способ очистки сахарсодержащего раствора

Формула изобретения

Способ очистки сахарсодержащего раствора, предусматривающий преддефекацию, основную дефекацию, введение поверхностно-активного вещества и сатурацию, отличающийся тем, что в качестве поверхностно-активного вещества используют фосфатиды растительного масла в количестве 0,001 - 0,005% к массе раствора.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам очистки сахарных соков путем введения в них поверхностно-активного вещества и может быть использовано в сахарной промышленности.

Известен способ очистки сахарсодержащего раствора /зеленого оттека/, предусматривающий введение в него на стадии сатурации поверхностно-активного вещества /ПАВ/. В качестве ПАВ используют ацетилированный моноглицерид стеариновой кислоты /АМГС/. /SU 1054412, C 13 D 3/04, 15.11.83/.

Недостатком известного способа является то, что используют дорогостоящее ПАВ-АМГС на заключительной стадии сахарного производства для известково-углекислотной очистки оттеков. При этом используют разбавление оттеков, рециркуляцию, что вызывает повышение энергозатрат на уваривание утфелей и установку дополнительного оборудования.

Известен также способ очистки сахарсодержащего раствора, предусматривающий преддефекацию до pH 10,8 - 11,4 с введением ПАВ-АМГС, основную дефекацию и сатурацию. Преддефекованный осадок отделяют в поле центробежных сил /SU 1659489, 30.06.91/.

Недостатком указанного способа является недостаточно высокое качество очистки, так как ПАВ удаляется большей частью вместе с осадком и не участвует в процессе выделения несахаров на стадии сатурации. При этом также используют дорогостоящее дополнительное оборудование, что обуславливает повышение энергозатраты.

Ближайшим техническим решением к предложенному является способ очистки сахарсодержащего раствора, предусматривающий дефекосатурацию диффузионного сока, введение раствора полиакриламида для коагуляции высокополимеров, преддефекацию, дефекацию, введение поверхностно-активного вещества-моноглицерида стеариновой кислоты и затем сатурацию дефекованного сока / SU 977493, 30.11.82/.

К недостаткам известного способа следует отнести введение перед дефекосатурацией острого пара, что вызывает местные перегревы и повышение цветности сока за счет образования меланоидинов и приводит к увеличению энергозатрат; введение различных химических реагентов /полиакриламид, ПАВ, фильтровальный порошок/ и использование дополнительного оборудования, что усложняет технологию и увеличивает затраты.

Технический результат изобретения заключается в повышении эффекта очистки сахарсодержащего раствора и упрощении процесса.

Для достижения этого результата в предложенном способе очистки сахарсодержащего раствора, предусматривающем преддефекацию, основную дефекацию, введение поверхностно-активного вещества и сатурацию, в качестве поверхностно-активного вещества используют фасфатиды растительного масла в количестве 0,001 - 0,005% к массе раствора.

Способ осуществляют следующим образом.

В диффузионный сок с массовой долей сухих веществ СВ = 10,2 - 15,0%, чистотой Ч = 75 - 89; pH 5,5 - 6,5 по типовой технологической схеме при проведении преддефекации добавляют 0,2 - 0,3% CaO к массе свеклы, при этом pH сока медленно повышается до 10,8 - 11,6. В процессе преддефекации эначительная часть коллоидных веществ коагулирует, протекают реакции нейтрализации и осаждения кальциевых солей ряда кислот. Затем в сок вводят 2,5 - 2,8% CaO к массе свеклы и проводят основную дефекацию, в процессе которой pH сока повышается до 12,2 - 12,3 и осуществляется разложение ряда несахаров.

После дефекации в сок добавляют поверхностно-активное вещество - фосфатиды растительного масла в количестве 0,001 - 0,005% к массе сока. Далее сок подвергают сатурации, и pH сока понижается до 10,8 - 11,6, при этом в осадке остается незначительное количество гидроксида кальция. В процессе сатурации осуществляют физико-химическую очистку адсорбцией несахаров на осадке карбоната кальция.

Поверхностно-активное вещество способно адсорбироваться на поверхности раздела фаз и понижать межфазную поверхностную энергию, тем самым улучшая условия образования карбоната кальция, обеспечивая его высокую дисперсность и адсорбционную способность.

