Результат интеллектуальной деятельности: Способ получения диффузионного сока

Изобретение относится к сахарной промышленности, в частности к способам получения диффузионного сока, и может быть использовано на свеклосахарных заводах для снижения потерь сахарозы в процессе извлечения сахарозы из свеклы.

Известен способ использования бензойной кислоты для обработки сахарной свеклы перед закладкой на хранение. Технология предполагает использование в расчете на 1 тонну укладываемых на среднесрочное или продолжительное хранение корнеплодов 60 см³ препарата или 3 литров рабочего раствора. Раствор наносят на поверхность укладываемых на хранение корнеплодов, защищая их от возбудителей кагатной гнили [Сапронов, Н.М. Инновационный продукт нового поколения [Текст]/ Н. М. Сапронов. - Сахарная свёкла, 2013. - №7. - С.8-11].

Недостатком данного способа является снижение биоцидного действия препарата в процессе хранения, что препятствует подавлению микробиологических процессов при экстрагировании сахарозы.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ обработки сокостружечной смеси в диффузионном аппарате препаратом Бетасепт [http://macromer.ru/catalog/Produktsiya_Partnerov/Betasept/]. Препарат дозируется в количестве 0,0001-0,0002 % к массе перерабатываемой свеклы, т.е. 1-2 кг на 1000 тонн свеклы. При сильном инфицировании (дефектная свекла, температурные сбои в режимах диффузии, пропуски в использовании препарата) норма дозирования может быть увеличена на 45 % («ударная технология»).

Недостатком данного способа является подавление микрофлоры непосредственно в диффузионном аппарате, в то время как в аппарат постоянно вводится свекловичная стружка, содержащая значительное количество микрофлоры.

Техническая задача изобретения заключается в увеличении выхода кристаллического сахара-песка заданного качества за счет бактерицидной обработки свекловичной стружки перед экстрагированием сахарозы, повышении чистоты диффузионного сока, снижении разложения сахарозы в процессе экстрагирования и перехода несахаров в диффузионный сок.

Техническая задача изобретения достигается тем, что в способе получения диффузионного сока, заключающемся в бактерицидной обработке сокостружечной смеси, новым является то, что обработку проводят перед поступлением свекловичной стружки в диффузионный аппарат, а в качестве бактерицидного реагента используют раствор бензойной кислоты массовой долей 0,01 %, взятый в количестве 10 % к массе стружки при температуре70 °С и длительности экспозиции 30 с.

Технический результат изобретения заключается в увеличении выхода кристаллического сахара заданного качества за счет бактерицидной обработки свекловичной стружки перед экстрагированием сахарозы, снижении разложения сахарозы в процессе экстрагирования и перехода несахаров в диффузионный сок, повышении чистоты диффузионного сока.

Способ получения диффузионного сока осуществляется следующим образом.

Готовят рабочий раствор бензойной кислоты путем растворения кристаллической бензойной кислоты в количестве 0,1 кг препарата в 1 м³ воды при температуре 70 °С. Полученным рабочим раствором в количестве 10 % к массе стружки при температуре 70 °С заливают свекловичную стружку перед подачей в диффузионный аппарат в течение 30 с. После чего смесь свекловичной стружки с 10 % раствором бензойной кислоты поступает в диффузионный аппарат, в котором к ней добавляют воду в количестве 90 % к первоначальной свекловичной стружки и извлекают сахарозу в течение 60 мин при температуре 72 °С.

Препарат на основе бензойной кислоты проявляет угнетающее действие на дрожжи, бактерии и плесневые грибы, подавляет в клетках активность ферментов, отвечающих за окислительно-восстановительные реакции, а также ферментов, расщепляющих сахара. Бензойная кислота проявляет антимикробное действие в кислых пищевых средах, что соответствует условиям процесса экстрагирования.

Предлагаемый способ получения диффузионного сока обеспечивает повышение чистоты диффузионного сока, снижение разложения сахарозы в процессе экстрагирования и перехода несахаров в диффузионный сок.

