Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ОЧИСТКИ ДИФФУЗИОННОГО СОКА

Изобретение относится к сахарной промышленности, а именно к способам очистки диффузионного сока.

Известен способ очистки диффузионного сока, предусматривающий его нагревание, смешивание с адсорбентом, предварительную и основную дефекацию, I сатурацию, фильтрование, II сатурацию и фильтрование (а.с. №413193, МПК C13d 3/12. Способ очистки диффузионного сока. Липец А.А., Михалюк Р.В., Костенко А.С. №1631977/28-13. Заявл. 16.03.1971; Опубл. 30.01.1974: Бюл. №4).

Недостатки данного способа: низкий эффект очистки диффузионного сока и высокий расход извести.

Техническая задача изобретения заключается в повышении эффективности очистки диффузионного сока, снижении расхода извести.

Техническая задача изобретения достигается тем, что в способе очистки диффузионного сока, предусматривающем его нагревание, смешивание с адсорбентом, взятым в количестве 0,2-0,5% к массе сока, перемешивание, предварительную и основную дефекацию, I сатурацию, фильтрование, II сатурацию и фильтрование, новым является то, что в качестве адсорбента используют пищевые волокна из сахарной свеклы, диффузионный сок нагревают до температуры 55-60°C, добавляют пищевые волокна в количестве 0,2-0,5% к массе сока, перемешивают при этой температуре в течение 5-6 мин, после чего сок фильтруют и направляют на предварительную дефекацию, которую осуществляют также при температуре 55-60°C.

Технический результат изобретения заключается в повышении эффективности очистки диффузионного сока, снижении расхода извести.

Способ осуществляют следующим образом.

Диффузионный сок нагревают до температуры 55-60°C, добавляют пищевые волокна сахарной свеклы в количестве 0,2-0,5% к массе сока, перемешивают в смесителе 5-6 мин для адсорбции, затем фильтруют. Отфильтрованный сок направляют на предварительную дефекацию, основную дефекацию, I сатурацию, фильтрование и II сатурацию с получением очищенного сока.

Основной задачей очистки диффузионного сока является удаление, прежде всего, высокомолекулярных соединений (ВМС) и веществ коллоидной дисперсности (ВКД). Поскольку в диффузионном соке, поступающем на очистку, присутствуют катионы, коллоидные вещества характеризуются положительным зарядом. Удаление коллоидных примесей, молекулярно растворимых меланоидинов и полифенольных соединений возможно, прежде всего, посредством адсорбционной очистки.

Доступным адсорбентом, характеризующимся наличием сродства к красящим веществам и другим примесям сахарного производства, являются пищевые волокна (ПВ). ПВ, полученные из обессахаренной свекловичной стружки, - это полисахаридный комплекс целлюлозы, гемицеллюлозы, пектиновых веществ, лигнина.

Целлюлоза, обладая значительным количеством функциональных групп на поверхности (прежде всего гидроксильных, карбонильных и карбоксильных), является адсорбентом смешанного типа. Наряду с удалением полярных примесей, она может эффективно удалять неполярные примеси, которые также способны активно встраиваться в кристаллическую решетку сахарозы при ее кристаллизации.

Сорбционные свойства гемицеллюлоз (ГМЦ) во многом обусловлены присутствием глюкуроновой кислоты и арабинозы, которые несут карбоксильные (R-COOH) группы. Полисахариды ГМЦ способны связывать ионы металлов, органические вещества, включающие амино- и другие основные группировки.

Лигнин не является полисахаридом и представляет собой полимер фенилпропана. Полимеры лигнина отличаются высокой сорбционной способностью благодаря наличию свободных функциональных групп - гидроксильных (R-OH), метоксильных (R-O-CH₃), карбоксильных (R-COOH) - на поверхности.

Свекловичный пектин с большим числом свободных карбоксильных групп является природным сорбентом, превосходящим по адсорбционному действию активированный уголь: по сорбции ионов свинца - в 7 раз, нитратов, фенольных соединений и формальдегида - в 1,2 раза.

В предлагаемом способе очистки диффузионного сока предусматривается фильтрование сока перед преддефекацией. Преимуществом данного способа по отношению к прототипу является то, что все адсорбированные ВМС и ВКД на пищевых волокнах отфильтровываются прежде, чем они попадут на преддефекацию, где их сложнее удалить.

Нагревание сока осуществляют до температуры 55-60°C. При этой же температуре проводят процесс преддефекации. По известному способу сок нагревают до 85-90°C. Снижение температуры нагрева позволяет уменьшить нежелательные процессы термического разложения сахарозы, что облегчает процесс очистки диффузионного сока и позволяет получить очищенный сок более высокого качества.

Способ поясняется следующими примерами.

Пример 1 (прототип)

1000 г диффузионного сока с чистотой 87,80% нагревают до температуры 90°C, добавляют 5,0 г бентонита (0,5% к массе сока) и перемешивают в течение 5 мин. Далее проводят теплую предварительную дефекацию при температуре 60°C, основную дефекацию, I сатурацию, фильтрование и II сатурацию с получением очищенного сока с чистотой 91,40%. Таким образом, эффект очистки составляет 32,28%. Расход извести на очистку 3,00%.

Пример 2

1000 г диффузионного сока с чистотой 87,80% нагревают до температуры 55°C, добавляют 2,0 г пищевых волокон (0,2% к массе сока), перемешивают в течение 6 мин, фильтруют. Далее проводят теплую предварительную дефекацию при температуре 60°C, основную дефекацию, I сатурацию, фильтрование и II сатурацию с получением очищенного сока с чистотой 91,82%. Таким образом, эффект очистки составляет 35,89%. Расход извести на очистку 2,55%. Данные анализа представлены в таблице 1.

Пример 3

Способ очистки осуществляют аналогично примеру 2, но количество пищевых волокон 0,35% к массе сока, температура при адсорбции 58°C. Данные анализа представлены в таблице 1.

Пример 4

Способ очистки осуществляют аналогично примеру 2, но количество пищевых волокон 0,50% к массе сока, температура при адсорбции 60°C. Данные анализа представлены в таблице 1.

Как видно из приведенных примеров, предлагаемый способ очистки диффузионного сока с пищевыми волокнами, взятыми в количестве 0,2-0,5% к массе сока, обеспечивает повышение эффекта очистки на 3,61-4,78% по сравнению с известным способом. Расход извести сокращается на 15-17%.

Нагревание сока до температуры ниже 55°C или выше 60°C приводит к ухудшению эффекта очистки. Если количество адсорбента брать меньше 0,2% или больше 0,5%, то эффект очистки также резко снижается.

Предлагаемый способ очистки позволяет повысить эффект очистки диффузионного сока, снизить расход извести и снизить себестоимость сахара.