Способ варки утфеля Советский патент 1992 года по МПК C13F1/02 

Изобретение относится к сахарной промышленности и может быть применено для варки сахарных утфелей.

Известен способ варки утфеля, предусматривающий сгущение исходного сиропа, заводку кристаллов, их наращивание с введением сиропа или оттека, подогретого на 3-5°С выше температуры кипения утфеля, и окончательное сгущение утфеля с многократным нагревом и охлаждением.

Недостатком этого способа является неравномерный фракционный состав утфеля, потому что в процессе варки возникают вторичные кристаллы, не успевающие рекри- сталлизоваться.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является способ варки утфеля, предусматривающий сгущение исходного сиропа, заводку кристаллов, их наращивание с введением предварительно нагретого сиропа или оттека с последующим многократным нагревом и охлаждением утфеля с одновременным воздействием на него ультразвуковых колебаний.

Недостатком этого способа является большая длительность процесса, так как при повышении температуры одновременно с мелкими кристаллами в значительной мере растворяются и крупные, а при понижении - растут как большие, так и мелкие кристаллы. При этом под действием ультразвука в одинаковой степени интенсифицируется как рост, так и растворение и крупных, и мелких кристаллов. Для ускорения же процесса варки утфеля необходимо интенсифицировать только

VJ 00

со

о

кэ

рост крупных и растворение мелких кристаллов.

Кроме того, При ввёдений Сиройа или оттека, перегретого на постоянную величину 3-5°С, образуется при его самоиспарении со- ответствующее постоянное количество пара, которое недостаточно для турбулизации кипящего утфеля, увеличения коэффициента теплопередачи, ускорения процесса варки утфеля и улучшения фракционного состава кристаллов.

Целью изобретения является ускорение процесса и улучшение фракционного состава.

Поставленная цель достигается тем, что воздействие ультразвуковых колебаний на утфель в период его нагрева осуществляют с частотой 50-100 МГц, резонансной для мелких кристаллов, а в период охлаждения - с частотой 5-10 МГц, резонансной для крупных кристаллов, при этом температуру сиропа или оттека, вводимого в процессе наращивания кристаллов, определяют по формуле .

t r . 19,6-0.213 Сбпж

tn-ty + , 0|004з:свп. (1)

где ty - температура кипения утфеля в зоне введения сиропа или оттека, °С:

СВп - содержание сухих веществ во вводимом сиропе или оттеке, %.

Способ осуществляют следующим образом.

Сгущают исходный сироп до перенасы- щенного состояния, заводят кристаллы, наращивают их с введением предварительно нагретого сиропа или оттека с последующим многократным нагревом и охлаждением утфеля с одновременным воздействием на него ультразвуковых колебаний. При этом воздействие ультразвуковых колебаний на утфель в период его нагрева осуществляют с частотой 50-100 МГц, резонансной для мелких кристаллов, в результате чего они совершают колебательные движения с максимальной амплитудой и быстрее растворяются, межкристальный раствор быстрее достигает равновесного состояния, что предотвращает растворение крупных кристаллов, сокра- щая тем самым общее время процесса варки утфеля. После этого в период охлаждения утфеля на него воздействуют ультразвуковыми колебаниями с частотой 5-10 МГц, резонансной для крупных кристаллов, что приводит к увеличению скорости их роста, ускорению процесса варки и улучшению фракционного состава. Температуру сиропа ил Ьттека, BBbflMMorbtMB n pduecce

наращивания кристаллов, определяют по формуле (1). Это приводит к образованию оптимального количества пара вследствие самоиспарения, что увеличивает скорость циркуляции утфеля, коэффициент теплопередачи, ускоряет процесс варки утфеля и улучшает фракционный состав.

