляют в секционный экстрактор. Общая продолжительность процесса экстрагирования составляет 50 мин. В секциях экстрактора неоднократно отбирают смесь экстрагента с экстрагируемой измельченной массой и отжимают из нееэкстрагент при давлении 0,05 МПа. Экс- трагент направляют в зону отбора смеси в экстракторе. Получают жом с содержанием сахара 0,52% и прессовый сок с Сх 13,77%. В результате смешивания этого сока с соком основного производства получают сок с Сх10,4% и Дб 87,05%.

При использовании параметров величин, больших и меньших предлагаемых граничных значений, положительный эффект не достигается.

Осуществление предлагаемого способа, по сравнению с известным, позволяет снизить потери сахара в жоме за счет быстрого ошпаривания сырья, его прессования при оптимальном давлении и экстрагирования с активным гидродинамическим режимом, промежуточным отжатием и высокой степенью извлечения сахара.

Формула изобретения

Способ получения сока из сахарсодержащих отходов сахарной свеклы, включающий отделение отходов в виде мелких корнеплодов, боя и хвостиков от транспор- терно-моечной воды, удаление из них ботвы, легких и тяжелых примесей, мойку отходов и их измельчение, ошпаривание измельченной массы, отделение последней от сока и экстракцию сахара из отделенной от сока измельченной массы в диффузионном аппарате, отличающийся тем, что, с целью снижения потерь сахара в жоме,

измельчение отходов ведут с получением пластинчатой стружки, ошпаривание измельченной массы осуществляют паром в течение 30-50 с до достижения температуры 100-105°С, а отделение измельченной

массы от сока проводят путем прессования при давлении 0,8-1,0 МПа, при этом в процессе экстракции сахара из отделенной от сока измельченной массы неоднократно отбирают смесь экстрагента

с экстрагируемой измельченной массой, отжимают из нее экстрагент при давлении 0,03-0,05 МПа и направляют его в зону отбора смеси.

Изобретение относится к переработке сахарной свеклы, а именно к стадии подготовки и получения сока из сахарсодержа- щих отходов. Целью изобретения является снижение потерь сахара в жоме. Способ заключается в следующем. Отделяют отходы сахарной свеклы в виде мелких корнеплодов, боя и хвостовиков от транспортерно- моечной воды, удаляют из них ботву, легкие и тяжелые примеси. Отходы моют и измельчают с получением пластинчатой стружки. Измельченную массу ошпаривают паром в течение 30-50 с до достижения температуры 100-105°С. Затем отделяют ее от сока путем прессования при давлении 0,8-1,0 МПа и экстрагируют сахар в диффузионном аппарате. В процессе экстракции из отделенной от сока массы неоднократно отбирают смесь экстрагента с экстрагируемой измельченной массой, отжимают из нее экс- трагент при давлении 0,03-0,05 МПа. Экс- трэгент направляют в зону отбора смеси. Полученные в результате экстракции сок и жом смешивают с соком и жомом основного производства. ел С