Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КЛЕРОВКИ ЖЕЛТОГО САХАРА

Изобретение относится к сахарной промышленности, а именно к способам получения клеровки желтых сахаров свеклосахарного производства.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения клеровки жёлтого сахара, предусматривающий растворение сахара в анолите с рН 6,7-7,5, полученном обработкой водного раствора хлорида натрия в анодной камере диафрагменного электролизера, нагревание и фильтрование (пат. RU 2267541. Способ очистки сахара. Опубл. 10.01.2006. Бюл. № 01).

Недостатками данного способа являются высокий расход анолита для растворения сахара; необходимость утилизации отхода - католита; невысокий эффект обесцвечивания на этапе клерования.

Техническая задача изобретения заключается в сокращении расхода анолита, решении проблемы утилизации католита и повышении эффекта обесцвечивания клеровки, что позволит улучшить качество готового продукта - белого сахара.

Для решения технической задачи изобретения предложен способ получения клеровки желтого сахара, характеризующийся тем, что желтый сахар перемешивают с соком II сатурации в соотношении 1:0,20-1:0,30 с получением смеси (утфеля) кристаллов и межкристальной жидкости, готовят анолит путём растворения в соке II сатурации сахарного завода солей NaCl и Na₂SO₃, взятых в количестве 0,02-0,05 % к массе сока, и обработки полученного раствора солей в диафрагменном электролизере, затем утфель растворяют в анолите и далее к полученному раствору добавляют католит до получения клеровки с массовой долей сухих веществ (СВ) 60-65 % и рН 8-8,5, затем клеровку нагревают до 75-80°С и фильтруют.

Технический результат изобретения заключается в сокращении расхода анолита, решении проблемы утилизации католита и повышении эффекта обесцвечивания клеровки.

Способ осуществляют следующим образом.

Готовят анолит и католит. Для этого в соке II сатурации сахарного завода растворяют соли NaCl и Na₂SO₃, взятые в количестве 0,02-0,05% к массе сока. Полученный раствор обрабатывают в анодной и катодной камерах диафрагменного электролизера. рН анолита 6,2-7,0. рН католита 8,2-9,0.

Жёлтый сахар растворяют в три этапа. Сначала жёлтый сахар смешивают с соком II сатурации в соотношении 1:0,20-1:0,30 с получением смеси (утфеля) кристаллов и межкристальной жидкости, затем этот утфель растворяют в анолите и далее к полученному раствору добавляют католит до получения клеровки с СВ 60-65% и рН 8,0-8,5, при котором сахароза наиболее термоустойчива. Клеровку нагревают до 75-80°С и фильтруют.

Такой подход позволяет сократить расход анолита. В известном способе сахар сразу растворяют в анолите. Для получения клеровки с массовой долей сухих веществ 60-65% необходимо 33-39 кг анолита на 100 кг клеровки. В предлагаемом способе 10-16 кг анолита - на 100 кг клеровки.

Кроме того, решается проблема утилизации католита - им доводят массовую долю сухих веществ клеровки до заданного значения (60-65 %) и корректируют рН до 8,0-8,5. Расход католита 11-17 кг на 100 кг клеровки.

Суммарный расход анолита и католита составляет 21-33 кг на 100 кг клеровки, что также меньше, чем расход анолита для клерования в известном способе.

Анолит, полученный таким образом, содержит сложный комплекс окисных продуктов: О₃, HOCl, H₂O₂, Cl^-, -ClO, ClO₂, Cl₂O, S₂O₃ ^2-, S₂O₆ ^2-, SO₃ ^2- и др. Присутствуя совместно в растворе, перечисленные компоненты придают анолиту высокие обесцвечивающие свойства. При растворении сахара анолитом протекает ряд химических реакций, в частности происходит окисление хромофорной группы меланоидных соединений, приводящее к осветлению клеровки. Также наблюдается разрушение комплексов меланоидных соединений с сахарозой, способствующее снижению образования новых красящих веществ. При смешивании желтого сахара с соком II сатурации большая часть красящих веществ переходит в раствор, так как расположена на поверхности кристаллов. Концентрация и вязкость межкристальной жидкости в начале растворения ещё невысоки и максимально эффективно проходит последующее обесцвечивание анолитом.

В сахарном производстве клерованию подвергают жёлтые сахара. Цель клерования - растворить кристаллы сахара, чтобы получить раствор (клеровку), который далее направляют на кристаллизацию вместе с сиропом из выпарной установки. Так как большая часть красящих веществ попадает в белый сахар именно с клеровкой, удаление красящих веществ из неё помогает улучшить качество готового продукта.

При использовании анолита в качестве клерующей жидкости происходит обесцвечивание окрашенных соединений. Католит применяется для корректировки заданного значения массовой доли сухих веществ и рН клеровки.

Способ получения клеровки жёлтого сахара поясняется следующими примерами.

Пример 1. Готовят анолит и католит. Для этого в соке II сатурации сахарного завода растворяют соли NaCl и Na₂SO₃ Расход NaCl составляет 0,03 % к массе сока, расход Na₂SO₃ такой же. Полученный раствор обрабатывают в анодной и катодной камерах диафрагменного электролизера с получением анолита и католита. рН анолита рН 7,0. рН католита 8,8. Для проведения клерования 200 г желтого сахара сахарного завода (цветность 1656 ед. оптич. плотности) сначала смешивают с 40 г сока II сатурации с получением смеси (утфеля) кристаллов сахара и межкристальной жидкости. Затем этот утфель растворяют в анолите и далее к полученному раствору добавляют католит до СВ 65% и рН 8,2. Далее раствор нагревают до 80°С и фильтруют. Получается обесцвеченная клеровка - цветность 1360 ед. оптич. плотности. Эффект обесцвечивания 17,9 %. Расход анолита 46,0 г (13,9 кг на 100 кг клеровки). Суммарный расход анолита и католита 27,7 кг на 100 кг клеровки.

Пример 2 (по прототипу). Готовят анолит. Для этого растворяют в воде NaCl до массовой доли сухих веществ в растворе 0,08 %. Полученный раствор обрабатывают в анодной камере диафрагменного электролизера до рН 7,0 анолита. Для проведения клерования 200 г жёлтого сахара (цветность 1656 ед. оптич. плотности) растворяют приготовленным анолитом до получения клеровки с СВ = 65,0%. Клеровку нагревают до 80°С и фильтруют. Показатели клеровки: СВ = 65,0%, рН = 7,2, цветность 1464 ед. оптич. плотности. Эффект обесцвечивания 11,6 %. Расход анолита 101,5 г (33,7 кг на 100 кг клеровки).

Данные анализа представлены в таблице, в которой дано сравнение эффективности прототипа и предлагаемого способ получения клеровки желтого сахара.

Таблица

Как видно из таблицы, предлагаемый способ позволяет увеличить эффект обесцвечивания на 6,6-7,8 ед. и сократить расход анолита в 2,4-3,4 раза по сравнению с известным способом. Кроме того, решается проблема утилизации католита.

Выход расхода солей и соотношения желтый сахар - сок II сатурации за пределы, указанные в формуле изобретения, не ведёт к существенному увеличению эффекта обесцвечивания.

Предложенный способ позволяет сократить расход анолита, решает проблему утилизации католита и повышает эффект обесцвечивания клеровки, что дает возможность улучшить качество готового продукта - белого сахара.