В таблице приведены сравнительные данные результатов очистки сока, полученного по типовой схеме. Так как в известном способе эффект очистки достигается путем совокупного использования острого пара, полиакриламида, ПАВ и других приемов, влияние ПАВ на эффективность очистки явно не выражено.

Поэтому в таблице приведены результаты очистки диффузионного сока с применением ПАВ - фосфатидов подсолнечного масла в количестве 0,005% к массе сока по сравнению с контролем и известным способом, в котором в качестве ПАВ используется моноглицерид стеариновой кислоты. ПАВ добавляют в дефекованный сок, после чего проводят первую сатурацию, фильтрование, затем вторую сатурацию и фильтрование. В фильтрованном соке второй сатурации определяют чистоту, цветность/выраженную через оптическую плотность/ и содержание солей кальция.

Анализ полученных результатов показывает, что добавление фосфатидов подсолнечного масла /ФПМ/ в приведенном количестве способствует увеличению чистоты по сравнению с контролем на 1,9 ед. и по сравнению с известным способом на 1,1 ед.

Оптическая плотность /D ед. на 100 СВ/, измеренная с помощью фотоэлектроколориметра на длине волны 540 нм при длине кюветы 3,115 см, уменьшается на 15,3% по сравнению с контролем и на 4% по сравнению с известным способом.

Содержание солей кальция в фильтрованном соке второй сатурации также снижается по сравнению с контролем на 14,9% по сравнению с известным способом на 12,5%.

Пример 1. Проверку способа проводят с заводским соком, полученным при переработке свеклы в ноябре 1997 года.

Берут 1000 г дефекованного сока с СВ = 15,6%, Ч = 89,8%, pH 12,2 и делят на две пробы. Далее в каждую пробу дефекованного сока при температуре 85^oC добавляют в количестве 0,001% к массе сока поверхностно-активное вещество: в одну - моноглицерид стеариновой кислоты, в другую - фосфатиды подсолнечного масла. Затем в пробах проводят сатурацию до pH 11,3, фильтрование, вторую сатурацию до pH 8,8 и фильтрование. Получают фильтрованный сок во второй пробе с СВ = 14,3%, Ч = 93,9%, цветностью 0,75 ед. на 100 СВ, содержанием солей кальция 0,224% CaO на 100 СВ, что по чистоте на 0,9 ед. больше, по цветности на 15% меньше и по содержанию солей кальция на 13% меньше по сравнению с известным способом.

Пример 2. Берут дефекованный сок с СВ = 13,1%, Ч = 87,8; pH 12,0 и делят по две пробы. Аналогично добавляют 0,002% ПАВ к массе сока в каждую пробу, как в примере 1. При этом pH сока I сатурации 11,4, pH сока II сатурации 9,0. В фильтрованном соке второй сатурации СВ = 12,8%, Ч = 93,0%, содержание солей кальция 0,38% CaO на 100 СВ, цветность 0,57 ед. на 100 СВ, что по чистоте на 1,5 ед. выше, по цветности на 18,2% ниже, по содержанию солей кальция на 10% ниже по сравнению с известным способом.

Пример 3. Берут заводской дефекованный сок с СВ = 13,1%, Ч = 86,5%, pH 12,1 и делят на две пробы. Аналогично добавляют 0,005% ПАВ к массе сока в каждую пробу, как и в примере 1. При этом pH первой сатурации 11,0, pH второй сатурации 8,9. В фильтрованном соке второй сатурации массовая доля СВ = 12,8%, Ч = 91,6%, содержание солей кальция 0,246% CaO на 100 СВ, цветность 0,63 ед. на 100 СВ, что по чистоте на 0,6 ед. выше, по цветности на 7,1% ниже, по содержанию солей кальция на 9,3% меньше по сравнению с известным способом.

Предлагаемый способ позволяет улучшить качество очистки, повысить чистоту сахарсодержащего раствора, снизить цветность, содержание солей кальция в соке второй сатурации. Кроме того, фосфатиды подсолнечного масла доступны, так как являются отходом маслоэкстрационных заводов по производству рафинированного подсолнечного масла и имеют стоимость ниже по сравнению с предлагаемым ПАВ в известном способе.