Предлагаемый способ иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1 (прототип)

Свеклу освобождают от примесей, моют измельчают в свекловичную стружку в свеклорезках. Полученную свекловичную стружку на ленточном конвейере, подающем стружку в диффузионный аппарат, обрабатывают раствором Бетасепт массовой долей 0,01 %, предварительно подогретым до температуры 70 °С. Раствор Бетасепт подают через форсуночные устройства в количестве 10 % к массе стружки в течение 30 с. Обработанную стружку направляют в диффузионный аппарат и проводят диффузию в течение 60 мин при температуре 72 °С добавлением экстрагента в количестве 90 % к массе стружки. Получают диффузионный сок.

Результаты анализа полученного диффузионного сока: чистота 86, 5 %, массовая доля редуцирующих веществ 0,151 %, содержание белковых веществ 0,45 мг/см³.

Полученный диффузионный сок подвергают дефекосатурационной очистке. Чистота очищенного сока составляет 92,0 %, массовая доля редуцирующих веществ 0,064 %, цветность 432,6 единиц оптической плотности.

Пример 2

Свеклу освобождают от примесей, моют, измельчают в свекловичную стружку в свеклорезках. Полученную свекловичную стружку на ленточном конвейере, подающем стружку в диффузионный аппарат, обрабатывают раствором бензойной кислоты массовой долей 0,01 %, предварительно подогретым до температуры 70 °С. Раствор бензойной кислоты подают через форсуночные устройства в количестве 10 % к массе стружки в течение 30 с. Обработанную стружку направляют в диффузионный аппарат и проводят диффузию в течение 60 мин при температуре 72 °С с добавлением экстрагента (воды) в количестве 90 % к массе стружки. Получают диффузионный сок.

Результаты анализа полученного диффузионного сока: чистота 87,7 %, массовая доля редуцирующих веществ 0,057 %, содержание белковых веществ 0,31 мг/см³.

Полученный диффузионный сок подвергают дефекосатурационной очистке. Чистота очищенного сока составляет 92,9 %, массовая доля редуцирующих веществ 0,025 %, цветность 347,5 единиц оптической плотности.

Как видно из примеров, предложенный способ дает возможность:

- снизить содержание белков в диффузионном соке на 31,1 %;

- снизить содержание редуцирующих веществ в диффузионном соке на 63,3 %;

- повысить чистоту диффузионного сока на 1,1 %;

- снизить содержание редуцирующих веществ в очищенном соке на 60,9 %;

- снизить цветность очищенного сока на 19,7 %;

- повысить чистоту очищенного сока на 0,9 %;

- повысить выход сахара на 0,2 %.

Предложенный способ позволяет существенно снизить разложение сахарозы в процессе экстрагирования за счет бактерицидной обработки свекловичной стружки перед поступлением в диффузионный аппарат, уменьшить переход несахаров из свекловичной стружки в диффузионный сок, что способствует повышению качественных показателей диффузионного и очищенного сока, увеличению выхода сахара. Оптимальными показателями для обработки стружки являются: концентрация раствора бензойной кислоты 0,01 %, расход 10 % к массе стружки при температуре 70 °С и длительности контакта 30 с.

Снижение концентрации бензойной кислоты менее 0,01 % не приносит желаемого результата, а ее увеличение выше предлагаемого значения может вызвать неэффективные экономические затраты.

Снижение количества реагента менее 10 % к массе свеклы не обеспечивает равномерное смачивание стружки, а увеличение выше 10 % к массе свеклы приводит к стеканию жидкости, разжижению диффузионного сока.

Снижение температуры предлагаемого реагента ниже 70 °С не обеспечивает хороший контакт со стружкой, а увеличение выше 70 °С приводит к дополнительному расходу тепловых ресурсов.

Оптимальная продолжительность обработки свекловичной стружки составляет 30 секунд. При продолжительности процесса менее 30 секунд не происходит эффективной обработки стружки, а продолжительность более 30 секунд увеличивает протяженность транспортной системы для подачи стружки в диффузионный аппарат.

Предложенный способ получения диффузионного сока позволяет:

- снизить содержание редуцирующих веществ и белков в диффузионном соке;

- снизить содержание редуцирующих веществ и цветность в очищенном соке;

- повысить чистоту диффузионного и очищенного соков;

- увеличить выход и качество сахара.