Результат интеллектуальной деятельности: Способ производства сахара

Изобретение относится к сахарной промышленности.

Известен способ производства сахара, включающий уваривание утфеля, его центрифугирование, промывание сахара в роторе центрифуги и сушку сахара, при этом после промывания кристаллов сахара в период торможения ротора центрифуги и снижения числа оборотов до 300-200 мин^-1 на поверхность промытого сахара распыляют раствор пищевых добавок в количестве 0,3-0,5 % к его массе, причем раствор пищевых добавок перед распылением смешивают с сахарсодержащим раствором, имеющим содержание сухих веществ 10-30 % [Патент РФ № 2227809, Способ производства сахара, опубликован 27.04.2004, Бюл. № 28].

Недостаток известного способа заключается в том, что после I ступени кристаллизации кристаллы сахара имеют достаточно большие размеры (до 2,5 мм), что препятствует получению формового сахара; сушка сахара-песка производится при высокой температуре, что приводит к разложению пищевых добавок.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ, предусматривающий уваривание утфеля III кристаллизации, его центрифугирование с получением желтого сахара и аффинацию желтого сахара III кристаллизации путем смешивания его в аффинаторе с разбавленным первым оттеком утфеля I кристаллизации до 89-90 % сухих веществ около 20 мин при температуре 64-66 ^оС, центрифугирование полученного аффинационного утфеля для отделения сахара-аффинада, промывку кристаллов горячей водой, приготовление клеровки из сахара-аффинада и сахара II кристаллизации и подачу ее вместе с сиропом на уваривание утфеля I кристаллизации (Технология сахара: учебник / А.Р.Сапронов, Л.А. Сапронова, С.В. Ермолаев. СПб.: ИД «Профессия», 2013. - С.159-160).

Недостаток известного способа заключается в том, что использование разбавленного первого оттека утфеля I кристаллизации для аффинации желтого сахара III кристаллизации не обеспечивает достаточно высокую чистоту полупродуктов. Кроме того, в кристаллизационное отделение вводится дополнительное количество воды на разбавление оттека и промывку кристаллов в процессе центрифугирования аффинационного утфеля, что повышает расход пара при уваривании утфелей и потери сахарозы в производстве.

Техническая задача изобретения заключается в повышении выхода готового сахара путем увеличения чистоты полупродуктов и уменьшения потерь сахарозы в процессе кристаллизации.

Техническая задача изобретения достигается тем, что в предложенном способе производства сахара обеспечивается повышение чистоты полупродуктов за счет замены при аффинации разбавленного первого оттека утфеля I кристаллизации сиропом, что позволяет использовать аффинационный оттек на II ступени кристаллизации, а сахар-аффинад – для получения сахара с биологически активными добавками.

Технический результат изобретения заключается в повышении выхода готового сахара за счет повышения чистоты полупродуктов, снижения потерь сахарозы в процессе кристаллизации, экономии пара на уваривание утфелей.

Технический результат изобретения достигается тем, что в предложенном способе производства сахара, предусматривающем уваривание утфеля III кристаллизации, аффинацию желтого сахара III кристаллизации, центрифугирование полученного аффинационного утфеля для отделения сахара-аффинада от аффинационного оттека, новым является то, что желтый сахар III кристаллизации аффинируют сиропом сахарного производства, сахар-аффинад смешивают с сахарным сиропом и порошком шиповника и получают сахар с добавками биологически активных веществ, а аффинационный оттек подают на уваривание утфеля I кристаллизации.

Способ производства сахара осуществляют следующим образом.

Уваривают утфель III кристаллизации с чистотой 76 %, центрифугируют его с получением желтого сахара III кристаллизации и мелассы. Желтый сахар III кристаллизации смешивают с сиропом сахарного производства массовой долей 38 %к массе желтого сахара (1,63 % к массе свеклы) при температуре 70 ^оС и проводят аффинацию путем перемешивания в течение 20 мин, получая аффинационный утфель с содержанием сухих веществ 89-90 %. Аффинационный утфель центрифугируют с отбором аффинационного оттека, который направляют в сборник перед вакуум-аппаратом и используют при уваривании утфеля I кристаллизации. В процессе центрифугирования сахар-аффинад не промывают горячей водой, так как низкая вязкость и высокая чистота сиропа обеспечивают высокий эффект промывки кристаллов. Сахар-аффинад подают шнеком в мешалку, добавляют смесь сахарного раствора массовой долей 70-75 % и порошка шиповника массовой долей 2-5 % в количестве 20-25 % к массе сахара-аффинада, перемешивают, заполняют полученной смесью формы и направляют на сушку в естественных условиях.