Примеров лабораторном вакуум-аппарате сгущают сироп Дб 93,2% до СВ 80,3% и заводят кристаллы утфеля I кристаллизации при температуре 75°С. Наращивание кристаллов осуществляют при средней температуре 75°С и при колебании давления вторичного пара с частотой б и амплитудой, изменяющейся от О в момент заводки до 0,05 эта в конце варки. При снижении давления вторичного пара и повышении температуры кипения утфеля до 81 °С вводят сироп с содержанием СВ 65%, нагретый до температуры 89°С, вычисленной по уравнению (1). При этом воздействуют на утфель ультразвуком с частотой 50 МГц при повышении температуры его кипения до 81°С и частотой 5 МГц - при снижении до 69°С. После окончания варки утфель с СВ 92% центрифугируют, а кристаллы подвергают ситовому анализу. При длительности варки 118 мин средний размер кристаллов составил 0,73 мм, а содержание фракции 0-0,25 мм-1,2%.

В тех же условиях варят утфель I кри- сталдизации по известному способу: воздействуют на увариваемый утфель ультразвуковыми колебаниями частотой 50 МГц в течение всей варки при температуре 75°С. При снижении давления вторичного пара и повышении температуры кипения утфеля до 81 °С подкачивают сироп, нагретый до температуры 85°С. Длительность варки составила 144 мин, средний размер кристаллов сахара 0,60 мм, содержание фракции 0-0,25 мм - 3,8%.

Пример 2. В тех же условиях, что и в примере 1, уваривают утфель II кристаллизации Дб $6,4%, воздействуя на него ультразвуковыми колебаниями с частотой Соответственно 70 и 7 МГц. Длительность варки предложенным и известным способа- Ми составила соответственно 236 и 293 мин, средний размер кристаллов - 0,54 и 0,44 мм, а содержание фракции 0-0,25 мм - 7,5 и 20,6%.

П р и м е р 3. В тех же условиях, что и в примере 1, варят утфель III кристаллизации Дб 78,8%, воздействуя на него ультразвуко- вйми колебаниями с частотой соответственно 100 и 10 МГц. Длительность процесса варки предложенным и известным способами Составила срртветственно 420 и 527 мин, средний размер кристаллов - 0,48 и 0,39 мм,

а содержание фракции 0-0,25 мм - 17,1 и 25,0%.

Следовательно, применение предлагаемого способа позволяет ускорить процесс варки на 15-20% и улучшить фракционный состав за счет уменьшения мелкокристаллической фракции размером 0-0,25 мм в 1,5-3 раза и увеличения среднего размера кристаллов в среднем на 12%.

Формула изобретения Способ варки утфеля, предусматривающий сгущение исходного сиропа, заводку кристаллов, их наращивание с введением предварительно нагретого сиропа или оттека, многократный нагрев и охлаждение утфеля с одновременным воздействием на него ультразвуковых колебаний, отличающийся тем, что, с целью ускорения

процесса и улучшения фракционного состава, воздействие ультразвуковых колебаний на утфель в период его нагрева осуществляют с частотой 5-10 МГц, резонансной для мелких кристаллов, а в период их охлаждения - с частотой 50-100 МГц, резонансной для крупных кристаллов, при этом температуру сиропа или оттека, вводимого в процессе наращивания кристаллов, определяют по формуле

tn ty +

19.6-0,213 СВП 1 - 0,0043 СВП

где ty - температура кипения утфеля в зоне поступления сиропа или оттека, °С;

СВП - содержание сухих веществ в вводимом сиропе или оттеке, %.

20

Использование: изобретение относится к сахарной промышленности и может быть использовано для варки сахарных утфелей. Сущность изобретения: способ предусматривает сгущение исходного сиропа, заЪодку кристаллов, их наращивание с введением предварительно нагретого сиропа или оттека с многократным нагревом и охлаждением утфеля с одновременным воздействием на него ультразвуковых колебаний. Способ предусматривает воздействие ультразвуковых колебаний на утфель в период его нагрева с частотой 5-10 МГц. резонансной для мелких кристаллов, а в период охлаждения - с частотой 50-100 МГц. резонансной для крупных кристаллов. Температуру сиропа или оттека, вводимого в процессе наращивания кристаллов, определяют по формуле tn ty-K19.6-0,213 СВп/1 -0,0043 СВП, где ty - температура кипения утфеля в зоне поступления сиропа или оттека, °С, СВП - содержание сухих веществ в водимом сиропе или оттеке, %. СО С