Известно, что основная масса несахаров и практически все красящие вещества находятся во внешнем слое прилежащего к кристаллу сахара межкристального раствора. Аффинация - это технологическая операция по повышению качества желтого сахара путем замены пленки межкристального раствора на поверхности кристаллов при смешивании кристаллов сахара с сахарным (аффинирующим) раствором более высокой чистоты. При этом чистота пленки повышается, а массовая доля сухих веществ и вязкость снижаются. В результате аффинации получают аффинационный утфель - смесь кристаллов сахара с межкристальным раствором. При центрифугировании аффинационного утфеля с менее вязким межкристальным раствором пленка последнего на поверхности отдельных кристаллов сахара становится тоньше, а чистота сахара - выше.

Аффинацию проводят путем перемешивания сахара с аффинирующим раствором в течение 18-22 мин при температуре 70-72 °С.

Полученный аффинационный утфель (смесь кристаллов сахара с межкристальным раствором) центрифугируют с образованием аффинированного сахара, чистота которого выше, чем у исходного сахара.

Например, при аффинации желтого сахара, последнего продукта свеклосахарного производства, по предлагаемому способу после центрифугирования получают аффинированный сахар с цветностью на 18-23 % меньшей, чем цветность аффинированного сахара, полученного по известному способу. Чистота при этом повышается на 3,4 %.

Полученный сахар-аффинад при высокой чистоте и низкой цветности отличается меньшими размерами кристаллов, чем белый сахар, что позволяет его использовать для получения сахаров с добавками биологически активных веществ формовым способом.

Полученный при центрифугировании аффинационного утфеля аффинационный оттек имеет высокую чистоту (89,5 %), что позволяет его использовать на I ступени кристаллизации. Это уменьшает количество продуктов, поступающих на последнюю ступень кристаллизации, потери от термического разложения сахарозы в процессе уваривания утфелей, выход мелассы и содержание в ней сахарозы.

Предлагаемый способ иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1 (прототип).

Уваривают утфель III кристаллизации с чистотой 76%. Его центрифугируют с получением желтого сахара III кристаллизации и мелассы. Чистота желтого сахара III кристаллизации 95,1, цветность 1418 единиц оптической плотности. Смесь аффинируют первым оттеком утфеля I кристаллизации с массовой долей сухих веществ 74%. Аффинационный утфель содержит 89% сухих веществ. Аффинационный утфель центрифугируют. Сахар-аффинад промывают горячей водой с температурой 95°С. Его чистота 97,80 %, цветность 687,36 единиц оптической плотности. Отбирают аффинационный оттек чистотой 74,2 % и цветностью 3595,97 единиц оптической плотности и направляют в сборник перед вакуум-аппаратом. Аффинационный оттек используют на последние подкачки при уваривании утфеля III кристаллизации. Сахар-аффинад клеруют вместе с желтым сахаром II кристаллизации. Полученную клеровку смешивают с сиропом, имеющим чистоту 92,0 %, сульфитируют и после сульфитации и фильтрации направляют на уваривание утфеля I. Чистота сиропа повышается за счет вводимой клеровки аффинированного сахара до 93,2 %. Таким образом, при условии, что чистота мелассы составляет не более 57%, эффект кристаллизации для трехпродуктовой схемы обеспечивается в пределах 36 %.

Пример 2.

Уваривают утфель III кристаллизации с чистотой 76%. Его центрифугируют с получением желтого сахара III кристаллизации и мелассы. Чистота желтого сахара III кристаллизации 95,1, цветность 1418 единиц оптической плотности. Желтый сахар аффинируют сиропом сахарного производства массовой долей сухих веществ 64% в количестве 38 % к массе сахара-аффинада (1,63 % к массе свеклы). Получают аффинационный утфель с содержанием сухих веществ 89%. Аффинационный утфель центрифугируют без промывки кристаллов. Получают сахар-аффинад с чистотой 98,5 %, цветностью 542,17 единиц оптической плотности. Отбирают аффинационный оттек чистотой 89,04 % и цветностью 2375 единиц оптической плотности и направляют в сборник перед вакуум-аппаратом, используют на последние подкачки при уваривании утфеля I кристаллизации. Сахар-аффинад смешивают с сахарным сиропом с добавлением 3 % порошка шиповника и перемешивают. Массовая доля сухих веществ сахарного сиропа 73 %, его расход 20 % к массе сахара-аффинада. Полученную массу помещают в формы, высушивают, реализуют как самостоятельный продукт. Выход продукта составляет 5,16 % к массе перерабатываемой свеклы.

Таким образом, при условии, что чистота мелассы составляет не более 57%, эффект кристаллизации для трехпродуктовой схемы обеспечивается в пределах 45 %.